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au nom de Monsieur Jacques DOUCERAIN Procédé et appareil pour la fabrication de plaques Priorité d'une demande de brevet en France du 22 Mai 1944.-
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Il est connu de fabriquer des plaquas solides en matière polymérisable en chauffant une enceinte de moyenne épaisseur, rem- plie de liquide monomère, dont la polymérisation se produit, en théorie, simultanément dans toute la masse.
La pratique montre'qu'il est très difficile d'obtenir une progression du degré de polymérisation identique en tous les points de la masse. Il en résulte des tensions internes, qui sont nuisibles aux qualités demandées du produit final.
On évite notamment cet inconvénient, conformément à la présente invention, en amenant successivement chacune des différentes bandes élémentaires, supposées découpées dans la masse à polymériser, à un degré donné de polymérisation, une fois que la bande qui la pré- cède a atteint ce degré.
Ainsi donc, en cours de fabrication, la plaque à fabriquer peut être considérée comme la juxtaposition de bandes élémentaires dont le degré de polymérisation croît depuis la première jusqu'à la dernière.
Dans ces conditions, si on considère une bande élémentaire au cours de polymérisation, elle est située entre une bande élémentai- re plus polymérisée et une autre moins polymérisée. S'il se produit par exemple un retard de polymérisation en un point de la bande élé- mentaire considérée, il se produira, au moment de la polymérisation ultérieure de ce point une contraction, qui pourra être comblée par un emprunt de matière à la bande voisine moins polymérisée, donc plus molle, et non pas aux points voisins déjà contractés de la même bande.
On évite ainsi toute tension interne. Les bandes élémentaires se trouvent naturellement soudéeslesunesaux autresau coursde la po- lymérisation et donnent une plaque continue et homogène.
Ce procédé peut être réalisé d'une manière simple par dé- placement relatif, à vitesde convenable, de la matière à polymériser par rapport à une source d'agents catalyseurs de polymérisation (cha- leur, radiations, ...) susceptible d'amener la matière qui passe de- vant elle au degré de polymérisation désiré.
Ce dispositif permet d'obtenir des rubans de longueur illi- mitée. Par exemple, à l'aide du dispositif constitué par un ruban sans
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fin, s'enroulant sur deux poulies à axes horizontaux, la matière li- quide est déversée sur l'un des brins de ce ruban à une de ses extré- mités, passe devant une ou plusieurs sources d'agents catalyseurs de polymérisation et est décollée du brin à l'autre extrémité après achè- vement total de la polymérisation.
De préférence, le brin supérieur se déplace sur un tablier horizontal plan, chauffé à des températures appropriées, par exemple par un dispositif de circulation d eau et de vapeur.
Ce brin supérieur est avantageusement surmonté d'une rampe métallique polie, également chauffée, dont le profil est tel que la hauteur de l'espace libre formé entre le brin et la rampe en un point donné, corresponde à celle de la bande en traitement parvenue en ce point.
L'adaptation de la hauteur de la bande de matière en traite- ment à celle de l'espace libre de la machine en un point considéré peut être réalisée en agissant sur la susceptibilité de la matière introduite dans l'appareil par l'addition en plus ou moins grande quantité de catalyseurs chimiques; ou, lorsque cette addition ne pa- rait pas opportune en vertu de la qualité du produit fini à obtenir, en agissant sur la vitesse de déplacement de la bande de matière ou sur la température des tabliers chauffants.
L'invention est expliquée ci-après en référence au dessin ci-joint, sur lequel :
La fig. 1 est un diagramme du degré de polymérisation en fonction du temps pour un chauffage à 75 c les temps, en heures, sont portés en abscisses.
La fig. 2 montre la hauteur d'une bande ou couche élémen- taire ( m n, m'n') qui se déplace dans le sens indiqué sur le tablier horizontal et chauffé de la machine.
La fig. 3 est le schéma d'un appareil pour la réalisation du procédé faisant l'objet de la présente invention.
La figure 1 montre que le degré de polymérisation de liqui- de monomère, soumis à une température de 75 c, croit d'abord trs lentement, puis augmente très rapidement et enfin progresse très len- tement.
Dans la figure 2, on a supposé que l'on déversait en D sur un ruban R une couche de liquide monomère d'épaisseur donnée et que ce ruban se déplace sur un tablier chauffé à 75 c On constate que la hauteur d'une bande élémentaire m n m' n' de la masse en traite- ment décrott très lentement, puis diminue brusquement et continue à se réduire très lentement. La courbe C ainsi obtenue est la transpo- sition du diagramme de polymérisatlon représenté figure 1.
