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Procède et appareil pour la, fabrication de papiers et cartons imprégné s de caoutchouc.
Cette Invention est relative à un procédé et à un appareil pour la fabrication de papiers et cartons de cellulose imprégnés de caoutchouc de manière à leur donner une résistance et une souplesse les rendant aptes à remplacer le cuir animal dans de nombreuses applications.
Elle a pour but d'assurer un caoutchou;tage pénétrant toute l'Épaisseur des papiers et cartons et s'étalant syr toute leur surface malgré une consommation réduite de caoutchouc.
Dans ce but, le procédé, objet de l'invention consiste à opérer l'imprégnation des papiers et cartons par introduction de caoutchouc liquide, sous forme de latex de préférence ou de dissolution de caoutchouc, entre deux ou plusieurs feuilles de papier ou de carton, éventuellement préalablement grattées sur les faces adjacentes et par application de caoutchouc sur les faces de ces feuilles qui sont ensuite collées l'une à l'au- @ tre par passage'dans des presses dont Inaction assure à la fois
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l'assemblage des feuilles et la pénétration du caoutchouc dans leur épaisseur.
Dans la réalisation pratique de l'invention, l'imprégna- tion peut en outre êtrefavorisée par une action d'aspiration du caoutchouc liquide à travers les feuilles de papier ayant pour effet d'augmenter la pénétration en forçant le caoutchouc à pénétrer les papiers ou cactons buvards dans leur épaisseur.
De plus afin d'accélérer ou de favoriser l'adhérence des feuilles entre elles au moment duncaoutchouetage, ces feuilles peuvent recevoir, avant leur passage entre les presses, une imprégnation à l'aide de produits accélérateurs ou colloïdaux.
L'appareil servant à la réalisation du procédé comporte essentiellement une cuve à double paroi destinée à contenir le caoutchouc liquide e un système de rouleaux, à périphérie souple et élastique, qui entraine des toiles métalliques condui. sant les feuilles de papier ou cartons buvards dans le bain d'imprégnation et qui agit comme presses pour réaliser l'assem- blagé des feuilles qui sont délivrées, après collage , à une toile métallique conductrince passant dans un séchoir et éven- tuellement dans des appareils de vulcanisation appropriés.
Les feuilles à traiter sont déroulées de façon continue de rouleaux coopérant avec des dispositifs de grattage et sont amenées aux toiles métalliques conductrices entre le système de rouleaux élastiques , en formant entre elles un certain angle dans lequel est opérée une alimentation du produit imprégnant; une alimentation semblable est en outre opérée sur les faces extérieures de ces feuilles avant leur passage entre les rou- leaux élastiques -supérieurs faisant' partie du système de rouleau conduisant les toiles métalliques.
Entre les jeux de rouleaux conduisant les toiles
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métalliqueq peuvent,en outre, êtred isposées contre ces toiles, des boites d'aspiration et de refouement plongées dans le produit contenu dans la cuve et en communication avec une pompe aspirante et foulante créant ainsi la circulation au travers des feuilles à trai ter. edessin ci-joint montre,à tiotred'exemple des appareils convenant pour la réalisation du procédé..
La fige I montre schématiquement en élévation et coupe l'ensemble d'un appareil vertical.
La fige 2 montre séparément en plan le dispositif d'aspi- ration et de refoulement coopérant avec le dispositif d'impré- gnation.
La fige 3 est une coupe t:eansversale d'une boite du dispositif d'aspiration.
Les fige 4 et 5 sont deu--- vues schématiques analogues à la fige I montrant deux variantes d'exécution d'appareil.
L'appareil représenté par la fige I comporte une cuve ou récipient I de forme convenable pourvu d'une double paroi formant une chambre 2 à eau à température appropriée à l'action du aoutchoutage et à la stabilisation du produit imprégnant et alimentée par exemple par un tuyau 3 muni d'un robinet de ré- glage 4. Cette cuve contient le caoutchouc liquide 5 de préféren- ce à l'état de latex et est pourvue dans sa partie inférieure d'un conduit de vidange 6 normalement fermé par un robinet 7.
Dans cette cuve sont montés sur des axes 8 deux rouleaux 9 et 10 à périphérie souple et élastique, es rouleaux sont pla- cés de façon à être normalement immergés dans le caoutchouc liquide contenu dans la cuve ou le récipient I et dont la fluid-i- té plus ou moins grande et la stabilité peuvent être maintenues par le chauffage produit par lacliambre 2; ils peuvent être /.
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pressés l'un contre l'autre sous une pression réglable et être éventuellement mis en rotation die l'extérieur de la cuve par une commande quelconque.
