FR3066946A1 - Melange continu en phase liquide pour la production de composites destines a une utilisation dans des produits elastomeriques - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne des procédés de mélange continu en phase liquide pour la production d'un composite en fonction d'une recette de mélange de caoutchouc sélectionnée. Un coagulum est formé à l'intérieur de zones de production de coagulum prédéfinies d'une installation de préparation de coagulation. Le coagulum formé est déshydraté et converti en un matériau granulé qui est transporté jusqu'à une installation de mélange (40). Le matériau granulé est dosé dans un dispositif de mélange complémentaire (46) dans lequel il est amené à avancer de manière régulable à l'intérieur de zones prédéfinies dans le dispositif de mélange (46) de telle sorte que, pour chaque zone, un temps de séjour du matériau granulé soit régulé et une température cible du matériau granulé soit obtenue avant son transport en aval. Le composite est évacué du dispositif de mélange (46) sous la forme d'un matériau de caoutchouc semi-fini.
Description
(54) MELANGE CONTINU EN PHASE LIQUIDE POUR LA PRODUCTION DE COMPOSITES DESTINES A UNE UTILISATION DANS DES PRODUITS ELASTOMERIQUES.
FR 3 066 946 - A1 (57) L'invention concerne des procédés de mélange continu en phase liquide pour la production d'un composite en fonction d'une recette de mélange de caoutchouc sélectionnée. Un coagulum est formé à l'intérieur de zones de production de coagulum prédéfinies d'une installation de préparation de coagulation. Le coagulum formé est déshydraté et converti en un matériau granulé qui est transporté jusqu'à une installation de mélange (40). Le matériau granulé est dosé dans un dispositif de mélange complémentaire (46) dans lequel il est amené à avancer de manière régulable à l'intérieur de zones prédéfinies dans le dispositif de mélange (46) de telle sorte que, pour chaque zone, un temps de séjour du matériau granulé soit régulé et une température cible du matériau granulé soit obtenue avant son transport en aval. Le composite est évacué du dispositif de mélange (46) sous la forme d'un matériau de caoutchouc semi-fini.
- i Demande n° :
Brevet n° : 17/54737
MÉLANGE CONTINU EN PHASE LIQUIDE POUR LA PRODUCTION DE COMPOSITES DESTINÉS À UNE UTILISATION DANS DES PRODUITS ÉLASTOMÉRIQUES
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne l'emploi d'une technique de mélange continu en phase liquide dans la production de composites destinés à une utilisation dans des produits élastomériques finis et semi-finis.
ARRIÈRE-PLAN est un composite a été introduite élastomérique conjointement (les termes de mélange-maître d'élastomère », mélange-maître » et « mélange-maître » Les mélanges-maîtres sont à la production exemple, dans de
Un mélange-maître charge additifs optionnels mélange-maître dans lequel une avec d'autres « composition « composition de sont interchangeables). souvent destinés caoutchouc, pneumatiques pneumatiques par ou (comprenant produits profilés
L'obtention produits mais sans r
tels que mélange-maître est connue.
réalisation des bandes d'un liquide de la de compositions de la fabrication de semi-finis pour s'y limiter, des de roulement).
par mélange
Dans un tel cas, de composites le passage d'un mélange liquide (par d'une émulsion d'élastomère et d'une dépend des ingrédients introduits. Un coagulum est formé dans de nombreuses polymérisations d'émulsion, et le type et la quantité de coagulum formé dépendent du continu en phase dans le cadre élastomériques, ex., un mélange pâte fluide de charge) à un solide viscoélastique est mis en œuvre par coagulation. La coagulation résulte d'une réaction à un rendement cinétique et variable qui
- 2 système polymère et de la recette et de la technique de polymérisation. Par exemple, une pâte fluide concentrée diminuera le temps de prise, et elle limitera également le volume d'eau à extraire et à traiter. Diverses méthodes existent pour la production de composites élastomériques, des exemples desdites méthodes étant divulgués par les brevets des États-Unis N° 6 048 923 et 6 075 084 et également par le brevet japonais N° JP5139610.
Habituellement, le mélange-maître est ensuite introduit dans un outil de malaxage afin d'introduire les additifs de vulcanisation, de façon à produire ainsi la composition finale qui est prête à être incorporée dans un produit de caoutchouc tel qu'un pneumatique. Étant donné que de multiples types de compositions de mélange-maître sont envisagées au cours de la production de pneumatiques, l'invention adapte avantageusement un procédé de mélange continu en phase liquide à un système discontinu.
RÉSUMÉ
L'invention concerne un procédé de mélange continu en phase liquide pour la production d'un composite en fonction d'une recette de mélange de caoutchouc sélectionnée. Le procédé comprend l'étape consistant à former un coagulum à l'intérieur de sections de production de coagulum prédéfinies d'une installation de préparation de coagulation. Le coagulum est déshydraté et converti en un matériau granulé. Le matériau granulé est transporté jusqu'à une installation de mélange et dosé dans un dispositif de mélange complémentaire. Le matériau granulé est amené à avancer de manière régulable à l'intérieur de zones prédéfinies dans le dispositif de mélange complémentaire de telle sorte que, pour chaque zone, un temps de séjour du matériau granulé soit régulé et une température cible du matériau granulé soit obtenue avant son transport en aval. Le composite est évacué du dispositif de mélange complémentaire sous la forme d'un
- 3 matériau de caoutchouc semi-fini.
Les zones prédéfinies dans le dispositif de mélange comprennent une zone d'alimentation dans laquelle le matériau granulé est amené à un dispositif d'extrusion qui convertit le matériau granulé en extrudat. Dans certains modes de réalisation, le dispositif d'extrusion est une extrudeuse à double vis. Une zone de séchage est positionnée en aval de la zone d'alimentation et se termine par un dispositif d'extraction de vapeur qui évacue l'eau résiduelle extraite de l'extrudat dans la zone de séchage. Une zone de mélange est positionnée en aval de la zone de séchage et est définie le long d'une partie du dispositif de mélange située entre le dispositif d'extrusion à vapeur et une sortie du dispositif d'extrusion depuis laquelle le dispositif de mélange évacue le matériau de caoutchouc semi-fini.
Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend également l'étape consistant à introduire un ou plusieurs additifs dans la zone de mélange au niveau d'une position de dosage d'additifs de celle-ci où 1'extrudat atteint une température cible prédéfinie pour l'introduction des additifs. Un ou plusieurs agents de vulcanisation sont ensuite ajoutés dans la zone de mélange au niveau d'une position de dosage de vulcanisation de celle-ci où 1'extrudat atteint une température cible prédéfinie pour l'introduction des agents de vulcanisation. Pour certains de ces modes de réalisation, un dispositif de dosage d'additifs disposé au niveau de la position de dosage d'additifs effectue l'introduction du ou des additifs dans la zone de mélange, et un dispositif de dosage de vulcanisation disposé au niveau de la position de dosage de vulcanisation effectue 1' introduction du ou des agents de vulcanisation dans la zone de mélange.