Dans le schéma représenté figure 3, la matière 4 traiter est déversée par une goulotte en D sur le brin supérieur horizontal et tendu d'un ruban sans fin R. Ce dernier passe sur deux poulies P
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et un rouleau T maintient le ruban R tendu. Une table chauffante 02 est disposée au-dessous du brin supérieur du ruban R. Au-dessus de ce dernier est placé un autre ruban R1, qui est astreint à suivre une rampe C1 également chauffée. Le ruban Ri passe également sur deux poulies Pl et un rouleau T1 maintient le ruban R1 tendu. La forme de la rampe C1 rappelle celle de la courbe C de la figure 2. Cette forme est telle que la hauteur de l'espaoe libre entre les rubans R et R1 en un point donné corresponde bien à la hauteur d'une couche de matière partie de D et parvenue en ce point au degré de po- lymérisation désiré.
Ainsi donc, les rubans R1 et R épousent la for- me de la masse en traitement sans exercerde pression sur elle et sans laisser de vide entre eux et elle. 1 étanchéité sur les bords des rubans R et R1 peut être obtenue en plaçant une mèche souple, ou un cordon de caoutchouc entouré de papier, entre les deux rubans R et R1 Si on constate qu'au cours du traitement le degré de polymérisation d'une bande élémentaire, par exemple m n m; n , parvenue à une distance x de D est celui qui devrait être* atteint, non à cette distance, mais a la distance x par exemple, il suffit de faire subir à la bande considérée une translation de x en x' Il en serait de même si au lieu de x' on avait x". Ceci revient à modifier la na- ture de déplacement des rubans R et R1 par une accélération positive ou négative.
Lorsque la matière est complètement polymérisée et refroi- die à une température de 50 C environ, elle est séparée des rubans R et R1 Cette séparation est d'ailleurs facilitée par la rigidité de la matière, qui ne peut suivre la oourbure des rubans R et R1 lorsque ceux-ci passent sur les poulies P et P1 La plaque ainsi obtenue est reçue sur une table (non représentée) prolongeant le ruban R.
La plaque est polie sur cette table. On peut faciliter et quelquefois même se dispenser de ce polissage si on a eu soin de met- tre la matière pendant la polymérisation en contact avec des surfaces parfaitement polies. Pratiquement, on peut arriver à ce résultat en prévoyant un dispositif de polissage sur les brins libres des rubans R et Rl. Ce dispositif peut être constitué par un ou plusieurs rou- leaux polisseurs et lustreurs, recelant au besoin un agent de polis- sage mécanique. Ces rouleaux peuvent remplacer les rouleaux tendeurs T et Ti.
REVENDICATIONS
1) Procédé pour la fabrication de plaques en matière poly mérisable, consistant à amener successivement chacune des différentes bandes élémentaires, supposées découpées dans la masse à polymériser, à un degré de polymérisation donné, une,fois que la bande qui la précède a atteint ce degré de polymérisation.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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in the name of Mr. Jacques DOUCERAIN Process and apparatus for the manufacture of plates Priority of a patent application in France of May 22, 1944.-
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It is known to manufacture solid plaques of polymerizable material by heating an enclosure of medium thickness, filled with liquid monomer, the polymerization of which takes place, in theory, simultaneously throughout the entire mass.
Practice shows that it is very difficult to obtain an identical progression of the degree of polymerization at all points of the mass. This results in internal stresses, which are detrimental to the required qualities of the final product.
In particular, this drawback is avoided, in accordance with the present invention, by successively bringing each of the different elementary bands, supposedly cut from the mass to be polymerized, to a given degree of polymerization, once the band which precedes it has reached this degree. .
Thus, during manufacture, the plate to be manufactured can be considered as the juxtaposition of elementary bands whose degree of polymerization increases from the first to the last.
Under these conditions, if we consider an elementary band during polymerization, it is situated between an elementary band which is more polymerized and another less polymerized. If, for example, there is a delay in polymerization at a point of the elementary strip considered, a contraction will occur at the time of the subsequent polymerization of this point, which can be filled by borrowing material from the strip. neighbor less polymerized, therefore softer, and not at neighboring points already contracted of the same strip.
This avoids any internal tension. The elementary bands are found naturally welded to one another during the polymerization and give a continuous and homogeneous plate.