Au-dessus de ces rouleaux et au-dessus du niveau normal du contenu de la cuve I sont montas d'une façon anald.gue deux rouleaux semblables II et 12 exerçant une pression l'un contre l'autre etmis en rotation par une commande appro- priée. Sur les rouleaux 10 et 12 passe une toile métallique sans fin 13 à mailles ouvertes qui coopère avec une toile métal- ligué semblable 14 qui passe sur lee rouleaux II entre les rouleaux inférieurs 9 et 10, contourne le rouleau Io et s'élève avec la toile 13 pour passer avec celle-ci entre deux rou- leaux comprimeyrs 15 et 16 à périphérie molle et élastique, con- tourner ensuite le rouleau 16, redescendre dans la cuve I, où elle passe sur de petits rouleaux tendeers 17 et revenir ensuite sur la périphérie du rouleau inférieur 9 d'où elle retourne au rouleau supérieur II.
Les rouleaux tendeurs 17 sont munis à leur extrémité de palettes 18 de faon à agiter le produit impré gnant contenudans la cuve I, lorsque ces rouleaux sont mis en rotation par la toile métallique 14 entrainée par le rouleau supérieur II.
A côté du rouleau comprimeur 16 est disposé un rouleau tendeur 19 sur lequel passe une toile métallique conductrice 20 sansffin, maintenue sous tension par un rouleau 21, guidée par des rouleaux 22 et se déplaçant dans la direction de la flèche 23.
Cette toile est suivie d'un certain nombre de rouleaux ou dé- vidoirs creux 24 disposés en quiconce à deux niveaux différents dont le rôle sera indiqué plus loin et auxquels fait suite un rouleau 25 destiné à reoevoir le produit traité. Entre ces rouleaux 24 de même que sous la toile conductrice 20 sont disposés des ventilateurs 26 destinés à éaccélérer le sèchag du produit cir-
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culant, comme, on le verra plus loin, sur la toile 20 et sur les rouleaux 24.
Au-dessus de la cuve I et de part et d'autre de l'axe de cel- le-ci, sont disposés des rouleaux 27 portant des bobines de papier à imprégner dont les feuilles ou bandes continues 28 et 29,passent à mesure de leur déroulement sur des rouleaux tendeurs 30 dis- posés au-dessus des rouleaux II et 12 à une certaine distance de telle sorte que les bandes de papier, amenées entre ces rouleaux II et 12 forment entre elles un angle aigu 31.
Dans c et angle est disposé un distributeur 32 du liquide d'imprégnation ( latex) Deux autres distributeurs semblables 33 et 34 sont disposés de part et d'autre des feuilles 28 et 29 au-dessus des rouleaux II et 12 de manière que le liquide d'imprégnation, le latex par exemple déversé par les distributeurs 32,33 et 34 se réssemable d'une part dans la poche formée par l'angle 31 entre les deux feuilles de papier 28 et 29, et d'autrepart, entrela surface extérieure de ces feuilles et les rouleaux II et 12 comme cela est indiqué en 35. Dans le voisinage des rouleaux tendeurs 30 sont disposés au-dessus des feuilles ou bandes de papier 28 et 29 des distribu- teurs 36 servant à répandre sur les feuilles à traiter un produit accélérateyr et colloïdal rendant le papier plus absorbant et diffusif pouh le latex.
Contre chacun des rouleaux portant les feuilles 28 et 29 s'appuie une rape 37 en papier verré par exemple, portée par une courroie 38 ,suspendue en 39 et soumise à l'action d'un poids 40 ayant pour effet de faire exercer à la rape 37 une certaine pres- sion contre la surface du papier en déroulemento L'appareil décrit jusqu'ici fonctionne de la manière suivante :
Les bandes ou feuilles de papier 28 et 29 au f ur et à mesure de leur déroulement, sont grattées par les rapes 37/sur la sur-
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face par laquelle élis viendront en contact âpres-passage sur les rouleaux tendeurs 30. Dans leur parcours, ces feuilles reçoivent tout d'abord une certaine quantité de liquide, accélérateur @ fournipâr les distributeurs 36.
