FR3088431A1 - Procede et installation d'evaluation du caractere adhesif d'une bande adhesive, procede et installation de fabrication d'une bande adhesive - Google Patents
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Abstract
Procédé d'évaluation pour évaluer un caractère adhésif d'une substance adhésive sur un substrat (2) d'une bande adhésive (1), le procédé d'évaluation prévoyant de : - faire défiler la bande adhésive (1) selon une direction de défilement (L), - mettre un organe de contact (21) en contact avec la substance adhésive de la bande adhésive (1), et - mesurer une composante longitudinale selon la direction de défilement d'efforts exercés sur l'organe de contact (21) par la bande adhésive (1), la composante longitudinale étant représentative du caractère adhésif de la substance adhésive.
Description
Procédé et installation d’évaluation du caractère adhésif d’une bande adhésive, procédé et installation de fabrication d’une bande adhésive
L’invention se rapporte à un procédé et une installation d’évaluation pour mesurer un caractère adhésif d’une substance adhésive sur un substrat d’une bande adhésive ainsi qu’à un procédé et une installation de fabrication d’une bande adhésive mettant en œuvre respectivement un tel procédé d’évaluation et une telle installation d’évaluation.
Actuellement, des propriétés d’une substance adhésive d’une bande adhésive sont mesurées à partir d’essais réalisés sur un échantillon de bande adhésive prélevé préalablement sur une installation de fabrication de la bande adhésive.
Les mesures sont donc réalisées indirectement, avec un décalage dans le temps qui peut notamment occasionner des pertes de bande adhésive lorsqu’un défaut est détecté sur une ou plusieurs des propriétés de la substance adhésive.
Par ailleurs, des mesures sont réalisées pour déterminer des propriétés, telles que la viscosité et l’élasticité, de manière dissociée. Ces mesures n’offrent pas une caractérisation simple et rapide d’un caractère adhésif, ou en terme anglo-saxon tack ou tackiness, de la substance adhésive.
L’invention vise à pallier les problèmes évoqués ci-dessus.
A cet effet, selon un premier aspect, l’invention propose un procédé d’évaluation pour évaluer un caractère adhésif d’une substance adhésive sur un substrat d’une bande adhésive, le procédé de mesure prévoyant de :
- faire défiler la bande adhésive selon une direction de défilement,
- mettre un organe de contact en contact avec la substance adhésive de la bande adhésive, et
- mesurer une composante longitudinale selon la direction de défilement d’efforts exercés sur l’organe de contact par la bande adhésive, la composante longitudinale étant représentative du caractère adhésif de la substance adhésive.
Par caractère adhésif, on entend au sens de la présente invention la propriété d'un produit ou d'un matériau à pouvoir être collé ou à adhérer à un support.
Ainsi, l’invention propose une évaluation dynamique en continu, sur une bande adhésive en mouvement, du caractère adhésif de la substance adhésive. Elle propose en outre une manière simple et rapide de caractériser le caractère adhésif de la substance adhésive.
L’invention peut s’appliquer au contrôle en fabrication de la bande adhésive pour intervenir aussitôt qu’un défaut est détecté et ainsi limiter les pertes.
Elle peut également s’appliquer « en laboratoire », en amont de la mise en œuvre de la substance adhésive au cours de la fabrication de la bande adhésive, pour élaborer une formulation d’une substance adhésive. Le procédé d’évaluation permet ainsi d’établir un lien étroit avec les propriétés rhéologiques mesurées par ailleurs afin de créer un modèle prédictif des propriétés de la substance adhésive au cours de la mise en œuvre.
Le procédé d’évaluation peut prévoir de mesurer une force de contact exercée par l’organe de contact sur la bande adhésive, et de déterminer la composante longitudinale en fonction de la force de contact.
Le procédé d’évaluation peut prévoir de déplacer l’organe de contact et la bande adhésive l’un par rapport à l’autre selon une direction verticale perpendiculaire à la direction de défilement, et de choisir une valeur de la force de contact dans une plage de valeurs de la force de contact.
Selon des dispositions particulières, le procédé d’évaluation peut tenir compte des conditions industrielles de mise en œuvre de la bande adhésive.
En particulier, le procédé d’évaluation peut prévoir de mesurer une température ambiante au voisinage de la bande adhésive, et de déterminer la composante longitudinale en fonction de la température ambiante.
De façon complémentaire ou alternative, le procédé d’évaluation peut prévoir de mesurer une vitesse de défilement de la bande adhésive, et de déterminer la composante longitudinale en fonction de la vitesse de défilement.
A cet égard, le procédé d’évaluation peut prévoir de choisir une valeur de la vitesse de défilement dans une plage de valeurs de la vitesse de défilement.
Le procédé d’évaluation peut prévoir de comparer la composante longitudinale mesurée à une composante longitudinale de référence.
L’organe de contact peut être transparent et le procédé d’évaluation peut prévoir de visualiser la substance adhésive au travers de l’organe de contact. Ces dispositions permettent de combiner les mesures réalisées à un contrôle visuel, le cas échéant complété avec un traitement d’image adapté, d’une zone de la bande adhésive. Une telle visualisation peut être utilisée pour comprendre et interpréter la mesure de la composante longitudinale ainsi qu’un mode de décollement de la substance adhésive.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un procédé de fabrication d’une bande adhésive prévoyant de :
- fournir un substrat,
- enduire une surface du substrat avec une substance adhésive,
- mettre en œuvre le procédé d’évaluation tel que défini précédemment.
