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"Fabrication de pellicules tubulaires thermoplastiques".
La présente invention est relative à la technique de la fabrication de pellicules à partir de matières résineuses thermoplastiques. En particulier, la présente invention concerne un procédé et un appareil perfectionnés et extrêmement avanta- geux pour fabriquer, sous forme tubulaire, des pellicules rela- tivement minces faites de diverses matières thermoplastiques
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résineuses formant des pellicules. Elle concerne plus particu- lièrement (sans y être limitée) un procédé et un appareil spécia- lement utiles pour la production de pellicules à partir des polymères normalement cristallins du chlorure de vinylidène.
L'une des techniques couramment utilisées pour la fabrication de pellicules sous forme tubulaire à partir de diverses compositions thermoplastiques et résineuses formant des pellicules, comprenant le chlorure de vinylidène normalement cristallin (c'est-à-dire le "saran") comprend l'extrusion en continu d'un tube de polymère fondu dans un bain régulateur de température, dans lequel le tube est aplati entre des galets de pinçage tandis qu'une tête ou colonne d'un liquide est main- tenue dans le tube récemment extrudé avant son aplatissement.
La colonne liquide interne sert en premier lieu à régler la dimension du tube chaud récemment extrudé, mais elle peut en outre aider à refroidie le tube et, de plus, elle peut exercer une influence secondaire favorable en ce sens qu'elle lubrifie les surfaces internes du tube pour éviter l'adhérence mutuelle des parois internes lorsque le tube µ été aplati. Ce processus général est décrit et illustré dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 2.452.080 et n 2. 488.571, déposés respectivement le 13 Janvier 1947 et 11 Décembre 1947. Toutefois, quand on suit un tel processus, on peut souvent rencontrer des difficul- tés pour régulariser de façon appropriée la température du tube récemment extrudé aussi bien que pour régler de façon précise et uniforme l'épaisseur de la pellicule, spécialement des pel- licules minces.
On peut également éprouver des difficultés avec la pellicule obtenue finalement en raison de la présence du li- quide de la colonne interne sur les surfaces intérieures du tube, spécialement quand on utilise un lubrifiant liquide tel que de
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l'huile minérale, pour former la colonne. Bien que, pour cer- taines utilisations, la présence d'un lubrifiant liquide sur surface interne de la pellicule obtenue puisse être tolérée, elle constitue un inconvénient marqué dans certaines circons- tances et dans beaucoup de cas.
Un autre procédé qu'on met en oeuvre pour fabriquer des pellicules de forme tubulaire consiste à extruder le tu@e sur un mandrin de refroidissement interne qui est placé immé- diatement en dessous de l'orifice d'extrusion circonféreniel.
Un tel procédé est expliqué dans le brevet des Etats-Unis d' Amérique n 2.720.680 déposé le 29 février 1952.
Une opération similaire comportant l'utilisation d'un guide interne de dilatation pour la pellicule est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.641.022 déposé le 21 février 1950. Encore un autre procédé de fabrication des pelli- cules tuoulaires comprend l'utilisation d'une bague de refroi- dissement externe autour d'une pellicule tubulaire qui, immé- diatement après extrusion, est gonflée à l'aide d'un gaz sous pression avant l'aplatissement} conformément, par exemple, aux indications du brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.461.975 déposé le 20 octobre 1945.
Toutefois, quand on utilise l'un quelconque des pro- cédés mentionnée;.: en dernier, il est souvent difficile ou peu commode d'obtenir un réglage efficace et entièrement satisfai- sant de la température et un taux de refroidissement contrôlé avec précision de la pellicule tubulaire récemment extrudée. Par suite, beaucoup des procédés connus de formation de tubes ne conviennent pas parfaitement pour la préparation de pellicules à partir de certaines matières thermoplastiques, telles que les
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sarans, qu'ils doivent subir une surfusion immédiatement après l'extrusion et avant l'orientation si on veut obtenir un produit satisfaisant.
Il serait avantageux de mettre au point un procédé et un appareil nouveaux et perfectionnés permettant de fabri- quer des pellicules tubulaires à partir de pratiquement n'impor- te quelle matière thermoplastique désirée formantes pellicules et grâce auxquels on pourrait obtenir un réglage plus précis et plus facile de la température de la pellicule récemment extrudée. Il serait également avantageux de pouvoir fabriquer des pellicules tubulaires d'une manière telle qu'on pourrait supprimer la difficulté soulevée par l'utilisation de colonnes internes de liquide (y compris des colonnes de ludrifiants).
Il serait particulièrement intéressant de pouvoir mettre en oeuvre ce procédé et ce dispositif de fabrication de pellicules tubulaires en saran, aussi bien que pour produire beaucoup d' autres pellicules relativement minces faites d'autres genres désirés de matières thermoplastiques formant des fibres et des pellicules. Il serait spécialement avantageux de pouvoir conce- voir une technique nouvelle et perfectionnée pour fabriquer des pellicules tubulaires, technique qui faciliterat la préparation de pellicules d'épaisseur uniforme constante et de toute pre- mière qualité à partir de nombreuses matières thermoplastiques très diverses formant des pellicules.
On obtiendrait un avantage marqué si l'on pouvait produire des pellicules tubulaires de diamètres très divers par une nouvelle technique, sans qu'il soit nécessaire de modifier l'appareil d'extrusion et la tête de filière pour chaque dimension particulière désirée des tubes.
La présente invention a donc pour objet : - Un appareil et un procédé perfectionnés pour la préparation de pellicules tubulaires à partir de matières résineuses thermoplas- tiques ;
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- Un procédé et un appareil perfectionnés destinés à cette opé- ration et dans lesquels on obtient facilement un contrôle étroit et précis de la température sur le produit récemment extrudé et dans celui-ci; - De faciliter la fabrication de pellicules ue qualité élevée uniforme et d'épaisseur régulièrement constante.
Conformément à l'invention, on a conçu un procédé et un appareil convenant pour la fabrication de pellicules tubulaires et grâce auxquels, si on le désire, ou si cela est nécessaire, on peut facilement résoudre les difficultés dues au dépôt de lubrifiants liquides sur les surface.3 internes de la pellicule tubulaire.
Le procédé et l'appareil de l'invention conviennent exceptionnellement bien pour la fabrication de pellicules tubu- laires continues sur les surfaces internes desquelles sont dépo- sés de manière efficace et effective des luorifiants solides ou des agents de glissement qui empêchent l'adhérence mutuelle des parois internes du tube.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans e fait qu'elle concerne un procédé et un appareil de production de pellicules tubulaires grâce auxquels le traitement désiré de la surface extérieure de la pellicule récemment extrudée avec n'importe lequel de nombreux liquides de traitements favorables pourrait être exécuté facilement et commodément en même temps que l'extrusion.
On a conçu, conformément à l'invention, un procédé nouveau et perfectionné de fabrication de pellicules tubulaires et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé qui sont capables de donner rapidement et facilement un produit tubulaire d'une qualité excellente dans une grande gamme de diamètres, en
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utilisant à cet effet un appareil à extruder et une tête de filière d'une seule dimension.
En outre, l'appareil et le procédé conformes à l'inven- tion conviennent spécialement bien pour la fabrication de diverses pellicules de saran sous forme tubulaire.
La présente invention procure un procédé de produc- tion de pellicules en partant d'une matière thermoplastique formatrice de pellicules, qui comprend l'extrusion d'une composition tbermoplastique fondue formatrice de pellicules a cravers un orifice sous la forme d'une pellicule tubulaire sans soudure, l'enlèvement de la pellicule tubulaire fraîche- ment extrudée de cet orifice, et l'application continue à ce tube, immédiatement après son extrusion, d'un courant envelop- pant, non limité et coulant librement, d'un liquide qui est à une température inférieure à la température de fusion de cette composition formatrice de pellicules.
