FR3054159A1 - Dispositif et procede pour le melange de matieres plastiques - Google Patents

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Abstract

Ce dispositif (1) comprend un fourreau (2) et un organe (8) de convoyage monté mobile en rotation dans le fourreau (2) pour convoyer le mélange de matières plastiques à l'intérieur du fourreau (2), caractérisé en ce que le fourreau (2) comprend au moins une chambre (10) de malaxage à travers laquelle s'étend l'organe (8) de convoyage, ladite au moins une chambre (10) de malaxage comprenant un convergent (12) et un divergent (14), et en ce que ladite au moins une chambre (10) de malaxage comprend une pluralité d'ailettes (22) longitudinales.

Description

Titulaire(s) : CENTRE TECHNIQUE INDUSTRIEL DE LA PLASTURGIE ET DES COMPOSITES Association loi de 1901.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : CABINET GERMAIN & MAUREAU.
FR 3 054 159 - A1 (54) DISPOSITIF ET PROCEDE POUR LE MELANGE DE MATIERES PLASTIQUES.
©) Ce dispositif (1) comprend un fourreau (2) et un organe (8) de convoyage monté mobile en rotation dans le fourreau (2) pour convoyer le mélange de matières plastiques à l'intérieur du fourreau (2), caractérisé en ce que le fourreau (2) comprend au moins une chambre (10) de malaxage à travers laquelle s'étend l'organe (8) de convoyage, ladite au moins une chambre (10) de malaxage comprenant un convergent (12) et un divergent (14), et en ce que ladite au moins une chambre (10) de malaxage comprend une pluralité d'ailettes (22) longitudinales.
Figure FR3054159A1_D0001
La présente invention concerne un dispositif destiné au mélange de matières plastiques, et un procédé pour mélanger des matières plastiques par l'intermédiaire de ce dispositif.
Par « mélange de matières plastiques » ou « matières plastiques » on entend tout mélange de matières plastiques vierges et/ou recyclées, en présence ou non de charges et/ou d'additifs.
La mise en oeuvre et la transformation des mélanges de matières plastiques pour la fabrication de pièces, de plus en plus multimatières et multifonctions, implique des défis technologiques majeurs. Les propriétés physicochimiques des matières plastiques à mélanger sont en général différentes et elles jouent un rôle clé aussi bien dans la mise en œuvre que pour les propriétés d'usage des mélanges de matières plastiques. A cet égard, on peut mentionner un certain nombre de ces propriétés : la compatibilité, le rapport des viscosités et la thermosensibilité des matières à mélanger.
Il s'avère aujourd'hui nécessaire de modifier les mélangeurs classiquement utilisés, comme les extrudeuses ou les mélangeurs internes, et de concevoir de nouveaux dispositifs plus efficaces, favorisant une dispersion et une distribution de qualité des constituants du mélange à l'état fondu, et permettant ainsi de répondre à des cahiers des charges de plus en plus exigants.
En effet, le but d'un dispositif de mélange est de créer un écoulement qui va déformer les domaines fluides afin de faire croître l'aire de l'interface entre les deux composants à mélanger, la matrice et la phase dispersée, et ainsi faire diminuer leur taille caractéristique à une échelle microscopique. Les contraintes exercées par l'écoulement agissent directement sur les domaines de la phase dispersée et s'opposent ainsi aux efforts liés à la tension interfaciale qui tendent à les maintenir dans un état sphérique minimisant le rapport surface/volume. Le rapport représentant l'importance respective de ces deux efforts, les contraintes exercées par l'écoulement et les efforts liés à la tension interfaciale, dépend du rapport des viscosités des matières à mélanger et du type d'écoulement généré par le dispositif du mélange. Lorsque les contraintes liées à l'écoulement sont plus importantes que les contraintes liées à la tension interfaciale, il n'y a pas d'état d'équilibre et la phase à dispersée se déforme jusqu'à se diviser en des fines particules de plus petit diamètre favorisant la dispersion.
Actuellement, il est connu de mélanger plusieurs matières plastiques au moyen de mélangeurs dits distributifs et/ou de mélangeurs dits dispersifs.