Lorsque le procédé de fabrication prévoit de comparer la composante longitudinale mesurée à une composante longitudinale de référence, le procédé de fabrication peut prévoir d’arrêter de faire défiler la bande adhésive lorsqu’une différence entre la composante longitudinale mesurée et la composante longitudinale de référence atteint un seuil déterminé.
Selon un troisième aspect, l’invention propose une installation d’évaluation pour la mise en œuvre du procédé d’évaluation tel que défini précédemment, l’installation d’évaluation comprenant :
- un châssis,
- un système d’entraînement monté sur le châssis et configuré pour faire défiler la bande adhésive selon une direction de défilement,
- un organe de contact monté sur le châssis et configuré pour être en contact avec la substance adhésive de la bande adhésive,
- un dispositif de détection configuré pour mesurer une composante longitudinale selon la direction de défilement d’efforts exercés sur l’organe de contact par la bande adhésive, la composante longitudinale étant représentative du caractère adhésif de la substance adhésive.
Le dispositif de détection peut comprendre un capteur de force longitudinale monté sur l’organe de contact de manière à mesurer directement la composante longitudinale.
Le dispositif de détection peut comprendre un capteur de couple monté sur l’organe de contact de manière à mesurer un couple s’exerçant sur l’organe de contact sous l’effet de la composante longitudinale.
L’organe de contact peut comprendre une surface de contact destinée à être en contact avec la substance adhésive de la bande adhésive, la surface de contact étant cylindrique autour d’un axe central perpendiculaire à la direction de défilement, l’organe de contact étant monté pivotant sur le châssis selon l’axe central.
Le système d’entraînement peut comprendre un rouleau d’entraînement présentant une surface d’entraînement cylindrique autour d’un axe d’entraînement perpendiculaire à la direction de défilement, la surface d’entraînement étant destinée à être en contact avec la bande adhésive à l’opposé de la surface de contact de l’organe de contact.
Le dispositif de détection peut comprendre un capteur de force verticale configuré pour mesurer une force de contact exercée par l’organe de contact sur la bande adhésive, le dispositif de détection étant configuré pour déterminer la composante longitudinale en fonction de la force de contact. Le dispositif de détection peut imposer la valeur de la force de contact exercée par l’organe de contact sur la bande adhésive.
L’organe de contact peut être monté déplaçable sur le châssis selon une direction verticale perpendiculaire à la direction de défilement de manière à faire varier la force de contact dans une plage de valeurs de la force de contact.
Le dispositif de détection peut comprendre un capteur de température configuré pour mesurer une température ambiante au voisinage de la bande adhésive, le dispositif de détection étant configuré pour déterminer la composante longitudinale en fonction de la température ambiante.
Le dispositif de détection peut comprendre un capteur de vitesse configuré pour mesurer une vitesse de défilement de la bande adhésive, le dispositif de détection étant configuré pour déterminer la composante longitudinale en fonction de la vitesse de défilement.
Le système d’entraînement peut être configuré pour faire varier la vitesse de défilement dans une plage de valeurs de la vitesse de défilement.
Le dispositif de détection peut être configuré pour comparer la composante longitudinale mesurée à une composante longitudinale de référence.
L’organe de contact peut être transparent et le dispositif de détection peut comporter en outre un organe de visualisation configuré pour visualiser la substance adhésive au travers de l’organe de contact.
Selon un quatrième aspect, l’invention propose une installation de fabrication d’une bande adhésive comprenant :
- un poste de chargement d’un substrat,
- un poste d’enduction configuré pour enduire une surface du substrat avec une substance adhésive,
- une installation d’évaluation telle que définie précédemment.
Lorsque le dispositif de détection est configuré pour comparer la composante longitudinale mesurée à une composante longitudinale de référence, le dispositif de détection peut être configuré pour arrêter de faire défiler la bande adhésive lorsqu’une différence entre la composante longitudinale mesurée et la composante longitudinale de référence atteint un seuil déterminé.
