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"Appareil destiné à donner une orientation biaxiale à un tube en matière polymère synthétique thermoplas- tique".
La présente invention concerne des pellicules et des feuilles formées en matières polymères synthétiques thermoplastiques et plus particulièrement vise à communiquer une orientation biaxiale à des pellicules de ce type en uti- lisant la technique du mandrin solide sans affecter de façon défavorable les caractéristiques de surface.
L'orientation biaxiale des pellicules de po- lymère est la plupart du temps obtenue par un quelconque des procédés avec deux orientations. Ceux-ci peuvent être soit des procédés de fabrication à partir de tubes, soit
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de tt.iàta t 2 4 à plat*' mes deux, le.prootdo ..'3 ".; !''--'''''."t'. , 4 I .il '',."t. '" "'" zaza' 'i'b f''f .\... lI"tif(1'\- (. ,'')...;l't''' .
''# à partir "de dF4li , '% f. r,F 1 e t ...,'F * '. 1aponano,'notab1.' 4ufe.111 ,1 de la implicite de,t ion. x,e r ;proo4d' de fabrioa- tion à partir de tubes donne 'moine de déchetsque le pro- cédé de fabrication à plat. A ce dernier point de vue, le procédé de fabrication à plat qui implique l'emploi des tendeurs du typera,cadre exige des bordures importantes, du fait des dommages provoqués par les pinces utilisées par les tendeurs.
Dans louasse, le procédé d'orientation à par- tir de tubes étaiten gênerai ralisé sur un mandrin gazeux qui est en réalité un volume d'air captif ou autres gaz que l'on envoie dans le tube ou pellicule qui avance à la température convenable, opération au cours de laquelle il se produit une extension ou étirage longitudinal ou dans la direction d'usinage et transversal qui est communiqué à la pellicule.
La technique d'orientation à partir de tubes en utilisant un mandrin gazeux a donné toute satisfaction pour l'orientation de certaines matières polymères. Au con- traire, on-n'a paa obtenu un résultat satisfaisant en com- muniquant une orientation biaxiale aux matières polymères telles que polystyrène. La majeure partie de l'étirage des matières polymères telles que polystyrène se fait à une température pour la pellicule ne dépassant la température de transition vitreuse où il y a peu, voire aucune orien- tation, ce qui a pour résultat que la pellicule est cassante, facilement rompue au cours de ce stade d'avancement.
En conséquence, la pression interne par les bulles gazeuses provoquent un élargissement au point de moindre résistance, c'est-à-dire à la filière ou au voisinage de celle-ci à partir de laquelle on fait sortir le tube de polystyrène
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mettant de dormir '...fjrL,1;ot ;':"r) ,;, ;r.!f'8 de polymère sythétique", on décrit un procède pour com- muniquer une orientation biaxiale à une pièce de tome tu- bulaire de matière polymère synthétique thermoplastique au moyen d'un mandrin rigide diepoaé en un point intermé- diaire entre l'orifice de la filière d'extrusion'annulaire et les dispositifs d'enlèvement.
Bien que la technique d'orientation à partir de tubes utilisant les mandrins ri- gides ait donné toute' satisfaction pour obtenir une orien- tation biaxiale avec des maires polymères telles que le polystyrène, le mandrin rigide provoque, dans certains cas, des marques et éraflures sur la surface des pellicules de polymère. Dans le cas de certaines pellicules de polymères telleq que des polyoléfines, le coefficient de frottement entre la surface de la pellicule et la surface de contact du mandrin rigide est extrêmement élevée, ce qui provoque la formation d'aspirités et/ou l'usure du tube de polymère.
L'amplitude de cet effet dépend en général dans une large mesure, des conditions de température au cours du procédé d'orientation. En conséquence, pour les matières thermo- plastiques ne convenant pas pour les techniques avec mandrin soit gazeux, soit rigide, on utilise en général le pro- cédé de fabrication à plat.
En/conséquence, l'invention a pour principal objet de fournir un appareil grâce auquel on communique aux pellicules et maintient, de façon constante, une orien- tation biaxiale dans des pellicules formées de matières polymères synthétiques thermoplastiques en utilisant la technique d'étirage à partir de tubes, avec lubrifiant.