Suivant la présente invention, on extrude une compo- stion thermoplastique fondue, formant des pellicules, vers le bas dans une filière tubulaire ; a extrait vers le bas la pellicule tubulaire récemment extrudée et sans soudure pour l'en- lever de la filière, avantageusement (mais non nécessairement) sur un mandrin ou guide de centrage interne, sensiblement circu- laire, servant à dilater le tube ou simplement à le supporter (ou, dans une variante, à travers un guide tubulaire externe à contact ou encore sans guide à contact avec la pellicule quel qu'il soit), à travers (ou sur) un dispositif d'aplatissement des tubes, disposé sous la filière et aligné sous le mandrin de formage interne des tubes,
quand on en utilise un (ce disposi- tif d'aplatissement pouvant être facultativement également ur dispositif d'étirage); enfin, à appliquer continuellement sur
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la surface extérieure du tube, immédiatement après son extrusio: et avantson aplatissement, une colonne enveloppante et tombant sous forme d'une cascade périphérique d'un liquide régulateur de température qui est à une température désirée ou à plusieurs températures successivement désirées (c'est-à-dire à une tempé- rature constante et uniforme ou à une température variant de façon séquentielle et qui, n'est pas uniforme) inférieures à la température de fusbon à l'état thermoplastique de la composition résineuse de la pellicule.
Avantageusement, en particulier quand on prépare des pellicules de saran, le liquide régulateur de température peut être un liquide aqueux de refroidissement (ou de surfusion).
Toutefois, dans beaucoup de cas, lorsque le refroidissement initial et la prise ont eu lieu, au moins une portion du liquide régulateur de température de la colonne tombant en cascade peut être a une température différente, en vue de régler la tempéra- ture de la pellicule, de celle de la partie initiale de cette colonne de liquide qui vient d'abord en contact avec le tube.
Ainsi, la portion suivante du liquide peut être à une température plus élevée en vue de chauffer la pellicule récemment extrudée jusqu'à une température optimum en vue de l'orientation effectuée de toute .manière désirée (par exemple par dilatation interne avec des bulles de gaz ou des procédés analogues), ou bien, si on le désire, la portion suivante du liquide peut être encore plus froide que la première portion pour permettre un refroidis- sement supplémentaire et une prise généralement plus positive de la pellicule. De manière analogue, le liquide peut exercer d'autres effets avantageux sur la pellicule récemment extrudée en plus d'un simple réglage de la température.
Ainsi, il peut convenir pour plastifier la pellicule récemment extrudée en
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même temps qu'il la ramollit ou lui confère de l'onctuosité ou bien bien il peut convenir pour appliquer des agents antistati- ques, des agents ignifuges, certains types d'agents stabilisants, des colorants, des agents de blanchiment et divers autres agents de traitement, d'imprégnation, de conditionnement ou d'enduction, ou des mélanges utiles et désirables de ces agents, selon l'in- térêt que présente leur utilisation en fonction des besoin et des exigences correspondant à des cas particuliers. En tout cas, comme on l'explique ci-après plus en détail, la cascade de li- quide en circulation exerce une influence de stabilisation de la forme extrêmement avantageuse sur le tube récemment extrudé.
Il est souvent avantageux de faire circuler dans le tube en cours d'extrusion un gaz véhiculant une poudre afin de déposer un revêtement sensiblement uniforme de poudre ou d'un agent de glissement solide sous forme pulvérulente sur la sur- face interne du tube avant de l'aplatir. Cette pratique tend à empêcher l'adhérence et le collage intérieurs du tube avant son aplatissement. Bien entendu, si on le désire, on peut éga- lement pulvériser des agents liquides de glissement sur la sur- face interne du tube récemment formé. En outre, dans les cas où l'on extrude des tubes relativement tenaces et rigides faits de certains produits formant des pellicules et n'ayant qu'une légère tendance ou une tendance nulle à s'écraser, un guide in- terne d'un genre quelconque peut être entièrement supprimé.
D'autres caractéristiques de la présente invention et les nombreux avantages qui leur sont associés apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre qu'on a faite en se référant au dessin annexé sur lequel ;
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La figure 1 est une représentation schématique, en élévation-coupe partielle, montrant les éléments et les combi- naisons essentiels de l'un des modes de réalisation du procédé et un appareil mis en oeuvre pour fabriquer des pellicules tu- bulaires conformément à la présente invention et permettant d'obtenir un produit pouvant être orienté ultérieurement ou être soumis à un autre usage et à un autre traitement;
La figure 2 représente une variante du mode de réa- lisation de l'invention pour régulariser la température de la pellicule récemment extrudée d'une manière plus complexe;
La figure 3 illustre une variante conforme à l'in- vention dans laquelle on utilise pendant la mise en oeuvre interne un mandrin/sans contact de guidage et de formage du tube;
Les figures 4 et 5 sont des représentations schéma- tiques, en coupe transversale partielle, des opérations d'ex- trusion conformes à l'invention dans lesquelles, on dilate et on contracte, respectivement, les pellicules tubulaires sur les mandrins de guidage internes venant en contact avec le tube;
La figure 6 est une élévation-coupe d'une variante de la bague de distribution du liquide convenant pour la mise en oeuvre de l'invention en vue de fournir la cascade de liquide régulateur de température circulant sur le tube récemment extru- dé ;
La figure 7 est une élévation-coupe représentant un type de dispositif collecteur qu'on peut utiliser peur arrêter la cascade de liquide en un point quelconque le long du tube avant d'aplatir ce dernier;
La figure 8 est une élévation-coupe illustrant un autre agencement conforme à l'invention dans lequel on utilise un guide externe pour le tube.
On va d'abord se référer à la figure 1 qui représente schématiquement les caractéristiques essentielles d'un mode de
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mise en oeuvre conforme à l'invention dans lequel on utilise un appareil convenant pour son application. Une filière tubulaire 10 d'un genre quelconque généralement classique ou de toute forme désirée est utilisée pour l'extrusion. On y introduit par un conduit d'admission 11 une composition résineuse ou polymérisée 13, fondue ou en fusion, qui forme des pellicules, par exemple une composition de saran formant des pellicules ou un autre produit approprié ou désiré formant des pellicules.
La composition résineuse en fusion 13 provient sous une pression appropriée d'une réserve (non représentée) telle qu'une pompe doseuse à engrenage d'alimentation du fluide ou son équivalent ou un appareil d'extrusion ou encore un appareil analogue. La composition fondue est extrudée à travers l'orifice sensiblement circulaire 14. en forme de bague, de la filière tubulaire 10, pour former avec cette composition une pellicule tubulaire 16 récemment extrudée. Bien que dans la plupart des cas, il soit satisfaisant que la filière tubulaire comporte un orifice cir- culaire ou tout au moins presque circulaire, elle peut également avoir un orifice oval, elliptique et ayant d'autres configura- tions qui sont sensiblement de profil circulaire.
Avantageusement, comme indiqué, la filière tubulaire 10 est disposée de manière à extruder le tube sans soudure ver- ticalement en direction du bas, ou du moins sensiblement de cette manière, en vue de son aplatissement final et de son avance sous l'action de galets de pinçage coopérante 20 et 21 (ou d'un dispositif d'aplatissement équivalent) et dans la li- gne de pinçage de ces rouleaux. Bien entendu, un léger écart par rapport à la verticale. par exemple de 5 à 10 , peut être toléré sans difficulté dans la mise en oeuvre de l'invention.