Un mélange dispersif permet de casser les agglomérats liquides ou solides de la phase dispersée en particules plus petites, favorisant une fine dispersion à l'échelle microscopique et des propriétés mécaniques meilleures à l'échelle macroscopique.
Un mélange distributif offre une homogénéisation, dans le volume, des différentes phases en présence.
Les mélangeurs distributifs offre une bonne distribution du mélange obtenu. Cependant, ces mélangeurs ne permettent pas une dispersion suffisante, c'est-à-dire qu'ils ne permettent pas de désagréger suffisamment des agrégats présents dans le mélange. Il peut en résulter des propriétés mécaniques insuffisantes du mélange obtenu.
Les mélangeurs dispersifs offrent à l'inverse une bonne dispersion des agglomérats présents dans le mélange. Cependant, pour des mélanges de matières plastiques à des rapports de viscosités élevés, il est difficile de disperser efficacement ces agglomérats. En effet, la plupart de ces mélangeurs impliquent essentiellement des écoulements de cisaillement qui ont prouvé leur efficacité uniquement pour des rapports de viscosité plus faibles ou de l'ordre de l'unité. De plus, les fortes contraintes liées à l'écoulement de cisaillement peuvent générer une dégradation thermomécanique des matières à mélanger.
Ainsi, la présente invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients en proposant un dispositif permettant de favoriser en continu un écoulement élongationnel, de limiter l'écoulement de cisaillement, d'orienter constamment les lignes d'écoulement, afin d'obtenir une fine dispersion et une distribution de qualité des constituants d'un mélange de différentes matières plastiques. Cela pour un large domaine de rapport des viscosités et sans dégradation des matières à mélanger, car en écoulement élongationnel, les valeurs des contraintes liées à l'écoulement à appliquer pour diviser la phase dispersée en des fines particules de plus petit diamètre sont beaucoup moins importantes et il n'y a pas de restrictions quant au rapport de viscosités des phases en présence.
La présente invention propose aussi un procédé de mélange de différentes matières plastiques utilisant ce dispositif.
A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif destiné au mélange de matières plastiques, comprenant un fourreau et un organe de convoyage monté mobile en rotation dans le fourreau pour convoyer le mélange de matières plastiques à l'intérieur du fourreau, caractérisé en ce que le fourreau comprend au moins une chambre de malaxage à travers laquelle s'étend l'organe de convoyage, ladite au moins une chambre de malaxage comprenant un convergent et un divergent, et en ce que ladite au moins une chambre de malaxage comprend une pluralité d'ailettes longitudinales.
Ainsi, le dispositif de mélange selon l'invention offre, en continu, un mélange dispersif et distributif de qualité. Le convergent / divergent de la chambre de malaxage favorise un écoulement de type élongationnel et limite les écoulements turbulents. Cela améliore la qualité de la dispersion. Les ailettes, fixes par rapport à l'organe de convoyage mobile, permettent d'orienter constamment les lignes d'écoulement, d'amplifier la vitesse de déformation élongationnelle appliquée à la matière fondue, et d'assurer en permanence une division et une reconstitution non turbulentes de la matière fondue. Cela améliore la qualité de la distribution dans le volume. Les ailettes limitent aussi le cisaillement, et donc la dégradation thermomécanique de la matière fondue, en empêchant sont entraînement en rotation par l'organe de convoyage.
Selon un mode de réalisation préféré, ladite au moins une chambre de malaxage comprend une portion intermédiaire à section constante s'étendant entre le convergent et le divergent.
Cette portion intermédiaire joue le rôle d'une filière de géométrie annulaire. L'ajustement de la longueur et du diamètre de cette filière permettront d'ajuster respectivement, le taux de cisaillement et le temps de séjour nécessaire pour la rupture des nodules et/ou des agrégats des phases à disperser.
Selon un mode de réalisation préféré, l'organe de convoyage comprend une partie amont de type vis sans fin et une partie aval en forme de bague cylindrique, la partie aval s'étendant à l'intérieur de ladite au moins une chambre de malaxage.