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Un autre objet vise à fournir un appareil pour la production dé pellicules de matières polymères, présentant les propriétés améliorées, à savoir : solidité et surfaces non troubles, ce résultat étant obtenu par les techniques d'orientation biaxiale par des procédés d'éti- rage à partir de tubes avec lubrifiant.
D'autres objets de l'invention apparaîtront' au cours de la description ci-après:
Ces objets et d'autres de la présente inven- tion peuvent être obtenus en réalisant l'appareil destiné à communiquer une orientation biaxiale à une pièce de forme tubulaire en matériau polymère synthétique thermo- plastique, ledit appareillage comprenant en combinaison un mandrin de construction rigide pourvu à l'extérieur d'un prolongement longitudinal cônique avec section de courbu- re continue et, à l'intérieur, de plusieurs zones de con- tr8le de température, une tête d'extrusion de filière an- mulaire alignée avec le prolongement conique longitudinal du mandrin et des dispositifs pour distribuer un fluide lubrifiant à l'intérieur de l'espace fermé délimité par:
(1) - la surface interne de la pièce en forme tubulaire en matière polymère synthétique, thermoplastique; (2) - l'extrémité conique longitudinal du mandrin, et (3) - la tête d'extrusion de filière annulaire.
Les figures du dessin annexé sont données à titre d'illustration des différents modes de mis- en oeuvre de la présente invention: - la fig. I est une vue en élévation avec a rachement partiel illustrant schématiquement un mode de réalisation de la présente invention;
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- la fig. II est une représentation schéma- tique en section avec arrachement partiel illustrant en particulier une combinaison d'un mandrin et de la tête de filière que l'on peut utiliser dans la mise En pratique .de l'invention; - la fig. III est une représentation schémati- que en section, avec arrachement partiel, montrant un deu-- xième mode de mise en oeuvre d'un mandrin que l'on peut utiliser dans la mise en pratique de l'invention.
En se reportant au dessin sur lequel les mê- fies références se rapportent aux mêmes parties, et d'abord à la fig. 1, on voit un appareil 10 pour provoquer une orien- tation biaxiale en utilisant un lubrifiant, en liaison avec une pièce tubulaire 12 en matière polymère synthétique, cette dernière étant destinée à subir une orientation biaxia- le au cours de l'avancement sur un mandrin 14 lubrifié ex- térieurement.
En particulier, on voit plus clairement sur la fig. II une tête 16 d'extrudeuse, le reste de l'extru- deuse n'étant pas représenté, présentant un orifice 18 de filière annulaire, défini entre une enveloppe 20 de tête de filière et un noyau 22 de filière, et une rainure 24 pour la lubrification à la partie supérieure du noyau de filière 22, concentriquement à 1!orifice de filière annulaire. On extrude une pièce tubulaire 12 à partir de l'orifice 18 et ensuite on provoque l'étirage sur la sur- face extérieure du mandrin 14. Le fluide de lubrification 26 s'écoule vers le haut à partir de la rainure annulaire 24 de lubrification dans un élément fermé 28, délimité par la pièce tubulaire 12, le noyau de filière 22 et le mandrin 14.
La surface interne de la pièce tubulaire 12 est ainsi
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revêtue de fluide lubrifiant 26 avant d'être étirée sur la surface extérieure du mandrin 14, grâce à quoi on dimi- nue la résistance ou coefficient de frottement entre la piè- ce tubulaire 12 et la surface du mandrin 14.
Dans le mode de mise en oeuvre préféré repré- senté sur la fig. II, le fluide lubrifiant frais 26 pénètre dans-la rainure 24 de lubrification, annulaire, par plusieurs' ouvertures 30 à partir d'un passage central 32 à l'exté- rieur du noyau 22 et allant jusqu'à l'enveloppe de la tête de filière 20. Le passage 32 est en outre relié au moyen du tuyau 34 d'alimentation à une source externe de fluide de lubrification. Le fluide de lubrification pénètre par le passage 32 à travers un élément de montage 34 pour le tuyau d'alimentation.