D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers de l’invention donnés à titre d’exemple non limitatif, la description étant faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique en perspective selon une première orientation d’une installation de fabrication d’une bande adhésive comprenant une installation d’évaluation d’un caractère adhésif d’une substance adhésive sur un substrat de la bande adhésive,
- la figure 2 est une représentation schématique en perspective selon une deuxième orientation, opposée à la première orientation, de l’installation d’évaluation de l’installation de fabrication de la figure 1,
- les figures 3 à 6 sont des représentations d’un premier exemple d’expérimentation mettant en œuvre l’installation d’évaluation de la figure 1, les figures 4 à 6 illustrant des données obtenues au cours de l’expérimentation sur une première bande adhésive de référence représentée schématiquement sur la figure 3, la première bande adhésive de référence comportant des pavés de substances adhésives de compositions différentes, les données étant relatives à une composante longitudinale d’efforts exercés par la bande adhésive sur un organe de contact mis en contact avec la substance adhésive, la composante longitudinale étant représentative du caractère adhésif de la substance adhésive, la figure 4 représentant une variation de la composante longitudinale au cours du temps, la figure 5 représentant les valeurs maximales et moyennes de la composante longitudinale pour les différentes compositions à des première et deuxième vitesses de défilement, la figure 6 représentant une variation de la composante longitudinale en fonction d’un travail d’adhésion et de propriétés rhéologiques de deux des compositions de la substance adhésive évaluées par un module élastique G’ et par un facteur de perte tanô caractérisant une dissipation,
- les figures 7 à 9 sont des représentations d’un deuxième exemple d’expérimentation mettant en œuvre l’installation d’évaluation de la figure 1, les figures 8 et 9 illustrant des données obtenues au cours de l’expérimentation sur une deuxième bande adhésive de référence représentée schématiquement sur la figure 7, la première bande adhésive de référence comportant des pavés de substances adhésives d’épaisseurs différentes, les données étant relatives à la composante longitudinale des efforts exercés par la bande adhésive sur l’organe de contact, la figure 8 représentant une variation de la composante longitudinale au cours du temps, la figure 9 représentant les valeurs maximales et moyennes de la composante longitudinale pour les différentes épaisseurs,
- les figures 10 à 16 sont des représentations d’un troisième exemple d’expérimentation mettant en œuvre l’installation d’évaluation de la figure 1, les figures 14 à 16 illustrant des données obtenues au cours de l’expérimentation sur une troisième bande adhésive de référence représentée sur la figure 13, la troisième bande adhésive de référence comportant des pavés de substances adhésives de compositions différentes, les données étant relatives à une composante longitudinale d’efforts exercés par la bande adhésive sur un organe de contact mis en contact avec la substance adhésive, ainsi qu’à une vitesse de rotation de l’organe de contact entraîné par la bande adhésive, la vitesse de rotation de l’organe de contact étant mesurée au moyen d’un dispositif expérimental représenté sur les figures 10 à 12 et mettant en œuvre un organe de visualisation externe.
Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou analogues.
La figure 1 représente schématiquement une installation de fabrication 5 d’une bande adhésive 1 selon un mode de réalisation de l’invention.
L’installation de fabrication 5 comprend un châssis 6 reposant sur une surface de sol S et sur lequel sont montés un poste de chargement 7 d’un substrat 2 et un poste d’enduction 8 configuré pour enduire une surface 3 du substrat 2 avec une substance adhésive et, en particulier, un adhésif sensible à la pression.
Un système d’entraînement 10 est également prévu pour faire défiler le substrat 2 et la bande adhésive 1 selon une direction de défilement L.
Le système d’entraînement 10 comprend un rouleau d’entraînement 11 présentant une surface d’entraînement 12 cylindrique autour d’un axe d’entraînement 13 parallèle à la surface de sol S et s’étendant selon une direction transversale T, perpendiculaire à la direction de défilement L. Le rouleau d’entraînement 11 est monté pivotant sur le châssis 6 autour de l’axe d’entraînement 13 et relié à un dispositif de motorisation 14 adapté pour entraîner le rouleau d’entraînement 11 en rotation selon l’axe d’entraînement 13. La surface d’entraînement 12 du rouleau d’entraînement est en contact avec une surface du substrat 2 opposée à la surface 3 enduite de substance adhésive pour déplacer le substrat 2 et la bande adhésive 1 lorsqu’il est entraîné en rotation. Le système d’entraînement 10 peut également comprendre un ou plusieurs rouleaux de guidage 15 montés pivotants sur le châssis et sur des surfaces extérieures cylindriques respectives desquelles le substrat 2 et la bande adhésive 1 peuvent reposer pour assurer un guidage et une tension suffisante.
Le système d’entraînement 10 peut comprendre une unité de commande électronique, par exemple intégrée à une unité de commande 9 électronique de l’installation de fabrication 5 qui peut également contrôler le poste de chargement 7 et le poste d’enduction 8. Le dispositif de motorisation 14 est relié à l’unité de commande 9 de manière à pouvoir faire varier une vitesse de défilement avec laquelle la bande adhésive 1 est entraînée dans une plage de valeurs de la vitesse de défilement.
Selon l’invention, l’installation de fabrication 5 comprend également une installation d’évaluation 20 pour évaluer un caractère adhésif de la substance adhésive sur le substrat 2 de la bande adhésive 1.
Dans le mode de réalisation représenté, l’installation d’évaluation 20 est intégrée à l’installation de fabrication 5 de la bande adhésive 1 dont elle partage, comme il apparaîtra de la suite, le châssis 6, le système d’entraînement 10 et l’unité de commande 9. En variante, l’installation d’évaluation 20 pourrait être indépendante de l’installation de fabrication 5 et comprendre son propre châssis, son propre système d’entraînement et sa propre unité de commande.
Comme représenté plus en détail sur la figure 2, l’installation d’évaluation 20 comprend un organe de contact 21 présentant une surface de contact 22 cylindrique autour d’un axe central 23 parallèle à la surface de sol S et s’étendant selon la direction transversale T. L’organe de contact 21 est monté libre en rotation selon l’axe central 23 sur un support 24 monté sur le châssis 6 et déplaçable selon une direction verticale V, perpendiculaire à la direction de défilement L et à la direction transversale T. Le support 24 est agencé de telle manière que l’axe central 23 et l’axe d’entraînement 13 soient superposés selon la direction verticale V. Ainsi, la surface de contact 22 de l’organe de contact 21 peut être amenée en contact, avec une force de contact, normale à la surface de contact 22, c’est-à-dire verticale dans le mode de réalisation représenté, avec la bande adhésive 1, à l’opposé de la surface d’entraînement 12 du rouleau d’entraînement 11, c'està-dire en contact avec la surface 3 enduite de substance adhésive du substrat 2. Le déplacement du support 24, contrôlé par l’unité de commande 9, par rapport au rouleau d’entraînement 11 permet de faire varier la force de contact de l’organe de contact 21 sur la bande adhésive 1 dans une plage de valeurs de la force de contact.
