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Procédé pour agir sur la constitution des dépôts électropho-
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r(Stiquo!3 obtenus â pnrtir de dispersions Aqu0unss de raotibi-es de la nature du c a ou tchouc .
On a déjà proposé de -précipiter électrophorétique - ment des matières de la nature du caoutchouc en partant de leurs
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111::!I)CJ!'loI1t! I.1qUCUéOti g6 do produira ainsi dosa objotn fTur'o forme déterminée par celle du support de dépôt. Comme il s'agit, non nas de la fabrication de caoutchouc brut dont on peut faire varier les propriétés suivait les besoins au cours.......
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au cours du travail ultérieur, mais de la fabrication d'objets plus ou moins complètement moulés; il importe d'obtenir, d'emblée, le dépôt éleetrophorétique avec la constitution voulue ; c'est pourquoi il est important de trouver des moyens permettant d'agir sur la nature ou la constitution du dépôt.
Les matières de la nature du caoutchouc à envisager, dans ce cas, sont : lecaoutchouc, la gutta-percha, la balata, dans leurs dispersions natu- relles concentrées et/ ou vulcanisées, ou des dispersions aqueuses artificielles préparées à l'aide de ces matières ou de déchets de caoutchouc, ou de caoutchouc régénéré.On peut aussi ajouter aux dispersions qui peuvent être également combinées entre elles, d'autres matières telles que des matières inertes, des colorants, des vulcanisa- teurs, des accélérateurs etc...
Or, on a constaté que la constitution du dépôt obtenu varie suivant la nature de la dispersion uti- lisée. C'est ainsi par exemple que les dépôts obtenus en partant de certaines dispersions présentent,pendant le séchaga,une tendance à la formation de fissures.Des dépôts obtenus à partir d'autres dispersions sont trop mous on trop durs avant le séchage. D'autres fois les dépôts contiennent trop d'humidité pour un usage, et trop peu pour un autre, etc..
Les recherches faites par les déposants ont montré qu'il est possible d'agir sur la constitution des dépôts électrophorétiques en faisant varier la teneur de la dispersion en électrolyte pratiquement exempt d'ions d'hydroxyle.
La quantité des.....
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La quantité des électrolytes pratiquement exempts d'ions d'hydroxyle déjà en présence peut être diminuée par exem- ple par dialyse ou augmentée par une addition d'électrolytes pratiquement exemptsd'ions d'hydroxyle, les électrolytes ajou- tés pouvant être d'une nature différente de celle., des électro- lytes déjà présents. On peut aussi faire varier la teneur en électrolytes en éliminant des électrolytes déjà présents et en ajoutant d'autres électrolytes, la quantité totale d'électroly- tes pouvant, le cas échéant, ne varier que très peu ou pas du tout , de telle sorte qu'il ne se produise, à proprement par- ler qu'un échange plus ou moins complet des quantités en présen" ce d'électrolytes dissous dans la dispersion.
Comme les ions de l'anode entrant en solution jouent un certain rôle dans la coa- gulation du caoutchouc, la nature des anions provenant des élec- trolytes dissous dans la dispersion n'est pas indifférente pour la constitution du dépôt de caoutchouc.
Dans certains cas, le réglage des quantités d'éleo- trolytes doit agir sur la constitution du dépôt produit en fai- sant varier la conductibilité électrique de la dispersion.
On donnera ci-dessous quelques exemples pratiques de la réalisation du procédé qui fait l'objet de l'invention .
Si le dépôt produit présente,par exemple, à l'état humide une tendance à la formation de fissures, on peut presque toujours remédier à cet inconvénient en ajoutant un élec- trolyte approprié,
Si le dépôt se fait sur une anode métallique on constate parfois l'inconvénient que des parcelles de caoutchouc restent collées à la surface de l'anode lorsqu'on détache le dépôt
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dépôt ce qui détériore celui-ci. On peut éviter cet inconvé- nient en ajoutant à la dispersion à travailler un électroly- te dont les anions forment un composé soluble dans l'eau avec la matière de l'anode.
Si l'on se sert, par exemple, de supports de dépôt en zinc , on utilisera par exemple, avec succès, pour remédier à l'inconvénient ci-dessus, un chlorure alonlin tel que le chlorure de sodium ou un acétate alcalin.