Le dispositif d'extrusion régule le transport en aval de 1'extrudat de telle sorte que 1'extrudat ait un temps de séjour minimal à chacune de la position de dosage d'additifs et de la position de dosage de vulcanisation dans la zone de mélange.
Les sections de production de coagulum de 1'installation de préparation de coagulation comprennent un dispositif de mélange de coagulum en communication fluidique avec chacun d'un réservoir d'émulsion qui stocke une émulsion d'élastomère et d'un réservoir de pâte fluide qui stocke une pâte fluide dans laquelle des particules de charge sont dispersées dans de l'eau. Une section d'homogénéisation est disposée en communication fluidique avec le dispositif de mélange de coagulum et en aval de celui-ci. La section d'homogénéisation comprend un dispositif d'agitation d'homogénéisation hélicoïdal d'une longueur prédéterminée, disposé à rotation à l'intérieur d'une chambre d'homogénéisation globalement annulaire. Une section de malaxage est disposée en communication fluidique avec le dispositif d'homogénéisation et en aval de celui-ci.
La section de malaxage comprend un dispositif d'agitation de malaxage globalement hélicoïdal d'une longueur prédéterminée, disposé à rotation à l'intérieur d'une chambre de malaxage globalement annulaire. Une section de texturation est disposée en communication fluidique avec la section de malaxage et en aval de celle-ci.
texturation comprend un dispositif
La section de d'agitation de texturation globalement hélicoïdal d'une longueur prédéterminée, disposé à rotation à l'intérieur d'une chambre de texturation et comportant un segment de sortie depuis lequel l'installation de préparation de coagulum évacue le coagulum.
Le dispositif de mélange de coagulum est sélectionné parmi un dispositif de mélange de coagulum qui comprend une zone de mélange dans laquelle un écoulement de l'émulsion d'élastomère et un écoulement de la pâte fluide sont mis en contact, l'un des écoulements s'incorporant dans l'autre écoulement et les deux écoulements étant amenés à une faible pression avant leur mise en contact, et un dispositif de mélange à jet dans lequel la pâte fluide est mise sous pression
- 5 puis expulsée par injection.
Pour certains modes de réalisation, le procédé comprend également l'étape consistant à déshydrater le coagulum et à convertir le coagulum déshydraté en matériau granulé au niveau d'une installation de déshydratation. Pour certains de ces modes de réalisation, l'installation de déshydratation comprend un dispositif de déshydratation qui évacue un coagulum déshydraté depuis celui-ci et un appareil de granulation, tel qu'un granulateur, qui convertit le coagulum déshydraté en matériau granulé.
L'installation de mélange comprend un dispositif de transport motorisé comportant au moins un capteur de masse servant à effectuer un procédé de pesage au cours duquel le dispositif de transport motorisé distribue du matériau granulé en temps réel dans le dispositif de mélange complémentaire. Le dispositif de transport motorisé exécute une séquence de transport durant laquelle une vitesse du dispositif de transport motorisé est ajustée en fonction d'un poids du matériau granulé évacué.
Dans certains modes de réalisation, l'étape consistant à évacuer le composite du dispositif de mélange complémentaire comprend le fait de prévoir une paire de rouleaux en position adjacente à la sortie du dispositif d'extrusion, lesdits rouleaux façonnant l'extrudat en une bande de matériau de caoutchouc.
Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend l'étape consistant à transporter le composite jusqu'à une installation de refroidissement.
Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend l'étape consistant à transporter la bande de composite jusqu'à une installation d'empilement qui réalise l'empilement du composite sur au moins une palette.
L'invention concerne également un système pour la production d'un composite selon les procédés de mélange continu en phase liquide divulgués.
D'autres aspects de l'invention divulguée deviendront aisément description détaillée apparents à la lecture de la qui suit.
BRÈVE DESCRIPTION DES
DESSINS
1'invention apparents à suit, prise dans l'ensemble plus qui
La nature et les divers avantages de divulguée dans la présente deviendront l'examen de la description détaillée conjointement avec les dessins joints, desquels des symboles de référence identiques désignent des parties identiques, et dans lesquels :
figure 1 représente une vue schématique d'un qui effectue un mélange continu en phase d'un cycle de production de mélangela système liquide maître.
au cours
La représente une vue schématique d' préparation de coagulum de la figure 1.
représente une vue en dispositif de mélange une titre section titre figure 2 installation de d'exemple du système
La figure 3 transversale d'un d'exemple utilisé dans l'installation de préparation de coagulum de la figure 2.
La figure 4 représente une installation de mélange à titre la figure lesquelles cours d'un et de conditions l'installation de cycle de production vue schématique d'une d'exemple du système de à titre d'exemple dans mélange fonctionne au de mélange-maître.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
En référence maintenant plus avant aux figures, dans lesquelles des numéros identiques identifient des éléments identiques, la figure 1 représente un système de préparation de coagulum 10 à titre d'exemple qui exécute un procédé de mélange continu afin de produire un composite en fonction d'une recette de mélange de caoutchouc sélectionnée. Le système 10 comprend un éguipement qui définit une séquence de production d'un composite en phase entièrement liquide. Dans un cycle de production donné, un composite est obtenu suivant une recette qui est sélectionnée parmi une pluralité de recettes de mélange élastomérique.
Tel qu'utilisé ici, le terme « composite » désignera un mélange de caoutchouc produit par l'invention divulguée durant un cycle de production. Un « composite » désignera ici un coagulum intermédiaire, un matériau granulé (qui peut être un granulé humide ou un granulé sec et peut être appelé « granules » ou « granules dosés »), un extrudat, une feuille ou bande de caoutchouc et tout produit fini ou semi-fini issu une de du système composition mélange-maître
10. Un « composite » élastomérique, simplement une ou une équivalent désignera composition « composition ».
En référence la figure 2, au toujours à la figure sein de l'équipement et également à inclus dans le système 10 se trouve une coagulum 12 prédéfinies maître sous comportant qui forment forme de préparation < d'émulsion 14
Le réservoir de coagulum i équipé d'un d'émulsion installation de préparation de des sections de production une composition de mélangecoagulum. L'installation de 12 comprend un réservoir dispositif d'agitation 14a.
stocke une émulsion d'élastomère.
L'élastomère caoutchouc naturel, divers est sélectionné parmi un élastomères synthétiques (par ex., le caoutchouc butadiène-styrène, le caoutchouc polybutadiène, etc.) et divers mélanges d'élastomères.
L'installation de préparation de coagulum 12 comprend également un réservoir de pâte fluide 16 équipé d'un dispositif d'agitation 16a. Le réservoir de charges organiques synthétiques, des charges organiques naturelles (par ex., des fibres de bois, des fibres de cellulose, etc.) et des équivalents et combinaisons de ceux-ci.
pâte fluide 16a stocke une pâte fluide dans laquelle des particules de charge sont dispersées dans de l'eau.