L'absence de cannelure ou filet pour la partie de l'organe de convoyage située dans la ou les chambres de malaxage offre l'avantage de limiter le cisaillement, de favoriser l'écoulement élongationnel de la matière fondue, et de limiter la coalescence des nodules et/ou des agrégats des phases à disperser.
Selon un mode de réalisation préféré, deux ailettes adjacentes de ladite au moins une chambre de malaxage sont agencées l'une par rapport à l'autre avec un décalage axial prédéterminé.
Cette caractéristique permet d'orienter les lignes d'écoulement et d'amplifier la vitesse de déformation élongationnelle appliquée à la matière fondue, donc une dispersion améliorée, et de limiter le cisaillement, donc d'éviter un échauffement et une dégradation de la matière fondue du fait de cet échauffement.
Selon un mode de réalisation préféré, le fourreau et/ou l'organe de convoyage sont modulaires.
Un avantage de cette caractéristique est de permettre d'adapter le dispositif de mélange selon l'invention à des matières plastiques variées.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comprend des moyens de compression configurés pour comprimer le mélange de matières plastiques destiné à entrer dans ladite au moins une chambre de malaxage.
Cela permet de compenser les pertes de charge pouvant être induites par la présence du convergent / divergent, et d'assurer une alimentation stable de la ou des chambres de malaxage.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comprend une pompe à engrenage.
L'avantage de cette caractéristique est de compenser efficacement les pertes de charge pouvant résulter de la présence du convergent / divergent dans la ou les chambres de malaxage et permettre un fonctionnement en continu du dispositif selon l'invention.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comprend une extrudeuse configurée pour alimenter le fourreau en matières plastiques à mélanger, l'extrudeuse étant une extrudeuse mono-vis ou bi-vis.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comprend des moyens de filtration agencés en amont du fourreau.
Pour des applications liées au recyclage, cette caractéristique permet de purifier les déchets plastiques utilisés en entrée du dispositif, en éliminant les impuretés susceptibles d'être présentes dans les matières plastiques fondues lors de l'extrusion et issues de ces déchets.
Selon un autre aspect, l'invention a aussi pour objet un procédé de mélange de matières plastiques par l'intermédiaire d'un dispositif ayant les caractéristiques précitées, dans lequel le procédé comprend les étapes :
de plastification de matières plastiques, de préférence par l'intermédiaire d'une extrudeuse mono-vis ou bi-vis, de convoyage des matières plastiques fondues, à l'amont de ladite au moins une chambre de malaxage par l'intermédiaire de l'organe de convoyage et le cas échéant d'une pompe à engrenage, de mélange des matières plastiques fondues dans ladite au moins une chambre de malaxage.
Ce procédé permet d'obtenir un mélange dispersif et distributif de qualité à partir de matières plastiques variées.
Le procédé peut inclure une étape de filtration des matières plastiques fondues, de préférence avant l'étape de convoyage.
Les étapes précitées sont réalisées de façon continue.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description détaillée ci-après d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue en perspective et par transparence d'un ensemble fourreau / organe de convoyage d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention,
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble fourreau / organe de convoyage d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention,
La figure 3 est une vue en perspective d'une chambre de malaxage d'un fourreau du dispositif selon un mode de réalisation de l'invention,
La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une chambre de malaxage d'un fourreau du dispositif selon un mode de réalisation de l'invention,
La figure 5 est une vue de face d'une chambre de malaxage d'un fourreau du dispositif selon un mode de réalisation de l'invention,
La figure 6 est une vue schématique d'un procédé selon un mode de réalisation de l'invention, permettant d'extruder, filtrer et mélanger des matières plastiques de façon continue.
La figure 1 montre un dispositif 1 de mélange de matières plastiques, en continu, selon un mode de réalisation de l'invention.
Le dispositif 1 est un mélangeur - réacteur destiné à l'obtention d'un mélange dispersif et distributif à partir de matières plastiques de compositions différentes.
Plus particulièrement, le dispositif 1 est un mélangeur - réacteur favorisant l'écoulement élongationnel, comme cela ressortira de la description détaillée qui suit.
