Secteur technique de l'invention : La présente invention concerne le secteur technique de l'incorporation de fibres naturelles coupées dans une matière plastique, en forte proportion, et les articles ainsi obtenus comme des châssis de fentre en PVC et analogues.

Art antérieur : On connaît des profilés pour fentres en chlorure de polyvinyl ou PVC. Le PVC étant cependant peu rigide en flexion, ces profilés sont couramment renforcés par des inserts métalliques. Le marché français de ce seul secteur consomme par an environ 8500 km de tels inserts.

Ces inserts peuvent tre recyclés mais présentent de nombreux inconvénients comme leur poids, leur création de ponts thermiques, et leur coût d'insertion dans le profilé de PVC.

Ce problème se pose pour de nombreux autres produits de structure et de destination similaires, employant le PVC ou une autre matière plastique, connus de l'homme de métier, comme les plinthes, les profilés, inserts ou renforts pour volets, baies, cloisons, barrières... dans le bâtiment, pièces de structure, pièces sous capot moteur, pièce de décor intérieur ou capot ou carrosserie pour tous types de véhicules, bateaux de plaisance, aéronefs, emballages et éléments de conditionnement : caisses, caisses palettes ; jouets, pièces techniques...

On a tenté dans fart antérieur l'emploi de fibres de verre, mais elles se sont révélées inadaptées, ne serait-ce que de par leur trop courte longueur. Leur mise en oeuvre est d'autant plus complexe qu'elles sont et elles provoquent quelle que soit leur longueur une très forte abrasion des outillages.

On a également tenté d'employer des fibres naturelles, mais de telles fibres présentent de grandes difficultés de « compoundage » c'est-à-dire de mélange intime avec la matière plastique, et peuvent tre de plus cassantes.

On rencontre également des problèmes dans les produits finis, en raison de la difficulté à réaliser le dosage et le compoundage : un problème très important, et qui était jugé incontournable et insoluble, ou tout au moins ses conséquences, réside dans le fait que la densité apparente des fibres naturelles courantes est de l'ordre de 0,1 (en volume de fibres pesé) (la densité réelle de la cellulose étant de environ 1) tandis que celui des granulés ou billes de matière plastique introduits dans l'extrudeuse de compoundage est de l'ordre de 0,7.

Tout homme de métier comprendra que cette grande différence de densité apparente crée des problèmes à ce jour insurmontables lorsque l'on cherche à mélanger par exemple environ 30 % de fibres avec environ 70 % de matières plastiques. En effet, malgré le rapport 30/70 les volumes à mélanger sont dans un rapport inverse, c'est-à-dire que 30 % de fibres représentent un volume environ 10 fois supérieur aux 70 % de matière plastique. On rencontre notamment des problèmes d'écoulement dans la trémie d'alimentation de l'extrudeuse, ainsi que des problèmes de compoundage, avec par exemple des granulés ou billes de matière plastique qui fondent immédiatement tandis que les fibres, par nature, ne fondent pas. Par ailleurs, la densité réelle de la cellulose étant de environ 1 tandis que la densité apparente des fibres est d'environ 0,1, on se trouve confronté lors du compoundage à de très importants volumes d'air qu'il faut évacuer. La température doit tre limitée en pratique à 180-220 °C max., sinon les fibres brûlent.

On connaît également la technique décrite dans le brevet WO 019 40 94 (WO FR 010 1720) qui incorpore de 10 à 50 % en poids de matières végétales d'origine céréalière ou oléagineuse. Cependant, l'homme de

métier comprend à la lecture de ce document que le produit fibreux est granulé puis compacté, puis mélangé à la matière plastique, et extrudé « en jonc » puis ensuite coupé en granulés. On obtient des produits de médiocre qualité. Ce brevet souligne la difficulté de mélanger correctement la matière plastique et les fibres, et propose une introduction éloignée de l'entrée de l'extrudeuse pour désagglomérer, dans l'extrudeuse, les granulés de matière plastique (problème supplémentaire) et opérer un « brassage » des granulés fondus avec les fibres.

On connaît encore le brevet WO 021 19 76 (WO DE 010 28 98) qui décrit un mélange de fibres et de matière plastique. Le brevet indique que les fibres et la matière plastique « filiforme » sont mélangées de manière « homogène », mais sans préciser ce point, puis on extrait le mélange en nappes ou plaques qui sont chauffées jusqu'à ramollissement, après quoi on découpe en granulés, puis enfin on procède à l'extrusion. Ce brevet montre bien la complexité des procédés que l'homme de métier a été obligé de mettre en oeuvre pour tenter de résoudre les problèmes cités.