Elles reçoivent en- suite, entre elles, dans l'angle 31, une certaine quantité du produit imprégnant fourni par le distributeur 32 et sont réunies entre les rouleaux II et 12 entre lesquels elles son$ entraînées par les toiles métalliques 13 et 14 tout en recevant une appli- cation du liquide imprégnant fourni,. sur leur face extérieure par les distributeurs 33 et 34? Les deux feuilles aisi alimentées du liquide imprégnant passent alors entre les rouleaux II et I2 qui exercent par l'intermédiaire des toiles métalliques une pression assurant la pénétration du liquide imprégnant dans l'épaisseur des feuilles. es feuilles sont ensuite conduites entre les toiles dans le liquide imprégnant 5 contenu dans la cun ve I et passent entre les rouleaux presseurs inférieurs9 et
10.
Elles contournent le rouleau 10 entre les deux toiles et remontent avec celles-ci entre les rouleaux comprimeurs 15 et 16 qui expulsent, par leur pression, le liquide imprégnant en excès qui retombe dans la cuve. Après passage entre les rouleaux 15 et 16 les feuilles juxtaposées adhérentes l'une à l'autre et imprégnées par le produit imprégnant , latex par exemple: con- tournent le rouleau comprimeur 16 et, se séparent des toutes 13 et 14, la,toile 13 continuant son ascension vers le rouleau su- périeur 12 tandis que la toile 14 retourne vers le rouleau II en passant sur les rouleaux -tendeurs17.
La feuille imprégnée formée des feuilles collées est alors reprise par la toile métallique 20 conductrice et est aménée par celle-ci aux rouleaux 24 sur lesquels elle passes alternati-
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vement sur la rangéeinférieure et sur la rangéesupérieure com- me le montre le croquis. Pendant son passage sur la toile 20 et entre les rouleaux 24, la feuille traitée forme des feuilles
28 et 29.primitives assemblées et imprégnées est soumise à l'ac- tion des ventilateurs 26 qui accélèrent le séchage.
Dans la plupart des applications industrielles, ce papier caoutchouté doit être vulcanisé afin de rendre le caoutchouc in- sensible au froid et à la chaleur? Cette vulcanisation peut se faire par tout procédé de vulcanisation connu, par exemple par passage dans un bain approprié à la sortis du séchoir formé dans l'exemple représenté par les rouleaux 24?
Dans l'exemple ci-dessus décrit, l'imprégnation s'obtient par ce fait que les feuilles de papier 28 et 29, recouvertes du produit imprégnant sur leurs faces adjacentes et sur leurs faces extérieures sont soumises à la pression du système de rouleaux
II et 12 et 9 et 10, alors qu'elles sont maintenues entre les toiles métalliques 13 et 14.
dette,imprégnation peut, si one le désire, être renforcée par une aspiration et un re foulement du liquide impréghant c'est-à-dire du caoutchouc liquide, en tra- vers de l'épaisseur même des feuilles en traitement. A cet effet, l'appareil peut;être complété ,comme le montre la fig.I par une boite d'aspiration 41 disposée d'un côté des toiles métalliques 13 et 14 dans leur parcours entre la paire de rouleaux supérieurs
II et 12 et la paire dee rouleaux inférieurs 9 et 10. Cette boite d'aspiration 41 est reliée par un tuyau 12 à une pompe 43 pour- vue d'un régulateur d'aspiration 44 et dont le tuyau de refoule- ment 45 est relié à une boite46 analogue à la boite 41,servant de boite de refoulement et disposée de l'autre côté des toiles métalliques 13 et 14.
La fige 2 montre schématiquement en plan cette disposition.
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Les boites d'aspiration et de refoulement 41 et 46 peuvent être constituées de la façon connue par des boites fermées de yous 08tés et munies sur la face adjacente aux toilnes métal- liques d'une fente ou ouvertured'aspiration 47 ( fig.3) séten- dant sur toute la longueur des bottes dans le sens de la largeur des feuilles ou bandes de papier ou carton circulant avec les toiles. Dans ces conditions, ces boites 41 et 46 étant immergées dans le liquide imprégnant 5 contenu dans la cuve, la boite 41 oblige le liquide imprégnant à traverser les feuilles 28 et 29 dans toute leur épaisseur. Il en est de même en ce qui concerne la boite de refoulement 46.
L'invention n'est évidemment pas limitée aux détails de réalisation de 1'appareil ci-dessus dérlit, donné uniquement à titre d'exemple. C'est ainsi notamment que la disposition des toiles conductrices dans la cuve I pourrait tout aussi bien être horizontale au lieu de verticale à condition d'as- surer le passage des feuilles ou bandes de papier 28 et 29 au moyen des rouleaux-guides entre les toiles 13 et 14, après alimentation du liquide d'imprégnation tant entre les faces adjacentes que sur les faces extérieures de ces bandes ou feuilles.
