Procédé de fabrication d'un article en matière plastique synthétique La présente invention se rapporte à la fabrication d'articles en matières plastiques synthétiques pouvant être utilisés dans différents buts, notamment pour la décoration.
L'invention comprend un procédé de fabrication d'un article en matière plastique synthétique, carac térisé en ce qu'on forme avec ladite matière une bande mince présentant une partie longitudinale continue et au moins une série de parties séparées, mobiles individuellement, s'étendant à partir de cette partie continue et formant un angle appréciable avec elle, en ce qu'on tord cette partie continue approxi mativement autour de sa ligne médiane, et en ce qu'on fixe cette partie tordue.
L'invention com prend aussi l'article obtenu par ce procédé.
On utilisera, de préférence, une matière plastique transparente très mince et particulièrement une telle matière qui aura été préalablement métallisée sur l'une au moins de ses faces. Lorsqu'une telle matière est utilisée de façon appropriée, un effet nouveau est obtenu dont la nature sera décrite plus en détail ci-après, mais qui brièvement consiste en ce que cette matière devient extrêmement sensible, non seule ment aux légers courants d'air, mais aussi aux radia tions, pour prendre un aspect changeant et plaisant.
Une matière qui peut être utilisée d'une façon particulièrement avantageuse pour l'exécution de ce procédé est une matière qui a la propriété de pou voir être fixée sans emploi de matière adhésive ou de la chaleur, simplement en soumettant cette matière après qu'elle a été façonnée comme indiqué plus haut, à des conditions appropriées.
Par exemple, comme il ressortira plus clairement de la suite, du térephtalate de polyéthylène peut être façonné comme indiqué plus haut et peut ensuite être fixé dans la forme qu'on lui a donnée en agissant sur ses extrémités pour le soumettre à une tension, ou en enroulant cette matière sur une bobine sous une certaine tension et en laissant cette matière d'ans cet état tendu pendant un certain temps.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, deux mises en #uvre du procédé que comprend l'invention. La fig. 1 est une vue schématique en plan d'une bande utilisée pour exécuter la première mise en #uvre du procédé. La fig. 2 est une vue en coupe transversale, agrandie, de la bande selon la fig. 1. La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 1, mon trant la bande après entaillage.
La fig. 4 est une vue de la bande selon la, fig. 3, après tordage.
La fig. 5 se rapporte à une autre forme de bande, après entaillage, utilisée pour exécuter la seconde mise en #uvre du procédé.
La fig. 6 est un diagramme synoptique du pro cédé de fabrication.
La fig. 7 est une vue latérale d'un organe utilisé dans une mise en #uvre dudit procédé.
Dans une première mise .en #uvre du procédé (fi-. 1 à 4), on commence par former une mince bande 10 de matière plastique synthétique transpa- rente, telle que du térephtalate de polyéthylène que l'on trouve dans le commerce sous la marque déposée Melinex ou Mylar , cette bande étant pourvue sur l'une de ses faces d'une couche 11 d'aluminium déposée par évaporation thermique dans le vide.
On fait passer cette bande dans une machine à entailler pour produire une série de fentes parallèles voisines les unes des autres, s'étendant à partir de l'un des bords de cette bande jusqu'à une faible distance de l'autre bord, comme on le voit sur la fig. 3. On obtient ainsi des languettes parallèles 12.
Les di mensions de la bande et des fentes peuvent évidem ment varier grandement d'un cas à l'autre mais, dans la mise en oeuvre particulière représentée, la bande peut avoir approximativement 37 mm de large et les fentes, qui sont pratiquées perpendiculairement à la longueur de la bande, peuvent avoir 31 mm de long en étant espacées régulièrement à raison de cent à trois cents fentes par décimètre.