Lorsque la pièce tubulaire 12 s'avance vers le haut sur la surface extérieure du mandrin 14, le jeu plutôt faible entre la pièce tubulaire 12 et la section 36 conique du mandrin 14 provo que l'écoulement de l'excès de lubrifiant fluide vers le bas, le long de l'extrémité conique 38 à pente raide. Bien que l'on puisse permettre l'écoulement de l'excès de fluide de lubrification vers le bas à la rainure 24 annulaire, de lubrification, il est quelquefois préférable d'isoler l'excès de lubrifiant fluide du système en particulier s'il y a eu absorption
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tit111t1ttlÔUCb' Ou. de lzVllül4if 1VV11Vâ.I11111tf.lltrt! JGtl' ltt::x(';1::1 d'agent lubrifiant f luide. On a représenté sur la fig.
II, un système pour isoler le lubrifiant fluide en excès, dans lequel plu- sieurs ouvertures 40 à la base du mandrin 14 cnnduiront l'excès de fluide lubrifiant 26 à la partie creusée de prolongement de fixation 42 vers le bas, au tuyau 44 de décharge, disposé de façon concentrique, à l'intérieur du
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passage central 32 et du tuyau d'alimentation 34 se sépa- rant à l'extérieur du tuyau d'alimentation 34 par un joint 46. Ce système sert aussi d'évacuation pour empêcher l'ac- cumulation de gaz dans l'espace fermé 28.
Le niveau de fluide lubrifiant 26 à l'intérieur maintenu de l'espace fermé 28 doit être/constant, à la fois pour empêcher le niveau de tomber au-dessous du sommet de la cannelure 24 annulaire de lubrification et pour éviter les variations de pression de fluide contre la surface interne de la pièce tubulaire 12.
Le réglage du niveau du fluide de lubrifica- tion peut être réalisé par tout moyen convenable, tel que des systèmes par gravité, pompe mécanique, branche de manomètre, système de pression et de gaz et dispositifs analogues. On a représenté un système plutôt simple mais efficace sur la fig. 1, dans lequel le fluide de lubrifi- cation frais 26 est alimenté à la tête 16 d'extrudeuse par un tuyau d'alimentation 34, à partir d'un réservoir 48.
Le niveau de fluide à l'intérieur du réservoir 48 est maintenu constant en alimentant en continu le lubrifiant fluide audit réservoir par un tuyau d'alimentation 50 re- lié à une source non représentée. Le niveau du fluide, à l'intérieur du réservoir 48 déterminera le niveau à l'in- térieur de l'espace fermé 28 (voir fig. II), par pression hydrostatique. En général, il est désirable d'utiliser un réservoir de diamètre plutôt large pour régler de façon optimale le niveau du fluide.
On a représenté un mandrin 14 disposé au-des- sous et aligné suivant l'axe de l'orifice de filière annu- laire 18 et la rainure de lubrification 24. On peut réali- ser l'alignement préféré de la manière représentée sur
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la fig. II, en prévoyant pour le mandrin 14 à l'extrémité avant de celui-ci, un prolongement de fixation 42 représen- té cylindrique qui convient pour être enfoncé ou vissé dans le dessus de la portion évidée d'un noyau 22 de filière, fermant ainsi le passage 32.
Comme précédemment décrit, on pourvoit le mandrin 14, à l'extérieur, d'une extrémité 38 conique sui- vant l'axe, se terminant dans la direction de l'avant dans le prolongement de fixation 42. L'extrémité 38 devient ainsi un cône tronqué. La pièce tubulaire 12 ne vient pas en con- tact avec cette portion du mandrin. Immédiatement au-dessus de l'extrémité prolongée 38, le mandrin 14 est pourvu, à l'extérieur, d'une section longitudinale 36, conique, d'angle au sommet inférieur présentant en section une cour- bure continue. A ce point de vue, la courbure a de préfé- rence une ligne ou profil périphérique définissant un cercle, mais elle peut avoir aussi des formes elliptiques.