La charge est sélectionnée parmi un ou plusieurs matériaux connus comprenant, mais sans y être limités, le noir de carbone, la silice, le kaolin, la craie-, des
Pour une coagulation rapide et concentrée, certains modes de réalisation emploient de la silice aqueuse (structurée ou sphérique) dispersée, avec des concentrations de silice supérieures à 5 %. Pour certains de ces modes de réalisation, la concentration de silice est de ou d'environ 20 %.
Chaque dispositif d'agitation 14a, 16a maintient un faible niveau respectif de turbulences qui garantit de suffisante la façon chacune de l'émulsion soit entendu peuvent lui décantation, que des être il
Microfluidizer® qui dispersion des particules dans et de la pâte fluide, bien qu' il moyens d'agitation équivalents substitués. Afin d'éviter une possible d'incorporer fragmente tout agrégat de charge est un restant dans la dispersion. Le Microfluidizer® peut être disposé en amont ou en aval du réservoir de pâte fluide 16 (par exemple, entre le réservoir de pâte fluide et une pompe péristaltique 16b ainsi que décrit et illustré dans la présente).
En référence à nouveau à la figure 2 mais également à la figure 3, l'installation de préparation de coagulum 12 comporte également un dispositif de mélange de coagulum 18 en communication fluidique avec chacun du réservoir d'émulsion 14 et du réservoir de pâte fluide 16. Un conduit à émulsion 18a présentant un diamètre d prédéterminé, conjointement avec une pompe péristaltique (ou une série de pompes) 14b disposée entre le conduit à émulsion et le réservoir d'émulsion 14, transporte un volume précis d'émulsion du réservoir d'émulsion 14 au dispositif de mélange 18. De façon similaire, un conduit à pâte fluide 18b présentant un diamètre D prédéterminé, conjointement avec une pompe péristaltigue (ou une série de pompes) 16b disposée entre le conduit à pâte fluide et le réservoir de pâte fluide 16, transporte un volume précis de pâte fluide du réservoir de pâte fluide 16 au dispositif de mélange 18. Il est entendu qu'un ou plusieurs dispositifs équivalents peuvent être substitués à la pompe péristaltique 16b, comprenant, mais sans y être limités, une ou plusieurs pompes volumétriques (par ex., des pompes à rotor excentré, des pompes à diaphragme, des pompes à piston, etc.).
Un débitmètre massique respectif 14c, 16c peut être disposé de manière fonctionnelle par rapport au conduit à émulsion 18a et au conduit à pâte fluide 18b de façon à mesurer directement la masse et la densité de l'émulsion et de la pâte fluide transportées. Chaque débitmètre massique 14c, 16c peut être un débitmètre de Coriolis positionné en aval d'une pompe péristaltique correspondante, bien qu'il soit entendu qu'un appareil
| équivalent peut lui être substitué. | la figure 3, | le | |||
| Comme | illustré en | outre | sur | ||
| dispositif | de mélange 18 | reçoit | de | l'émulsion et de | la |
| pâte fluide et met en | œuvre | un | procédé continu | de | |
| préparation | et d'évacuation d' | ' un | composite sous | la |
forme d'une dispersion fine de charge élastomérique (ou « dispersion ») à partir de celui-ci. Tel qu'utilisé dans la présente, un procédé « continu » identifie un procédé ou toute partie d'un procédé dans lequel ou laquelle l'ensemble des étapes peuvent être exécutées sans interruption. Les procédés continus éliminent la nécessité d'exécuter des étapes intermédiaires et permettent ainsi la réalisation de diverses applications industrielles (par exemple, la production de divers mélanges de caoutchouc destinés à la production de pneumatiques). Un exemple de dispositif de mélange 18 tel que décrit et illustré ici est divulgué dans la demande de brevet W02017/021219 publiée du demandeur.
Le dispositif de mélange 18 comprend une section d'alimentation 18c, une section d'effluent parallèle 18d disposée en aval de celle-ci et une section de mélange 18e disposée plus loin en aval vis-à-vis de la section d'alimentation et de la section d'effluent. Au cours d'un cycle de préparation de coagulation, l'émulsion et la pâte fluide sont amenées de manière simultanée à la section de mélange 18e. La vitesse d'alimentation pour chacune de l'émulsion et de la pâte
- ίο fluide peut être contrôlée de manière précise de façon à maintenir un procédé à écoulement continu.
En référence à nouveau à la figure 3, la section d'alimentation 18c du dispositif de mélange 18 reçoit les écoulements entrants provenant du conduit à émulsion 18a et du conduit à pâte fluide 18b. Le long d'une partie de convergence 18c' de la section d'alimentation, le conduit à émulsion 18a transporte l'émulsion du réservoir d'émulsion 14 en direction du dispositif de mélange 18 (voir la flèche A). Dans cette partie de convergence, le conduit à émulsion 18a pénètre dans le trajet de distribution du conduit à pâte fluide 18b menant du réservoir de pâte fluide 16 en direction du dispositif de mélange 18 (voir la flèche B) . Le conduit à émulsion 18a et le conduit à pâte fluide 18b restent coaxiaux jusqu'à ce que la section d'effluent 18d, présentant une longueur H prédéterminée, aboutisse à un segment d'évacuation 18a' du conduit à émulsion 18a.
Les écoulements entrants provenant du conduit à émulsion 18a et du conduit à pâte fluide 18b maintiennent une pression faible lors du contact mutuel dans la section de mélange 18e. Le segment d'évacuation 18a' du conduit d'émulsion et un segment d'évacuation 18b' du conduit à pâte fluide définissent conjointement les limites de la section de mélange 18c présentant une longueur L prédéterminée. Le segment d'évacuation 18b' du conduit à pâte fluide 18b forme également une sortie pour l'évacuation sans obstacles du composite par le dispositif de mélange 18.
Il est entendu que les conduits à émulsion et à pâte fluide 18a, 18b établissent une relation entre la section d'alimentation 18c, la section d'effluent
18d et la section de coagulation diamètre stable de chaque fonction de la relation établie mélange est mélange 18e qui maintient et efficace. La longueur et conduit peuvent être ajustés sélectionnée tant que sections du dispositif Par exemple, le mode recette entre les respectée.
une le en la de de
- ii réalisation décrit illustre le conduit à pâte fluide 18b présentant un diamètre intérieur D supérieur au diamètre intérieur d du conduit à émulsion 18a. L'homme de l'art ordinaire comprendrait que la configuration inverse pourrait également être employée (c'est-à-dire que le conduit à émulsion 18a présente un diamètre supérieur) tout en préservant la relation fonctionnelle entre la section d'alimentation 18c, la section d'effluent 18d et la section de mélange 18e.
Le dispositif de mélange 18 tel que décrit dans la présente peut être remplacé par d'autres dispositifs de mélange équivalents et adaptés. Un exemple d'un type de dispositif de mélange qui est adapté à une utilisation ici est un dispositif lequel la pâte fluide expulsée par injection.
de mélange à jet connu dans est mise sous pression puis Pour les modes de réalisation utilisant un dispositif de mélange à jet, il n'est pas nécessaire de définir précisément les limites d'une section de mélange et d'une section de coagulum au sein du dispositif de mélange étant donné que de nombreuses variantes connues de la conception du dispositif de mélange peuvent être employées.