L’organe de contact 21 peut être réalisé en tout matériau approprié et notamment en acier. Avantageusement, l’organe de contact 21 peut toutefois être réalisé en un matériau transparent permettant de visualiser la zone de la bande adhésive avec laquelle il est en contact.
L’installation d’évaluation 20 comprend également un dispositif de détection 25 configuré notamment pour mesurer une composante longitudinale selon la direction de défilement L d’efforts exercés sur l’organe de contact 21 par la bande adhésive 1. Lorsque la surface 3 enduite de substance adhésive du substrat 2 défile au contact de la surface de contact 22 de l’organe de contact 21, des forces d’adhésion de la substance adhésive qui s’exercent sur l’organe de contact 21 se retrouvent dans la composante longitudinale de l’ensemble des efforts s’exerçant sur l’organe de contact 21. La composante longitudinale des efforts exercés sur l’organe de contact 21 est donc représentative du caractère adhésif de la substance adhésive.
Pour ce faire, le dispositif de détection 25 peut comprendre un ou plusieurs capteurs de force longitudinale 26 montés sur l’organe de contact 21 de manière à mesurer directement la composante longitudinale. De façon complémentaire ou alternative, le dispositif de détection 25 peut comprendre un capteur de couple (non représenté) monté sur l’organe de contact 21 de manière à mesurer un couple s’exerçant sur l’organe de contact 21 sous l’effet de la composante longitudinale des efforts exercés sur l’organe de contact 21.
L’évaluation du caractère adhésif de la substance adhésive est réalisée de manière continue directement sur l’installation de fabrication 5. Dans ces conditions, il peut s’avérer utile de combiner cette évaluation avec des mesures de paramètres susceptibles d’influer sur la composante longitudinale des efforts exercés sur l’organe de contact 21.
Le dispositif de détection 25 comprend ainsi un ou plusieurs capteurs de force verticale 27 configurés pour mesurer la force de contact exercée par l’organe de contact 21 sur la bande adhésive 1. Dans le mode de réalisation représenté, deux capteurs de force verticale 27 sont montés sur le support 24 à distance l’un de l’autre selon la direction transversale T.
Le dispositif de détection 25 peut également comprendre un capteur de température 28 configuré pour mesurer une température ambiante au voisinage de la bande adhésive, ainsi qu’un capteur de vitesse 29 configuré pour mesurer une vitesse de défilement de la bande adhésive 1. L’unité de commande 9 peut alors déterminer la composante longitudinale en fonction de la température ambiante au voisinage de la bande adhésive et/ou de la vitesse de défilement de la bande adhésive 1.
Le dispositif de détection 25 comprend une unité de traitement à laquelle les différents capteurs précités sont connectés. Dans le mode de réalisation représenté, sans y être limité, l’unité de traitement du dispositif de détection 25 est intégrée à l’unité de commande de l’installation de mesure et donc à l’unité de commande 9 de l’installation de fabrication 5. L’unité de commande 9 peut alors déterminer la composante longitudinale en fonction d’au moins l’un des facteurs suivants que sont la force de contact, la température ambiante et la vitesse de défilement.
Lorsque l’organe de contact 21 est réalisé en un matériau transparent, le dispositif de détection 25 peut comporter en outre un organe de visualisation, tel qu’une caméra, configuré pour visualiser et/ou acquérir, au travers de l’organe de contact 21 au moins une image de la zone de la bande adhésive avec laquelle l’organe de contact 21 est en contact.
Un organe de visualisation externe peut également être ajouté à l’installation de fabrication 5, au niveau de l’organe de contact 21 afin de voir la forme du contact obtenue lors de la mise en contact de l’organe 21 avec la bande adhésive 1.
L’installation de fabrication 5 décrite précédemment permet la mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’une bande adhésive 1 incluant un procédé d’évaluation pour évaluer le caractère adhésif de la substance adhésive sur le substrat 2 de la bande adhésive 1.
Une bande de substrat 2 est solidarisée au système d’entraînement 10.
Une valeur de la vitesse de défilement dans la plage de valeurs de la vitesse de défilement peut être choisie par un opérateur. En outre, une valeur de la force de contact dans la plage de valeurs de la force de contact peut être choisie par l’opérateur. Cette valeur de la force de contact peut notamment être choisie en fonction du type de bande adhésive et donc de substrat 2 et de substance adhésive. La force de contact de même que la vitesse de défilement peuvent varier au cours du procédé.
L’organe de contact 21 est déplacé vers le rouleau d’entraînement 11 pour pouvoir venir en contact avec la surface 3 du substrat 2 destinée à être enduite de substance adhésive jusqu’à ce que la force de contact choisie soit atteinte.
Le système d’entraînement 10 est activé pour faire défiler d’abord le substrat 2 dans un sens de défilement, matérialisé par une flèche SD, de la direction de défilement L depuis le poste de chargement 7 jusqu’au poste d’enduction 8 où l’une 3 de ses surfaces est enduite avec la substance adhésive. La bande adhésive 1 ainsi formée continue de défiler selon la direction de défilement L sous l’effet du système d’entraînement 10 à la vitesse de défilement jusqu’à l’installation d’évaluation 20.