La fig. 4 montre une disposition de ce genre appliquée à l'assemblage de trois feuilles de papier imprégné. Dans cet exemple la cuve I pourvue de sa double enveloppe 2 est alimentée de latex jusqu'à,un niveau constant par un réservoir
48 coopérant avec un petit récipient 39 à niveau constant relié à la cuve I par un tuyau 50. Les trois feuilles de papier 51-52-53 venant des rouleaux 54 coopérant avec les rapes 37 déjà décrites, et alimentées de latex par les dispositifs d'a- limentation 32 passent entre des rouleaux 55-56 servant de
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rouleaux donducteurs à deux toiles métalliques 57 et 58.
La toile métallique supérieure 57 passe sur un rouleau tendeur 59 ensuite sur un rouleau conducteur 60 et un rouleau tendeur supérieur 61 de position réglable en hauteur, pour retourner ensuite au rouleau 55La loil-e 58 d'autre part venant du rouleau 56 passe sur un rouleau presseur 62 coopérant avec le rouleai 59 et sur un rouleau conducteur 63 pour continuer son parcours à l'extérieur de la cuve I en passant sur un rouleau conducteur 64 un rouleau tendeur 65 un second rouleau conduct teur 66 et revenir ainsi au rouleau 56.Sous la toile 58 sont disposées des boites d'aspiration 67 reliées par une tuyauterie 68 à une conduite principale d'aspiration 69 raccordée à une pompe aspirante 70 refoulant le latex par un tuyau 71 dans le récipient 49 à niveau constant.
Lors du fonctionnement le latex est maintenu dans la cuve I jusqu'au niveau 72 et les feuilles de papier buvard 51-52-53 entre lesquelles le latex est étalé en 73, sont conduites par les toiles 57 et 58 entre les presses d'assemblage 55-56.
L'ensemble des feuilles entre alors dans le bain de latex, est traversé de latex par l'aspiration des boites 67, es serré ehtre les deux toiles 57-58 contre les presses formées par les rouleaux 59 et 62 conttnue ensuite son parcours immergé est traversé de nouveau de latex par l'action de laseconde série de boites d'aspiration 67, est comprimé de nouveau entre les rouleaux 60 et 63 ou le latex en excès est exprimé et retombe dans la cuve I. Les feuilles assemblées sont alors conduites comme précédemment à la sécherie dans la direction de la flèche 74.
L'appareil est complété par des distributeurs 75 d'eau claire servant au nettoyage des brins extérieursdes toiles 57
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et 58 et coopérant éventuellement avec des bacs 76 recolteurs d e l'eau derinéage.
En vue d'économiser du latex, certains genres de papiers très absorbants peuvent aussi être imprégnés sans être immergés complètement. Dans ce cas, comme le montre la fig. 5 les toiles 57 et 58 conduites entre les rouleaux externes 55 et 56 et 60-
63 coopèrent uniquement avec les boites d'aspiration 67. Le latex ne remplit pas la cuve I mais est amené par le tuyau 50 à des tuyaux d'alkmentation 77 distribuant le latex sur les toiles un peu avant passage sur les boites d'aspiration 67. Par suite de l'aspiration de la pompe 70 le latex traverse les toiles dondudtrices et le papier qui est ainsi imprégné et dirigé ensuite vers la sécherie. L'excés de latex, exprimé par le pas- sage entre la dernière presse de l'appareil, tombe dans la cuve l d'où il est encuite recueilli.
Dans cette construction de même que cens celle montrée par la fig. 4, les rouleaux conducteurs des toiles et les rouleaux presseurs doivent evidemment être commandés de façon à entrainer les toiles et le papier.
Les deux toiles métalliques conductrices agissent égale- ment comme toiles protectrices des feuilles de papier.
Quel que soit l'appareil utilisé, la feuille de papier .caoutchouté peut, après séchage, passer au laminoir et de la suivant les besoins, dans des rouleaux graveurs, gaufr-eurs, etc.
Eventuellement, le papier peut être coloré , avant caoutchoutage ' de manière à obtenir les teintes désirées.
Les appareils décrits ci-dessus à titre d'exemple réalii- sant l'imprégnation des feuilles de papier ou carton fabriqué, le -procédé appliqué peut être désigné sous le nom de procédé par voie sèche par opposi tion à certains procédas dans lesquels
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l'imprégnation s'opère sur une pâte dê papier ou matière de base en colurs de fabrication. Ce procédé par voie sèche permet l'obtention d'une feuille continue ou encore de., feuilles d'un format déterminé si l'on fait suivre les appreils décrits d'un dispositif de coupage assurant lee sectionnement à longueurs déterminées de la bande formée par la réunion des @@@@ feuilles imprégnées.