Comme illustré sur la figure 3, le dispositif de mélange 18 reçoit l'émulsion et la pâte fluide et met en œuvre un procédé continu de préparation et d'évacuation d'un composite sous la forme d'une dispersion fine de charge élastomérique (ou « dispersion ») à partir de celui-ci. Au cours d'un cycle de préparation de coagulation, l'émulsion et la pâte fluide sont amenées de manière simultanée au dispositif de mélange 18. La vitesse d'alimentation pour chacune de l'émulsion et de la pâte fluide peut être contrôlée de manière précise de façon à maintenir un procédé à écoulement continu et à éviter la présence de latex libre et de charge non dispersée lors de l'évacuation à partir du système 10. Tel qu'utilisé dans la présente, un procédé « continu » identifie un procédé ou toute partie d'un procédé dans lequel ou laquelle l'ensemble des étapes peuvent être exécutées sans interruption.
- 12 Les procédés continus éliminent la nécessité d'exécuter des étapes intermédiaires et permettent ainsi la réalisation de diverses applications industrielles (par exemple, la production de divers mélanges de caoutchouc destinés à la production de pneumatiques).
En référence à la figure 2, le dispositif de mélange 18 évacue le composite dans une section d'homogénéisation 20 dans laquelle les particules de charge (par ex., charges de silice) sont dispersées plus finement. Un dispositif d'homogénéisation peut être sélectionné parmi divers dispositifs disponibles dans le commerce, un exemple étant représenté sous la forme d'un dispositif d'agitation d'homogénéisation hélicoïdal 20a de longueur prédéterminée, disposé à rotation à l'intérieur d'une chambre d'homogénéisation 20b globalement annulaire. Il est entendu gue la chambre d'homogénéisation 20b peut présenter n'importe quelle géométrie en section transversale qui soit adaptée à la mise en œuvre de l'invention.
La chambre d'homogénéisation 20b comporte un segment d'entrée 20b' en communication fluidique avec le dispositif de mélange 18 (plus particulièrement au niveau du segment d'évacuation 18b' du conduit à pâte fluide 18b de celui-ci) et un segment de sortie 20b'' opposé en communication fluidique avec une section de malaxage 22 adjacente de l'installation de préparation de coagulum 12. Au cours de l'homogénéisation, le dispositif d'agitation d'homogénéisation 20a tourne de façon à générer une friction suffisante entre le composite transporté par celui-ci et une surface de paroi intérieure de la chambre d'homogénéisation 20b. La géométrie du dispositif d'agitation hélicoïdal 20a par rapport à celle de la chambre d'homogénéisation 20b propulse de manière régulable le composite en direction de la section de malaxage 22. La vitesse de rotation du dispositif d'agitation, déterminée par un moteur M2o programmable, établit la vitesse de transport du composite et l'efficacité de cisaillement résultante. La communication fluidique qui est établie entre le
- 13 dispositif de mélange 18 et la section de malaxage 22 par le biais de transport généralement à pression l'effet un la chambre d'homogénéisation 20 assure interruption du composite, pression celle-ci sans la de
Le dans la proche de la pesanteur, dispositif de mélange section de malaxage du i atmosphérique ou et habituellement une par évacue le composite de l'installation de préparation de coagulum 12. Dans la section de malaxage
22, un élément de malaxage à titre d'exemple comprend un dispositif d'agitation de malaxage 22a globalement hélicoïdal rotation à de longueur prédéterminée, l'intérieur d'une chambre de annulaire. La chambre globalement comporte un segment d'entrée 22b' fluidique avec un segment de sortie la chambre d'homogénéisation 20 et un de en disposé malaxage malaxage communication
22b
22b
20b' ' adjacent de segment de sortie
22b' ' opposé en communication fluidique avec une section de texturation 24 adjacente de l'installation de préparation de coagulum 12. Il est entendu que la chambre de malaxage 22b peut présenter n'importe quelle géométrie en section transversale qui soit adaptée à la mise en œuvre de l'invention.
Afin de faciliter le malaxage (en d'autres termes l'action mécanique qui propage la coagulation) tout en mettant simultanément en œuvre une progression régulée du composite en direction de la section de texturation 24, le dispositif d'agitation de malaxage 22a tourne de façon à générer une friction suffisante entre le composite transporté par celui-ci et une surface de paroi intérieure de la chambre de malaxage 22b. La géométrie du dispositif d'agitation de malaxage 22a par rapport à celle de la chambre de malaxage 22b propulse de manière régulable le composite en direction de la section de texturation 24. La vitesse de rotation du dispositif d'agitation de malaxage, déterminée par un moteur M22 programmable, établit la vitesse de transport du composite et l'efficacité de cisaillement résultante.
- 14 En référence toujours à la figure 2, le dispositif d'agitation de malaxage 22a, sans interruption, dose le composite de la section de malaxage 22 en direction de la section de texturation 24 de l'installation de préparation de coagulum 12. La section de texturation 24 délimite la taille du coagulum du composite avant un procédé de déshydratation (décrit plus avant dans la présente en relation avec la figure 1). Dans la section de texturation 24, un élément de texturation à titre d'exemple comprend un dispositif d'agitation de texturation 24a globalement hélicoïdal de longueur prédéterminée, disposé à rotation à l'intérieur d'une chambre de texturation 24b. La chambre de texturation
24b comporte un segment d'entrée 24b' en communication fluidique avec un segment de sortie 22b'' adjacent de la chambre de malaxage 22b et un segment de sortie 24b'' opposé à partir duquel l'installation de préparation de coagulum 12 évacue le composite sous la forme d'un coagulum. Il est entendu que la chambre de texturation 24 peut présenter n'importe quelle géométrie en section transversale qui soit adaptée à la mise en œuvre de l'invention.
Afin de faciliter la texturation (c'est-à-dire l'action mécanique qui délimite la taille du coagulum du composite avant un procédé de déshydratation ultérieur) tout en mettant simultanément en œuvre une progression régulée du composite en direction de l'évacuation depuis l'installation de préparation de coagulum 12, le dispositif d'agitation de texturation
24a tourne de façon entre le composite surface de texturation paroi
24b.
à générer une friction suffisante transporté par celui-ci et intérieure de la chambre une de texturation texturation
24a par
24b
La géométrie de rapport à celle de propulse de manière composite en direction du segment de sortie 24b''
1'élément la chambre régulable de de de le la chambre de texturation 24 et de l'évacuation finale depuis l'installation de préparation de coagulum 12 (voir la flèche C de la figure 2). La vitesse de rotation du dispositif d'agitation de texturation, déterminée par un moteur M24, établit la vitesse de transport du composite et l'efficacité de cisaillement résultante. L'installation de préparation de coagulum 12 met en œuvre l'évacuation du coagulum sous la forme d'un courant de sortie globalement continu, simultanément à l'apport continu de l'émulsion et de la pâte fluide dans le dispositif de mélange 18.