C'est ainsi, par exemple, qu'une dispersion composée de caout- chouc et de matières inertes dont la concentration en subs- tances sèches était de 25 %, l'alcalinité normale totale de 0,09 et la conductibilité K18 = 0.00410, a produit avec une densité de courant de 1,2 amp/dm, des dépôts adhérant au moule. Après avoir ajouté 0,35 gr. de Na 01 par litre, ce qui correspond à une augmentation de la conductibilitéjus- qu'à K18 0.00433, on a obtenu des dépôts n'adhérant plus au moule.
Lorsque l'anode est constituée par un alliage,il suffit que les anions aient une action dissolvante sur un seul des éléments de l'anode, ce qui est le cas, par exemple, lorsqu'on emploie des anodes en zinc amalgamé et qu'on ajoute un électrolyte constitué par du chlorure de sodium.Une addi- tion de chlorures alcalins ramollit le dépôt; c'est pourquoi il faut utiliser de pareilles additions pour obtenir un dé- pôt mou.
Si on utilise, pour augmenter la conductibilité, un électrolyte à c'athions polyvalents tels que des sels de métaux alcalino-terreux, par exemple du chlorure de calcium, on augmente la cohésion du dépôt, probablement parce que de pareils électrolytes ont une action labilisante sur la dis- persion du caoutchouc.
Si on désire obtenir des dépôts plus tenaces, @ on augmente.....
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on augmente la conductibilité électrolytique en ajoutant un électrolyte contenant un anion polyvalent. Pour de pareilles addition on peut utiliser, par exemple, du ferro-oyamre alcalin ou un phosphate alcalin.
Pour obtenir directement des dépôts homogènes sur des anodes métalliques, il faut que l'anode soit cons- tituée par un métal entrant en solution sous l'action élec- trolytique du courant. Dans certain cas, la quantité d'ions métalliques entrant en solution peut être telle qu'élis pro- voque une coagulation du caoutchouc sur la face extérieuredu dépôt avant que les parcelles aient été suffisamment rappro- chées par la pression électrophorétique, de sorte que le dépôt n'est pas assez dense et tenace, mais qu'il est plu- tôt granuleux et qu'il forme déjà de profondes fissures lorsqu'il est soumis à un petit effort de traction.
Pour éviter cet, inconvénient, on ajoute à la dispersion des électrolytes dont les anions forment un com- posé insoluble avec le métal de l'anode. Lorsqu'on utilise du zinc, le ferro-cyanure ou phosphate alcalin déjà men- tionné convient par exemple bien dans ce but.
On a obtenu, par exemple, en partant d'une dispersion préparée avec du caoutchouc ou des matières iner- tes, ayant une teneur de 25 % en substances sèches, une al- calinité normale de 0,09 et une conductibilité spécifique de 0,00390 sur une anode en zinc, avec une densité de cou- rant de 1,2 amp/dn, des dépôts cataphorétiques dont la face extérieure était fortement granuleuse, On a ajouté à la dispersion un g. de biphosphate de sodium par litre.
Après cette addition les dépôts cataphorétiques obtenus furent tous tenaces et présentèrent les propriétés voulues. yuans le ........
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Dans le traitement électrophorétique des dis- persions de matières de la nature du caoutchouc il est né - cessaire de stabiliser les dispersions par une addition d'un alcali, presque toujours d'ammoniaque, ce dernier étant déjà utilisé pour la conservation des dispersions naturel- les et artificielles de caoutchouc. Ces préservatifs sont presque toujours ajoutés en quantités telles que la concen- tration en ions OH soit tellement élevée que l'action élecro- lytique du courant libère sur l'anode de l'oxygène qui nuit à l'homogénéité du dépôt lorsque le caoutchouc est déposé par électrophorèse sur des supports métalliques de dépôt.
Pour éviter cet inconvénient on a proposé de réduire la concentration en ions OH, jusqu'à ce que la formation de gaz cesse lorsqu'on utilise des anodes dont le métal fixe l'oxy- gène. Par contre, il est nuisible de trop diminuer la quan- tité de préservatifs, la quantité d'eau contenue dans le dé- pôt augmentant, par exemple de façon indésirable.Lorsqu'on utilise des anodes en zinc la limite supérieure dont il faut t faut s'approcher le plus possible, mais qu'il ne/pas dépasser en raison de la formation de gaz est donnée dans la plupart des cas pratiques par une alcalinité totale normale de 0,09.