Problème technique posé : Le problème technique posé est donc, devant l'objectif qui est de rechercher un très fort taux de fibres naturelles coupées dans une matière plastique, par compoundage, afin d'obtenir des produits tels que profilés pour fentres et produits analogues, de surmonter les obstacles ci-dessus, c'est-à-dire notamment difficulté de doser puis de compounder correctement les fibres avec la matière plastique en raison de leur texture et nature, et de leur densité.

Ces produits, pour répondre aux exigences des professionnels, doivent tre très homogènes et présenter d'excellentes propriétés mécaniques, c'est-à-dire au moins aussi bonnes que celles des produits « à insert métallique », et ce malgré leur forte proportion de fibres, et leur procédé de fabrication ne doit pas tre coûteux, un coût élevé ne pouvant pas rivaliser avec les produits actuels du type insert métallique.

Par « très fort taux de fibres naturelles coupées » on entend selon l'invention un pourcentage de 10% à 80%, de préférence supérieur à 20-30 % et mieux encore à 50 % en poids. Au delà de 50 %, le transformateur devra diluer le « compound » obtenu car ill serait trop visqueux pour un usage direct ; cependant cela ne représente pas d'inconvénient sérieux, surtout au regard des avantages très importants de forts taux dans certaines applications.

On aura remarqué que, dans l'art antérieur, certains documents mentionnent des teneurs allant jusqu'à 50 % en poids. On a vu cependant que ces produits ne répondaient absolument pas aux exigences de qualité et/ou de faible coût des produits visés par l'invention. De telles teneurs ne sont donc pas représentatives de l'art antérieur de l'invention.

Il existe donc un besoin important et reconnu pour un procédé et un appareillage permettant de doser correctement une très forte proportion de fibre (s) naturelle (s) dans au moins une matière plastique, pour obtenir par compoundage un article présentant de très bonnes propriétés mécaniques, de structure bien homogène, et de coût peu élevé.

Résumé de l'invention : L'invention concerne un procédé et un appareillage selon lesquels on introduit la ou les fibres naturelles dosées dans l'extrudeuse (dans toute la présente demande, y compris les revendications, « fibre naturelle » ou « fibres naturelles » désigne soit un type de fibres naturelles unique, soit un mélange de fibres compatibles entre elles), en au moins deux points d'introduction séparés « amont » et « aval » et on introduit la ou les matières plastiques (dans toute la présente demande, y compris les revendications, « matière plastique » ou « matières plastiques » désigne une matière plastique unique comme le PVC ou un mélange de matières plastiques compatibles entre elles), en au moins ledit premier point d'introduction « amont » des fibres naturelles et éventuellement (solde éventuel de matière plastique) en le second point d'introduction « aval » des fibres, ou dans un ou plusieurs des

points « aval » d'introduction des fibres, s'il existe plus de deux points d'introduction des fibres.

L'invention concerne encore un appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé, et notamment un procédé et un appareillage pour le dosage des fibres naturelles.

Description détaillée de l'invention : L'invention concerne donc dans son premier aspect un procédé permettant de doser correctement une très forte proportion de fibre (s) naturelle (s) dans au moins une matière plastique, pour obtenir par compoundage un article présentant de très bonnes propriétés mécaniques, de structure bien homogène, et de coût peu élevé, caractérisé en ce que : - on introduit la ou les fibres naturelles dosées dans l'extrudeuse en au moins deux points d'introduction séparés dits « amont » pour le premier et « aval » pour le ou les autre (s), et - on introduit la ou les matières plastiques en au moins ledit premier point d'introduction « amont » des fibres naturelles et éventuellement (solde éventuel de matière plastique) en le second point d'introduction « aval » des fibres, ou dans un ou plusieurs des points « aval » d'introduction des fibres, s'il existe plus de deux points d'introduction des fibres.

Selon un mode de réalisation particulier, on introduit les fibres en deux points d'introduction séparés, amont et aval.

Selon encore un mode de réalisation particulier, on introduit les fibres en trois points d'introduction, un point « amont » et deux points « aval ».

Selon un mode de réalisation particulier, la totalité de la matière plastique est introduite dans ledit point d'introduction amont.

Selon encore un mode de réalisation particulier, les fibres naturelles sont introduites à l'état non compacté dans l'extrudeuse.