La section avant 36 fournit le point où se produit l'orientation aussi bien longitudinale que latérale du tube 12. C'est aussi le long de cette section longitu- dinale 36 que la lubrification entre la surface interne de la pièce tubulaire 12 présente une importance capitale pour empêcher les tensions, rayures, usure, etc, sur la surface de la pièce tubulaire 12 au cours du processus d'orientation. Une section postérieure cylindrique 52 du mandrin 14, qui est contiguë à ou constitue une extension vers l'arrière de la section décrite précédemment, est en comparaison, de diamètre constant et agit comme point où l'orientation biaxiale une fois provoquée, est rendue permanente par trempe ou refroidissement du tube 12.
La lubrification le long de la section cylindrique postérieure
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52 n'a pas en gênera une importane usai grande, étant
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n'a pas géniral ., r,.''^drT' yK. . k." ' subel, grande, itunt donné que le coefficient 4"1tt..t:..ti général plus grand le long de la. action 36 du fait de le. résistance à l'étirage offerte par la pièce tabulaire 12. A nouveau, la température de la pièce tubulaire, 12 est en général plus faible au cours de l'avance sur la section cylindrique 52 ce qui, dans la plupart des cas, diminue encore le coeffi- dent de frottement entre la pièce tubulaire et la section cylindrique.
En tout cas, en général, il reste une couche suffisante de lubrifiant sur la pièce tubulaire 12 au cours de l'avance le long de la section cylindrique 52 pour sup- la plupart primer/des problèmes de frottement. Pour les matières poly- mères plus rigides et plus dures, on obtient une lubrifi- cation accrue le long de la section cylindrique 52, en re- montant le niveau de lubrifiant fluide 26 de façon à rem- plir complètement l'espace fermé 28 entre le noyau de filière 22 et l'extrémité conique 38 du mandrin 14.
L'écoulement en arrière par le tuyau d'évacuation 44 peut être diminué ou réglé par tout moyen convenable. La pres- sion de fluide accrue tendra à provoquer un écoulement plus grand de lubrifiant fluide le long de la section coni- que 52 et de la section cylindrique 52 du mandrin 14.
La demanderesse n'a pas l'intention de limiter l'invention à une configuration interne du mandrin solide utilisé pour orienter de façon biaxiale la matière pelli- culaire polymère. Toutefois, le réglage de la température est important, étant donné que des matères polymères dif- férentes présenteront en général des températures optimales d'orientation différentes et le processus de lubrification est, dans certains cas,-affecté par la température de la pellicule de polymère.
En conséquence, le mandrin 14 est
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de oozm=iquer, audatwxir ettHM'fyM µ.* pièo tu bu- # 7 , , ,n,, te ladre 12. la température à 1,f11rt.7.1 .,"Qrtfiia.41' blaximle peut Ctra conmuniqu' & la pMSptCX*'tio& veo <tir&g8 sijsuliané de la pièce t.â'.2. tu,-au 56 vertical-t relié à une source non représentée, sert à introduire un fluide chauffé dans la zone de chauffage 54. Un .tuyau d'é- vacuation 58 est installé pour réaliser un système avec fluide de chauffage en circulation continue.
Une zone 60 pour le réglage secondaire de la température, placée au-des- sus de la zone de chauffage 54 précédemment* peut être ménagée pour chauffer ou refroidir la pellicule de polymère à une température convenant à la fois à l'orien- tation de la pellicule et à l'opération de lubrification. de réglage Pour alimenter de façon continue cette zone/secondaire de la température, avec un fluide de façon à obtenir la tem- pérature désirée, un tuyau d'alimentation 62 et un tuyau de vidange 64 sont reliés tous les deux à une source de fluide.
Pour faire avancer le tube 12 à une vitesse prédéterminée sur lemandrin 14, on a prévu des dispositifs d'enlèvement qui sont représentés sur la fig. I, prenant la forme de rouleaux plieur et support de feuille 66-66a; et 68-68a et une paire de rouleaux pinceurs 70 et 70a, les rouleaux pinceurs étant pourvus d'un moteur d'entraî- nement ou autre source de puissance non représentée. On peut faire varier la vitesse d'enlèvement pour obtenir l'extension longitudinale désirée avec extension latérale due à la configuration du mandrin.
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Ceci empêche les faux-plis qui autrement se formeraient si la pellicule était dirigée par les dispositifs d'enlèvement sous forme tubulaire. Si on désire des feuilles de largeur plus grande, on peut utiliser un seul couteau pour fendre la pellicule.