L'intensité de l'imprégnation peut être variée à volonté selon la vitesse de déroulement du papier ainsi que sui- vant la longueur de son parcours dans la cuve contenant le liquide d'imprégnation ou encore suivant l'action plus ou moins intense d'aspiration réalisée par les boites 41 et 46. fendant l'opération d'imprégnation, les galettes 18 dont sont munis les rouleaux tendeurs 17 remuent le bain et empê chent tout dépose
R e s u m é. - ----------------
L'invention a pour objet :
I/ Un procédé pour la fabrication de papiers et cartons de cel- lulose imprégnés de caoutchouc, ce procédé consistant à opérer l'imprégnation des papiers et cartons par introduction de caout- chouc liquide, sous forme de latex entre deux ou plusicurs feuil- les de papier ou carton, éventuellement préalablement grattées sur leurs faces adjacentes et par application de caoutchou; sur les faces opposées de ces feuilles qu' sont ensuite collées l'une à l'autre par passage dans des presses dont l'action assure à la fois l'assemblage des feuilles et la pénétration du caoutchouc dans leur épaisseur.
2/ Une forme d'exécution du procédé mentionné sous I, caractérisée en ce que l'imprégnation dans l'épaisseur des feuilles ou cartons à traiter est favorisée par une action d'aspiration et de refou-
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lement exercée sur lecaoutchouc liquide formant lebain de traitement dans lequel passent les feuilles en vue de leur assem- blage et de leur imprégnation.
3/ Une forme d'exécution du procédé mentionné sous I ;et carac- térisée en ce que ladhérence des feuilles entre elles aiu moment du caoutchoutage est favorisée par une imprégnation des feuilles à l'aide de produits accélérateurs ou colloidaux avant leur passage entre les presses.
4/ Un appareil pour la réalisation du procédé mentionné sous I à 3 caractérisé par une cuve à double paroi destinée à con- tenir du caoutchouc liquide, et par un système de rouleaux à périphérie souple et élastique qui entrainent des toiles métal- liques conduisant les feuilles dans uh bain d'imprégnation et qui agissent comme presses pour réaliser l'assemblage des feuil- les qui sont livrées ensuite à unetoile métallique conductrice passant dans un séchoir et éventuellement dans des appareils de vulcanisation.
5/ Un appareil du genre mentionné sous 4, caractérisé en ce que les feuilles à traiter sont soumises, au moment de leur déroule- ment, sur les faces devant venir en contact l'une avec l'autre, à l'action de rapes pressées contre les rouleaux portant le papier à traiter* 6/ Un appareil du genre mentionné sous 4' à 5 caractérisé par un système de rouleaux formant presses comportant une paire de rouleaux inférieurs, immergés dans le liquide d'imprégnation et une paire de rouleaux supérieurs, ce système de rouleaux ser- vant à entrainer deux toileà métalliques entre lesquelles passent les feuilles de papier à imprégner,
ces toiles métalliques effectuant un parcours conjoint jusqu'à une paire de. rouleaux comprimeurs élevant des feuilles traitées le liquide
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imprégnant en excès.
7/ Un appareil du genre mentionné sous 4, 5 eL 6 caractérisé en ce que, avec une cuve d'imprégnation, coopère une toile conjduc- trice amenant les feuilles traitées et juxtaposées à un séchoir formé de rouleaux creux sur lesquels passent les bandes ou feuilles qui sont soumises pendant leur passage sur la toile conductrice etsur ces rouleaux à 11'action de ventilateurs.
8/ Un appareil du genre mentionné sous 4, 5, 6 et 7 caractérisé par des dispositifs d'alimentation de liquide imprégnant plaças d'unje part entre les feuilles à traiter et d'autre part entre ces feuilles et les rouleaux en trainant les toiles métal- liques.
9/ Un appareil dy genre mentionné sous 4 à 8 caractérisé en ce que les toiles métalliques entrainant les feuilles à traiter entre le système de rouleaux formant presses, coopérent avec des boites d'aspiration du liqu'de imprégnant, boites qui sont raccordées à une pompe déterminant une circulation dans l'é- paisseur des feuilles à traiter- IO/ Un appareil pour la fabrication de papiers et cartons impré- gnés de caoutchouc, cet appareil agissant sur des feuilles de papier ou cardon fabriqué, et par suite à l'état sec, et étant construit et fonctionnant en suhstance comme décrit et représenté à titre d'exemple soit par les fig. I à 3, soit par la fig.4 ou la fig. 5 des dessins annexés.