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PROCEDE PERFECTIONNE POUR FABRIQUER DES FEUILLES
DE PYROXYLINE .
La présente invention a trait à la fabrication des feuilles de pyroxyline du genre de celles dont on se sert pour fabriquer le verre feuilleté ou "sans éclat" et pour des applications analogues. Elle a particulièrement pour objet un procédé permettant de produire des feuilles de ce genre sous forme d'un ruban ou feuille continu et éliminant les ennuis et la dépense inhérents au présent procédé actuel de fabrication de blocs destinés à être découpés.
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Pour faire ressortir l'importance de l'invention, on rappellera en quoi consiste ce procédé actuel. Dans ce procédé, on prépare une masse plastique composée d'un ester de cellulose (nitrate ou acétate de cellulose), d'un plas- tifiant (tel que le camphre) et d'un dissolvant. Après filtrage, la matière, qui est alors une masse lourde et semi- solide plus ferme que la pâte à pain, est laminée pendant un temps considérable entre des rouleaux de calandre chauf- fée et à haute pression pour éliminer une partie du dissol- vant et malaxer parfaitement les éléments de la masse.
A sa sortie de la calandre sous forme de plaques grossières, on place la matière dans des moules à l'intérieur d'une presse hydraulique et on l'y soumet à un chauffage et à un refroi- dissement sous une pression élevée, ce qui soude les plaques les unes aux autres et forme un bloc ayant les dimensions du moule. On découpe alors ce bloc en tranches d'épaisseur convenable dans une machine analogue à une raboteuse. Les feuilles ainsi obtenues sont souples et molles et contien- nent une certaine proportion de dissolvant qu'on enlève en suspendant les feuilles dans un séchoir convenable dont l'atmosphère est convenablement réglée et dans lequel elles restent pendant quelques jours ou même quelques semaines.
Dans la mise en pratique de ce procédé, on a trouvé qu'il est nécessaire de prendre beaucoup de précautions compliquées et excessivement coûteuses pour assurer la propreté des feuilles, étant donné qu'on a trouvé que les particules de matières étrangères, en particulier de rouille, même lors- @ qu'elles sont extrêmement petites, produisent des tâches qui rendent le produit défectueux et occasionnent des déchets sérieux.
On a aussi trouvé que des irrégularités, lignes de stratification ou marques de couteau sont produites par le découpage des blocs en tranches dans la raboteuse, et que le pressage à l'aide de plagies ntenlève.pas toujours
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d'une façon permanente ces irrégularités qui tendent au con- @ traire à réapparaître si l'on "vaporise" la fouiller ulté- @ rieurement comme il est fréquemment nécessaire dans l'utili- '.o (I1 sation du produit fini.
Les machines et l'équipement néces- saires pour produire les bloos, les découper en tranches et sécher ou vieillir les tranches sont ooûteux. et le temps qu'exigent ces opérations est très long, de sorte que la quan- tité de matière en cours de traitement est grande et que la place nécessaire pour l'emmagasinage et le séchage est très grande. On a en outre trouvé que les marques de transpira- tion et les traces des doigts des mains des ouvriers qui manipulent les feuilles individuelles sont aussi une cause de pertes sérieuses.
La présente invention permet de produire une feuille continue directement à partir de la masse plastique sans qu'il soit nécessaire de malaxer cette masse dans des calandres chaudes, de la transformer en blocs ou de la découper en tranches. Les feuilles continues produites par le présent procédé sont d'un genre tel que, lorsqu'elles ont été finies, lissées ou polies et séchées ou vieillies par un procédé spécial faisant l'objet de la demande de brevet belge du 3 Avril 1930, ayant pour titre "Procédé de finissage des feuilles de pyroxyline", elles sont plates et polies et exemptes d'une façon permanente, de lignes de stratification, marques de couteau et irrégu- larités d'épaisseur.
L'invention est basée sur la découverte importante qu'un mélange de pyroxyline de grande viscosité tel que celui qui a été appliqué jusqu'à ce jour dans le procédé "au bloc", et qui peut être considéré comme étant un gel colloïdal, peut, lorsqu'il est soumis à une pression suffisamment grande, être extrudé à travers une fente ou orifice pour constituer une feuille dont la résistance mécanique et la
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ténacité sont suffisantes pour qu'elle puisse être manipulée ou séchée dans un appareil convenable, et que, étant donné qu'une feuille de ce genre contient une quantité relative- ment faible de dissolvant, on peut la finir et la lisser ou la polir convenablement, en particulier par le procédé susmentionné.