Le choix du lubrifiant sera fonction de la nature du polymère particulier constituant la pellicule ou feuille à laquelle on doit faire subir une orientation biaxiale, ainsi que les conditions de températures auxquel- les on opère dans la mise en oeuvre du procédé. En d'autres termes, le lubrifiant particulier ne doit pas affecter de façon préjudiciable la matière polymère extrudée et doit être liquide au cours du contact initial avec le polymère extrudé. Les lubrifiants utilisés peuvent avoir d'autres buts secondaires, tels que revêtement protecteur pour la pellicule de polymère orienté biaxialement. Dans la cas de revêtement protecteur, le lubrifiant peut être du type qui servira de lubrifiant liquide sur la partie chaude du mandrin et comme lubrifiant solide sur la partie froide du mandrin.
Toutefois dans certains cas, il est préféra- ble que la pellicule liquide ou solide soit éliminée *du
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poJLymère après orientation. Le procédé utilisé pour l'éli- mination du lubrifiant variera en général suivant la nature' du lubrifiant, par exemple une opération de séchage subsé- quente sera convenable pour éliminer le lubrifiant du type fluide volatil, tandis qu'on devra utiliser différents solvants pour l'élimination de nombreux autres types de lubrifiant. Dans le mode de:mise en oeuvre représenté sur la fig. I, des récipients 74 et 74a pourle trempage con- tenant le solvant sont placés en un point intermédiaire entre les rouleaux 66-66a et 68-68a pour le pliage et le support de le feuille., et les paires *de rouleaux pinceurs 70 et 70a.
Des paires de rouleaux 76 et 76a disposées dans les récipients de trempage 74 et 74a contenant du solvant respectivement, guident la pellicule de polymère ou les moitiés de la pièce tubulaire 12 dans le solvant au-dessous du niveau de celui-ci, grâce à quoi on dissout et élimine par lavage le lubrifiant liquide 26 convrant la pellicule de polymère,
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La fig. III illustre un deuxième mode de -=a--.isation d'un mandrin que l'on peut utiliser dans la mise erratique de la présente invention. Ce mandrin, désigné en 1C. est inversé de telle sorte qu'un orifice de filière anmaire 102 est aligné axialement au-dessus du mandrin 100 et 1 lubri- fiant fluide est alimenté à un espace fermé 104 par zn tuyau d'alimentation 106, s'étendant suivant l'-axë, à trrs le mandrin 100.
Un tuyau vertical 108 disposé de façcr concen- trique à l'intérieur du tuyau d'alimentation 106 ser d'éva- cuation pour empêcher l'accumulation de pression ¯'intérieur de l'espace fermé 104. L'avantage particulier de c= iode de mise en oeuvre réside danb le fait que le fluide lx¯fiant ne vient pas en contact avec la surface plutôt chn-m--- ie la tête lvv d'extrudeuse et, en conséquence, on obtie' lu meil- leur réclame de température du lubrifiant.
Le mandrin que l'on peut utiliser dans !.. ratique de l'intention est .e construction rigide, due fa- présenter une :ice t)11 surface solide a la pièce tusuJaire -1 - :.è::-8 plastique laquelle on doit communiquer une orie:.-: -:..::n oia- xiale. L'enveloppe extérieure du ;!lo.:lclrl.n qui peut cons- tituée d' une pièce unique ou d'un ensemble de pièc ¯ eu être foDriquée a partir de matériaux rigides, tels que zus-rentes métaux, alliages et matières céramiques qui préser-torr un vcltaili pouvoir pour conduire la chaleur .C,lCr.T ....:.C nement et de faon aussi adiabatique jure possible, .r con- criouer a l'uniformité de l'orientation et, en c..¯...-nce, a 1 ' unxf orisité des propriétés physiques et a l'ai.p.r¯:c# finale le la pellicule orientée biaxia1ement.
Les mat4ri,-- 'articuliè- re.:.ent recommandés pour cela sont l'acier, 1 ' -"ilun;¯-¯¯.i, le cui- vre et lifférents alliages de r.icxel. L'extérieur i"; être poli,
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de façon à réduire encore les forces de frottement entre le mandrin et l'intérieur du tube de la pellicule à déplacer sur celui-ci.