Le dispositif 1 comprend un fourreau 2 longitudinal délimitant un conduit ayant une ouverture 4 d'entrée et une ouverture 6 de sortie, et un organe 8 de convoyage, monté mobile en rotation dans le conduit, autour de l'axe A le long duquel cet organe 8 de convoyage s'étend, qui est aussi l'axe le long duquel s'étend le conduit. L'organe 8 de convoyage est destiné à convoyer le mélange de matières plastiques à l'intérieur du conduit depuis l'ouverture 4 d'entrée jusqu'à l'ouverture 6 de sortie.
De plus, le fourreau 2 comprend une ou plusieurs chambres 10 de malaxage, correspondant chacune à un tronçon de fourreau 2, et délimitant donc une partie du conduit. Les chambres 10 de malaxage sont agencées les unes à la suite des autres, en appui l'une contre l'autre.
Comme illustré sur les figures, les chambres 10 de malaxage présentent un convergent 12 et un divergent 14. Le convergent 12 et le divergent 14 peuvent avoir une forme préférentiellement conique. Les chambres 10 de malaxage peuvent ainsi être biconiques de type convergent / divergent.
Le convergent 12 précède avantageusement le divergent 14 selon le sens 18 d'écoulement du mélange de matières plastiques dans le conduit. En d'autres termes, le convergent 12 est à l'amont et le divergent 14 à l'aval, amont et aval étant ici définis par rapport au sens 18 d'écoulement des matières plastiques dans le conduit délimité par le fourreau 2.
Les chambres 10 de malaxage comprennent avantageusement une portion 20 intermédiaire, à section constante, reliant le convergent 12 et le divergent 14. Ainsi, les chambres 10 de malaxage délimitent une partie de conduit en sablier. La portion 20 intermédiaire peut être sensiblement cylindrique.
Comme visible sur les figures 1 et 3 à 5, les chambres 10 de malaxage comprennent une pluralité de nervures ou ailettes 22 longitudinales fixes par rapport au fourreau 2. Les ailettes 22 sont en effet usinées sur la partie fixe du dispositif 1, à savoir le fourreau 2.
Les ailettes 22 s'étendent en saillie dans le conduit, longitudinalement en direction de l'ouverture 6 de sortie. Les ailettes 22 d'une même chambre 10 de malaxage entourent l'organe 8 de convoyage, et peuvent donc être agencées en cercle autour de celui-ci.
Comme indiqué précédemment, les ailettes 22 sont rattachées à une partie fixe du dispositif 1, plus précisément à une paroi latérale intérieure des chambres 10 de malaxage, de manière à empêcher l'entraînement de la matière fondue en rotation avec l'organe 8 de convoyage, et limiter ainsi le cisaillement.
Chaque ailette 22 s'étend axialement, le long de l'organe 8 de convoyage. Plus précisément, les ailettes 22 s'étendent de façon sensiblement parallèle à l'axe A de rotation de l'organe 8 de convoyage, et sont donc orthogonales à la direction 32 de rotation de l'organe 8 de convoyage.
Les ailettes 22 permettent une amplification de la vitesse de déformation élongationnelle appliquée à la matière fondue. Cette géométrie conduit en permanence à une division et une reconstitution non turbulentes de la matière fondue. La présence des ailettes sur la partie fixe, le fourreau 2, permet de limiter le cisaillement, et donc la dégradation thermomécanique de la matière fondue, en empêchant son entrainement en rotation avec la rotation de l'organe 8 de convoyage.
Les ailettes 22 sont de préférence sensiblement rectilignes. Les ailettes 22 d'une même chambre de malaxage sont avantageusement parallèles entre elles; elles peuvent avoir une longueur similaire.
On notera que les ailettes 22 d'une chambre 10 de malaxage sont avantageusement réparties à intervalles réguliers autour de l'organe 8 de convoyage, ce qui favorise un écoulement sans turbulences des matières plastiques.
Préférentiellement, les ailettes 22 s'étendent depuis le convergent 12 jusqu'au divergent 14, donc aussi le cas échéant le long de la portion 20 intermédiaire.
Comme illustré sur les figures 3 à 5, les ailettes 22 d'une même chambre 10 de malaxage peuvent être agencées les unes par rapport aux autres avec un décalage axial prédéterminé.
