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PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES D'IMPREGNATION D'ARTICLES EN BOIS, TISSUS,PAPIER, CARTON OU AUTRE SUBSTANCE QUELCONQUE, PAR LES VERNIS DE RESINES SYNTHETIQUES ET DISPOSITIFS D' APPLICATION.
L'imprégnation de pièces quelconques aux résines synthé- tiques comporte, dans son principe, les opérations suivantes!
1 .- Séchage des pièces, sous le vide de préférence;
2 .- Imprégnation par trempé, aérographe, etc., ou avec application du vide et de la pression.
3 .- Extraction du ou des solvants qui ont servi A dis- soudre la résine synthétique;
4 .- Polymérisation de la résine synthétique incorporée dans la substance des pièces traitées.
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Les principales difficultés du processus résident dans ces deux dernières opérations. Si ces deux opérations ne sont pas effectuées d'une manière convenable, on n'obtient pas la qualité optima des articles et l'on risque même d'obtenir un résultat médiocre ou mauvais.
D'une part, en effet, il est nécessaire que la récupéra- tion des solvants soit aussi complète que possible, parce que la présence du solvant subsistant dans l'article et altère fréquem- ment la qualité. De plus, la bonne économie exige Bette récupéra- tion. Il est nécessaire également de débarrasser les articles traités de certains produits volatils, tels que le formol ou le phénol, qui se trouvaient à l'état libre dans la résine synthétique ou qui se sont dégagés au cours des réactions de transformation de la résine.
Or, lorsque les opérations dont il est question s'effec- tuent dans l'air, la récupération des solvants et autres produits condensables mélangés à l'air, est incomplète ou coûteuse. La température de condensation de ces solvants, en effet est, dans ce cas, ce qu'on appelle le "point de rosée". Ce "point de rosée" diminue, comme on le sait, au fur et à mesure que diminue la pro- portion des gaz condensables dans leur véhicule l'air. Le solvant étant constitué, par exemple, par de l'alcool, lorsque la propor- tion d'alcool dans l'air n'atteint plus qu'une centaine de grammes par mètre cube, la valeur du point de rosée devient généralement inférieure aux températures courantes. Il faut alors, si l'on veut poursuivre la condensation, fournir des frigories, et le dispositif ne tarde pas à perdre tout intérêt parce qu'il n'est plus rentable.
D'autre part, il faut également que la polymérisation de la résine synthétique soit complète, non seulement à la surface et au voisinage des pièces traitées, mais aussi dans leurs parties profondes et dans leur structure intime.
Les difficultés de réalisation de ces desiderata sont d'autant plus grandes que les pièces à traiter sont souvent mauvai-
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ses conductrices de la chaleur, que leurs dimensions et leur masse peuvent être importantes. De plus, il arrive fréquemment que les dites pièces ne peuvent supporter sans altération l'application prolongée des températures relativement élevées qui sont nécessai- res, particulièrement pour la polymérisation.
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux deux opérations dont on vient de signaler les principales difficultés en l'état actuel de la technique. Ces perfectionnements sont essentiellement caractérisés par le fait que lesdites opéra- tions d'extraction des solvants et de polymérisation sont effectuée)! non pas dans une atmosphère d'air ou d'un gaz parfait analogue, mais dans une atmosphère gazeuse jouissant des propriétés particu- lières suivantes:
1 .- Le gaz ou les gaz qui constituent cette atmosphère doivent posséder une bonne affinité pour le solvant du vernis de résine synthétique, c'est-à-dire doivent être capables soit d'absorber ce solvant, soit le l'entraîner.
2 .- Ces gaz doivent être condensables, c'est-à-dire susceptibles de se liquéfier par simple refroidissement, à la tem- pérature ambiante de façon à permettre la récupération des solvants et autres produits volatils condensables entraînés avec eux.
3 .- Ils doivent posséder une chaleur spécifique aussi élevée que possible.
4 .- Ne présenter aucun danger d'altération de la résine synthétique dans les articles traités.
Parmi les gaz susceptibles de réaliser ces conditions spéciales, peut être citée tout particulièrement la vapeur d'eau sèche, c'est-à-dire débarrassée de tous vésicules d'eau en suspen- sion. En effet, la vapeur d'eau, employée sous cette forme poss- de une affinité marquée pour les solvants généralement employés dans le procédé dont il est question, l'alcool en particulier; de plus, elle est, comme on sait, condensable à la température ambiante. Sa chaleur spécifique est très notablement supérieure
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à celle de l'air. Enfin, employée à une température convenable, ( au voisinage de 100 à 150 C par exemple ) elle n'altère pas la résine synthétique.