Les galebs 20 et 21 peuvent être des fous ou menés, selon qu'on
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désire obtenir or±ce a cette installation un simple apliati@@@- ment ou une action d'avance et de prélèvement, Quand on utilise des paires de galets de pinçage, qu'ils soient fous ou menés, leur effet de compression doit être faible pour que le cube récemment extrudé ne soit pas soumis a une action de calandrage ou de soudage. Bien entendu, comme on le comprendra, il n'est pas nécessaire que l'aplatissement soit effectua par deux ga- lets.
Fréquentent, un seul galet ou barre de guidage appropriée peuvent être utilisés de façon satisfaisante pour aplatir le tube, étant donné que le brusque changement de direction du tube autour d'un galet ou d'un guide uniques a pour effet d'é- craser et d'obturer effectivement le tube. Comme on l'a repré- senté , on fait avantageusement passer le tube en polymère 16 récemment extrudé autour d'un guide ou mandrin internes de di- latation 28 dont les dimensions et le profil sont appropriés (correspondant à ceux de l'orifice 14) pour maintenir la pelli- cule sous forme tubulaire pendant son extrusion jusqu'à son aplatissement voulu entre les galets de pinçage 20 et 21.
Le guide interne ou mandrin 28, qui maintiennent de façon précise la pellicule tubulaire dans l'axe d'extrusion et qui contrôlent ses caractéristiques, sont généralement fixés de façon à s'éten- dre vers le bas à partir de la filière tubulaire et à être sup- portés par celle-ci au moyen de dispositifs non représentés, d'une manière que comprendront facilement les techniciens. Le diamètre du guide interne ou élément de formage 28 peut être choisi de manière à convenir au mieux au type de pellicule à extruder.
Bien que, tel que représenté sur la figure 1, le dia- mètre du mandrin soit plus petit que celui de l'orifice d'ex- ! trusion 14, on peut utiliser des mandrins d'un diamètre plus grand de manière à déterminer une dilatation faible ou même
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considérable de la pellicule tubulaire immédiatement après son extrusion. Bien entendu, ces caractéristiques sont fonction de la nature de la matière formant des pellicules qui est soumise à l'extrudage et des techniques de traitement qui conviennent le mieux pour sa manutention.
Sur la figure 4, on a représenté schématiquement un mode de mise en oeuvre conforme à l'invention dans lequel on utilise un mandrin relativement plat et en forme de disque pour dilater la pellicule tubulaire 16 récemment extrudée. Un type similaire de mandrin en forme de disque est illustré sur la figure 5 au cours d'une opération similaire à celle qu'on a décrite au sujet de la fibure 1, dans laquelle le mandrin a un diamètre plus faible que l'orifice d'extrusion 14. Le diamètre du mandrin 28 de la figure 4 est plus grand que celui de l'ori- fice de la filière 10.
Comme on peut le voir, de simples modi- fications du diamètre du mandrin 28 de guidage interne permet- tent avantageusement d'obtenir une grande gamme de diamètresde tubes avec un appareil à extruder et une tête de filière dyant une dimension unique, simplement en modifiant le diamètre du mandrin de guidage interne par rapport au diamètre de l'orifice d'extrusion. De cette manière, en utilisant le même appareil d'extrusion et la même tête de filière, mais en codifiant le diamètre du mandrin, on peut obtenir des produits tubulaires aplatis avec la même installation, produits dont la largeur à l'état aplati peut, au maximum, atteindre facilement quatre ou cinq fois (ou de quatre a cinq fois) la largeur minimum du tube qui peut être extrudé.
Quand on effectue ces manipulations, on doit modifier la vitesse d'extrusion si on désire qu'une pelli- cule tubulaire de diamètre plus grand ait à peu près la même épaisseur de paroi qu'un produit de dimensions plus faibles.
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Le mandrin 28 peut être fait de n'importe quel maté- riau de construction approprié, qui est inerte vis-à-vis des matières plastiques. Dans des cas particuliers, il peut être en nickel, en métal Monel, en tantale ou même en acier ou autres alliages ferreux. Il est mieux qu'il comporte une surface lisse et à bas coefficient de friction pour faciliter le passade libre même du tube sur ce mandrin et il peut/être revêtu de matière plas- tique ou traité en surface d'une autre manière en vue d'atteindre au mieux ce résultat. Il est également intéressant que la mandrin possède une bonne conductivité thermique afin d'accroître son aptitude à l'échange de chaleur.
Fréquemment, comme représenté sur la figure 1, il est désirable de refroidir le mandrin 28 en cours d'opération, afin de renforcer l'effet de refroidissement de la pellicule et d'é- viter l'adhérence de cette dernière sur la surface du timide interne tout en supprimant la possibilité d'une surchauffe ne en la surface interne de la pellicule. Il/est particulière:..ent ainsi quand on extrude des pellicules qui demandent un refroidissement initial et une prise rapides, comme dans le cas de pellicules en saran. A cet effet, on peut prévoir un conduit de refroidisse- ment 70 monté dans l'évidement central de la filière tubulaire 10 et se trouvant en contact d'échange de chaleur avec le mandrin 28 ou assez voisin de celui-ci pour permettre cet échange de chaleur.
Un agent réfrigérant approprié 72 (tel que de l'eau glacée ou de la saumure provenant d'une réserve (non représentée) peut être mis en circulationlans le conduit 70 pour refroidir le mandrin et pour maintenir simultanément, si on le désire, une température basse satisfaisante dans le tube 16 récemment extru- dé. Un déflecteur ou organe de séparation 75 peut être placé dans le conduit 70 pour y faciliter la circulation du liquide réfri-
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gérant 72.On peut utiliser d'autres moyens équivalents de refroidissement du mandrin. Bien entendu, dans certains cas, il peut être inutile ou même indésirable d'utiliser ce dispo- sitif de refroidissement.
Il peut en être ainsi quand un refroi- dissement rapide immédiat de la pellicule jusqu'à une température sensiblement réduite est inutile.
Immédiatement après son extrusion, la pellicule tuuu- laire récemment extrudée et solidifiée, encore chaude du fait de .son état fondu récent, est mise en contact circonférentiel, sur sa partie extérieure, avec une colonne enveloppante 59 d'un liquide régulateur de température tombant en cascade peri- phérique, qui est fréquemment inerte vis-à-vis de la pellicule (ou qui a un certain effet de traitement avantageux sur celle- ci) et qui est à une température inférieure à la température de fusion à l'état thermoplastique de la composition résineuse de la pellicule. Il peut être souvent désirable que le premier con- tact du liquide avec le produit tubulaire récemment extrudé se produise en dessous de l'orifice 14 de la filière tubulaire 10 et à une distance de cet orifice comprise entre 0,5 et 1,5 fois le diamètre de l'orifice.
De même, bien qu'on puisse faire appel à des variantes dans lesquelles le mandrin interne 28 est situé au-dessus de point de contact initial du fluide régulateur de température 59,il est habituellement extrêmement avantageux que le premier point où le liquide frappe la surface extérieure de la pellicule tubulaire se trouve légèrement au-dessus de la surface de contact supérieure extrême du mandrin avec la pel- licule.
Le liquide peut être envoyé par une bague de distribu- tion 56, telle que représentée sur la figure 1, qui entoura le tube récemment extrudé environ au niveau du contact initial du
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liquide et qui applique le liquide régulateur de température à la surface du tube iédiatement après son extrusion. Le fluide régulateur de température admis dans la bague de dis- tribution 57 par un conduit 54 provient d'une source appropriée (non représentée) et il circule dans la bague par un passage annulaire intérieur 55,de section en U, qui communique avec un orifice ou ajutage 58 de distribution du liquide, qui envoie de le liquide/la manière désirée sur la surface extérieure de la pellicule tubulaire 16 récemment extrudée.