Selon un mode de réalisation préféré, on introduit un"très fort taux de fibres naturelles coupées"dans la ou les matières plastiques c'est-à-dire de 10% à 80%, de préférence supérieur à 20-30% et mieux encore à 50% en poids.

Au delà de 50% en poids, le transformateur devra diluer le"compound" obtenu.

Selon encore un mode de réalisation particulier, une fraction de la matière plastique est introduite dans le point amont et une fraction de la matière plastique est introduite dans le point d'introduction aval ou au moins un de ces points aval.

Selon le meilleur mode de réalisation de l'invention, le dosage des fibres naturelles est effectué en deux étapes, une première étape de dosage volumétrique grossier et une seconde étape de dosage gravimétrique fin.

L'appareillage de dosage sera décrit plus en détail ci-dessous.

Selon encore un mode préféré de mise en oeuvre, les points d'introduction des fibres naturelles comportent en fin d'appareillage de dosage des trémies intermédiaires (une pour chaque point d'introduction, ou une trémie unique comportant autant de sorties que de points d'introduction), vers chacune des trémies d'introduction dans l'extrudeuse munies éventuellement mais de manière préférée d'un moyen de « gavage » des fibres naturelles (une trémie d'introduction par point d'introduction des fibres) dans l'extrudeuse.

Selon une autre option, dont le seul inconvénient serait un coût et un encombrement plus élevés, chaque trémie d'introduction des fibres dans l'extrudeuse est munie de son propre appareillage de dosage.

La répartition des fibres entre les différents points d'introduction est fonction du type de fibres ou de mélange de fibres.

On peut envisager une répartition de 50 % en poids des fibres dans le point amont, et 50 % dans le point aval, ou 25 % et 25 % dans les deux points aval s'il existe trois points d'introduction. On peut aussi envisager une répartition 30-60 % au point amont, et 70-40 % dans le ou les points aval, par exemple 40 % puis 30 % puis 30 % ou 50% puis 30% puis 20%.

L'homme de métier saura naturellement adapter ces exemples non limitatifs en fonction du compound qu'il souhaite obtenir et de l'équipement dont il dispose.

Les fibres sont de préférence coupées à une longueur de l'ordre de 0,2 à 20 mm, de préférence 2 à 4 mm.

En ce qui concerne les granulés de matière plastique, on peut envisager 100 % de granulés au point amont, ce qui est le meilleur mode de réalisation actuel, et le plus simple, ou bien une répartition de 50 % en poids des fibres dans le point amont, et 50 % dans le point aval, ou 25 % et 25 % dans les deux points aval s'il existe trois points d'introduction. On peut aussi envisager une répartition 30-60 % au point amont, et 70-40 % dans le ou les points aval, par exemple 50 % puis 30 % puis 20 %.

L'homme de métier saura ici encore adapter ces exemples non limitatifs en fonction du compound qu'il souhaite obtenir et de l'équipement dont 9 dispose.

Selon encore un mode de réalisation particulier, les granulés de matière plastique sont introduits par un moyen séparé dans la trémie amont d'introduction des fibres et éventuellement dans le point aval ou au moins un desdits points aval.

Selon l'invention, on a également déterminé que la teneur en eau ou humidité résiduelle des fibres au moment de leur introduction dans l'extrudeuse doit tre réglée entre 0,2 et 3 % en poids d'eau, de préférence entre 0,8 et 1,5 % en poids d'eau par rapport au poids des fibres.

Ce séchage contrôlé résout ou contribue fortement à résoudre les problèmes de compoundage mentionnés ci-dessus.

On réalise ce séchage contrôlé par tout moyen connu comme un appareil à micro-ondes, un évaporateur « flash » (les fibres tombent dans un courant d'air porté à 180 °C ; système moins préféré car il peut présenter un risque d'explosion) ou autre moyen connu de l'homme de métier.

On utilisera de préférence un appareil à doubles vis parallèles placées dans une auge, légèrement imbriquées l'une dans l'autre, et on règle le % d'eau résiduel en réglant le chauffage des vis et/ou des parois de l'auge, de préférence en réglant la température du fluide caloporteur, et/ou la vitesse de rotation des vis, ce dernier procédé avec réglage permettant de corriger de manière très réactive et avec précision la teneur en eau, et donc de contrôler la teneur résiduelle en eau ou humidité des fibres, dont l'invention a montré l'importance.