Les avantages principaux réalisés sur les méthodes an- oiennes par l'emploi des perfectionnements faisant l'objet de l'invention sont les suivantes t a) L'affinité du gaz pour le solvant facilitera son extraction et ceci permettra éventuellement d'abaisser la tempéra- ture de traitement. b) La possibilité de condenser entièrement et à la tem- pérature ambiante le mélange gazeux constitué d'une part, par les vapeurs de solvants et autres produits volatils entraînés, et d'autre part, par le gaz spécial où se seront effectuées les opé- rations, permettra une récupération intégrale des solvants et autres produits volatils condensables,
On se trouvera.
en effet, en fin d'opération en présence d'un phlegme composé par exemple, d'eau (si l'on a travaillé dans une atmosphère de vapeur d'eau sèche) et d'alcool (si le vernis de résine synthétique est à base d'alcool) . On y trouvera même, à l'état liquide, le formol ou le phénol qui se trouvaient à l'état libre dans la résine synthétique ou qui se sont dégagés au cours des réactions. On a vu que les choses se passaient de façon beaucoup plus défavorable lorsqu'il s'agit d'opérer la con- densation des produits entraînés par une atmosphère formée d'air. c) L'atmosphère gazeuse utilisée possédera un potentiel calorifique notablement plus élevé que celui d'une égale masse d'air.
L'apport des calories au ein des pièces sera ainsi nota- blement plus considérable qu'avec l'air, permettant dans certains cas d'opérer à une température plus basse. Ce qui importe en effet dans les deux opérations envisagées c'est, plus que l'obtention d'une température donnée, la fourniture du travail calorifique nécessaire aux transformations phasiques ou chimiques de l'évapo- ration et de la polymérisation. Dans tous les cas, à température
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égale les phénomènes d'évaporation et de polymérisation se trouve- ront donc accélérés.
On a représenté, à titre d'exemple, au dessin annexé, un schéma d'installation permettant la réalisation de l'invention.
Oette installation comporte, en principe, un récipient I, constitué par une étuve, un autoolave ou une capacité quelconque close, un réchauffeur 2, d'un type approprié quelconque, un venti- lateur 3 ou déplacent* de gaz d'un type également quiconque. Ces divers appareils sont réunis par une tuyauterie 4,5 et 6, consti- tuant le circuit de circulation du flux gazeux. D'autre part, un condenseur 7 d'un type quelconque refroidi, par exemple, par l'air ou par un courant d'eau, est placé à côté de ce circuit auquel il est relié par des tuyaux 8,9. Un robinet 10 est placé sur la tuyau- terie 5 et un autre robinet 11 sur la tuyauterie 9. Le condenseur comporte, à sa partie inférieur, un robinet 12 pour la sortie des gaz et un robinet 13 pour la vidange des produits de condensation.
Accessoirement, une pompe à vide 17 -ou tout appareil à faire le vide- peut être connectée au condenseur 7 par un robinet 18. Enfin, sur le réchauffeur 2 est disposée une tubulure 14, munie d'un robi. net 15, pour l'arrivée du gaz spécial dans l'atmosphère duquel s'effectueront les opérations. Supposons,pour la clarté de l'exposa que ce gaz soit de la vapeur d'eau.
Les opérations s'effectueraient alors de la manière suivante:
1 .- Evaporation du solvant.- Les pièces ayant déjà subi, dans les conditions voulues, les traitements successifs du séchage et de l'imprégnation au vernis de résine synthétique, sont placées dans le récipient 1, qui peut être chauffé ou non,suivant les cas.
Au début de l'opération le robinet 10 est ouvert et le robinet II est fermé. Le réchauffeur 2 débite dans la capacité 1 d'abord de l'air chaud. Cet air vhaud se sature du solvant au con- tact des pièces; il retourne à l'étuve par la tuyauterie 5,6, tan- dis que l'excèdent du volume dilaté s'écoule vers le condenseur 7
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par la tuyauterie 8.
Le condenseur 7 laisse s'échapper à sa partie inférieure, par le robinet 13, le phlegme condensé; le gaz non condensable, constitué essentiellement par l'air initial contenu dans la capaci- té 1 s'échappe par la tubulure 12 dont le robinet a été laissé ouvert.