En référence à nouveau à la figure 1, l'installation de préparation de coagulum 12 transporte le composite (c'est-à-dire le coagulum) jusqu'à une installation de déshydratation 28. L'installation de déshydratation 28 comprend un appareil d'essorage et/ou de séchage approprié en communication fonctionnelle avec un appareil de granulation disposé en série vis-àvis de celui-ci. Un exemple d'un appareil d'essorage et/ou de séchage approprié est représenté ici sous la forme d'un dispositif de déshydratation 30 qui essore le coagulum et réduit ainsi la teneur en eau de celuici avant la granulation. L'effluent résultant est évacué par le dispositif de déshydratation en vue d'un traitement approprié (voir la flèche D de la figure 1).
La teneur en eau optimale peut varier en fonction de la recette sélectionnée et de l'équipement spécifique employé pour mettre en œuvre la coagulation, la déshydratation et le séchage du composite. Le dispositif de déshydratation 30 peut être sélectionné parmi divers dispositifs disponibles dans le et il est entendu qu'il est possible de lui d'autres dispositifs s'y limiter, des des dispositifs dispositifs de dispositifs de séchage ceux-ci.
appropriés dispositifs de de séchage séchage à air à étuve et comprenant, séchage lit commerce, substituer mais sans chaud des extrusion, fluide, des et autres équivalents de évacue
Le dispositif de déshydratation coagulum déshydraté en direction de granulation, dont un exemple est représenté sous
1'appareil le de la forme d'un granulateur 32 qui convertit le coagulum déshydraté en granules humides (également connus sous l'appellation « matériau granulé », « granulé » ou « granules ») . Le granulateur 32 peut être sélectionné parmi divers dispositifs de granulation disponibles dans le commerce. Lorsqu'il est évacué du granulateur 32, le composite est adapté à un dosage avec un ou plusieurs additifs et agents de vulcanisation.
En référence toujours à la figure 1 et également en référence à la figure 4, l'installation de déshydratation 28 transporte les granules humides, par le biais d'un conduit 34, du granulateur 32 à une installation de mélange 40 en communication avec celuici (voir la flèche E de la figure 4). Dans certains modes de réalisation, ce transport est mis en œuvre par un appareil pneumatique programmable (non illustré) qui dose les transfert plusieurs plusieurs connu dans granules suivant un débit prédéterminé, peut également être mis en œuvre par un dispositifs < courroies de de transport comprenant une : transfert ainsi que cela
Le ou ou est
1'art.
L'installation de mélange 40 comprend un système de dosage de granules humides comportant une trémie d'évacuation 42 et un dispositif de transport motorisé 44. Un dispositif de transport à vis non régulé permet l'évacuation des granules dans la trémie d'évacuation à une vitesse fixe conformément à la valeur de consigne d'écoulement. Un système de surveillance (non illustré) comportant au moins un capteur peut détecter une ou plusieurs caractéristiques parmi une vitesse de remplissage à laquelle les granules sont transportés jusqu'à la trémie, une hauteur de remplissage actuelle des granules dans la trémie et un poids actuel du matériau granulé dans la trémie (par ex., tel gue déterminé à partir de la détection de la vitesse de remplissage et de la hauteur de remplissage actuelle). Le système de surveillance peut générer un ou plusieurs signaux indiguant une hauteur de remplissage et/ou un poids prédéterminés. La surveillance peut être continue ou intermittente de telle sorte gue les signaux
- 17 d'instructions puissent donner lieu à un ajustement en temps réel.
Au niveau de l'installation de mélange 40, la trémie 42 évacue la totalité ou une partie du matériau granulé évacué selon un dosage prédéterminé (c’est-àdire, sous forme de granules dosés) vers le dispositif de transport motorisé 44. Le dispositif de transport motorisé 44 comprend au moins un capteur de masse ou un moyen équivalent servant à peser les granules dosés avant leur distribution à un dispositif de mélange complémentaire 46. Le dispositif de transport motorisé 44 met en œuvre une séquence de transport durant laquelle une vitesse du dispositif de transport motorisé est ajustée en fonction d'un poids du matériau granulé évacué. La vitesse du dispositif de transport peut, par conséquent, être augmentée ou diminuée, ou le dispositif de transport peut être arrêté, en fonction du poids des granules dosés. Par exemple, suite au pesage des granules dosés, la vitesse du dispositif de transport peut être ajustée en fonction de l'équivalence entre le poids requis du matériau à distribuer au dispositif de mélange complémentaire 46 (en fonction de la recette sélectionnée) et soit (a) le poids détecté du matériau, soit (b) une somme du poids détecté d'évacuations successives de matériau granulé. Par la détection du poids des granules dosés, le dispositif de transport motorisé 44 vérifie la conformité aux exigences de la recette. La distribution au dispositif de mélange complémentaire 46 est mise en œuvre généralement à la pression atmosphérique ou à une pression proche de celle-ci et habituellement par l'effet de la pesanteur.
Si le dispositif de transport motorisé 44 détecte un poids qui est conforme aux exigences de la recette, il peut transporter les granules dosés au dispositif de mélange 46. Si le poids détecté est inférieur au poids exigé par la recette, le dispositif de transport motorisé 44 peut transporter les granules dosés au dispositif de mélange 46 et attendre une évacuation suivante de matériau granulé qui apporter la différence détectée, est supérieur au poids dispositif de transport les granules partie de exigences de vitesse dosés de ceux-ci, ; la recette exigé motorisé soit suffisante pour
Si le poids détecté recette, le faire avancer par la peut ne distribuer qu'une les façon à suffisante pour remplir ; (par exemple, en diminuant du dispositif de transport et en arrêtant dispositif de dose requise). distribution dispositif de mélange 46.
Le système de surveillance être réglé de façon à assurer l'emplacement et de matériau granulé évacué. La précision du ainsi respectée.
En référence toujours aux motorisé distribue mélange Le dispositif
46a, spécifiée pour production, le chaque zone et
Ainsi, le les réactions chimiques un mélange élastomérique rhéologiques visées. Ces transport après
L'excédent peut ultérieure des la distribution de être utilisé pour granules dosés pour le système 10 une reproductibilité la position de chaque dosage pesage zones la le la une au peut de de est le et 4,
1'exécution figures 1
44, après le matériau granulé
F (voir la flèche de mélange 46b, 46c, chaque moment la en sort en œuvre pour obtenir les propriétés sont variables et peuvent être adaptées en de
1'application Par exemple, pour la fabrication finale du mélange des mélanges qui sont de pneumatiques, le dispositif de transport du procédé de pesage, évacué au dispositif de des figures 1 et 4). comprend de multiples température du composite étant zone. Au cours d'un cycle de auquel le composite entre dans (« temps de séjour ») est également spécifié, système 10 met nécessaires présentant propriétés fonction élastomérique. destinés à pneumatique résultant devrait présenter les propriétés de performance visées (par ex., une résistance réduite au roulement, une meilleure résistance à l'usure, une adhérence comparable par temps humide et sec, etc.).