Le liquide régula- teur de température, ainsi qu'on l'a déjà mentionné, n'exerce pas d'effet nuisible sur la pellicule en cours d'extrusion ou est inerte vis-à-vis de celle-ci (sauf pour ce qui est d'un certain autre effet de traitement avantageux qu'il pourrait exercer sur celle-ci) et, dans Beaucoup de cas, il se trouve avantageusement à une température convenant pour un refroidis- sement et une crise rapides de la matière formant des pellicules dont est fait le tube récemment extrudé. Dans les cas où l'on fabrique une pellicule de saran, il est avantageux que le liqui- de régulateur de température soit à une température (comprise couramment entre 1 et 25 C) convenant pour assurer la surfusion du polymère afin qu'il se refroidisse sans se cristalliser de façon notable.
Bien entendu, ceci facilite l'orientation ulté- rieure des pellicules préparées à partir de ces polymères nor- malement cristallins.
On a représenté une variante de la bague distributrice de liquide 57 sur la figure 6. La bague 57 est constituée par ; une cuvette annulaire ouverte entourant la pellicule tubulaire
15, l'ouverture centrale étant espacée de cette pellicule de manière à assurer le passage sans contact de la pellicule tubu- laire à travers cette ouverture. On a prévu un déflecteur ou
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paroi de trop-plein 58, interne et circulaire, qui entoure con- centriquement l'ouverture centrale de la bague distributrice à distance de la paroi extérieure de cette dernière.
L'espace entre la paroi extérieure 60 et la paroi intérieure 58 constitue un canal d'amenée 61 pour le liquide régulateur de température qui provient de n'importe quelle source appropriée (non repré- senté) et est envoyé à un débit approprié pour maintenir une colonne de liquide tombant en cascade autour du tube. Le fluide déborde continuellement du canal intérieur 51 jusque dans sa partie centrale percée d'une ouverture. Le rapport entre le diamètre du tube extrudé 16 et le diamètre de la partie annu- laire interne est tel qu'il existe un orifice annulaire qui dose le débit de l'eau passant par la partie annulaire sur le tube.
Un tel agencement est particulièrement intéressant pour l'obten- tion d'une colonne de liquide tombant en cascade car il crée une force radiale minimale de liquide à son point de contact avec le tube et il assure l'envoi du liquide constituant la cascade sous une colonne de pression minimum constante.
Dans les cas où l'on utilise d'autres polymères ou compositions résineuses formant des pellicules, il n'est pas nécessaire que le liquide régulateur de température 59 tombant en cascade enveloppante soit à une température de surfusion (en particulier du fait que beaucoup de polymères ne sont pas faci- lement sensibles à ce phénomène), mais il peut être à n'importe ; quelle température convenant au mieux pour le refroidissement et la prise du polymère récemment extrudé. Ainsi, quand on extrudé, des compositions de polyétnylène linéaire, il peut être avantageuse que la liquide régulateur de température soit à une température comprise entre environ 55 C et le point d'ébullition de l'eau.
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D'autres effets intéressants de la température vis-à-vis d' autres produits formant des pellicules sont bien connus et viendront facilement à l'esprit ou bien seront facilement décou- verts par les techniciens.
La longueur (ou hauteur) de la colonne de liquide tombant en cascade doit être appropriée pour assurer le réglage de température désiré dans la pellicule tubulaire. Bien entendu, cette hauteur dépend de facteurs comme la masse (et le type) de la matière plastique manipulée par unité de temps, spécia- lement de son épaisseur, par rapport à la quantité de liquide régulateur enveloppant et à la différence des températures ré- gnant dans celui-ci. Ordinairement, la hauteur de la colonne de liquide doit être au moins aussi épaisse que cette pellicule.
Il est fréquemment préférable que cette hauteur soit au moins égale à.l'épaisseur de la pellicule et que sa longueur de ré- glage de la température soit, pour un échange de chaleur effi- cace, au moins égale au diamètre du tube dont la température est régularisée. On constate souvent qu'une colonne dont la hauteur est comprise entre six et ving fois le diamètre du tube (en se basant sur le diamètre de la partie du tube qui est en contact avec le liquide) est très satisfaisante pour l'opération désirée. L'effet régulateur de température de n'importe quelle colonne de liquide peut être facilement mis en corrélation avec n'importe quelles caractéristiques physiques désirées prédéter- minées de la pellicule tubulaire.
En outre, comme on l'a mentionné, le liquide régula- teur de température 59 peut être un liquide de traite-rient exer- çant un effet avantageux sur la pellicule, qui présente n'importe lesquelles des caractéristiques et permet d'obtenir n'importe lequel des résultats mentionnés dans ce qui précède, tout aussi
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bien que n'importe quel autre résultat de nature similaire ou analogue, qu'on peut désirer obtenir.
Il existe un phénomène qui se produit en connexion avec la colonne de liquide tombant en cascade et qui a un effet important et sensible dans la formation initiale de la pellicule fraîchement extrudée. On peut le décrire comme suit : la colonne d'eau tombant en cascade, quand on opère de la manière recher- chée, n'exerce sensiblement pas de pression orientée vers l'intérieur ou de pression d'écrasement sur le tube extrudé.
Bien entendu, ceci n'est rigoureusement vrai que lorsque la bague distributrice envoie l'eau ou l'autre liquide sur le tube d'une manière telle que la vitesse radiale soit sensiblement nulle au moment du contact avec le tube. Dans la réalité, une telle condition n'est pas particulièrement difficile à réaliser dans toutes les applications pratiques. Après l'application sur le tube de la colonne de liquide tombant en cascade, la pesanteur entre en jeu pour exercer une force qui s'exerce ver- ticalement vers le bas sur la colonne de liquide tombant en cas- cade. La friction de surface entre la colonne en circulation et le tube ralentit l'écoulement du liquide.
La vitesse réelle de l'eau ou autre liquide en un point quelconque en dessous de la bague distributrice, dans la colonne de liquide tombant en cascade qutour du tube, est considérablement inférieure à celle d'un liquide tombant librement. En outre, la couche extérieure d'eau de la colonne tend à s'écouler beaucoup plus rapidement que la couche intérieure qui est en contact plus intime et immédiat avec le tube. Il en résulte une légère force qui s'exer- ce radialement vers l'extérieur sur le tube récemment extrudé.
L'effet de la force exercée radialement vers l'extérieur sur le tube par la colonne de liquide tombant en cascade peut être
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décrite comme étant analogue au "pelade d'une banane". Jette action tend à maintenir le tube gonflé ou plutôt sous une forme annulaire en section transversale.
Comme on l'a indiqué dans ce qui précède, la quantité de liquide de traitement exerçant un effet favorable qui est utilisée est en relation avec la circonférence du tube recèlent extrudé et avec d'autres facteurs. Ordinairement, on utilise une quantité de liquide telle que l'élévation de température a la- quelle il est soumis au cours de son passage dans la cascade sont relativement faible par suite de la quantité de chaleur relati- vement faible prélevée au tube en cours de refroidissement par le liquide. Ordinairement, les élévations de température cons- tatées ne sont que de 1,1 à 2,7 C ou à peu près.
Le rôle le plus important de la colonne de liquide tombant en cascade est de recouvrir parfaitement et uniformément le tube avec le liqui- de de traitement exerçant un effet favorable. L'épaisseur réelle de la colonne de liquide n'a pas beaucoup d'importance, sauf en ce qui concerne cette fonction. Etant donné que le courant en circulation dans la colonne de liquide tombant en cascade est fortement soumis à l'effet de la pesanteur, il s'accélère théo- riquement à la vitesse de 9,8 m/seconde. Toutefois, la friction de l'eau ou d'un autre liquide assurant un traitement favorable, exercée au cours de son passage sur le tube extrudé, ne limite pas le débit de la colonne tombant en cascade.