Le mélange dont on se sert est une masse plas- tique lourde qui est en général plus ferme que la pâte à pain et qui ne contient qu'une quantité relativement faible de dissolvant en comparaison avec une solution de pyroxyline; en fait, cette quantité est si faible qu'il n'est pas néces- saire de la récupérer.
On avait déjà cherché à produire une feuille de pyroxyline en extrudant une solution de pyroxyline à travers un orifice (brevet français ? 388.755 du 8 Juin 1907). Tou- tefois, dans ce cas, on faisant usage d'une solution liquide de faible viscosité qui pouvait passer à travers l'orifice sous l'action de la pesanteur ou par l'application d'une faible pression, et le procédé était pour ainsi dire un pro- cédé de "coulée" consistant à,déposer une solution liquide sur une surface plane. La feuille susceptible d'être pro- duite par ce procédé contient une quantité si grande de ,dissolvant que la perte de ce dissolvant rendrait le procédé
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économiquement imppatticable et qu'il est nécessaire de pré- voir des moyens pour la récupérer.
Par l'application d'un mélange sous forme d'un gel colloïdal, la quantité de dissolvant qu'il est nécessaire dtextraire de la feuille après qu'elle a été extrudée est si faible qu'il n'est pas nécessaire de prévoir de moyens pour récupérer le dissolvant et que la perte est peu élevée.
L'invention est susceptible d'être mise en pratique de l'une 'ou l'autre des deux façons suivantes. Suivant la première, on élimine le dissolvant en insufflant de l'air
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ou un gaz convenablement chauffé et conditionné sur la feuille au moment et après qu'elle sorte de l'orifice; suivant la seconde, la feuille est reçue à sa sortie de la filière d'extrudage dans un bain qui solidifie ou fixe la pyroxyline en extrayant le dissolvant ou l'agent de disper- sion en tout ou en partie ou en le remplaçant en toutouen partie par un corps volatil non dissolvant convenable, qui peut ensuite être éliminé facilement par séchage. Dans l'un et l'autre cas, le mélange plastique dont on se sert est d'un caractère entièrement différent de la solution liquide décrite dans le brevet français susmentionné.
Le présent procédé présente le très grand avantage pratique qu'on peut faire usage d'un mélange qui est exac- tement la même que celui dont on se sert habituellement pour le procédé au bloc et qui ne contient pas une proportion plus grande de dissolvant. En outre, le mélange peut être à base de nitrate, d'acétate, de formate}etc.. de cellulose, mais l'agent de dispersion appliqué dépendra du point,de savoir si cet agent doit être extrait de la feuille par l'un ou par l'autre des procédés à sec ou au mouillé pré- cédemment décrits.
Un autre avantage important du présent procédé réside dans le fait qu'on peut envelopper entiè- rement et protéger complètement la masse contre les pous- sières et la rouille pendant toute la durée de son traite- ment, de sorte que les pertes résultant de ces causes et la dépense nécessaire pour protéger la masse contre les matières étrangères qui constituent l'un des défauts principaux du procédé au bloc sont éliminées. Il n'existe pas de''feuilles individuelles à manipuler, ce qui supprime les dépenses et déchets.
La transformation d'un gel colloïdal ou pyroxy- line en Veuilles par extrudage présente de grands avantages.
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Le terme "gel colloidal" possède ici sa signification usuel- le, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un mélange de particules solides et d'un dissolvant, mélange dans lequel le dissolvant occupe les espaces compris entre les particules solides et pénètre jusqutà un certain point dans ces particules, par opposition à une solution-colloïdale dans laquelle les par- ticules solides sont entièrement environnées par le dissol- vant et ne se touchent pas les unes les autres mais peuvent au contraire être considérées comme flottant dans le dis- solvant.
Comme l'invention peut être mise en pratique à l'aide dtune grande variété de machines dont la construction particulière n'est pas essentiellepour faire comprendre cette invention, étant donné que des machines de ce genre sont bien connues de l'homme du métier, on n'a pas décrit ici de machines particulières et l'invention n'est pas limitée à leur application.
Dans le dessin annexé
Fig.l est un schéma représentant la succession des diverses phases de l'invention.