Le poids d'air en circulation dans les appareils étant sensiblement constant et le poids de solvant dilué dans cet air étant variable, la température de rosée de ce solvant sera égale- ment variable. Il arrivera donc un moment où le dispositif de ré- frigération du condenseur ne permettra plus la condensation. A ce moment, on ouvrira le robinet 15 qui admettra dans le réchauffeur la vapeur d'eau. Si le solvant de la résine synthétique est de l'all cool, il suffira d'admettre cette vapeur à une température voisine de 100 C. Le réchauffeur la débarrassera complètement de ses vési- cules d'eau, et l'asséchera afin qu'elle puisse réaliser les dési- sérata énumérés plus haut.
Au contact de cette vapeur sèche, les pièces contenues dans le récipient 1 se réchaufferont; la vapeur d'eau absorbera la vapeur d'alcool qui se dégagera. Au fur et à mesure de l'arrivée de la vapeur d'eau, l'excèdent de volume du flux gazeux ainsi cons- titué s'échappera vers le condenseur 7, où se déposeront à l'état liquide de l'eau et de l'alcool, tandis que l'air résiduel s'échap- pera dans l'atmosphère. Au bout d'un certain temps de ce régime, on n'aura plus en présence dans le circuit que de la vapeur d'eau et des vapeurs de solvant, si bien que la condensation sera facile puisqu'elle pourra s'effectuer, pour l'alcool, à une température voisine de 80 et, pour la vapeur d'eau, à une température voisine de 100 .
C'est-à-dire que, pratiquement une circulation d'eau pro- venant d'une distribution quelconque d'usine ou même le simple effet de refroidissement de l'air sur le condenseur convenablement disposé, permettront de réaliser la récupération des solvants.
En fin d'application du traitement, il ne restera plus
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que les vapeurs diluées dans l'atmosphère condensable contenue dans le circuit 1,4,8,7,2,6 on pourra récupérer cette atmosphère elle-même en faisant fonctionner le déplaceur de gaz 3 ce qui obligera ainsi cette atmosphère à traverser le condenseur 7, où elle se condensera.
2 .- Polymérisation.- Les pièces seront traitées comme précédemment dans la capacité I. La vapeur d'eau est admise, par la tubulure 15, dans le réchauffeur 2 où elle est sèchée.
On choisit la température de la vapeur d'eau à la sor- tie du réchauffeur 2 selon la nature des pièces. La polymérisa- tion sera d'autant plus rapide que cette température sera plus élevée, naturellement dans les limites compatibles avec la nature des pièces:
En raison de sa chaleur spécifique élevée, la vapeur sèche permettra, à température égale, un apport de calories plus considérable qu'une atmosphère d'air.
Les opérations se poursuivent comme dans l'opération précédente.
Le flux gazeux sera condensé soit dans le condenseur 7, comme il a été dit pour la phase d'évaporation, soit dans un bac de condensation quelconque, ou bien libéré dans l'atmosphère. L'emploi du condenseur sera toujours mieux désigné si l'on désire récupérer les traces de solvants ayant pu échapper à la phase opératoire pré- cédente, ou si l'on veut récupérer les diverses vapeurs condensa- bles dégagées pendant la polymérisation de la résine,telles,par exemple, le phénol et le formol.
Accessoirement, on pourra appliquer le vide dans la capa- cité 1 pour enlever les dernières traces de produits volatils;cette opération peut s'effectuer soit à la fin de la phase d'évaporation, soit à la fin de la phase de polymérisation. A cet effet, la pompe à vide 17 sera connectée par le robinet 18 au condenseur 7.
Les produits condensables ainsi aspirés traverseront donc le condenseur ou ils se déposeront.
Bien entendu, la réalisation de l'invention n'est nul -
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lement limitée aux modes de réalisation deprésentés et décrits. En particulier, la nature du gaz spécial ou de la vapeur employés pour constituer l'atmosphère des opérations dont il a été question pourra être quelconque, pourvu qu'elle réponde aux donditions indi- quées. D'autre part, la nature et la disposition des appareils utilisés pour cette réalisation pourront également varier, pourvu qu'ils permettent d'atteindre les buts proposés.
REVENDICATIONS.
I.- Perfectionnements aux procèdés d'imprégnation de pièces en bois, tissu, papier, carton, métal ou autres substances quelconques par les vernis de résines synthétiques, caractérisés par le fait que les opérations connues d'extraction des solvants et de polymérisation de la résine incorporée aux pièces sont effectuées dans une atmosphère gazeuse capable d'absorber ou d'entraîner les solvants et susceptibles d'être condensée aux températures couran- tes.