Le dispositif de détection 25 mesure la composante longitudinale selon la direction de défilement L des efforts exercés sur l’organe de contact 21 par la bande adhésive 1, la température ambiante au voisinage de la bande adhésive 1, la vitesse de défilement de la bande adhésive 1, afin de déterminer la composante longitudinale en fonction d’au moins l’un des facteurs suivants que sont la force de contact, la température ambiante et la vitesse de défilement. Le cas échéant, la zone de la substance adhésive en contact avec l’organe de contact 21 est visualisée et des images en sont acquises au travers de l’organe de contact 21.
L’unité de commande 9 peut également comparer la composante longitudinale mesurée à une composante longitudinale de référence obtenue de manière empirique par des essais préalables et, par exemple, arrêter de faire défiler la bande adhésive 1 lorsqu’une différence entre la composante longitudinale mesurée et la composante longitudinale de référence atteint un seuil déterminé.
La mise en œuvre de l’installation d’évaluation 20 permet d’évaluer un caractère adhésif, à vitesse de défilement variable, allant par exemple de 1 m/min à 26 m/min, et à température variable, allant par exemple de la température ambiante jusqu’à 120°C, par le contrôle de la force de contact et la mesure de la composante longitudinale des forces exercées sur l’organe de contact 21 et engendrée par le caractère adhésif de la substance adhésive.
En relation avec les figures 3 à 16, des exemples d’expérimentations mettant en œuvre l’installation d’évaluation 20 sont décrits. Les exemples d’expérimentation sont fournis à titre purement illustratif et non-limitatif.
EXEMPLE 1 : masses de silicone présentant des compositions différentes
Dans ce premier exemple, pour mesurer la composante longitudinale des efforts exercés sur l’organe de contact 21, l’installation d’évaluation 20 met en œuvre un capteur de force longitudinale 26 commercialisé sous la dénomination TME F108TC IdaN. Par ailleurs, pour mesurer la force de contact, l’installation d’évaluation 20 met en œuvre un capteur de force verticale 27 commercialisé sous la dénomination TME F108TC 25daN.
Sur la figure 3, une première bande adhésive 1 de référence est préparée. Elle comporte un motif constitué de quatre rangées de pavés de substance adhésive écartés les unes des autres selon la direction de défilement L. Chaque rangée comporte cinq pavés de substance adhésive 30 juxtaposés selon la direction transversale T. Chaque pavé de substance adhésive présente une longueur de 9 cm selon la direction de défilement L, une largeur de 3 cm selon la direction transversale T et une épaisseur de 0,3 mm selon la direction verticale V.
La substance adhésive est un silicone de rhéologie connue et maîtrisée obtenu par le mélange de concentrations variables de deux composés A et B de Silpuran®2114 A/B de Wacker Chimie SAS.
Dans une première rangée référencée RI sur la figure 3, le rapport en masse du composé A sur le composé B est de 0,8/1,2. Dans une deuxième rangée référencée R2 sur la figure 3, le rapport en masse du composé A sur le composé B est de 0,85/1,15. Dans une troisième rangée référencée R3 sur la figure 3, le rapport en masse du composé A sur le composé B est de 0,9/1,1. Dans une quatrième rangée référencée R4 sur la figure 3, le rapport en masse du composé A sur le composé B est de 0,95/1,05. Les composés A et B sont mélangés à la spatule à température ambiante dans les proportions appropriées pendant 5 minutes. Un gabarit de géométrie spécifique est préalablement posé sur la bande en polyester d’une épaisseur de 50 microns avant de couler le mélange A/B sur celle-ci. Le mélange est coulé de façon à remplir complètement le volume libre laissé par le gabarit. Le mélange est ensuite laissé deux jours à température ambiante afin qu’il gélifie et durcisse. Passé ce délai, le gabarit est soigneusement décollé de la bande.
La figure 4 illustre une variation de la composante longitudinale des efforts exercés sur l’organe de contact 21 au cours d’une phase d’approche PI, où la vitesse de défilement de la bande adhésive 1 est nulle, puis lorsque la bande adhésive 1 est entraînée à des première VI et deuxième V2 vitesses de défilement. Par exemple la première vitesse de défilement VI est de 1 m/min et la deuxième vitesse de défilement V2 est de 10 m/min. La composante longitudinale varie suivant la rangée de pavés de substance adhésive concernée à une même vitesse. Le passage d’une rangée de pavés de substance adhésive sur l’organe de contact 21 est caractérisé par un pic de force dans le signal mesuré par le capteur de force longitudinale 26. On impose les première VI et deuxième V2 vitesses de défilement sur 5 tours.
Pour chacune des rangées RI, R2, R3 et R4, on mesure à chaque passage une valeur maximale correspondant au pic de force (Fmax) et une valeur de la moyenne (Fmoy) de la composante longitudinale.