Sans cela, la vitesse toujours croissante de la cascade de liquide de traitement affaiblirait la colonne de liquide tombant en cascade à un degré tel que le recouvrement efficace du tube ne serait pas assuré.
Ainsi, le coefficient de friction entre le liquide assurant un traitement favorable et le tube extrudé est un facteur qui est fonction de la quantité de liquide qu'on doit fournir pour que la colonne tombant en cascade recouvre le tube de liquide.
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Comme on l'a mentionné, la hauteur de la colonne de liquide assurant un traitement favorable qui tombe en cascade est fonction de plusieurs facteurs, parmi lesquels on cite la vitesse d'extrusion, la température de l'agent de refroidisse- ment ou d'un autre agent de transfert de chaleur,etc. On peut habituellement obtenir des résultats extrêmement satisfaisants dans beaucoup d'opérations quand on utilise des colonnes d'une longueur (ou d'une hauteur) comprise entre environ 25,4 et 76,2 cm, bien que ces indications ne constituent pas une limi- tation de la portée de l'invention.
même quand on utilise des colonnes tombant en cascade d'une hauteur notable, la résistance à l'écoulement du liquide sur le tube due à la friction est suf- fisante pour limiter la vitesse d'écoulement de l'eau a un degré tel que le recouvrement complet du tube par la colonne soit facile à maintenir.
Après avoir été aplati entre les galets de pinçabe 20 et 21, la pellicule tubulaire aplatie lapasse entra deux galets de préhension ou d'avance 24 et 25 qui fonctionnent à n'importe quelle vitesse périphérique désirée par rapport aux galets 20 et 21, et qui envoient la pellicule à toute opération ultérieure de traitement désirée. Comme on l'a indiqué, la sortie du tube 16 de la filière 10 et son passage autour des dispositifs d'aplatissement ou entre ceux-ci peuvent souvent être déterminés par l'action d'avance des galets 24 et 25.
Le traitement ultérieur du tube peut comprendre une orientation par des techniques utilisant une dilatation par une bulle de gaz (le tube étant déplacé horizontalement, verticalement ou de toute autre manière désirée), de la manière, décrite les
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déjà cités. On peut encore fendre le tube et l'orienter par des techniques d'étirage à plat, ou bien le faire passer directement sans le fandre ou l'orienter vers une zone de stockage ou encore le couper directement en tronçons tubulaires pour fabriquer des sacs et articles analogues, avec ou sans orientation, selon l'opération de traitement envisagée et selon la matière formant une pellicule qui est particulièrement utilisée.
Il est commode que le liquide régulateur de tempéra- ture se trouvant sur la surface extérieure du tube récemment extrudé 16 soit recueilli dans une cuve 63 d'où l'excès de liquide passe par un trop-plein 64. Le liquide régulateur de température 65 recueilli dans la cuve 63 peut, dans certains cas, être de nouveau utilisée de façon avantageuse pour un réglage supplémentaire de la température de la pellicule récem- ment extrudée obtenue, spécialement quand les galets de pinçage 20 et 21 déterminant l'aplatissement sont immergés dans le li- quide de la cuve. Ainsi, quand on extrude du saran, le liquide régulateur de température 65 qui tombe dans la cuve 63 depuis la colonne de liquide 59 tombant en cascade peut être avantageu- sement maintenu à une température constance de surfusion de la pellicule, spécialement quand ce liquide est de l'eau.
Bien en- tendu, comme on peut le voir, il n'est pas nécessaire que les deux galets de pinçage 20 et 21 soient placés dans le liquide 65recueilli dans la cuvé 63, mais ils peuvent être placés
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du système et l'y renvoyer, si on juge que c'est désirable. De même, spécialement quand on n'utilise pas de cuve collectriot pour le bain, il n'est pas nécessaire que la direction du tube
18 soit modifiée après son aplatissement, mais on peut le faire passer par d'autres opérations de traitement en ligne droite ou dans une direction sensiblement verticale.
Dans certains cas, on peut désirer intercepter ou recueillir la. colonne tombant en cascade sur le tube avant d' aplatir ce dernier et en un certain point prédéterminé de la longueur du tube après le point où l'on y applique initialement la colonne en cascade. Un dispositif convenant à cet effet est illustré en 77 sur la figure 7.
De façon essentielle, l'organe de retenue ou bague externe 77 constitue un dispositif annulaire dont l'ouverture centrale est étroitement espacée du tube qui la traverse, ce qui fait que cet organe recueillie sensiblement la totalité (ou toute proportion inférieure désirée, ainsi que cela convient au mieux dans un cas particulier) de la colonne de liquide tombant en cascade, sur la surface extérieure du tube,
Le liquide recueilli peut être écarté de l'organe de retenue et être envoyé dans une cuve ou gouttière extérieure circonfé- rentielle ou dans un autre dispositif (non représenté) en vue de son dépôt de toute manière désirée.
L'utilisation d'un tel dispo- sitif ou d'un dispositif équivalent peut être très importante dans.certains cas, en particulier dans les cas mentionnés et décrits plus en détail ci-après, où une série de colonnes de liquide assurant un' traitement, avantageux et tombant en cascade .sont à deux niveauxde températures et dans lesquels on désire recueillir un pourcentage notable 'ou une certaine proportion du ou des courants supérieurs pour empêcher ou contrôler avec précision le mélange avec des colonnes successives et immédiate-
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De façon intéressante, comme menti orme, un courant de gaz chargé de poudre, tel que de l'air (ou un gaz inerte couse l'azote ou de l'anhydride carbonique, si on le préfère ou si cela est nécessaire) peut être mis en circulation dans la pelli- cule tubulaire 16 récemment extrudée, comme illustré sur la figure 1, avant son aplatissement entre les galets 20 et 21.
On obtient ainsi le dépôt d'une couche de poudre ou d'un autre agent de glissement solide et pulvérulent sur la surface inté- rieure de la pellicule tubulaire ce qui empêche ou réduit au minimum le collage du tube pendant qu'il est écrasé. On peut utiliser à cet effet n'importe quel agent en poudre ou de sau- poudrage comprenant l'amidon, le talc, la poussière de mica, etc., ou d'autres matières pulvérulentes convenant à cet effet pour le genre particulier de pellicule en cours de fabrication.
Dans les cas où l'on désire souder par la chaleur plusieurs tronçons de la pellicule saupoudrée (par exemple quand on facri- que des sacs); la poudre utilisée peut être avantageusement un polymère thermoplastique finement divisé dont la composition est identique ou similaire à celle du produit polymérisé consti- tuant la pellicule en cours de fabrication et qui est compatiole avec ce produit.
Le gaz chargé de poudre peut avantageusement être in- troduit dans la pellicule tubulaire de la manière illustrée sur la figure 1. Ainsi, une réserve d'un composé de saupoudrage ap- proprié 48 est placée dans un réservoir 46. De l'air (ou un autre gaz désiré) est admis sous pression dans le réservoir par un conduit d'admission 30 ar lequel passe de l'air provenant d'une source sous pression appropriée (non représentée). On, peut utiliser une soupape de régulateur 32 pour régler la pression de l'air.