Plus précisément, chaque ailette 22 peut avoir une extrémité 24 amont qui est axialement décalée par rapport à l'extrémité 24 amont des ailettes 22 qui lui sont adjacentes. On notera que de même, chaque ailette 22 peut avoir une extrémité 26 aval qui est axialement décalée par rapport à l'extrémité 26 aval des ailettes 22 qui lui sont adjacentes. Les ailettes 22 peuvent ainsi être agencées en quinconce.
Selon une possibilité, une chambre 10 de malaxage peut comprendre plusieurs groupes 28 d'ailettes 22 adjacentes. Pour chacun de ces groupes 28 d'ailettes 22, l'extrémité 24 amont d'une des ailettes 22 de ce groupe 28 est plus proche d'une extrémité 30 de la chambre 10 de malaxage que l'extrémité 24 amont de l'ailette 22 précédente de ce groupe 28 d'ailettes 22 selon le sens 32 de rotation de l'organe 8 de convoyage par rapport au fourreau 2. Ainsi, selon l'exemple des figures 3 et 5, pour le groupe d'ailettes 22a, 22b , 22c, l'extrémité 24 amont de l'ailette 22a est plus en retrait que celle de l'ailette 22b consécutive qui elle-même est plus en retrait que celle de l'ailette 22c consécutive.
Cet agencement en décalage axial des ailettes 22 adjacentes, en tenant compte du sens de rotation de l'organe 8 de convoyage, permet d'orienter constamment les lignes d'écoulement, d'amplifier la vitesse de la matière fondue, et d'assurer en permanence une division et une reconstitution non turbulentes de la matière fondue.
Quand le fourreau 2 comprend une pluralité de chambres 10 de malaxage consécutives et accolées les unes aux autres, comme cela est visible sur la figure 1, alors les ailettes 22 des chambres 10 de malaxage adjacentes sont préférentiellement alignées. De plus, les ailettes 22 de deux chambres 10 de malaxage consécutives peuvent être axialement distantes l'une de l'autre. Autrement dit, l'extrémité 26 aval d'une ailette 22 délimite avec l'extrémité 24 amont de l'ailette 22 de la chambre 10 de malaxage consécutive avec laquelle elle est alignée un espace permettant l'écoulement des matières plastiques.
En amont de la ou des chambres 10 de malaxage, le fourreau 2 comprend avantageusement une chambre 34 de convoyage et de compression.
L'organe 8 de convoyage est avantageusement sensiblement cylindrique.
L'organe 8 de convoyage peut comporter une partie 36 amont de type vis sans fin et une partie 38 aval lisse, sans filet ni cannelure, de type bague cylindrique. La partie 38 aval est à géométrie transverse constante. Elle peut correspondre au noyau uniquement de la vis sans fin formant la partie 36 amont.
De façon avantageuse, la partie 36 amont s'étend dans la chambre 34 de compression, tandis que la partie 38 aval non filetée ou cannelée s'étend à l'intérieur de la ou des chambres 10 de malaxage.
La partie 36 amont est configurée pour convoyer et assurer une alimentation stable du mélange de matières plastiques vers la ou les chambres 10 de malaxage et l'ouverture 6 de sortie, tandis que la partie 38 aval formée uniquement du noyau de la vis sans fin, sans cannelure et cernée par les ailettes 22 axiales par rapport auxquelles elle se déplace, limite le cisaillement et favorise la dispersion et la distribution du mélange de matières plastiques.
Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif 1, en particulier le fourreau 2 et/ou l'organe 8 de convoyage, est de conception modulaire.
Ainsi, l'organe 8 de convoyage peut comprendre un ou plusieurs modules 40 permettant d'adapter l'organe 8 de convoyage, comme par exemple sa longueur, son diamètre, le pas de vis ou la longueur du ou des filets de la partie 36 amont, au type de matières plastiques à mélanger, notamment en fonction de certaines de leurs propriétés comme la viscosité.