Selon un second aspect, l'invention concerne également l'appareillage permettant la mise en oeuvre du procédé ci-dessus.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, et en se référant au dessin annexé sur lequel : la figure 1 représente un mode de réalisation non limitatif de l'appareillage de dosage selon l'invention, et de l'appareillage préféré permettant de diviser le gâteau de fibres 20 en deux fractions, qui seront introduites dans l'extrudeuse 11 en deux endroits différents, amont 12 et aval 13.

Comme déjà indiqué, on pourrait prévoir par exemple trois points d'introduction des fibres, et on pourrait aussi prévoir, non pas le dispositif diviseur 4 représenté, mais deux (ou trois..) trémies séparées, chacune correspondant à un point d'introduction.

- la figure 2 représente le dispositif de la figure 1, en vue de face, monté au-dessus de l'extrudeuse 11, dont il alimente les deux trémies d'introduction de fibres 12 amont et 13 aval. la figure 3 représente une variante moins préférée de partage des fibres en deux courants.

Sur les figures annexées, les mmes références ont les mmes significations, qui sont les suivantes.

1 trémie de réception avant dosage volumétrique grossier 2 tube de diamètre surdimensionné où se trouve un moyen de dosage volumétrique grossier, notamment une vis sans fin 3 bande convoyeuse-peseuse qui opère le transfert des fibres vers le système ou appareillage 4 de répartition ou division des fibres et qui réalise simultanément un pesage précis de ces fibres naturelles 4 appareillage (ici, à titre non limitatif, trémie) de division ou répartition des fibres, ici en deux courants secondaires V1 et V2 grâce à une plaque mobile 5 (réglable en fonction de la répartition souhaitée), avec ici deux sorties 6 et 7 5 plaque de répartition 6 sortie amont 7 sortie aval de fibres 8 pivot ou axe de la plaque 5 9 vis de gavage (éventuelle) dans la trémie 12, l'autre vis dans la trémie 13 n'étant pas représentée.

11 extrudeuse 12 trémie de réception ou introduction de fibres naturelles amont 13 trémie de réception ou introduction de fibres naturelles aval 14 vis de l'extrudeuse 15 conduit d'amenée des granulés de matière plastique ou d'une partie de ces granulés 16 conduit éventuel d'amenée du solde éventuel de granulés non introduits en 15 17 peigne 18 dents du peigne 19 moteur conférant un mouvement oscillant horizontal 20 forme schématique du « gâteau » de fibres après le passage dans le peigne oscillant V1, V2 courants secondaires, ici deux, formés à partir du gâteau de fibres 25 seconde bande transporteuse 27 second peigne que l'on peut placer au-dessus de la seconde bande 25 30 plaque de séparation 31 axe de ladite plaque 30 32 bâti et moyen de réglage en rotation de ladite plaque 30 33,34 trémie de réception des courants de fibres V1 et V2.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, et des exemples non, limitatifs ci-dessous.

L'appareillage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend - un dispositif (1,2, 3) de dosage des fibres naturelles - un dispositif (4,5) permettant de séparer la masse dosée de fibres naturelles en deux (V1, V2) ou plus de deux courants de fibres dits « secondaires », et - une extrudeuse (11) comportant au moins deux points d'introduction des fibres, l'un amont 12, l'autre (ou plusieurs autres) aval 13, chacun desdites points d'introduction étant apte à recevoir un courant secondaire de fibres et/ ou un courant de granulés de matière plastique.

Selon un mode de réalisation particulier, ladite extrudeuse comporte deux points d'introduction, l'un amont 12, l'autre aval 13.

Selon encore un mode de réalisation particulier, ladite extrudeuse comporte trois points d'introduction, l'un amont qui reçoit une fraction des fibres et la totalité ou une fraction des granulés, et deux points d'introduction aval, dont l'un (ou les deux) reçoit le solde des fibres et l'un (ou les deux) reçoit le solde éventuel de granulés.

Les granulés de matière plastique sont introduits au moins en partie (15) dans le point d'introduction amont, le solde éventuel des granulés étant introduit (16) dans le point aval, ou au moins l'un des points aval s'il en existe plus d'un.

Selon un mode de réalisation particulier, la totalité des granulés de matière plastique est introduite (15) dans le point amont 12 d'introduction.

Selon encore un mode de réalisation particulier, ledit appareillage comporte un dispositif de dosage précis de la masse des fibres, caractérisé en ce que il opère en deux étapes, c'est-à-dire une première étape de dosage volumétrique grossier (1,2) dans un premier doseur puis une seconde étape de dosage pondéral fin (3) dans un second doseur.