This process can be carried out in a simple manner by relative displacement, at a suitable speed, of the material to be polymerized with respect to a source of polymerization catalysts (heat, radiation, etc.) capable of causing damage. bringing the material which passes before it to the desired degree of polymerization.
This device makes it possible to obtain ribbons of unlimited length. For example, using the device consisting of a ribbon without
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end, winding on two pulleys with horizontal axes, the liquid material is poured onto one of the strands of this ribbon at one of its ends, passes in front of one or more sources of polymerization catalysts and is detached from the strand at the other end after complete completion of polymerization.
Preferably, the upper strand moves on a flat horizontal apron, heated to suitable temperatures, for example by a device for circulating water and steam.
This upper strand is advantageously surmounted by a polished metal ramp, also heated, the profile of which is such that the height of the free space formed between the strand and the ramp at a given point, corresponds to that of the strip undergoing treatment. at this point.
The adaptation of the height of the strip of material being treated to that of the free space of the machine at a point in question can be achieved by acting on the susceptibility of the material introduced into the device by the addition in greater or lesser quantity of chemical catalysts; or, when this addition would not appear advisable by virtue of the quality of the finished product to be obtained, by acting on the speed of movement of the material strip or on the temperature of the heating aprons.
The invention is explained below with reference to the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 is a diagram of the degree of polymerization as a function of time for heating to 75 ° C. the times, in hours, are plotted on the abscissa.
Fig. 2 shows the height of an elementary strip or layer (m n, m n ') which moves in the direction indicated on the horizontal and heated apron of the machine.
Fig. 3 is the diagram of an apparatus for carrying out the method forming the subject of the present invention.
Fig. 1 shows that the degree of polymerization of liquid monomer, subjected to a temperature of 75 ° C., first increases very slowly, then increases very rapidly and finally increases very slowly.
In FIG. 2, it is assumed that a layer of monomer liquid of a given thickness was poured in D onto a tape R and that this tape moves on an apron heated to 75 ° C. It is observed that the height of a tape elementary mnm 'n' of the mass under treatment scraps very slowly, then decreases abruptly and continues to decrease very slowly. Curve C thus obtained is the transposition of the polymerization diagram shown in FIG. 1.
In the diagram shown in figure 3, the material 4 to be treated is discharged through a D-shaped chute onto the upper horizontal strand and stretched with an endless ribbon R. The latter passes over two pulleys P
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and a T roll keeps the R tape taut. A heating table 02 is arranged below the upper strand of the tape R. Above the latter is placed another tape R1, which is required to follow a ramp C1 which is also heated. The tape Ri also passes over two pulleys P1 and a roller T1 keeps the tape R1 taut. The shape of the ramp C1 recalls that of the curve C in figure 2. This shape is such that the height of the free space between the strips R and R1 at a given point corresponds well to the height of a layer of material. part of D and at this point reached the desired degree of polymerization.
Thus, the ribbons R1 and R follow the shape of the mass under treatment without exerting pressure on it and without leaving a vacuum between them and it. 1 sealing on the edges of the tapes R and R1 can be obtained by placing a flexible wick, or a rubber cord surrounded by paper, between the two tapes R and R1 If it is observed that during the treatment the degree of polymerization of an elementary band, for example mnm; n, having reached a distance x from D is that which should be * reached, not at this distance, but at the distance x for example, it suffices to subject the considered band to a translation from x to x '. even if instead of x 'we had x ". This amounts to modifying the nature of displacement of the bands R and R1 by a positive or negative acceleration.
When the material is completely polymerized and cooled to a temperature of approximately 50 ° C., it is separated from the R and R1 tapes. This separation is also facilitated by the rigidity of the material, which cannot follow the curvature of the R and R tapes. R1 when these pass over the pulleys P and P1 The plate thus obtained is received on a table (not shown) extending the tape R.
The plate is polished on this table. Such polishing can be facilitated and sometimes even dispensed with if care has been taken to bring the material during the polymerization into contact with perfectly polished surfaces. In practice, this result can be achieved by providing a polishing device on the free strands of the tapes R and Rl. This device may consist of one or more polishing and polishing rollers, containing, if necessary, a mechanical polishing agent. These rollers can replace the T and Ti tension rollers.
CLAIMS
1) Process for the manufacture of plates of poly merisable material, consisting in successively bringing each of the different elementary bands, supposedly cut from the mass to be polymerized, to a given degree of polymerization, once the band which precedes it has reached this degree of polymerization.
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