Pour réaliser l'invention, on mélange d'abord les différents ingrédients dont on se sert habituellement pour produire un mélange de pyroxyline approprié au procédé au bloc, savoir : un ester de cellulose approprié au but visé (acétate, formate, etc.); du camphre -- naturel ou synthé- tique - ou quelque autre plastifiant convenable; et un dissolvant, qui est de préférence l'alcool.
A titre d'exemple, on indiquera la formule suivante:
105 kg de pyroxyline (poids à sec)
35 kg de camphre 87s5 kg d'alcool
530 gr d'urée.
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Dans la pratique, on dissout le camphre dans l'al- cool, puis on le malaxe avec le nitrate de cellulose dans un malaxeur A jusqu'à ce qu'on ait obtenu une masse plastique convenable d'homogénéité parfaite. Cette masse est un gel colloïdal) le rapport entre le dissolvant et les éléments solides étant si faibles que le dissolvant est entièrement enveloppé ou absorbé par les particules solides et que celles- ci ne sont en aucun cas environnées par le dissolvant. Dans la pratique, et avec les proportions mentionnées, le mélange sera un peu plus ferme qu'une pâte à pain. On fait ensuite passer le mélange à travers un filtre-presse hydraulique con- venable B muni de toiles de 243 gr. au m2,ae qui enlève les matières étrangères susceptibles d'avoir été introduites avec les ingrédients.
A sa sortie du filtre-presse B, le mélange pénètre dans une presse d'extrudage convenable Ç susceptible de le refouler à travers un orifice allongé ou fente convenable pour constituer la feuille. Il faut que cette presseC soit capable d'exercer une pression très élevée (de ltordre de 70 à 140 kg par centimètre carré par exemple)' l'orifice et de faire avancer la matière d'une façon continue. Ces presses existent et sont employées couramment dans l'indus- trie, les dimensions et la forme de l'orifice étant choisies selon les dimensions et l'épaisseur de la feuille à produire.
On a trouvé qu'il est entièrement praticable d'employer soit une fente rectiligne, soit une fente annulaire. Dans ce der- nier cas, on obtient une feuille tubulaire qu'on ouvre et déploie ensuite.
La feuille quisort de l'orifice de la presse d'extrudage contient la même proportion de dissolvant que le mélange appliqué et est encore plastique et souple, quoique suffisamment résistante pour se supporter d'elle-même dans son passage sur des rouleaux. Le dissolvant que renferme la
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feuille est alors éliminé dans un éliminateur de dissolvant
D qui peut être de tout genre désiré, selon la nature du mélange appliqué et la proportion et la nature des ingré- dients. Cet éliminateur de dissolvant peut être soit un sé- choir dans lequel le dissolvant est éliminé par de l'air préférablement chauffé, soit un bain d'une nature propre à extraire le dissolvant de la feuille.
Dans la pratique, il peut être avantageux de recevoir la feuille dans la chambre d'élimination du dissolvant directement à sa sortie de la presse.
Le finissage, le lissage et le polissage de la feuille ne font pas partie de l'invention mais, pour mieux faire comprendre l'invention, on remarquera que ces opérations peuvent être combinées avec l'élimination du dissolvant et s'effectuer simultanément avec cette dernière. Le procédé de finissage de la feuille est décrit dans la demande de brevet précitée et il n'est donc pas nécessaire de le décrire.
La feuille produite par la presse et sortant de l'éliminateur de dissolvant est continue, ce qui la distingue des feuilles individuelles produites par le procédé au bloc.
La feuille est entraînée à travers les phases de traitement successives auxquelles elle est soumise, n'a jamais besoin dtêtre touchée par les mains des ouvriers et peut être com- plètement protégée contre les poussières. En modifiant la longueur et la largeur de ltorifice et sans qu'on ait à effectuer des dépenses considérables, pour de nouvelles ma- chines, la feuille peut recevoir toutes largeurs ou épaisseurs requises. Le déchet peut aussi être diminué dans une mesure extrêmement grande, étant donné qu'on peut donner à la feuille continue la largeur la plus appropriée à l'usage particulier qu'elle est appelée à recevoir.
Il n'existe pas de marques de couteau ou autres irrégularités sur les feuilles produi- tes et l'on évite par conséquent de traiter les feuilles en
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vue d'éliminer ces irrégularités ou le risque qu'elles réap- paraissent après avoir été éliminées. Une matière excellente peut être produite à une vitesse très grande et le déchet est réduit au minimum.