Parmi les zones spécifiées dans le dispositif de mélange 4 6 se trouve une zone d'alimentation 4 6a dans laquelle le dispositif de mélange reçoit le matériau granulé (c'est-à-dire les granules dosés) provenant du dispositif de transport motorisé 44. Une entrée telle qu'une trémie d'alimentation 48 peut être prévue, celle-ci acheminant le matériau granulé à un dispositif d'extrusion 50 à des fins de conversion en mélange élastomérique. Comme illustré et décrit ici, le dispositif d'extrusion 50 est un dispositif d'extrusion à vis double qui permet un écoulement régulé de tous les éléments transportés et une reproductibilité du temps de séjour. Les vis rotatives sont disposées à l'intérieur d'un cylindre dans lequel le matériau granulé est amené à avancer de manière régulable en direction d'une sortie
6d du de mélange.
L'extrusion avantageuse productivité associant un par du vis fait double de son accrue découlant du dispositif est considérée comme uniformité traitement dispositif d'extrusion à vis et de sa continu. En double avec la capacité de mesure de poids du dispositif de transport motorisé 44, une vitesse d'alimentation visée peut être fixée et maintenue dans l'ensemble d'un cycle de production. Le dispositif d'extrusion à vis double peut présenter diverses configurations connues de vis et cylindre pour le traitement d'une large gamme de matières premières en fonction de la recette sélectionnée.
Au sein de la zone d'alimentation 46a, la rotation à enchevêtrement du dispositif d'extrusion 50 propulse de manière régulable le composite sous la forme d'un extrudat présentant une température visée à sa sortie de la zone d'alimentation. Cette température visée se situe habituellement dans une plage d'environ 120 °C à environ 180 °C et, de préférence, d'environ 140 °C à environ 150 °C.
L'extrudat pénètre dans une zone de séchage 46b du dispositif de mélange 46 le long de laquelle l'eau résiduelle est éliminée davantage de l'extrudat. Le long de la zone de séchage 4 6b, le cylindre maintient une température constante tandis que le composite est transporté le long de celui-ci. La zone de séchage 4 6b se termine au niveau d'un dispositif d'extraction de vapeur 52 qui rejette l'eau extraite de l'extrudat à un débit prédéterminé (voir la flèche G de la figure 4). Le dispositif d'extraction de vapeur 52 peut être sélectionné parmi divers dispositifs disponibles dans le commerce comprenant, mais sans y être limités, ceux qui comportent un moyen d'aspiration ou autre permettant d'éliminer la vapeur d'eau et toute matière particulaire inhérente.
La zone de mélange 4 6c est définie le long d'une partie du dispositif de mélange entre le dispositif d'extrusion à vapeur 52 et la sortie 46d du dispositif d'extrusion.
Le long de la zone de mélange 4 6c, le dispositif de mélange 46 reçoit un ou plusieurs élastomères supplémentaires et additifs nécessaires ainsi gue des ingrédients complémentaires qui forment le système de réticulation.
Au sein de la zone de mélange 46c, le dispositif d'extrusion 50 fait avancer le matériau élastomérique en direction d'un dispositif de dosage d'additifs 54 qui introduit un ou plusieurs additifs 54a dans la zone de mélange 46c. Le dispositif de dosage d'additifs 54 est disposé au niveau d'une position de dosage d'additifs de la zone de mélange 4 6c au niveau de laquelle l'extrudat atteint une température cible prédéfinie pour l'introduction des additifs 54a. La température prédéfinie est définie en fonction de la recette sélectionnée. Le dispositif de dosage d'additifs 54 peut comprendre un dispositif de et/ou de telle introduits un dispositif sorte que les > sous forme à dosage dosage additifs 54a de la fois les besoins volumétrique gravimétrique puissent être et pulvérulente selon
Les additifs introduits sélectionnée.
élastomérique limiter, une peuvent comprendre, ou plusieurs huiles, de la liquide recette dans mais un ou mélange sans s'y plusieurs le élastomères complémentaires, des matériaux recyclés, un ou plusieurs agents de protection et un ou plusieurs antioxydants.
Suite à 1' introduction des additifs 54a, le dispositif d'extrusion 50 amène le matériau élastomérique à avancer en aval depuis le dispositif de dosage d'additifs 54 en direction d'un dispositif de dosage d'agents de vulcanisation 56 qui introduit un ou plusieurs agents de vulcanisation 56a dans la zone de mélange 46c. Le dispositif de dosage de vulcanisation 56 est disposé au niveau d'une position de dosage de vulcanisation de la zone de mélange 4 6c au niveau de laquelle l'extrudat prédéfinie pour vulcanisation 56a.
atteint une température l'introduction des agents prédéfinie recette sélectionnée.
cible de
La définie en fonction de température la est
Le dispositif de dosage comprendre un dispositif un dispositif de dosage que les agents de introduits à la fois de vulcanisation 56 dosage volumétrique gravimétrique vulcanisation 56a de de telle sous forme liquide peut et/ou sorte être puissent et pulvérulente selon les besoins de la recette sélectionnée. Ces formes liquide et pulvérulente peuvent être incorporées dans un ou plusieurs blocs d'élastomère. La nature de l'additif (c’est-à-dire s'il se présente sous forme liquide ou pulvérulente) peut déterminer le dispositif de dosage à utiliser (système de pesage pour de la poudre, pompe volumétrique pour du liquide et pompe à engrenages ou volumétrique pour des granules d'élastomère). Dans certains modes de réalisation, les agents de vulcanisation comprennent du soufre et/ou un ou plusieurs accélérateurs. Il est entendu que d'autres agents de vulcanisation et de réticulation et leurs compléments peuvent être introduits dans le dispositif de mélange 4 6 ainsi que le comprend l'homme de l'art ordinaire.
Au cours du procédé de mélange continu en phase liquide, le dispositif d'extrusion 50 régule le transport en aval de l'extrudat de telle sorte que l'extrudat ait un temps de séjour minimal à chacune de la position d'additifs et de vulcanisation dans la zone de
En référence aux figures
1'extrudat la position de dosage mélange 46c.
et 4, le dispositif résultant depuis appareil de de le mélange 46 évacue segment de sortie 46d en direction d'un d'une installation qui forme le composite fini ou semifini. Un appareil à titre d'exemple est représenté ici façonnent ou bande sous la forme le composite constituée de d'une paire de rouleaux 60 qui en une feuille de caoutchouc ou ainsi que matériau de type caoutchouc R peuvent être une distance cela est connu dans l'art. Les rouleaux placés l'un vis-à-vis ajustable gui permet des produit.