La figure 5 illustre les valeurs maximale et moyenne de la composante longitudinale des efforts exercés sur l’organe de contact 21 pour chaque rangée de pavés de substance adhésive et pour chacune des première VI et deuxième V2 vitesses de défilement. Les valeurs maximale et moyenne de la composante longitudinale varient suivant la vitesse de défilement.
la figure 6 représente une variation de la valeur moyenne de la composante longitudinale en fonction d’un travail d’adhésion, également appelé adhésivité, mesuré par un test dit de tack, et de propriétés rhéologiques de deux des compositions de la substance adhésive évaluées par un module élastique G’ et par un facteur de perte tanô caractérisant une dissipation . On constate que plus la composition de la substance adhésive présente un module élastique G’ bas, caractérisant une substance adhésive molle, et un facteur de perte élevé, caractérisant une substance adhésive dissipative, plus la composante longitudinale est importante. Dans le même temps, l’adhésivité mesurée par le test de tack augmente.
EXEMPLE 2 : masses élastomériques présentant des épaisseurs différentes
Dans ce deuxième exemple, la composition de la substance adhésive a été élaborée à l’aide des constituants suivants dans les proportions, exprimées en pourcentage en poids, mentionnées dans le tableau 1 ci-dessous.
Elastomère : copolymère séquencé de poly (styrène-éthylène-butylène-styrène) (en abrégé SEBS) : - KRATON® G 1654 ES
Plastifiant : huile minérale Pionier 2076P commercialisée par Hansen & Rosenthal
Vaseline : vaseline Codex® A commercialisée par la société AIGLON
Antioxydant : IRGANOX® 1010 commercialisé par la société BASF
Hydrocolloïde : Carboxyméthylcellulose sodique CMC BLANOSE® 7H4XF commercialisée par la société ASHLAND,
Résine : résine cycloaliphatique Escorez 5380 d’ExxonMobil
Actif : Sucrose octsulfate de potassium commercialisé par la société Euticals
Fabrication de la composition
La carboxymethylcellulose, le sucrose octasulfate de potassium et le SEPINOV EMT 10 sont pré-mélangés et tamisés à 400 pm.
L’huile est introduite dans un malaxeur à une température de consigne de 90°C, à une vitesse de 60 à 70 rotations par minute (rpm), puis on introduit les poudres de carboxymethylcellulose, de SEPINOV EMT 10 et de sucrose octasulfate de potassium tamisées. On malaxe pendant 5 minutes.
La température de consigne est augmentée à 140°C. On introduit alors l’élastomère et l’antioxydant. On malaxe pendant 45 minutes (jusqu’à l’obtention d’un mélange lisse et homogène). La résine est introduite 15 minutes avant la fin de l’étape de malaxage.
On a ensuite laissé refroidir la composition, puis le mélangeur est vidangé.
| Ex.2 | |
| Ref. commerciale | % poids |
| SEBS (Kraton G1654 ES de Kraton Polymer) | 6,0 |
| Huile minérale blanche (Pionier 2076P) | 32,38 |
| Carboxymethyl cellulose de sodium (CMC Blanose 7H4XF de Aschland) | 14,0 |
| T etraki s3 -(3,5 -di-tert-butyl-4hydroxyphenyl)propionate de pentacrythitol (Irganox 1010 de BASF) | 0,12 |
| copolymère du sel de l'acide 2-méthyl-2[(loxo-2-propényl)amino]-l-propanesulfonique et de l'ester 2-hydroxyéthyle de l'acide propénoïque (Sepinov EMT 10 de SEPPIC) | 5 |
| Sucrose octasulfate de potassium Euticals | 7,5 |
| Résine cycloaliphatique (Escorez 5380) | 35,0 |
Dans une deuxième bande adhésive de référence, la masse selon l’exemple 2 est ensuite mise en forme sous presse à 90°C dans des gabarits afin d’obtenir trois pavés présentant une longueur de 11 cm selon la direction de défilement L, une largeur de 12 cm 5 selon la direction transversale T et une épaisseur de :
- 0.014 cm pour une première rangée RI,
- 0.019 cm pour une deuxième rangée R2,
- 0.024 cm pour une troisième rangée R3.
Chacun de ces pavés est disposé sur un substrat en polyester d’une épaisseur de 50 microns selon la même disposition que dans l’exemple précédent.
La vitesse de défilement durant la phase d’approche est de V=0 m/min. Une fois la bande adhésive 1 en contact avec l’organe de contact 21, une vitesse VI de 1 m/min est imposée sur 2 tours.
Pour chacun des pavés, on mesure à chaque passage une valeur maximale correspondant au pic de force (Fmax) et une valeur de la moyenne (Fmoy) de la composante longitudinale. On soustrait la ligne de base à ces valeurs. Pour chaque épaisseur, on moyenne ensuite les différentes mesures effectuées au cours des deux passages.
La figure 8 représente une variation de la composante longitudinale au cours du temps. La figure 9 représente les valeurs maximales et moyennes de la composante longitudinale pour les différentes épaisseurs. On constate que plus l’épaisseur augmente plus la composante longitudinale est importante.
EXEMPLE 3 : évaluation du caractère adhésif en ligne
Dans ce troisième exemple, les mesures de la composante longitudinale des efforts exercés par une troisième bande adhésive 1 de référence sur l’organe de contact 21 sont corrélées à des mesures de vitesses de rotation instantanées de l’organe de contact à partir de vidéo.
La vitesse de rotation de l’organe de contact est mesurée au moyen d’un dispositif expérimental représenté sur les figures 10 à 12 et mettant en œuvre un organe de visualisation externe.