La dimension totale du mandrin, en section ou en circonférence, dépendra de la circonférence internede la pièce tubulaire que l'on désire obtenir avec orientation (étirage), tandis que la circonférence de l'uxtrémité avant venant en contact avec la pellicule tuoulaire peut avoir le diamètre interne de la pièce tubulaire avant la réalisation de l'orientation, qui peut être celle de la pièce tubulaire au moment de l'extrusion à la filière. L'angle du cône de la section avant peut varier suivant la valeur de l'orienta- tion dans le sens longitudinal ou direction d'usinage et de l'orientation latérale ou transverse que l'on a l'intention de communiquer a la pièce tubulaire.
Comme précédemment men- tionné, le type de lubrifiant fluide utilisé variera suivant le type de pellicules de polymère auxque]?.es on doit communieuer une orientation et les buts auxiliaires à atteindre, par exemple, revêtement, etc. A titre d'illustration de l'emploi du mandrin lubrifié en liaison avec une matière polymère spé- cifique, on donne l'exemple ci-après sans intention de limiter l'invention à celui-ci. Un mandrin comme représenté sur la fig.
II, présentant un diamètre total de 187,5 mm et un anle de cône pour l'extrémité avant de 60 , peut être utilisé puur orienter une pièce tubulaire de polypropylène, présentant un poids moléculaire moyen de 240 000 - 270 000, une épaisseur de 1 mm et une circonférence intérieure de 117,5 mm à la vitesse d'a ancement final de 16,75 m par minute. Le lubrifiant fluide est la glycérine que l'on applique a la surface interne du tube de polypropylène avant de l'étirer à un intervalle de tempéra-
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ture de 90 à 150 C. Le niveau de la glycérine à l'intérieur de l'espace fermé doit être d'environ 3 mm.
Lorsque le tube de polypropylène quitte le mandrin, son épaisseur a été réduite à 0,025 mm et il présente une circonférence interne de 587,5 mm à l'état permanent avec un revêtement résiduel de lubrifiant d'environ 0,0012 à 0,0025 mm. Ce revêtement est ensuite éliminé en trempant la pellicule de polymère dans le récipient pour le trempage dans un solvant contenant de l'eau, sensiblement à la température ambiante. La pellicule résul- tante, soumise à l'essai suivant ASTM D 1504, présente une tension d'orientation de 10,5 - 21 kg/cm2 dans la direction d'usinage et de 7 - 14 kg/cm2 dans la direction latérale. En outre, la surface de la pellicule de polypropylène ne présente aucun signe de défauts, marques de grattage ou autres défauts physiques.
Lors de la conduite de l'opération d'orientation avec lubrifiant, la température de la glycérine est maintenue entre 98 et 144 C, tout en faisant varier la température dans la zone de réglage secondaire à l'intérieur de l'intervalle de 15 à 80 C et celle de la zone de chauffage entre 105 et 120 C.
L'opération avec l'appareillage d'orientation bia- xiale de la présente invention, d'une façon générale typique, peut être conduite en faisant avancer la pièce tubulaire, a soumettre à l'orientation après son extrusion, sur un mandrin rigide sur lequel elle est d'abord lubrifiée, ensuite orientée oiaxialement et troisièmement, l'orientation est rendue perma- nente par refroidissement. Ensuite, la pièce tubulaire est fendue et transformée en une feuille plate de simple largeur,
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forme sous laquelle elle est dirigée dans un bain pour l'éli- mination du luorifiant de façon à dissoudre ou éliminer par lavage le lubrifiant, et ensuite entre des dispositifs d'enlè- vement et vers l'enroulement final où elle forme des rouleaux de même largeur de matière thermoplastique 'orientée biaxia- lement.
L'avance de la pièce tubulaire et ensuite de la feuille plate de matière thermoplastique synthétique comme précédem- ment décrit est réalisée par des dispositifs d'enlèvement qui comportent un ou plusieurs éléments moteurs principaux ou dis- positifs d'entraînement.
Au cours du fonctionnement de l'appareillage présenté, le temps et la température sont des considérations importantes.