Selon un mode de réalisation particulier, - ladite première étape est conduite dans une trémie 1 verticale ou sensiblement verticale, de large section, où les fibres descendent par gravité vers un système de transfert 2 des fibres vers une bande convoyeuse- peseuse ; - ledit système de transfert 2 consistant notamment, à titre non limitatif, en un tube horizontal ou sensiblement horizontal de diamètre nettement surdimensionné, qui comporte un moyen de transfert horizontal ou sensiblement horizontal comme une vis sans fin, - la vis étant réglée de manière à réaliser un dosage volumétrique grossier de la masse (ou du débit) de fibres que l'on a pré-sélectionné - ce tube 2 produisant un « boudin » de fibres non compactées, qui est déposé sur une bande convoyeuse-peseuse 3 qui opère un pesage (et donc un dosage) fin de la masse (ou débit) de fibres (second doseur pondéral de précision).

Selon un mode préféré, les points d'introduction des fibres naturelles comportent en fin d'appareillage de dosage des trémies intermédiaires 6,7 (une pour chaque point d'introduction, ou une trémie unique comportant autant de sorties que de points d'introduction), vers chacune des trémies d'introduction 12,13 dans l'extrudeuse 11 munies éventuellement mais de manière préférée d'un moyen de « gavage » 9 des fibres naturelles (une trémie d'introduction par point d'introduction des fibres) dans l'extrudeuse.

Selon une autre option, chaque trémie d'introduction des fibres dans l'extrudeuse est munie de son propre appareillage de dosage.

Un système électronique de commande et de régulation, non représenté car connu en lui-mme ou adaptable facilement par tout homme de métier, régule et adapte finement la vitesse de rotation de la vis dans le tube 2 en fonction de la pesée fine opérée par la bande 3 et par comparaison avec la valeur théorique pré-entrée dans l'électronique.

Le tube 2 est de préférence de section droite cylindrique, ou est ovale ou mme de section carrée ou rectangulaire, l'essentiel étant qu'il soit surdimensionné afin qu'aucun blocage des fibres ne se produise ; selon la

section du tube, le boudin de fibres est de section cylindrique, ovale, carré, rectangulaire etc....

L'homme de métier comprendra également que, par « horizontal », vertical », « horizontal ou sensiblement horizontal (ou respectivement « vertical ») on désigne le fait que l'on peut tolérer une inclinaison faible à modérée par rapport à la verticale ou respectivement l'horizontale ; cependant la meilleure disposition est la disposition verticale de la trémie 1 et horizontale du tube 2 et de la bande 3.

Selon le meilleur mode de réalisation, non limitatif, ledit appareillage comprend un dispositif d'étalement du « boudin » de fibres issu du tube 2 en un « gâteau » de section droite sensiblement rectangulaire très aplatie, sur la bande convoyeuse-peseuse 3.

Selon une option non limitative, ledit dispositif d'étalement comprend un peigne horizontal 17 comportant des dents verticales 18, avec un faible jeu entre la partie inférieure des dents et la surface de la bande convoyeuse peseuse 3, et mû par un moteur approprié 19 selon un mouvement horizontal de va et vient. Ledit dispositif est placé de telle manière que la partie inférieure des dents se trouve juste au-dessus de la bande 3. Ainsi, lorsque le boudin de fibres non compacté sort du tube 2, il passe au travers du peigne dont le mouvement est adapté pour étaler les fibres sur la largeur de la bande. On obtient ainsi un gâteau de section droite sensiblement rectangulaire très aplatie, comme représenté par la référence 20.

En ce qui concerne la trémie 1 et le tube 2 de transfert, c'est-à-dire le premier doseur volumétrique grossier, on donnera les définitions suivantes : - la trémie 1 est de large section c'est-à-dire adaptée pour que les fibres puissent tomber par gravité, librement, avec un minimum d'entrave et sans compactage - ses parois sont verticales ou sensiblement verticales, dans le meilleur mode de réalisation, ce qui interdit tout blocage ou bourrage des fibres. On pourrait songer à y installer une vis de gavage, mais cela est totalement superflu si les

dimensions de la trémie sont suffisament importantes par rapport au volume (débit) de fibres dans ladite trémie.

- le tube 2 est surdimensionné, ou nettement surdimensionné, par rapport au volume (ou débit) des fibres à transférer, c'est-à-dire que son diamètre forme un volume qui est nettement supérieur (entre 3 et 5 ou 10 fois) au volume nécessaire pour traiter le débit prévu des fibres. II n'existe pas de limite supérieure particulière au surdimensionnement, autre que celui de la raison, l'objectif étant que, comme dans la trémie, les fibres subissent un minimum de contraintes et un minimum de compactage, pour produire en sortie de tube un boudin de fibres non compactées aptes à tre étalées par ledit peigne ou par tout autre dispositif. Un bon facteur de surdimensionnement se situe entre 5 et 10.