Les Inventeurs ont constaté que si l'on augmenté la conductibilité.électrique des dispersions au Moyen d'un électrolyte pratiquement exempt d'ions d'hydro- xyle, on peut aussi augmenter la concentration de l'électro- lyte contenant des ions d'hydroxyle, cette augmentation pouvant dépasser les limites qui, autrement, provoqueraient déjà un dégagement de gaz sur l'anode. Ceci permet de rédui- re la quantité d'eau contenue dans le dépôt
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Suivant l'invention,lqmqu'on augmente la conductibilité par l'addition d'un électrolyte - pratiquement
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pratiquement exempt d'ions d'hydroxyle, l'alcalinité du bain est réglée de façon à être,
d'une part supérieure à l'alca- linité limitée à laquelle il se produit des gaz sur l'anode
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avant l'addition de l'électrolyte pratiquementu'7YfllIH#..ns d'hydroxyle et, d'autre part, inférieure à la limite à la- quelle il se produit des gaz sur l'anode, après l'addition des électrolytes pratiquement exempts d'ions d'hydroxyle.
Les valeurs pratiques de la conductibilité d'un latex ou mélange contenant 30 % de caoutchouc sont comprises entre K18 = 0,025 tandis que les limites de l'al- calinité normales sont comprise s'erre 0,01 et 0,40.
REVENDICATIONS 1 ) Procède pour agir sur la constitution de capots produits par électrophorèse en partant de disper- sions aqueuses de matières de la nature du caoutchouc, pro- cédé caractérisé en ce qu'on fait varier la quantité d'élec-
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trolyte pratiquement exempt- datons d 'hydroxyle-sconteD11s dans la dispersion.
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Process for acting on the constitution of electrophonic deposits
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r (Stiquo! 3 obtained from Aqu0unss dispersions of raotibi-es of the nature of c a or tchouc.
It has already been proposed to -electrophoretically precipitate materials of the nature of rubber starting from their
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111 ::! I) CJ! 'Law! I.1qUCUéOti g6 do will thus produce dosa objotn fTur'o shape determined by that of the deposition support. As it is, non nas of the manufacture of raw rubber whose properties can be varied according to the needs during .......
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during subsequent work, but in the manufacture of more or less completely molded objects; it is important to obtain, from the outset, the electrophoretic deposit with the desired constitution; this is why it is important to find means allowing to act on the nature or the constitution of the deposit.
The materials of the nature of rubber to be considered, in this case, are: rubber, gutta-percha, balata, in their concentrated and / or vulcanized natural dispersions, or artificial aqueous dispersions prepared with the aid of these. rubber materials or waste, or reclaimed rubber. It is also possible to add to the dispersions which can also be combined with each other, other materials such as inert materials, dyes, vulcanizers, accelerators etc ...
However, it has been observed that the constitution of the deposit obtained varies according to the nature of the dispersion used. Thus, for example, the deposits obtained from certain dispersions show, during drying, a tendency to form cracks. Deposits obtained from other dispersions are too soft or too hard before drying. Other times the deposits contain too much moisture for one use, and too little for another, etc.
The research carried out by the applicants has shown that it is possible to act on the constitution of electrophoretic deposits by varying the content of the dispersion of electrolyte practically free from hydroxyl ions.
The quantity of .....
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The amount of electrolytes which are practically free from hydroxyl ions already present can be reduced, for example, by dialysis or increased by the addition of electrolytes which are practically free from hydroxyl ions, the electrolytes added being of a different nature from that of the electrolytes already present. The electrolyte content can also be varied by eliminating electrolytes already present and adding other electrolytes, the total quantity of electrolytes possibly varying very little or not at all, in such a way. that there should only occur, properly speaking, a more or less complete exchange of the quantities in the presence of electrolytes dissolved in the dispersion.
As the ions of the anode entering into solution play a certain role in the coagulation of the rubber, the nature of the anions originating from the electrolytes dissolved in the dispersion is not irrelevant for the constitution of the rubber deposit.
In certain cases, the adjustment of the quantities of electrolytes must act on the constitution of the deposit produced by varying the electrical conductivity of the dispersion.
Some practical examples of the implementation of the process which is the subject of the invention will be given below.
If the deposit produced shows, for example, in the wet state a tendency to form cracks, this disadvantage can almost always be overcome by adding a suitable electrolyte,
If the deposit is made on a metal anode, there is sometimes the disadvantage that rubber particles remain stuck to the surface of the anode when the deposit is detached.
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deposit which deteriorates it. This disadvantage can be avoided by adding to the working dispersion an electrolyte the anions of which form a water soluble compound with the anode material.