Plus particulièrement, l'organe 8 de convoyage peut être constitué de plusieurs tronçons ou pièces rapportées, correspondant chacun à un module 40. Par exemple, comme illustré sur la figure 2, la partie 36 amont ou vis sans fin peut comprendre plusieurs éléments de vis sans fin fixés les uns à la suite des autres, chaque élément de vis sans fin correspondant à un module 40.
Cela permet de faire varier les pas et longueurs de filet, et conséquemment d'assurer plusieurs fonctions, comme par exemple le convoyage, la semi-compression et la compression de la matière fondue. L'agencement de ces éléments de vis, le choix de leur géométrie contribuent à contrôler le taux de compression et la compensation de la perte de charge qui sera générée dans les convergents/divergents de la ou des chambres 10 de malaxage.
Selon l'exemple de la figure 2, la partie 36 amont de l'organe 8 de convoyage comprend sept modules 41 correspondant chacun à un élément de vis sans fin. Les six premiers modules ont, par groupe de deux, de l'amont vers l'aval, une longueur et un pas de vis décroissants pour assurer la montée en pression avant la ou les chambres 10 de malaxage. La hauteur du filet du dernier, ici septième, module diminue progressivement en direction de l'aval afin d'assurer un transfert non turbulent de la matière vers la ou les chambres 10 de malaxage. Ainsi, la partie 36 amont assure les fonctions de convoyage, semi-compression et compression de la matière fondue, c'est-à-dire ici une compression progressive avant passage de la matière dans la ou les chambres 10 de malaxage. La partie 38 aval comprend autant de modules 43 qu'il y a de chambres 10 de malaxage, ayant chacun une longueur similaire à celle de la chambre 10 de malaxage dans laquelle ce module 43 s'étend.
Le fourreau 2 aussi peut être modulaire. Ainsi, le fourreau 2 peut comprendre un ou plusieurs modules 42, qui peuvent être des tronçons du fourreau 2. Ces modules 42 peuvent notamment correspondre aux chambres 10 de malaxage et/ou à des tronçons de la chambre 34 de convoyage et compression. Ainsi, les chambres 10 de malaxage peuvent être des pièces rapportées qui sont fixées les unes aux autres.
Cela permet à l'utilisateur d'adapter le dispositif 1 avec une panoplie d'éléments ayant différents diamètres, différentes longueurs, etc. De nombreuses combinaisons sont possibles, et le choix d'une configuration de l'ensemble organe 8 de convoyage / fourreau 2 dépendra de l'action à effectuer sur la matière. Le coté modulable de l'ensemble organe 8 de convoyage / fourreau 2 permet d'obtenir différents temps de séjour et de degrés de mélange, et offre ainsi une plus large flexibilité d'utilisation.
L'utilisateur peut choisir le nombre de chambres 10 de malaxage utilisées, par exemple trois selon le mode de réalisation des figures 1 et 2. Les N ίο chambres 10 de malaxage permettent de multiplier le temps de séjour de la matière fondue en présence de fortes déformations élongationnelles.
On notera que le dispositif comprend avantageusement des moyens de compression configurés pour comprimer le mélange de matières plastiques destiné à entrer dans la ou les chambres 10 de malaxage, afin de compenser les pertes de charge induites par la présence des convergents 12 et des divergents 14.
Les moyens de compression peuvent comprendre la partie 36 amont de vis sans fin située dans la chambre 34 de convoyage et compression.
De préférence, les moyens de compression comprennent une pompe 44 à engrenage, qui permet d'assurer une alimentation stable du fourreau 2, une montée en pression et un fonctionnement en continu du dispositif 1. Comme illustré schématiquement sur la figure 6, la pompe 44 à engrenages est agencée à l'amont du fourreau 2.
Par ailleurs, le dispositif 1 comprend avantageusement une unité de plastification en amont du fourreau 2. Cette unité de plastification peut être une extrudeuse 46, mono-vis ou bi-vis, configurée pour alimenter le fourreau 2 en matières plastiques. La pompe 44 à engrenages permet le transfert de la matière depuis l'extrudeuse 46 jusqu'au fourreau 2.
Le dispositif 1 peut aussi comprendre des moyens de filtration, par exemple un filtre 48, interposés entre l'extrudeuse 46 et le fourreau 2, et plus précisément ici entre l'extrudeuse 46 et les moyens de stabilisation de débit d'alimentation et de monter en pression comme par exemple la pompe 44 à engrenages.