Ledit dispositif permettant de séparer la masse dosée de fibres naturelles en deux ou plus de deux courants de fibres dits « secondaires » comporte, selon le meilleur mode non limitatif de l'invention, une trémie 4 disposée verticalement et apte à recevoir ledit gâteau de fibres dosé et comportant une plaque verticale 5 mobile, apte à séparer ledit gâteau, tombant par gravité, en deux courants secondaires de fibres V1 et V2 séparés l'un de l'autre, qui sortent à la partie inférieure de la trémie 4 par deux tubes distincts 6 et 7.

L'homme de métier aura compris que l'on peut remplacer la trémie 4 de séparation par deux trémies séparées, ou par trois trémies séparées ou par une trémie 4 comportant deux plaques de type 5, si l'on veut obtenir trois courants secondaires, et autres aménagements qui seront directement accessibles à l'homme de métier.

Selon un autre mode de réalisation, le gâteau de fibres est séparé sur une seconde bande convoyeuse horizontale 25, faisant suite à la bande peseuse 3, au moyen d'une plaque verticale 30 allongée et mobile ou réglable autour d'un axe vertical 31 lui mme fixé à un bâti portant un moyen de réglage en rotation 32, cette plaque 30 étant disposée selon l'axe longitudinal de ladite seconde bande pour une répartition 50/50, ou avec un certain angle par rapport à cet axe pour d'autres répartitions comme 40/60 ou 60/40, et au contact de la face supérieure de ladite seconde bande 25, et donc apte à

diviser le gâteau de fibres en deux courants secondaires V1 et V2, chacun d'un côté de ladite plaque.

Ladite plaque 30 peut tre droite, en vue de dessus, ou légèrement incurvée selon une forme concave ou convexe, ou en « S » très aplati, pour favoriser l'écoulement des courants V1 et V2 de fibres. On peut également la munir d'un joint élastique de raclage au niveau de son contact avec la bande 25.

On peut avantageusement placer un second peigne 27 au-dessus de cette seconde bande 25, mais ce n'est pas obligatoire.

Les deux courants de fibres V1 et V2 peuvent alors se déverser directement dans deux trémies de réception 33 et 34 présentant des conduits de sortie 6 et 7 comme dans l'autre option.

De mme, dans la variante de séparation par une plaque verticale disposée sur une seconde bande, on pourra employer deux ou plus de deux telles plaques parallèles entre elles, et réglables en rotation indépendamment les unes des autres, afin de diviser le gâteau en un nombre correspondant de courants secondaires, avec naturellement autant de trémies de réception que de courants.

La bande 25 peut éventuellement tre mise en légère vibration pour favoriser l'écoulement.

Naturellement, dans toutes les options, on peut intercaler des bandes convoyeuses afin de transférer les fibres d'un point à un autre de l'atelier.

Les fibres naturelles sont choisies parmi -les fibres de chanvre, la chènevotte, les fibres de lin, kénaf, jute, sisal, abacca, bois...

-et leurs mélanges tels que fibres de chanvre/chènevotte, fibres de plantes annuelles/fibres de bois, fibres naturelles/fibres synthétiques, organiques et/ou minérales...

Les matières plastiques sont choisies parmi - les polyoléfines comme polypropylène, polyéthylène haute ou basse densité (PEHD ou PEBD), - les matières plastiques styrèniques comme ABS (acrylonitrile- butadiène-styrène) ou polystyrène, - les PVC (chlorures de polyvinyle) - les polyamides (PA) - les polyuréthanes, les polyesters, les élastomères, les copolyamides - et leurs mélanges ou alliages tels que PVC/PVAC (polyvinylacétate), ABS/PC (polycarbonate), ABS/PA, PPO (polyphénylèneoxyde)/PS (polystyrène)...

Ces abréviations sont connues de l'homme de métier et les alliages sont bien connus.

L'invention vise également les mélanges de fibres et de matière plastiques introduits dans les trémies amont et aval de l'extrudeuse.

De préférence, on introduira dans la trémie amont 12 entre 10 et 70 % en poids de fibres pour 90 à 30 % de matière plastique ; de préférence entre 20 et 40% de fibres et 80 à 60 % de matière plastique.