Comme illustré sur de l'autre variations la fiqure de l'épaisseur du le système 10
1, aval du dispositif de mélange une installation de refroidissement refroidi à des la bande R en est suffisamment transporte jusqu'à composite stockage et/ou de traitement ici, le refroidissement peut ligne de refroidissement de équivalent qui est connu pour du caoutchouc à la température à
En référence à nouveau où le fins de ultérieur. Comme être mis en œuvre illustré par une déchargement ou un moyen réduire les températures ambiante.
une la (par la figure 1, le système refroidie jusqu'à optionnelle qui a d'empiler le composite au moyen d'un appareil d'empilement prévu dans transporte la bande installation d'empilement capacité de recevoir et exemple, celle-ci). Le système de surveillance du système 10 peut comprendre un système de détection qui surveille l'empilement du matériau de type caoutchouc R vis-à-vis d'une ou de plusieurs palettes fois pleines, sont transportées et/ou de traitement ultérieur caoutchouc
P.
en fonction de l'utilisation
Les palettes P, une à des fins de stockage du matériau de type du prévue matériau.
On se réfère maintenant à la figure exemple d'un procédé de mélange afin continu de en décrire un phase liquide qui est exécuté par le système 10. Tous
- 23 les chiffres et nombres sont fournis à titre d'exemple uniquement et ne limitent pas 1'invention à des valeurs particulières. L'homme de l'art ordinaire comprendrait que diverses modifications et variantes peuvent être appliquées sans s'écarter de la portée de l'invention divulguée.
EXEMPLE • Une recette est sélectionnée pour la production d'un mélange de caoutchouc naturel et de silice chargé à 50 PCC.
• Le réservoir d'émulsion 14 distribue un latex concentré au dispositif de mélange de coagulum 18, qui reçoit également une pâte fluide concentrée du réservoir de pâte fluide
16.
• La trémie d'évacuation 42 achemine le coagulum à la zone d'alimentation 46a du dispositif de mélange 46 à un débit de 50 kg/h (position C0).
• Le dispositif d'extrusion 50 fonctionne à une vitesse de 350 tr/min (positions C0 à Cil).
• Le dispositif d'extraction de vapeur 52 fonctionne à un débit d'évacuation de vapeur de 20 kg/h (position C6).
• Pour la recette sélectionnée, les dosages de chaque additif et agent de vulcanisation sont
| régulés | comme suit : | |||
| o | Débit maximal | d'introduction par | le | |
| dispositif de | dosage d | ['additifs 54 | : | |
| 10 kg/h (position C7) | ||||
| o | Débit maximal | d'introduction par | le | |
| dispositif de | dosage | d'agents | de | |
| vulcanisation 56 : 10 | kg/h (position | |||
| C10) | ||||
| Afin de mettre en | œuvre | les réactions | ||
| chimiques nécessaires | ; qui | produisent | un | |
| mélange | présentant | les | propriétés |
rhéologiques prédites, les températures
- 24 d'extrudat suivantes sont appliquées dans chacune de la zone d'alimentation 46a, de la zone de séchage 4 6b et de la zone de mélange 46c :
| Position | C0-C2 | C3-C5 | C6 | Cl | C8-C9 | C10-11 |
| Fonction | Ά1imen- | Séchage | Évacua- | Formulation | Refroi- | Formulation |
| tation | tion de | dis- | ||||
| vapeur | sement | |||||
| (séchage) | ||||||
| Température | 140 | 140 | 120 | 140 | 140 | 110 |
| (°C) | ||||||
| Type de zone | pompe | malaxage | pompe | mélange | pompe | mélange |
TABLEAU 1 • Le dispositif de mélange 46 transporte
1'extrudat de telle sorte que 1'extrudat ait un temps de séjour minimal de 30 secondes à chaque position dans la zone de mélange (positions C7 à Cil).
• Depuis le dispositif d'extraction de vapeur
52 à travers la zone de mélange 46b, le dispositif de mélange 46 élimine la teneur en eau de 1'extrudat de telle sorte que 1'extrudat présente une humidité relative d'environ 0 à 2 % (positions C6 à Cil).
· Au niveau du segment d'évacuation 46d, le dispositif de mélange 46 évacue le matériau de type caoutchouc R à un débit d'évacuation de 30 kg/h. Le matériau de type caoutchouc présente une température de produit d'environ
110 °C et une teneur en eau de ou d'environ 0
O.
o ·
Le système 10 met en œuvre l'exécution d'un mélange en phase entièrement liquide avec la production 30 directe d'un composite fini ou semi-fini à partir de
- 25 celui-ci. Un mélange de haute qualité est obtenu de manière économique par l'utilisation d'une pâte fluide synthétique stable sans qu'une dispersion soit nécessaire avant la coagulation. La récupération par un dispositif de mélange supplémentaire tel qu'un mélangeur Banbury est supprimée, ceci éliminant les coûts de traitement et de transport associés.
Le système 10 permet la réalisation de mélanges issus de diverses recettes de mélange de caoutchouc sans qu'un équipement distinct soit nécessaire. En réalisant un dosage gravimétrique continu au niveau de l'entrée du dispositif de mélange 46, la recette sélectionnée est respectée du fait des propriétés de non-agglomération des granules de coagulum humides. Le dosage est possible étant constante est obtenue dans en sortie du avantageux de les granules donné qu'une teneur en eau granules (c'est-à-dire Ceci est un résultat les granulateur régulation la s'agglomèrent la ne présence d'eau entre eux.
coagulation continue : pas en raison de la L'invention divulguée présente par conséquent la capacité d'utiliser des charges nanométriques dispersibles uniquement sous forme liquide. L'utilisation d'une vis double corotative assure la régulation du temps de séjour et, par conséquent, respecte le niveau d'énergie, la température et le dosage d'additifs et d'agents de vulcanisation.
Tel qu'utilisés ici, les termes « méthode » et « procédé » peuvent comprendre une ou plusieurs étapes effectuées au moins par un appareil électronique ou informatique comportant un processeur servant à l'exécution d'instructions pour la réalisation des étapes.
Les termes « au moins un(e) » et « un(e) ou plusieurs » sont employés de manière interchangeable.
Les plages qui sont décrites comme étant comprises « entre a et b » incluent les valeurs de « a » et « b ».
Bien que des modes de réalisation particuliers de l'appareil divulgué aient été illustrés et décrits, il
- 26 sera entendu que divers changements, ajouts et modifications peuvent être apportés sans s'écarter de l'esprit ni de la portée de la présente divulgation. Par conséquent, aucune limitation ne devrait être 5 imposée sur la portée de l'invention décrite dans la présente, si ce n'est de la façon indiquée dans les revendications jointes.
Claims (16)
1. Procédé de mélange continu en phase liquide pour la production d'un composite en fonction d'une recette de mélange de caoutchouc sélectionnée, le procédé comprenant les étapes suivantes :
former un coagulum à l'intérieur de sections de production de coagulum prédéfinies d'une installation de préparation de coagulation (12);
déshydrater le coagulum et convertir le coagulum déshydraté en un matériau granulé ;
transporter le matériau granulé jusqu'à une installation de mélange (40);
doser le matériau granulé dans un dispositif de mélange complémentaire (46);
amener le matériau granulé à avancer de manière régulable à l'intérieur de zones prédéfinies dans le dispositif de mélange complémentaire (46) de telle sorte que, pour chaque zone, un temps de séjour du matériau granulé soit régulé et une température cible du matériau granulé soit obtenue avant son transport en aval ; et évacuer le composite du dispositif de mélange complémentaire (46) sous la forme d'un matériau de caoutchouc semi-fini (R) .