L’organe de visualisation externe, sous la forme d’une caméra, est installé de manière à visualiser une partie de la surface de contact 22 de l’organe de contact 21 et la bande adhésive 1. Sur l’organe de contact 21, une bandelette de mesure comprenant des repères blancs numérotés de 1 à 15 et séparés par des bandes noires de 0,2 cm est disposée sur l’organe de contact pour la calibration des images. Pendant l’expérimentation, les pixels des images acquises par la caméra passeront du blanc au noir lors de la rotation de l’organe de contact 21.
Sur la figure 12, la troisième bande adhésive 1 de référence est détectée sur les images acquises par la caméra au moyen d’un premier pixel PI et d’un deuxième pixel P2 d’une ligne de référence.
La troisième bande adhésive de référence comporte trois pavés de substance adhésive présentant une longueur de 2 cm selon la direction de défilement L, une largeur de 9 cm selon la direction transversale T et une épaisseur 0,3 mm. Les pavés associés respectivement à des liners sont placés sur le substrat de telle manière que les pavés soient interposés entre les liners et le substrat.
Chaque pavé comprend une substance adhésive de concentrations variables de deux composés A et B de Silpuran®2114 A/B de Wacker Chimie SAS. Dans une première rangée référencée RI sur la figure 13, le rapport en masse du composé A sur le composé B est de 0,85/1,15. Dans une deuxième rangée référencée R2 sur la figure 13, le rapport en masse du composé A sur le composé B est de 0,9/1,1. Dans une troisième rangée référencée R3 sur la figure 13, le rapport en masse du composé A sur le composé B est de
0,95/1,05. Ainsi, de la rangée RI à la rangée R3, la substance adhésive passe d’élastique à dissipative.
L’organe de contact est placé au contact de la bande adhésive avec une force de contact de 0,1 N, puis la bande adhésive est entraînée à une vitesse fixe. Pour une même vitesse, plusieurs tours sont effectués avant d’augmenter la vitesse.
La figure 14 représente la variation de la composante longitudinale des efforts exercés par la bande adhésive 1 sur l’organe de contact 21 ainsi que des ordonnées yPl et yP2 des premier PI et deuxième P2 pixels en fonction des images acquises par la caméra. La différence des ordonnées yPl et yP2 des premier PI et deuxième P2 pixels correspond à un écartement du liner et du substrat qui ne sont pas collés sur toute leurs surfaces en regard. Comme il ressort de cette figure, la valeur maximale de la composante longitudinale correspondant au pic de force est bien corrélée à l’adhésion de la bande adhésive sur l’organe de contact qui entraîne un déplacement de l’organe de contact.
La figure 15 représente la variation de la composante longitudinale des efforts exercés par la bande adhésive 1 sur l’organe de contact 21, et du changement d’état des pixels correspondant aux repères 3, 7, 11 et 15 en fonction des images acquises par la caméra. Le contact de la bande adhésive avec l’organe de contact entraîne son mouvement et une augmentation du signal des capteurs. Dès que l’organe de contact s’arrête de tourner, la composante longitudinale retourne à sa ligne de base.
La figure 16 représente la variation de la composante longitudinale des efforts exercés par la bande adhésive 1 sur l’organe de contact 21, et de la vitesse de rotation de l’organe de contact en fonction des images acquises par la caméra. Il ressort que la vitesse de rotation de l’organe de contact est indépendante de la composition substance adhésive et reste sensiblement constante sur l’ensemble de la longueur du pavé de substance adhésive.
Claims (24)
- REVENDICATIONS1. Procédé d’évaluation pour évaluer un caractère adhésif d’une substance adhésive sur un substrat (2) d’une bande adhésive (1), le procédé d’évaluation prévoyant de :- faire défiler la bande adhésive (1) selon une direction de défilement (L),- mettre un organe de contact (21) en contact avec la substance adhésive de la bande adhésive (1), et- mesurer une composante longitudinale selon la direction de défilement (L) d’efforts exercés sur l’organe de contact (21) par la bande adhésive (1), la composante longitudinale étant représentative du caractère adhésif de la substance adhésive.
- 2. Procédé d’évaluation selon la revendication 1, prévoyant de mesurer une force de contact exercée par l’organe de contact sur la bande adhésive (1), et de déterminer la composante longitudinale en fonction de la force de contact.
- 3. Procédé d’évaluation selon la revendication 2, prévoyant de déplacer l’organe de contact (21) et la bande adhésive (1) l’un par rapport à l’autre selon une direction verticale (V) perpendiculaire à la direction de défilement (L), et de choisir une valeur de la force de contact dans une plage de valeurs de la force de contact.
- 4. Procédé d’évaluation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, prévoyant de mesurer une température ambiante au voisinage de la bande adhésive (1), et de déterminer la composante longitudinale en fonction de la température ambiante.
- 5. Procédé d’évaluation selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, prévoyant de mesurer une vitesse de défilement de la bande adhésive (1), et de déterminer la composante longitudinale en fonction de la vitesse de défilement.
- 6. Procédé d’évaluation selon la revendication 5, prévoyant de choisir une valeur de la vitesse de défilement dans une plage de valeurs de la vitesse de défilement.
- 7. Procédé d’évaluation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, prévoyant de comparer la composante longitudinale mesurée à une composante longitudinale de référence.
- 8. Procédé d’évaluation selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’organe de contact (21) est transparent et prévoyant de visualiser la substance adhésive au travers de l’organe de contact (21).