Dans une variante, les fentes pourraient être de longueur différente. Comme on le voit sur le dessin, la bande présente un bord non entaillé 13 dont la largeur est d'approximativement 6 mm. Il a été cons taté que si l'on désire partir d'une bande 10 plus étroite, il est avantageux que la partie 13 non entail lée ne soit pas considérablement plus étroite si l'on travaille avec le matériel indiqué.
La bande selon la fi-. 3 est tordue autour de son axe longitudinal, d'un grand nombre de tours par unité de longueur de la bande.
Lorsque les extrémités d'une bande telle que celle selon la fig. 3 sont tordues l'une par rapport à l'autre, l'effet des premiers tours est de donner simplement une forme hélicoïdale à la partie non entaillée 13 à partir de laquelle les languettes s'éten dent d'une façon relativement régulière. Lorsque le degré de torsion est accru, on arrive à un moment où la partie 13 se déforme pour prendre une forme ressemblant à celle d'un fil tordu ou d'une corde de diamètre très inférieur à la largeur de la partie 13.
Cette déformation peut être relativement régulière et, dans ce cas, le fil ainsi obtenu a une forme analogue à celle d'un tube. Elle peut aussi être accompagnée dans une certaine mesure de plis Lon gitudinaux. Dans l'un ou l'autre cas, si l'on considère que la bande est composée d'un nombre infini de fibres longitudinales, alors ces fibres dans la matière tordue sont toutes soumises approximativement au même allongement. En conséquence, la résistance propre à l'allongement de cette matière est conservée dans une grande mesure.
L'article que l'on obtient en définitive est re présenté schématiquement sur la fig. 4. Le fil 14 est, comme on l'a déjà dit, d'un diamètre sen siblement inférieur à la largeur de la partie 13. Dans le cas concret dont il a été question plus haut, le fil 14 peut présenter un diamètre d'approximative ment 0,06 mm.
Les languettes 12 peuvent être pratiquées de manière à faire saillie à partir du fil 14 d'une façon qui est très irrégulière. En raison de leur minceur et de leur étroitesse, ces languettes ne restent pas absolument droites sur toute leur longueur et l'on obtient ainsi, pour l'article tordu, une apparence bril lante et chatoyante. Cette irrégularité est favorisée si la longueur des fentes de la bande 10, grâce aux quelles les languettes 12 sont produites, varie légère ment d'une fente à l'autre.
Une fois que l'article a été tordu à la forme représentée sur la fig. 4, il est nécessaire qu'il soit fixé dans cette forme. Il n'est évidemment pas admissible que les extrémités de l'article tordu doi vent être maintenues pour empêcher que l'article ne se détorde. Le térephtalate de polyéthylène indiqué plus haut est particulièrement avantageux à cet égard, pour une raison qui n'est pas évidente. L'auteur de l'invention a trouvé qu'il est possible de fixer l'article dans sa forme sans avoir recours à la chaleur ou à un adhésif, simplement en appliquant une tension à l'article à la température ambiante.
Une façon de fixer<B> </B> l'article tordu dans sa forme est de simplement lui appliquer une tension longitudinale. La fixation produite paraît dé pendre à la fois de l'importance de la tension appli quée et du laps de temps durant lequel cette appli cation a lieu. Ainsi, il est possible d'obtenir une fixation :> immédiate et permanente en appliquant une force suffisamment grande à l'article tordu. L'article s'allonge légèrement et peut ensuite être manipulé de façon usuelle, sans aucun danger de retour à la forme initiale d'une bande plate.
La fixation peut aussi être produite par une tension longitudinale moindre, appliquée pendant une certaine durée. Ainsi, si l'article, après tordage comme décrit, est bobiné sous une tension longitu dinale modérée, puis laissé pendant un certain laps de temps, par exemple 24 heures, ainsi bobiné sous tension, une fixation permanente sera ob tenue de façon semblable. Un choix judicieux du temps et de la tension nécessaires pour produire la fixation de la forme pour une matière donnée peut facilement être déterminé expérimentalement.