Bien que ceux-ci varient suivant la nature et principalement le caractére chimique du lubrifiant et de la matière thermo- plastique à soumettre a l'orientation, on peut considérer d' une façon générale que la lubrification et l'orientation sont réalisées à des températures supérieures à la température de transition vitreuse [T(g)] de la matière thermoplastique don- née. Plus spécialement, la température du lubrifiant fluide dépendra de la température d'orientation, tandis que la tem- pérature d'orientation dépendra de la matière suivant qu'elle est de nature non-cristallisable dans le cas du polystyrène atactique, polystyrène à basse densité, chlorure de polyvinyle, etc., ou de type cristallisable comme dans le cas de polys- tyrène isotactique, polyéthylène linéaire et polypropylène, etc.
Dans le premier cas, l'orientation peut être réalisée à une température qui est supérieure à la température de tran- sition vitreuse, suffisamment pour permettre l'allongement sans rupture à des vitesses pratiques, par exemple pour le
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polystyrène (atactique) 100 à 500 % d'allongement, 10 à 200% d'allongement par seconde. Dans le cas de polymères oristalli- sables, la température d'orientation est de même supérieure à la température de transition vitreuse et peut âtre aussi élevée que le point de fusion de la matière.
En tout cas, la température à laquelle l'orientation peut être réalisée de façon rapide, peut être déterminée relativement à la tempéra- ture à laquelle la cristallisation du polymère se produit à une vitesse pratique, simultanément et/ou subséquemment à la réalisation de l'orientation. La température de transition vitreuse T(g)] désigne la température à laquelle la matière progressant (c''est-à-dire s'élargissant), passe de l'état solide à l'état viscoélastique. Cette température en général n'est pas définie de façon précise, mais s'étend plutôt sur une zone de quelques degrés (Fahrenheit ou centigrade). Cette température est appelée aussi température de transition du second ordre.
Dans tous les cas, les phases de lubrification et d'orientation ne doivent pas être réalisées à des tempéra- tures qui dépassent le point de fusion du matériau polymère synthéyique à soumettre à l'orientation c'est-a-dire la tempé- rature à laquelle il passe à l'état liquide.
La phase de fixation, qui a pour but de rendre défi- nitive l'orientation communiquée, est réalisée a une tempéra- ture inférieure à la température de transition vitreuse [ T(g)] et varie suivant la matière plastique synthétique utilisée.
Comme exemple de cela, le polystyrène, le polyéthylène et le chlorure de polyvinyle surissent des transitions dans la région de température au voisinage de 88 C tandis que, pour le polypropylène, une transition similaire se produit à environ 0 C. Si le point de fusion du lubrifiant fluide est supérieur
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à la température requise pour rendre permanente l'orientation de la pellicule, le lubrifiant fluide a tendance à se solidifier tandis que le tube en polymère progresse sur la partie cylindri- que du mandrin.
Cet effet habituellement n'est pas important étant donné que la durabilité est obtenue à la partie extrême du mandiin et peut même être désirable pour avoir un revêtement protecteur de la pellicule. '
L'appareil décrit réalise une opération d'orientation biaxiale de façon simple et sert à diminuer l'importance des problèmes de surface de la pellicule polymère. En outre, la simplicité de l'appareil sert à réduire le coût de l'opération et les capitaux d'investissement comparés à ceux du procédé de fabrication à plat utilisant des cadres à mâchoires.
Ainsi, on voit que les objets indiqués ci-dessus parmi les autres sont efficacement obtenus. Bien entendu, on pourra apporter certaines modifications dans la réalisation du procédé ci-dessus et dans la construction, sans sortir du ca- dre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1.- Appareil destiné à communiquer une orientation biaxiale à une pièce de forme tubulaire, en matériau polymère synthétique thermoplastique, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison, un mandrin de construction rigide, pourvu extérieurement d'une pièce conique longitudinale ayant une section de courbure continue, une tête de matrice d'extrusion annulaire alignée axialement avec l'extrémité conique longi- tudinale du mandrin et des dispositifs de distrioution du lubrifiant pour fournir le fluide lubrifiant à la surface interne de la pièce tubulaire en matière polymère synthétique thermoplastique.