L'invention couvre encore les compounds ou composites de fibres et de matières plastiques sortant de l'extrudeuse 11 (dans l'appareillage ci-dessus) et obtenus par le procédé ci-dessus, éventuellement mis en forme de granulés, plaques, etc.... pour une application future, notamment compounds ou composites de fibres naturelles coupées et de matière (s) plastique (s) caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par le procédé ou dans l'appareillage selon l'invention ou par mise en oeuvre des mélanges selon l'invention de fibres et de matières plastiques dans une extrudeuse, entre autres compounds ou composites qui se présentent sous toutes formes transportables comme des masses à découper, plaques, joncs, granulés, billes, ou bâtonnets.

L'invention couvre les compounds ou composites de fibres naturelles coupées et de matière (s) plastique (s) caractérisés en ce que qu'ils

comprennent un"très fort taux de fibres naturelles coupées"dans la ou les matières plastiques c'est-à-dire de 10% à 80% en poids, de préférence supérieur à 20-30% en poids et mieux encore à 50% en poids.

L'invention couvre encore les applications du procédé, de l'appareillage, et des compounds ou composites décrits ci-dessus dans les domaines des profilés pour fentres, portes et analogues, dans tous les profilés de l'industrie des BTP, plinthes, les profilés, inserts ou renforts pour volets, baies, cloisons, barrières... dans le bâtiment, les articles pour l'industrie automobile, comme pare-chocs, parties de carrosserie, ailerons aérodynamiques, etc...., l'industrie ferroviaire, dans l'industrie aéronautique et spatiale, dans l'industrie de la construction navale, notamment les bateaux de plaisance, pièces de structure, pièces sous capot moteur, pièce de décor intérieur ou capot ou carrosserie pour tous types de véhicules, bateaux de plaisance, aéronefs, emballages et éléments de conditionnement : caisses, caisses palettes ; jouets, pièces techniques... et toute industrie où l'on recherche un gain de poids et d'excellentes propriétés mécaniques en éliminant en tout ou en partie le recours à des inserts ou profilés métalliques ou des fibres minérales, comme par exemple le « packaging » où l'invention permet de produire en moulage par injection des palettes de manutention en nid d'abeille, à titre d'exemple non limitatif, à la fois très rigides et de faible poids, des palettes thermoformées, des pièces techniques renforcées, des éléments de jouets, emballages de décoration pour des produits grand public comme l'électroménager, des éléments de renfort et de décor pour le bâtiment...

L'invention concerne encore les articles, notamment les articles moulés, correspondant aux dites applications, notamment profilés pour fentres, portes, palettes de manutentions, etc.... et tous articles et inserts ou pièces cités ci-dessus, ainsi que ceux qui apparaîtront clairement à l'homme de métier, et qui consistent en, ou comportent au moins, un élément fabriqué à partir d'un compound ou composite selon l'invention, notamment pour les applications décrites.

EXEMPLES

Description du procédé de fabrication de mélanges, sous forme de granulés, de matériaux thermoplastiques et de fibres végétales naturelles.

Ce procédé peut se diviser en trois parties : - traitement thermique, chimique et mécanique des fibres naturelles - dosage des fibres et des granulés de plastiques - mélanges des fibres et des granulés de plastiques par extrusion 1. Traitement des fibres naturelles Les fibres naturelles arrivent sous forme de balles. Celles-ci sont ouvertes par le biais d'une chargeuse.

Les fibres naturelles passent alors dans un broyeur à couteaux pour tre coupées à une longueur optimale de 4 mm.

Les fibres passent alors par un système de tamis. Ce tamisage permet de récupérer de façon sélective d'une part les poussières de fibres, d'autre part le cas échéant les particules d'écorce (chènevotte dans le cas de fibres de chanvre) et ainsi de ne fabriquer des mélanges qu'avec les fibres coupées à la longueur de 4 mm.

A la sortie du tamis, les fibres passent dans un sécheur qui permet de contrôler le taux d'humidité des fibres. Ce sécheur est chauffé grâce à un bain d'huile chaud. A l'intérieur de ce sécheur, les fibres sont convoyées par deux vis sans fin parallèles. Un traitement chimique peut aussi tre envisagé au niveau du sécheur. (apport d'additifs par spray par exemple) Enfin, les fibres naturelles sont acheminées au doseur par un système de vis et de godets.

2. Dosage des fibres et des granulets Le dosage des fibres naturelles et le dosage des granulés sont des dosages gravimétriques.