- 9. Procédé de fabrication d’une bande adhésive prévoyant de :- fournir un substrat (2),- enduire une surface (3) du substrat (2) avec une substance adhésive,- mettre en œuvre le procédé d’évaluation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
- 10. Procédé de fabrication selon la revendication 9 lorsqu’elle dépend de la revendication 7, prévoyant d’arrêter de faire défiler la bande adhésive (1) lorsqu’une différence entre la composante longitudinale mesurée et la composante longitudinale de référence atteint un seuil déterminé.
- 11. Installation d’évaluation (20) pour la mise en œuvre du procédé d’évaluation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, l’installation d’évaluation comprenant :- un châssis (6),- un système d’entraînement (10) monté sur le châssis (6) et configuré pour faire défiler la bande adhésive (1) selon une direction de défilement (L),-un organe de contact (21) monté sur le châssis (6) et configuré pour être en contact avec la substance adhésive de la bande adhésive (1),- un dispositif de détection (25) configuré pour mesurer une composante longitudinale selon la direction de défilement (L) d’efforts exercés sur l’organe de contact (21) par la bande adhésive (1), la composante longitudinale étant représentative du caractère adhésif de la substance adhésive.
- 12. Installation d’évaluation (20) selon la revendication 11, dans laquelle le dispositif de détection (25) comprend un capteur de force longitudinale monté sur l’organe de contact (21) de manière à mesurer directement la composante longitudinale.
- 13. Installation d’évaluation (20) selon l’une quelconque des revendications 11 et12, dans laquelle le dispositif de détection (25) comprend un capteur de couple (26) monté sur l’organe de contact (21) de manière à mesurer un couple s’exerçant sur l’organe de contact (21) sous l’effet de la composante longitudinale.
- 14. Installation d’évaluation (20) selon l’une quelconque des revendications 11 à13, dans laquelle l’organe de contact (21) comprend une surface de contact (22) destinée à être en contact avec la substance adhésive de la bande adhésive (1), la surface de contact (22) étant cylindrique autour d’un axe central (23) perpendiculaire à la direction de défilement (L), l’organe de contact (21) étant monté pivotant sur le châssis (6) selon l’axe central (23).
- 15. Installation d’évaluation (20) selon la revendication 14, dans laquelle le système d’entraînement (10) comprend un rouleau d’entraînement (11) présentant une surface d’entraînement (12) cylindrique autour d’un axe d’entraînement (13) perpendiculaire à la direction de défilement (L), la surface d’entraînement (12) étant destinée à être en contact avec la bande adhésive (1) à l’opposé de la surface de contact (22) de l’organe de contact (21).
- 16. Installation d’évaluation (20) selon l’une quelconque des revendications 11 à 15, dans laquelle le dispositif de détection (25) comprend un capteur de force verticale (27) configuré pour mesurer une force de contact exercée par l’organe de contact (21) sur la bande adhésive (1), le dispositif de détection étant configuré pour déterminer la composante longitudinale en fonction de la force de contact.
- 17. Installation d’évaluation (20) selon la revendication 16, dans laquelle l’organe de contact (21) est monté déplaçable sur le châssis (6) selon une direction verticale (V) perpendiculaire à la direction de défilement (L) de manière à faire varier la force de contact dans une plage de valeurs de la force de contact.
- 18. Installation d’évaluation (20) selon l’une quelconque des revendications 11 à17, dans laquelle le dispositif de détection (25) comprend un capteur de température (28) configuré pour mesurer une température ambiante au voisinage de la bande adhésive (1), le dispositif de détection (25) étant configuré pour déterminer la composante longitudinale en fonction de la température ambiante.
- 19. Installation d’évaluation (20) selon l’une quelconque des revendications 11 à18, dans laquelle le dispositif de détection (25) comprend un capteur de vitesse (29) configuré pour mesurer une vitesse de défilement de la bande adhésive (1), le dispositif de détection (25) étant configuré pour déterminer la composante longitudinale en fonction de la vitesse de défilement.
- 20. Installation d’évaluation (20) selon la revendication 19, dans laquelle le système d’entraînement (10) est configuré pour faire varier la vitesse de défilement dans une plage de valeurs de la vitesse de défilement.
- 21. Installation d’évaluation (20) selon l’une quelconque des revendications 11 à20, dans laquelle le dispositif de détection (25) est configuré pour comparer la composante longitudinale mesurée à une composante longitudinale de référence.
- 22. Installation d’évaluation (20) selon l’une quelconque des revendications 11 à21, dans lequel l’organe de contact (21) est transparent et le dispositif de détection (25) comporte en outre un organe de visualisation configuré pour visualiser la substance adhésive au travers de l’organe de contact (21).
- 23. Installation de fabrication (5) d’une bande adhésive (1) comprenant :- un poste de chargement (7) d’un substrat (2),- un poste d’enduction (8) configuré pour enduire une surface (3) du substrat (2) avec une substance adhésive,- une installation d’évaluation (20) selon l’une quelconque des revendications 11 à22.5
- 24. Installation de fabrication (5) selon la revendication 23 lorsqu’elle dépend de la revendication 21, dans laquelle le dispositif de détection (25) est configuré pour arrêter de faire défiler la bande adhésive (1) lorsqu’une différence entre la composante longitudinale mesurée et la composante longitudinale de référence atteint un seuil déterminé.
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