Ce dernier passe par un dispositif d'aspiration ou d'in- jection classique représenté en 35 d'où il traverse un raccord en
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T 38 d'où il est dévié dans une canalisation 33 d'air sous pres- sion qui envoie l'air dans la réserve 48 se trouvant dans le réservoir 46. Du fait de l'envoi d'air de la canalisation d'air sous pression 39 dans le réservoir 46, une certaine quantité du composé de saupoudrage est recueillie et entraînée par l'air sortant du réservoir par le tube de saupoudrage 50. L'air char- gé de poudre circule dans le tube de saupoudrage 50 (placé dans le conduit 70) et descend en passant au centre de la filière 10 et du mandrin 28 d'où il est évacué et mis en circulation dans la pellicule tubulaire 16 récemment extrudée.
Le gaz chargé de poudre entraînant la poudre distribué 63 dans la pellicule tu- bulaire circule dans celui-ci, sensiblement de la manière indi- quée par les flèches, et il sort de l'intérieur du tube, généra- lement avec une faible teneur en poudre, par le conduit 52, de remise en circulation. Ce dernier, qui est relié à l'aspira- teur 35,permet l'évacuation du tube grâce a la dépression créée par le passage initial de l'air qui traverse l'aspirateur et pénètre dans le réservoir de poudre. Comme on peut le voir, le vide ou au moins l'effet de réduction de pression créé par l'as- pirateur 35 facilite la circulation et l'élimination de l'air chargé de poudre résiduelle que pourrait contenir encore la pellicule tubulaire récemment extrudée.
La quantité de poudre qui est prélevée ou entraînée par l'air dépend bien entendu de facteurs qui sont évidents pour les techniciens. Ces facteurs comprennent la pression et la quantité d'air envoyée dans le système et la vitesse à laquelle il est injecté dans la poudre du réservoir 46, ainsi que la densité de la matière de saupoudrage et la finesse ou dimension moyenne des particules de cette matière.. Une soupape d'équili- brage 41 placée dans un conduit d'évacuation d'air 40 relié à la
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sortie du raccord en T 38 sert à régulariser avec précision la pression d'air dans le système.
Un sac collecteur ou autre dispositif 44 de retenue, d'emprisonnement et/ou de mouillage de la poudre (par exemple un séparateur cyclone) peut être dis- posé à la sortie de la soupape d'équilibrage 41 pour recueillir la poudre qui peut être entraînée avec l'air évacué du système.
Un autre mode efficace de distribution de la poudre ou autre agent de glissement solide dans la pellicule tubulaire consiste à envoyer de l'air comprimé à travers une réserve de poudre puis directement dans la pellicule tubulaire d'où l'air est aspiré directement par un souffleur d'aspirateur de poudre d'une manière qui n'est pas représentée sur le dessin. Un autre mode approprié de dépôt de la poudre dans la pellicule tubulaire peut consister à utiliser deux courants d'air distincts, dont l'un recueille et dépose la poudre dans la pellicule tubulaire, tandis que l'autre est envoyé à travers un dispositif d'éjection pour créer une aspiration envue de prélever l'air et la poudre en surplus contenue dans le tube.
De même, on peut utiliser de façon appropriée des dispositifs mécaniques de secouage ou de saupoudrage avec lesquels il n'est pas nécessaire que la poudre soit entraînée dans un courant d'air comprimé ; auquelcas la poudre esc distribuée mécaniquement dans la pellicule tubulaire et il n'existe pas de passage forcé de gaz contenant de la poudre vers l'intérieur du tube récemment extrudé.
La quantité de poudre qui est déposée dans la pelli- cule tubulaire dépend de façon similaire de la densité, de la finesse et de la tendance à l'entraînement du composé de saupou- drage utilisé. Evidemment, grâce à la diminution de la vitesse du gaz chargé de poudre sortant du tube de saupoudrage 50 et passant dans la pellicule tubulaire 16 récemment extrudée, une quantité
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désirée de poudre peut échapper à l'entraînement dans le gaz sur la surface intérieure de la pellicule. On peut facilement obtenir des quantités appropriées par régularisation du débit d'air et par le choix du composé de saupoudrage ainsi que par un contrôle de la vitesse du gaz traversant le tube de saupou- drage 50.
Comme on l'a indiqué, il se peut qu'une certaine quantité de poudre ne se dépose pas mais soit entrinée avec le gaz remis en circulation dans le tube 52. Habituellement une certaine proportion de cette poudre (qui est fonction des condi- tions de travail particulières) est ramenée, pendant la remise en circulation, dans la réserve de poudre bien que, comme il ressort de ce qui précède, une partie de la poudre puisse sortir avec l'air évacué du système par le conduit a' évacuation 40.
Dans la plupart des cas, 80 à 90 % ou plus de la poudre sont déposés dans la pellicule tubulaire.
Dans certains cas, le gaz chargé de poudre qui passe dans le tube 16 peut y être maintenu sous une pression suffi- sante pour aider matériellement à maintenir le produit'extrudé sous une forme tubulaire jusqu'à son aplatissement voulu. En tout cas, il est habituellement avantageux d'éviter une pression notablement inférieure à la pression atmosphérique ou des effets importants de dépression dans le tube, afin d'éviter toute ten- dance prématurée de ce tube à l'écrasement. On peut utiliser des pressions négatives inférieures de plusieurs centimètres d' eau à la pression atmosphérique sans écrasement excessif du tube.
Bien que la colonne enveloppante de liquide régulateur de température 59 tombant en cascade puisse être à une tempéra- ture uniforme ou sensiblement uniforme pendant l'opération, il est possible et il peut être fréquemment très désirable, comme on l'a mentionné, de modifier la température du liquide pendant
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son passage sur la surface extérieure de Ici pellicule talulaire recèlent extrudée.
Ainsi, la température du liquide, eprès son application initiale pour refroidir tout d'abord la pellicule récemment extrudée et faciliter sa prise, peut être élevée de façon consécutive avant l'aplatissement de la pellicule tu@u- laire en vue d'élever la température de la pellicule jusqu'à un niveau qui peut avoir tendance à être plus favorable en vu..; d' un étirage et d'une orientation meilleure. On peut ottenir ce résultat de plusieurs manières dont l'une est représentas scné- matiquement sur la figure 2du dessin annexé.
Comme on le ...en- tre sur cette figure, la pellicule tubulaire réclament extrodce 16 est d'abord envoyée dans une première bague ou bague supé- rieure 68 de distribution de liquide dans laquelle on envoie initialement un liquide régulateur de température tel que de l'eau 69 qui se trouve à une température désirée de refroidisse- ment ou de prise de la pellicule. Lorsque le refroidissement ;. eu lieu, on peut élever la température du liquide en ajoutant de l'eau ou un autre liquide plus chauds par l'intermédiaire d'une seconde bague ou bague inférieure 73 de distribution qui entoure le tube au-dessous de la première bague distributrice 68 et qui ' est située à une plus grande distance de la sortie de la filière tubulaire que la première vague.
Le liquide plus chaud sortant de la seconde bague distributrice 73 se mélange avec le liquide de la colonne supérieure 69 ce qui forme une colonne inférieure en cascade 77 dont la température élevée convient pour amener la pellicule dans une conditions plus appropriée pour une orienta- tion ultérieure ou pour tout autre traitement ultérieur qui peut être accompli, de toute manière désirée, comme indiqué dans ce qui précède. Bien entendu, on peut également procéder à une opération inverse dans laquelle un liquide plus chaud appliqué
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en premier à la pellicule est refroidi par application consécu- tive d'une seconde portion enveloppante se trouvant à une tempé- rature plus basse et convenant pour le réglage désiré de la température de la pellicule et la modification de celle-ci.
De manière analogue, on peut procéder à lus de deux réglages suc- cessifs de la température d'une manière similaire par une suite d'applications désirée quelconque de liquides régulateurs de température de pluj en plus chauds ou de plus en plus froids, ou bien, si cela est désiré et nécessaire dans une intension quelconque, par n'importe quel nombre désiré de liquides régula- teurs de température enveloppants appliqués successivement et se trouvant à des températures plus basses et plus élevées de façon intermittente.