If, for example, zinc deposition supports are used, for example, successfully, to overcome the above drawback, an alonlin chloride such as sodium chloride or an alkali acetate will be used.
Thus, for example, a dispersion composed of rubber and inert materials with a dry substance concentration of 25%, total normal alkalinity of 0.09 and conductivity K18 = 0.00410, produced with a current density of 1.2 amp / dm, deposits adhering to the mold. After adding 0.35 gr. of Na 01 per liter, which corresponds to an increase in conductivity up to K18 0.00433, deposits were obtained which no longer adhered to the mold.
When the anode consists of an alloy, it is sufficient that the anions have a dissolving action on only one of the elements of the anode, which is the case, for example, when amalgamated zinc anodes are used and that an electrolyte consisting of sodium chloride is added. An addition of alkali metal chlorides softens the deposit; this is why such additions must be used to obtain a soft deposit.
If one uses, to increase the conductivity, an electrolyte with polyvalent c'athions such as salts of alkaline earth metals, for example calcium chloride, one increases the cohesion of the deposit, probably because such electrolytes have a labilizing action. on rubber dispersion.
If we want to obtain more tenacious deposits, @ we increase .....
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the electrolytic conductivity is increased by adding an electrolyte containing a polyvalent anion. For such additions, for example, alkali ferro-oyamer or alkali phosphate can be used.
In order to obtain homogeneous deposits directly on metal anodes, the anode must be made up of a metal entering into solution under the electrolytic action of the current. In some cases, the amount of metal ions going into solution may be such that elis causes the rubber to coagulate on the outer face of the deposit before the plots have been brought together sufficiently by electrophoretic pressure, so that the deposit is not dense and tenacious enough, but is rather granular and already forms deep cracks when subjected to a small tensile force.
To avoid this drawback, electrolytes, the anions of which form an insoluble compound with the metal of the anode, are added to the dispersion. When zinc is used, the ferro-cyanide or alkaline phosphate already mentioned, for example, is well suited for this purpose.
There is obtained, for example, starting from a dispersion prepared with rubber or inert materials, having a solids content of 25%, a normal alkalinity of 0.09 and a specific conductivity of 0, 00390 on a zinc anode, with a current density of 1.2 amp / dn, cataphoretic deposits, the outer face of which was highly granular. One g. of sodium biphosphate per liter.
After this addition the cataphoretic deposits obtained were all tenacious and exhibited the desired properties. yuan on ........
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In the electrophoretic treatment of dispersions of materials of the nature of rubber it is necessary to stabilize the dispersions by adding an alkali, almost always ammonia, the latter being already used for the preservation of natural dispersions. the and artificial rubber. These preservatives are almost always added in amounts such that the OH ion concentration is so high that the electrolytic action of the current releases oxygen on the anode which adversely affects the homogeneity of the deposit when the rubber is used. deposited by electrophoresis on metallic deposition supports.
In order to avoid this drawback, it has been proposed to reduce the concentration of OH ions, until the formation of gas ceases when using anodes whose metal fixes the oxygen. On the other hand, it is harmful to reduce the quantity of preservatives too much, the quantity of water contained in the deposit increasing, for example undesirably. When using zinc anodes the upper limit of which it is necessary to t should come as close as possible, but which it / not exceed due to gas formation is given in most practical cases by a normal total alkalinity of 0.09.
The inventors have found that if the electrical conductivity of the dispersions is increased by means of an electrolyte practically free from hydroxyl ions, the concentration of the electrolyte containing hydrogen ions can also be increased. hydroxyl, this increase being able to exceed the limits which would otherwise already cause gas evolution on the anode. This makes it possible to reduce the quantity of water contained in the deposit.
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According to the invention, the conductivity is increased by the addition of an electrolyte - practically
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practically free of hydroxyl ions, the alkalinity of the bath is adjusted so as to be,
of a part greater than the limited alkalinity at which gases are produced on the anode
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before the addition of the electrolyte substantially hydroxyl and, on the other hand, less than the limit at which gases are produced on the anode, after the addition of the electrolytes substantially free from hydroxyl ions.
Practical values for the conductivity of a latex or mixture containing 30% rubber are between K18 = 0.025 while normal alkalinity limits are between 0.01 and 0.40.
CLAIMS 1) Process to act on the constitution of caps produced by electrophoresis starting from aqueous dispersions of materials of the nature of rubber, process characterized in that the quantity of electrophoresis is varied.
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Substantially free of hydroxyl-sconteD11s trolyte in the dispersion.