2. Procédé de mélange continu en phase liquide selon la revendication 1, dans lequel les zones prédéfinies dans le dispositif de mélange (46) comprennent :
une zone d'alimentation (46a) dans laquelle le matériau granulé est amené à un dispositif d'extrusion (50) qui convertit le matériau granulé en extrudat ;
une zone de séchage (46b) positionnée en aval de la zone d'alimentation (46a) et se terminant par un dispositif d'extraction de vapeur (52) qui évacue l'eau résiduelle extraite de 1'extrudat dans la zone de séchage ; et une zone de mélange (46c) positionnée en aval de la zone de séchage (46b) et définie le long d'une
- 28 partie du dispositif de mélange (46) située entre le dispositif d'extrusion à vapeur (52) et une sortie (46d) du dispositif d'extrusion depuis laquelle le dispositif de mélange (46) évacue le matériau de caoutchouc semi-fini (R).
3. Procédé de mélange continu en phase liquide selon la revendication 2, dans lequel le dispositif d'extrusion (50) est une extrudeuse à double vis.
en phase revendication liquide
3,
4. Procédé de mélange continu selon la revendication 2 ou la comprenant en outre les étapes consistant à :
introduire un ou plusieurs additifs (54a) dans zone de mélange dosage d'additifs température cible additifs ; et ajouter vulcanisation (46c) au niveau d'une position de celle-ci où l'extrudat atteint prédéfinie pour l'introduction la de une des niveau d'une celle-ci où ensuite un ou plusieurs (56a) dans la zone de position de dosage de l'extrudat atteint une agents mélange (46d) vulcanisation de au de prédéfinie vulcanisation.
pour 1'introduction température cible des agents de en phase liquide dispositif de
5. Procédé de mélange continu selon la revendication 4, dans lequel un dosage d'additifs (52) disposé au niveau de la position de dosage d'additifs effectue l'introduction du ou des additifs (52a) dans la zone de mélange (46c), et un dispositif de dosage d'agent de vulcanisation (54) disposé au niveau de la position de dosage de vulcanisation effectue 1'introduction du ou des agents de vulcanisation (54a) dans la zone de mélange (46c) .
6. Procédé de mélange continu en phase liquide selon la revendication 4 ou la revendication 5, dans lequel le dispositif d'extrusion (50) régule le transport en aval de l'extrudat de telle sorte que
- 29 l'extrudat ait un temps de séjour minimal à chacune de la position de dosage d'additifs et de la position de dosage de vulcanisation dans la zone de mélange (46c).
en phase liquide continu revendications précédentes,
7. Procédé de mélange selon l'une quelconque des dans lequel les sections de production de coagulum de l'installation de préparation communication d'émulsion (14) d'un réservoir fluide dans de coagulation (12) de coagulum chacun (18) en d'un réservoir d'élastomère et stocke une de charge pâte sont comprennent : un dispositif de mélange fluidigue avec qui stocke une émulsion de pâte fluide (16) qui laquelle des particules dispersées dans de l'eau ;
section d'homogénéisation avec le dispositif aval de celui-ci, une en communication fluidique de coagulum (18) et en d'homogénéisation (20) d'agitation d'homogénéisation longueur prédéterminée, l'intérieur d'une (20b) globalement section une avec le (20) de mélange la section comprenant (20a) disposé chambre dispositif hélicoïdal d'une un à rotation à d'homogénéisation annulaire ;
de malaxage (22) dispositif d' de celui-ci, la section de en communication fluidique en aval comprenant un dispositif d'agitation de globalement hélicoïdal disposé malaxage d'une longueur à rotation à l'intérieur d'homogénéisation (20) et malaxage (22) malaxage (22a) prédéterminée, une chambre de une fluidique de celle-ci dispositif hélicoïdal rotation à (22b) globalement annulaire ; et section de texturation (24) en communication avec la section de malaxage , la section de texturation d'agitation de texturation (24a) d'une longueur prédéterminée, l'intérieur d'une chambre de (22) et en aval comprenant un globalement disposé à texturation (24b) et comportant un segment de sortie (24b'') depuis lequel l'installation de préparation de coagulum (12) évacue le coagulum.
8. Procédé de mélange continu en phase liquide selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de mélange de coagulum (18) est sélectionné parmi :
un dispositif de mélange de coagulum qui comprend une zone de mélange (18e) dans laquelle un écoulement de l'émulsion d'élastomère et un écoulement de la pâte fluide sont mis en contact, l'un des écoulements s'incorporant dans l'autre écoulement et les deux écoulements étant amenés à une faible pression avant leur mise en contact ; et un dispositif de mélange à jet dans lequel la pâte fluide est mise sous pression puis expulsée par inj ection.
9. Procédé de mélange continu en phase liquide selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre l'étape consistant à déshydrater le coagulum et à convertir le coagulum déshydraté en matériau granulé au niveau d'une installation de déshydratation (28).
10. Procédé de mélange continu en phase liquide selon la revendication 9, dans lequel l'installation de déshydratation (28) comprend un dispositif de déshydratation (30) qui évacue un coagulum déshydraté depuis celui-ci et un appareil de granulation (32) qui convertit le coagulum déshydraté en matériau granulé.
11. Procédé de mélange continu en phase liquide selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'installation de mélange (40) comprend un dispositif de transport motorisé (44) comportant au moins un capteur de masse servant à effectuer un procédé de pesage au cours duguel le dispositif de transport motorisé distribue du matériau granulé en temps réel dans le dispositif de mélange complémentaire (46) .
12. Procédé selon la revendication 11, dans
- 31 lequel le dispositif de transport motorisé (44) exécute une séquence de transport durant laquelle une vitesse du dispositif de transport motorisé est ajustée en fonction d'un poids du matériau granulé évacué.
13. Procédé de mélange continu en phase liquide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape consistant à évacuer le composite du dispositif de mélange complémentaire (46) comprend le fait de prévoir une paire de rouleaux (60) en position adjacente à la sortie (46d) du dispositif d'extrusion, lesdits rouleaux façonnant l'extrudat en une bande de matériau de caoutchouc (R).
14. Procédé de mélange continu en phase liquide selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant en outre l'étape consistant à transporter le composite jusqu'à une installation de refroidissement (62) .
15. Procédé de mélange continu en phase liquide selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre l'étape consistant à transporter la bande de composite jusqu'à une installation d'empilement (64) qui réalise l'empilement du composite sur au moins une palette P.
16. Système (10) pour la production d'un composite suivant le procédé de mélange continu en phase liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
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| CN201880035391.7A CN110691678B (zh) | 2017-05-30 | 2018-05-15 | 用于制备旨在用于弹性体产品的复合材料的连续液体混合 |
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