La seconde façon de procéder que l'on vient d'in diquer est. préférée pour deux raisons En partie parce que la tension nécessaire peut être appliquée à l'article tordu pendant qu'on le tord et en partie parce que la bande de térephtalate de polyéthylène telle qu'on peut actuellement l'ob tenir dans le commerce n'est pas d'épaisseur uni forme. La tension qui peut être appliquée avec sécurité à la bande sans qu'il s'ensuive de rupture dépend de l'épaisseur minimum de cette bande.
En raison de cette variation d'épaisseur, il n'est pas indiqué que l'appareil applique la tension à la bande pendant qu'on la tord, pour obtenir la fixation définitive indiquée plus haut, car la tension correcte dépend de l'épaisseur et ainsi la non-uniformité de cette épaisseur peut conduire à des ruptures, d'une part, ou à une fixation inadéquate, d'autre part. La chaleur peut être utilisée pour fixer y> la matière, mais l'emploi de cet agent introduit des difficultés et les façons de procéder indiquées plus haut paraissent bien préférables.
Il est extrêmement désirable que la bande de matière utilisée soit aussi mince que possible dans les limites compatibles avec la résistance mécanique nécessaire. Une matière très mince, particulièrement si les fentes doivent être très proches les unes des autres, permettra d'obtenir des languettes extrême ment légères et, par conséquent, très sensibles à des courants d'air même très faibles. Si cette matière est métallisée, on obtient ainsi un effet très plaisant de chatoiement lorsque les languettes s'agitent.
Les films de térephtalate de polyéthylène obtenus par extrusion présentent, en outre, la propriété, s'ils sont étirés de façon préférentielle dans une direction, d'avoir une résistance à la traction supérieure dans cette direction que dans la direction perpendiculaire. Lors de la fabrication du film, on obtient ce résultat en tendant le film extrudé chaud davantage dans une direction (selon sa longueur par exemple) que dans l'autre (selon sa largeur), de façon à orienter toutes les molécules, de manière à ce qu'elles se trouvent pratiquement dirgées dans le sens de la longueur du film. Un tel matériel est particulière ment approprié pour l'emploi selon le procédé décrit.
L'emploi d'une matière très mince, métallisée sur l'une de ses faces, présente un autre avantage qui n'est pas non plus évident. Cet avantage réside dans le fait que les petites languettes saillantes se déforment même sous l'effet de très faibles diffé- rences de .température entre leurs faces opposées. De telles différences se produisent si des radiations tombent sur la surface de la matière plastique, lors que les radiations sont transmises deux fois à tra vers la matière par suite de réflexion sur la surface métallisée, et aussi lorsqu'il se produit une variation de température ambiante.
Dans ce dernier cas, les conductivités thermiques différentes sur les deux sur faces produisent des taux de variations de tempéra ture eux-mêmes différents. A cet égard, une matière très mince, de 0,025 mm par exemple, est avanta geuse.
En plus du fait que les languettes sont très minces et légères et, par conséquent, s'agitent même sous l'effet de courants d'air très faibles, ces lan guettes présentent une apparence plaisante, conti nuellement brillante.
Le térephtalate de polyéthylène est également avantageux en raison du fait qu'il présente une grande résistance à la traction, spécialement lors qu'il est étiré de façon préférentielle comme il a été indiqué, et aussi par le fait qu'il est extrêmement résistant à l'écrasement. Là première propriété per met d'utiliser une matière plus mince pour une résis tance donnée du produit final ; or, la minceur est importante, comme on l'a vu, pour obtenir le meil leur effet.
La résistance à l'écrasement est un grand avantage pour ce qui concerne l'emballage de l'article terminé. Pour l'emploi comme clinquant, l'article considéré peut être bobiné à la tension ordinaire et lorsqu'on le déroule, il prend immédiatement sa forme naturelle, avec toutes les languettes perpen diculaires au fil 14.