On peut également utiliser des lampes chauffantes, des pulvérisateurs de vapeur d'eau et des dispositifs analogues pour modifier la température de la cascade de liquide en un point intermédiaire quelconque de sa hauteur. Comme on l'a mentionné, lorsqu'on utilise plusieurs colonnes de liquide tombant en cas- cade, il peut être désirable d'intercepter ou de recueillir les colonnes supérieures sur le pourtour du tube pour empêcher un mélange notable avec des colonnes inférieures de liquide, en utilisant un appareil du type décrit et représenté sur la figure 7. Une telle interception peut par ailleurs être avantageuse quand on utilise diverses sortes de liquides de traitement sous forme de colonnes successives-tombant en cascade en vue d'empê- cher toute action réciproque ou toute contamination entre les liquides de traitement utilisés.
En outre, comme on l'a indiqué dans ce qui précède, on peut .utiliser d'autres.'variétés de guidestubulaires situés dans le tube récemment extrudé ou à l'extérieur de . celui-ci..
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L'un de ces dispositifs qui est très intéressant dans la sise en oeuvre de l'invention est constitué par un mandrin interne qui ne vient pas réellement en contact avec le tube. Un tel disposi- tif est représenté sur la fig. 3 où l'on voit que le tube 16 est extrudé autour d'un mandrin profilé 80 qui a, d'une manière générale, la forme d'une carotte. Lorsqu'on utilise un tel mandrin, l'air ou autre gaz sous pression (qui peut être ou ne pas être chargé de poudre, selon ce qui est désiré dans des cas p articuliers) est introduit par un conduit d'amenée 81 dans le centra de la filière qui s'étend vers le bas à travers le man- drin 80 pour se terminer dans un organe distributeur 82.
Une plaque déflectrice 83, qui obture la protion interne du tube à son extrémité inférieure et grâce à laquelle la pellicule tubulaire qui a déjà fait prise est maintenue dilatée avant son aplatissement, est placée à l'extrémité inférieure du conduit d'amenée d'air 81. Le mandrin 80 en forme de carotte, qui entoure un conduit 84 pour un réfrigérant comportant une admission 85 et sortie 86 pour le réfrigérant, et entourant le conduit d'air 81, est façonné avec précision d'une manière telle que la section transversale du mandrin, en tout point compris ses extrémités supérieure et inférieure, laisse un espace annulaire décroissant entre le tube extrudé 16 de forme cylindrique et le. mandrin ou organe de formage central 80 en forme de carotte.
L'air sous pression qui passe par le conduit d'admission 81 s'échappe vers le haut autour du mandrin 80 et'peut passer par le centre de la filière tubulaire 10 en vue de son évacuation finale par un es- pace annulaire prévu dans la filière d'où ils'échappe en passant par un conduit d'échappement 88 prévu dans un obturateur 89.
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sur la théorie de Bernoulli. Selon cette théorie, la somme des pressions en n'importe quel point d'un courant liquide, c'est- à-dire la somme de la pression statique, de la pression créée par la vitesse et de la pression due à la résistance, est égale à la somme en tout autre point de ce courant. Ainsi, en modi- fiant la vitesse du courant par modification de la forme de la zone à travers laquelle il circule, on peut faire varier la pression statique du courant.
Dans la partie inférieure du tube 16, la zone annulaire comprise entre le mandrin 80 en forme de carotte et le tube 16 est telle que, du fait de la quantité de gaz sous pression en circulation, la vitesse est très faible et, de ce fait, la pression due à la vitesse est négligeable. Du fait que l'espace entre le mandrin 80 et le tube diminue en direction du haut, le courant de gaz sous pression subit une augmentation de la pression due à la vitesse qui est suffisante pour que le tube reste guidé de façon efficace autour du mandrin sans qu'un contact réel se produise entre ce dernier et la sur- face interne du tube.
De cette manière, grâce au courant d'air circulant autour de la circonférence du mandrin 80, le tube peut être attiré très près du mandrin et être guidé de façon satis- faisante autour de celui-ci tout en étant maintenu a distance de ce mandrin par le courant d'air en déplacement, ce qui assure une lubrification entre le tube et le mandrin avec de l'air ou un autre gaz. Comme on l'a mentionné, le courant d'air en circu- lation peut également servir avantageusement à véhiculer la poudre jusque dans le tube.
Puisque, comme on l'a indiqué, la colonne de liquide tombant en cascade exerce une force pratique- ment négligeable (ou une force nulle) dans une direction radiale intérieure sur le tube, il est inutile, quand on utilise un mandrin sàns contact en forme de carotte du type décrit d'uti- liser des vitesses extrêmement élevées du gaz sous pression pour
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créer l'équilibre désiré entrée cube guidé et le .mandrin.
Un-autre dispositif avantageux pour guider letube après son extrusion en combinaison avec la colonne de liquide en cascade conforme à la présente invention consiste à utiliser un guide externe à contact du type illustré sur la fig. 8 et qui, avantageusement, peut être combiné avec le distributeur de liquide 56 qui fournit la colonne de liquide 59 tombant en cascade autour du tube. Ainsi, la bague de guidage externe 91 venant en contact avec la surface extérieure du tube 16 pour guider ce dernier peut être constituée par l'organe de guidage annulaire 91 pourvu d'une ouverture de contact interne avec le tube et qui constitue la plaque-couvercle du distributeur de liquide 56.
Un tel dispositif externe de mise en forme ou son équivalent peuvent souvent être utiles pour la préparation de tubes ayant un diamètre inférieur à celui de la filière annu- laire. Il constitue également un agencement avantageux à utili- ser pour le saupoudrage interne efficace du tube à l'aide d'un dispositif de saupoudrage mécanique ou à gaz sous pression.
Bien entendu, comme on l'a mentionné et comme on peut le voir en examinant la fig. 2, il peut parfois être possi- ble d'obtenir des résultats satisfaisants sans prévoir de dis- positif de guidage et de formage interne ou externe dans le tube récemment extrudé avant son aplatissement. Ceci est spécialement le cas quand on fait circuler dans le tube un gaz sous une pression convenant pour maintenir la forme tubulaire, avec ou sans dilatation notable de ce tube (ou encore pendant la con- traction du produit extrudé tubulaire). Ainsi, la mise en oeuvre de l'invention permet également d'accomplir une orientation si- multanément avec l'extrusion.
Toutefois, d'une manière générale, il est très préférable d'utiliser un certain genre de dispositif
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interne de (guidage aidant à la mise en forme, spécialaent un mandrin interne plein, dans le tube récemment extrade.
Des pellicules tubulaires à parois minces et de qua- lité excellente, qui possèdent une uniformité exceptionnelle et des caractéristiques extrêmement désiraoles peuvent être prépa- rées aisément et avantageusement par la mise en oeuvre du pro- cédé et de l'appareil conformes à la présente invention. Le contrôle particulièrement et exceptionnellement précis de la température de la pellicule recelaient extrudée que pernet d'ob- tenir la colonne de liquide régulateur de température tombant en cascade à l'extérieur du tube aide particulièrement à obte- nir ces caractéristiques. Comme on peut le voir, elle permet de régulariser, de toute manière désirée et de façon extrêmement étroite et critique la température de la pellicule tubulaire récemment extrudée.
En outre, le ou les effets désirés sont obtenus de façon efficace à l'un des moments les plus cruciaux de la fabrication de la pellicule. En oure, commeon l'a indi- qué, on peut utiliser dans la mise en oeuvre de l'invention un ensemble de dispositifs à extruder et de tête de filière de même dimension pour produire des pellicules tubulaires de qualité excellente dont le diamètre est compris dans une gamme valant de façon avantageuse. Ceci assure une grande souplesse de l'opé- ration de fabrication.