Le dosage des fibres naturelles s'effectue grâce à un doseur à deux étages : Le premier étage est alimenté par une trémis à parois verticales de secteur identique à l'entrée du doseur. Celui-ci est un doseur cohérent de grande capacité piloté par un deuxième doseur.

Le deuxième doseur est constitué d'une bande peseuse alimenté par un doseur volumétrique, équipée d'un système de racle à mouvement alternatif permettant une bonne répartition du produit sur la bande.

A la sortie du doseur, on divise le lit en deux parties que l'on peut régler pour arriver trémies d'alimentation de l'extrudeuse.

Le dosage des granulés vierges s'effectue grâce à une trémie particulière.

Cette trémie est constituée de deux trémies superposées l'une sur l'autre et séparées par un clapet. Lorsque le poids de granulés est suffisant dans la partie basse, le clapet se ferme automatiquement.

3. Mélanges de fibres et des granulés de plastiques par extrusion L'extrudeuse utilisée est un malaxeur BUSS monovis. La coupe des granulés se fait sous eau. Les granulés ainsi formés sont ensuite séchés par un lit d'air fluidisé.

Exemple de réalisation prototype : Les balles de fibres arrivent dans l'atelier et sont amenées sur un tapis comportant des rangées de pointes transversales par rapport au défilement du tapis. Les fibres ainsi « défaites » passent ensuite dans un broyeur à couteaux comportant en sortie une grille sélectionnant les fibres de longueur inférieure ou égale à 4 mm. On peut faire suivre par un tamis pour régler encore plus précisément la longueur des fibres. Les fibres coupées sont envoyées dans une auge comportant deux vis parallèles, les parois de l'auge et les vis étant chauffées par un fluide caloporteur dont la température est régulée électroniquement et asservie au taux d'humidité des fibres en sortie, comparée au taux d'humidité pré-établi. Dans ce cas précis, on a réglé le taux de H20 résiduaire à 1% en poids. On envoie ensuite par une série de vis d'archimède les fibres « séchées » vers l'ouverture supérieure d'une trémie de section carrée 40 x 40 cm, à parois verticales (trémie 1) de

hauteur 1,5 m, capable de recevoir 300 kg fibres/heure. Les fibres tombent par gravité, sans compactage ni blocage, « librement », vers un tube de sortie (tube 2) placé sous la trémie, de diamètre 170 mm comportant une vis qui pousse les fibres vers une bande convoyeuse-peseuse (bande 3). Un peigne est animé d'un mouvement de va et vient juste au dessus de la bande, et étale le boudin de fibres en un gâteau d'environ 2,5 cm d'épaisseur. La vitesse de rotation de la vis est asservie à une comparaison effectuée par une électronique entre le poids (ou débit) pesé par la bande et le poids (ou débit) pré-établi en fonction du rapport global fibres/ matière plastique que l'on veut obtenir dans l'extrudeuse. Les fibres tombent dans une trémie verticale comportant une plaque réglable (5) de séparation en deux courants de fibres V1 et V2. Ces deux courants alimentent une trémie amont (12) d'alimentation de l'extrudeuse, qui reçoit aussi la totalité des granulés de matière plastique, et une trémie aval qui ne reçoit que le courant V2 de fibres. L'extrudeuse a un diamètre d'environ 70 mm et les deux trémies sont séparées par environ 50 cm. L'extrudeuse est munie d'une filière à trous produisant des joncs de composite fibres/matière plastique bien homogènes, qui sont ensuite découpés en longueur par un système de couteaux rotatifs. On soumet ces éléments composites coupés à une trempe par de l'eau afin de les figer et les refroidir. Ces éléments ont un diamètre de 2 à 4 mm selon la filière choisie et une longueur de 3 à 4 mm. On les passe ensuite en centrifugeuse afin d'éliminer l'eau de « trempe », laquelle est recyclée. Les éléments sont enfin dirigés vers le haut d'un tube vertical de séchage à lit fluidisé d'air chaud arrivant par le bas qui enlève les traces d'humidité résiduelle résultant de l'opération de refroidissement ou « trempe ». On obtient alors des éléments cylindriques secs prts à tre expédiés pour une opération industrielle de moulage par injection, extrusion, soufflage, thermoformage ou analogue.

L'invention couvre également tous les modes de réalisation et toutes les applications qui seront directement accessibles à l'homme de métier à la lecture de la présente demande, de ses connaissances propres, et éventuellement d'essais simples de routine.