Dans certaines applications, la bande entaillée 12, 13 peut être enroulée sur un mandrin, par exemple un fil 15 d'aluminium ou de fer. La partie centrale résultante de l'article terminé sera plus épaisse qu'autrement, comme approximativement re présenté sur la fig. 4.
L'article ainsi pourvu d'une armature raide (fil métallique) peut être supporté par l'une de ses extrémités, et des sections d'un tel article peuvent être utilisées pour décorer des arbres de Noël par exemple.
Lorsqu'on enroule la bande sur le fil d'armature, il est avantageux de recouvrir ce fil d'un adhésif. Avec une telle armature, la bande peut être enroulée sur cette armature de façon relativement régulière, en sorte que, dans ce cas aussi, toutes les fibres longitudinales que l'on peut considérer comme cons tituant la bande, restent tendues de façon égale dans l'article terminé.
Dans une seconde mise en oeuvre du procédé, on façonne la bande 10 par exemple comme repré senté sur la fig. 5, de manière qu'elle offre un bord droit 16 et un bord non rectiligne 17. On pratique dans la bande une série de fentes parallèles voisines les unes des autres pour former les languettes 12, comme précédemment. Mais ces entailles s'étendent à partir du bord non rectiligne 17. Une marge non entaillée 13 reste le long du bord rectiligne 16.
Lors qu'on la tord, la bande selon la fig. 5 donne un effet analogue à ce qui est indiqué sur la fig. 4, sauf que l'on a des augmentations -et des diminutions périodiques de diamètre le long de l'article. Si l'on utilise une armature telle que 15, des sections de cet article produisent une apparence plus attrayante lorsqu'on les emploie pour décorer un arbre de Noël par exemple.
Une variante consiste à donner à l'article de façon permanente une certaine conformation longi tudinale. Une façon simple de le réaliser, rendue possible ici encore grâce à la propriété signalée du térephtalate de polyéthylène, est d'enrouler la bande 10 sur une bobine 18 (fig. 7). La bobine 18 pré sente une partie cylindrique 19a et une partie ondulée 19b. La bande 10 avant entaillage est enrou lée sur la bobine.
Si une tension d'enroulement appropriée est utilisée, avec ou sans application de chaleur, et si la bande reste enroulée pendant un certain temps, la partie de cette bande qui se trouve sur les portions ondulées 19b devient ondulée de façon permanente. C'est cette partie ainsi ondulée qui peut être ,ensuite entaillée comme indiqué en 12. L'effet de chatoiement de l'article se trouve ainsi augmenté du fait que les languettes prennent une forme ondulée permanente.
Le térephtalate de polyéthylène peut être fabri qué clair et très transparent, et ceci a l'avantage que les deux surfaces de la matière métallisée (au moyen d'aluminium par exemple), paraissent brillantes. La matière métallisée peut, si on le désire, être colorée par application d'une laque de couleur. De plus, la matière ainsi revêtue ne brûle pas facilement et, en employant une laque appropriée, son inflamma bilité peut encore être considérablement réduite.
Un diagramme synoptique des différentes phases du procédé décrit se trouve représenté sur la fig. 6. La matière en forme de bande, une fois métalli sée, est bobinée en 20, soit sur une bobine à surface lisse, soit sur une bobine à surface ondulée, puis elle est entaillée de la manière représentée sur la fig. 3, en 21, puis bobinée en 22. La bande entaillée est ensuite tordue en 23, puis bobinée de nouveau en 24, fixée dans sa forme en 25 et finalement bobi née en 26. Si la fixation est obtenue à l'aide d'une tension pendant la torsion, l'étape 24 peut être supprimée.
Dans une autre variante, au lieu d'entailler la bande 10 à partir d'un seulement de ses bords, comme représenté sur les fig. 3 et 5, on peut entailler à partir de ses deux bords, en laissant la partie non entaillée dans la région médiane de la bande. La disposition selon les fig. 3 et 5 est toutefois préférée actuellement.