Cosne on l'a indiqué, la mise en oeuvre de la présente invention est particulièrement utile pour la fabrication de pellicules tubulaires en saran, y compris celles qui sont for- mées d'homopolymères de chlorure de vinylidène ainsi que de ses copolymères normalement cristallins, comme permet de le déter- miner un examen par diffraction aux rayons X. Ces produits com- prennent les copolymères de chlorure de vinylidène avec du
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chlorure de vinyle, de l'acrylonitrile et des produits analogues qui contiennent généralement au moins environ 70% en poids et de préférence au moins 80% en poids du comonomère (ou du mélange de comonomères) polymérisés avec le chlorure de vinyli- dène dans la molécule de polymère.
En. plus des pellicules de saran, la mise en oeuvre de la présente invention peut avanta- geusement permettre la préparation de pellicules constituées de matières thermoplastiques formant des pellicules telles que les divers polymères du styrène, y compris le polystyrène, les copolymères formant des pellicules obtenus de styrène avec de l'acrylonitrile, de l'Ó-méthylstyrène de l'acrylate d'éthyle, etc.
et leurs mélanges, ainsi que des polymères du vinyl toluène, des polymères du chlorure de vinyle, des copolymères du chlorure de vinyle et de l'acétate de vinyle, des polymères d'acrylonitrile, l'acétate de cellulose, le butyro-acétate de cellulose et d'autres dérivés de la cellulose thermoplastiques et formant des pellicules, des hydrocarbures polyoléfiniques non aromatiques, y compris le polyéthylène (aussi bien du genre de polèmère classique à structure ramifiée dit "polythène" que du genre de polymère linéaire plus récemment mis au point et à densité élevée dit "macromoléculaire") et le polypropylène, des dérivés chlorés et autrement halogénés du polyéthylène et du polypropylène, des polyamides,
y compris les produits de pi andensation linéaires de l'acide adque et de l'hexaméthylène diamine ("Nylon 66") et les produits de condonsation de l'epsi- lon-caprolactame ("Nylon 6"), etc., des polyesters formant des pellicules comprenant les produits de condensation linéaires de l'acide téréphtalique et de l'éthylène glycol (produit "Mylar") et des glycols analogues, et des compositions thermoplastiques résineuses semblables ou analogues qui forment des pellicules.
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Pour mieux faire comprendre l'invention, on va pren- dre l'exemple d'un copolymère plastifié, cristallin et formant des pellicules, obtenu à partir de chlorure de vinylidène et de chlorure de vinyle et qui contient environ 85 % en poids de chlorure de vinylidène dans la molécule de polymère; on extrade ce polymère à raison d'environ 28 kg/heure, à sa température de fusion d'environ 173 C, à travers un orifice de formation de tubes ayant un diamètre externe d'environ 50,8 mm et com- portant un orifice dont l'épaisseur radiale est d'environ 0,752 mm. Le tube chaud sortant de l'orifice descend à partir de celui- ci sur un mandrin interne porté par la filière tubulaire et disposé de manière que son extrémité supérieure se trouve à environ 25,4 mm sous l'orifice.
Le diamètre du mandrin eg métal (à surface lisse) est d'environ 28,57 full et son épaisseur d'en- viron 6,35 mm. On forme le mandrin de manière qu'il ait approxi- mativement un contact linéaire avec le tube étant donné que sur son épaisseur de 6,35 mm il a un rayon de 3,17 mm formant un con- tour convexe. Immédiatement après extrusion, on soumet le tube récemment extrudé à une surfusion par application extérieure d'une colonne d'eau en cascade, sensiblement uniforme, enveloppant le tube et à une température moyenne d'environ 15 C. On fait cir- culer la colonne d'eau sur la paroi extérieure du tube à partir d'un organe de distribution en forme de bague qui entoure le tube et dont le gicleur ou ajutage interne à fente radiale pro- jette l'eau sur le tube récemment extrudé.
L'organe de distri- bution de l'eau de régularisation de la température est disposé à peu près au niveau du mandrin, en dessous de l'orifice d'ex- trusion et il débite l'eau à raison d'environ 3,78 litres/minute sur la pellicule tubulaire récemment extrudée. La colonne d'eau tombant en cascade reste en contact avec la pellicule tubulaire
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sur une distance d'environ 20, 32 cm avant d'être recueillie sous forme d'un bain de refroidissement dans lequel le tube est aplati. Le tube est aplati après sa sortie de l'orifice et son refroidissement, entre deux galets de pinçage tournant de ma- nière à extraire le tube de la filière et placés à environ j4,
29 cm sous l'orifice de cette dernière.
En cours de fonctionnement, l'air comprimé véhiculant de la poudre d'amidon convenant pour une pellicule de saran passe dans la pellicule tubulaire de la ma/nière illustrée sur la fig. 1. L'air est refoulé à travers la msse d'amidon et en sort en entraînant de l'amidon par un petit tube de dis- tribution.L'extrémité du tube de distribution de l'amidon est légèrement évasée. L'air admis dans le tube est renvoyé dans un dispositif d'aspiration au moyen d'un tube de remise en circu- lation ayant le même diamètre que le tube de saupoudrage. Le dispositif d'aspiration est relié au conduit d'admission d'air par lequel l'air comprimé est admis dans le système. Environ 90 % de l'amidon sont ainsi appliqués de façon uniforme sur la surface interne du tube avant son écrasement.
Après son passage entre les galets d'aplatissement le tube, qui a l'épaisseur d'une pellicule unique de 0,2 mm, est orienté par étirage à l'aide d'une opération de gonflement utilisant une bulle d'air interne alors que le tube étiré se dé- place verticalement, de la manière décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.452.080 déjà mentionné. Grâce à cette opération, on obtient une pellicule de saran de qualité excel- lente, dont l'épaisseur de paroi moyenne est celle d'une pelli- r cule unique d'environ 0,03 mm et dans laquelle la variation de l'épaisseur moyenne est négligeable dans l'ensemble.
A titre d'exemple supplémentaire, on applique le pro- cédé général ci-dessus pour préparer un tube en saran de qualité
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excellente ayant une épaisseur de paroi après orientation comprise entre 0,030 et 0,037 mm (après dilatation des tubes écrasés ayant des épaisseurs de parois de 0,205 à 0,40 mm) en utilisant des taux d'extrusion compris entre 27,2 et 40,8 kg/ heure avec la même filière tubulaire d'un diamètre externe de 50,8 mm. Les organes de mise en forme internes constitués par des mandrins ont des diamètres compris entre 28, 57 et 73,02 mm, ce qui donne, après orientation, une pellicule tubulaire aplatie dont la largeur est comprise entre 15,24 et 40,64 cm.
On fait varier la température de la colonne d'eau tombant en cascade entre 2 et 15 C et son débit est compris entre 3,8 et 11,4 litres/minute. On obtient des résultats excellents dans chaque cas quand les modifications des variables précitées en- trent dans les gammes mentionnées.
On peut également appliquer le procédé de l'invention de la manière décrite pour fabriquer d'autres pellicules tubu- laires thermoplastiques dans lesquelles le liquide régulateur de température n'est pas de l'eau et/ou est appliqué à une tempé- rature de surfusion ou bien dont la température, au cours de son passage sous forme d'une colonne, sur la surface extérieure du tube, peut être réglée dans n'importe quelle succession désirée.
Il est bien entendu qu'on peut apporter diverses modifications aux modes de réalisation décrits ci-dessus sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.