L'invention concerne aussi un procédé permettant d'extruder, filtrer et mélanger des matières plastiques d'une traite, i.e. sans interruption, par l'intermédiaire du dispositif 1 décrit ci-dessus, dans lequel le procédé comprend les étapes :
de plastification, c'est-à-dire de passage d'un état solide à un état fondu, de matières plastiques, de préférence par l'intermédiaire de l'extrudeuse 46 mono-vis ou bi-vis, de convoyage des matières plastiques ainsi fondues, avec un débit stable et une perte de charge contrôlée, à l'amont de la ou des chambres 10 de malaxage, par l'intermédiaire de la partie 36 amont de l'organe de convoage et de la pompe 44 à engrenages, de mélange dispersif et distributif des matières plastiques fondues dans la ou les chambres 10 de malaxage, et notamment d'écoulement de ce mélange entre les ailettes 22 du fourreau 2.
Le procédé peut comprendre une étape de filtration des matières 5 plastiques extrudées, avant l'étape de convoyage et compression.
On notera que les étapes du procédé sont réalisées de façon continue, c'est-à-dire sans discontinuer, les étapes s'enchaînant les unes à la suite des autres, aussi longtemps qu'est alimentée l'extrudeuse 46.
Ainsi, le dispositif 1 peut être utilisé comme réacteur chimique en continu 10 pour la formulation réactive de matières plastiques vierges ou recyclées, la dispersion de charges et/ou additifs.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, ce mode de réalisation n'ayant été donné qu'à titre d'exemple. Des modifications sont possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par la substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif (1) destiné au mélange de matières plastiques, comprenant un fourreau (2) et un organe (8) de convoyage monté mobile en rotation dans le fourreau (2) pour convoyer le mélange de matières plastiques à l'intérieur du fourreau (2), caractérisé en ce que le fourreau (2) comprend au moins une chambre (10) de malaxage à travers laquelle s'étend l'organe (8) de convoyage, ladite au moins une chambre (10) de malaxage comprenant un convergent (12) et un divergent (14), et en ce que ladite au moins une chambre (10) de malaxage comprend une pluralité d'ailettes (22) longitudinales.
  2. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une chambre (10) de malaxage comprend une portion (20) intermédiaire à section constante s'étendant entre le convergent (12) et le divergent (14).
  3. 3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'organe (8) de convoyage comprend une partie (34) amont de type vis sans fin et une partie (36) aval en forme de bague cylindrique, la partie aval (36) s'étendant à l'intérieur de ladite au moins une chambre (10) de malaxage.
  4. 4. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel deux ailettes (22) adjacentes de ladite au moins une chambre (10) de malaxage sont agencées l'une par rapport à l'autre avec un décalage axial prédéterminé.
  5. 5. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le fourreau (2) et/ou l'organe (8) de convoyage sont modulaires.
  6. 6. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif (1) comprend des moyens de compression configurés pour comprimer le mélange de matières plastiques destiné à entrer dans ladite au moins une chambre (10) de malaxage.
  7. 7. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif (1) comprend une pompe (44) à engrenage.
  8. 8. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif (1) comprend une extrudeuse (46) configurée pour alimenter le fourreau en matières plastiques à mélanger, l'extrudeuse (46) étant une extrudeuse mono-vis ou bi-vis.
  9. 9. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le 5 dispositif (1) comprend des moyens de filtration agencés en amont du fourreau (2).
  10. 10. Procédé de mélange de matières plastiques par l'intermédiaire d'un dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le procédé comprend les étapes :
    10 - de plastification de matières plastiques, de préférence par l'intermédiaire d'une extrudeuse (46) mono-vis ou bi-vis, de convoyage des matières plastiques fondues, à l'amont de ladite au moins une chambre (10) de malaxage par l'intermédiaire de l'organe (8) de convoyage et le cas échéant d'une pompe (46) à engrenage,
  11. 15 - de mélange des matières plastiques fondues dans ladite au moins une chambre (10) de malaxage.
    3°S<1S9
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