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Procédé d'imprégnation au latex de produits textiles'épais, sous une pression hydraulique élevée.
La présente invention est relative à l'imprégnation au latex de produits textiles particulièrement épais.
Cette invention n'a aucun rapport avec l'imprégnation des fils et des tissus par des solutions de caoutchouc à base de solvants organiques, tels que le benzène, l'essence, le tétra chlorure de carbone, etc. , ni avec l'imprégnation au latex des fibres textiles et des filés fins qui, dans le procédé de fa brication subséquent, servent de matières premières semi-ouvrées pour la fabrication de tissus, de cordages, de courroies, etc...
L'imprégnation de tissus dans des chaudières d'imprégnation fermées ou autoclaves au moyen du vide et d'une pression consé cutive, est déjà connue par le brevet français 494.407 du 7 décembre 1918, et le brevet anglais316,335 du 29 mars 1928 ; mais ces deux procédés connus ne permettent pas de faire pénétrer
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le latex jusqu'à l'intérieur des tissus, courroies, cordages, etc., en particulier quand ceux- ci sont épaiset serrés, et cela n'est possible dans aucun cas lorsqu'on travaille sous une pression de 4,2 atmosphères comme il est indiqué dans le brevet anglais précité.
Le brevet français 345.324 du 14 juin 1904 fait connaître un autre procédé, d'après lequel les tissus sont étendue par voie mécanique sur des machines très coûteuses qui consistent en une série de calandres, et ouverts avec utilisation simulta née de chaleur, mais ce procédé ne serait pas suffisant pour l'utilisation du latex, car celui-ci pourrait pénétrer facile ment sens une forte pression hydraulique dans les grandes ouvertures et pores, mais non à l'intérieur des différents fils du tissu , en particulier quand ceux-ci sont fortement toronnés.
La pression minima, qui est nécessaire pour la pénétration du latex dans le tissu est de 50 atmosphères.
L'invention consiste dans le fait que le latex est comprimé à l'intérieur des produits textilos, de préférence sous forme concentrée, sous de hautes et de très hautes pressions comprises entre 50 et 800 atmosphères. Par l'utilisation de pressions hydrauliques aussi fortes, on obtiendrait avec le latex normal un résultat complètement négatif, puisque celui-ci se coagule rait immédiatement, en raison du frottement considérable qu'il subit lors de sa pénétration à l'intérieur du tissu, et une pénétration plus intime serait ainsi rendue impossible. Il s'agit donc tout d'abord de stabiliser le latex, pour empêcher la coagulation par frottement.
La stabilisation du latex, pour éviter sa coagulation provoquée par les acides, est déjà connue ; mais la stabilisation spéciale dans le but d'éviter la coagula tion par frottement pendant l'imprégnation sous de hautes pres sions constitue l'une des caractéristiques de l'invention.
En raison de l'état colloidal du latex, il court le risque, à haute pression, d'une décomposition extrêmement rapide qui,
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dans certaines circonstances, peut produire des explosions formidables. Il est donc absolument nécessaire de prévoir et d'éviter ce danger sans quoi le procédé serait complètement inap plicable ; c'est la raison pour laquelle un autre point essen tiel de l'invention consiste à éviter le danger d'explosion par addition d'un produit chimique correspondant.
Apres que le produit textile a été imprégné de part en part suivant l'invention, il se présente une autre difficulté lorsqu'il s'agit de retirer du produit l'eau entraînée. Dans les tissus fins, les fils, etc., on obtient facilement ce résultat par coagulation et extraction de l'eau par évaporation, éventuellement sous une pression mécanique. Mais ce procédé connu n'est pas applicable aux produits textiles épais, car naturellement, la surface extérieure se coagule tout d'abord par l'utilisation des agents connus tels que l'acide acétique, l'alun, le chlorure ferrique, etc..; il se forme immédiatement sur la surface une couche de caoutchouc imperméable, ce qui ne fait qu'obliger encore plus l'eau qui se trouve à l'intérieur à y rester enfermée.
Si l'on coagule exclusivement par la chaleur, il se forme également des pellicules de caoutchouc assez épaisses, et pour que la vapeur qui se forme à l'intérieur puisse les déchirer, celle-ci devrait avoir une tension suffi samment forte et une température correspondante telles que le caoutchouc ainsi que le tissu, en seraient endommagés.
Conformément à la présente invention, on ajoute au latex du carbonate d'ammonium qui produit déjà, à des pressions ré duites et inoffensives, de grandes quantités de gaz, ce qui a pour conséquence, au cours d'un malaxage intime, une formation considérable de pores à l'intérieur du tissu ; lorsque la pres sion interne du gaz croît, les pellicules de caoutchouc qui renferment ces pores se déchirent et par les canaux qui s'ou vrent ainsi, l'humidité peut s'échapper sous forme d'eau ou de vapeur.
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Le présent procédé permet donc d'obtenir l'imprégnation au latex de produits textiles épais et très épais sous des pressions élevées et extrêmement élevées et, corrélativement, l'élimination parfaite de l'eau qui avait été entraînée intérieurement, ce que l'on n'avait jamaispu obtenir jusqu'à présent.
On sait déjà obtenir, dans les textiles d'épaisseur moyenne, une imprégnation de caoutchouc suffisante en utilisant les solutions connues de caoutchouc, mais, pour ces solutions, la concentration la plus élevée possible ne comporte que 10 p.c. de caoutchouc, les 90 p. c. restants étant constitués par le solvant. Avec un tel procédé, dans lequel l'utilisation de hautes pressions n'est du reste pas possible pour d'autres raisons, on ne peut introduire à l'intérieur qu'une faible proportion de caoutchouc. Le latex peut au contraire être con centré jusqu'à une teneur en caoutchouc de 75 p.c., de telle sorte que, par le procédé de l'invention, on peut introduire dans l'intérieur des tissus une quantité de caoutchouc pur plusieurs fois supérieure à celle qui l'était jusqu'à, présent au moyen de solutions.
L'état actuel de la technique de l'imprégnation au moyen de latex par rapport à l'imprégnation par des solutions de caoutchouc est connu par un travail de Mr.le Dr. Hauser de Francfort sur Main, de novembre 1930, duquel il résulte qu'avec 15 procédés d'imprégnation différents, des fils de cordes im - prégnés jusqu'à présent de latex n'ont pu être imprégnésjus qu'à l'âme par du caoutchouc (voir : Communications des Travaux de la Metallgesellschaft A.G. de Francfort, volume 5 , novembre 1930 ).
Le procédé selon l'invention est décrit en détail ci-après: On doit ajouter au latex des matières qui augmentent sa viscosité et agissent simultanément comme agents de stabilisation afin que, lors de la pénétration dans les tissus, le frottement soit réduit au minimum, ce qui empêche la coagulation.
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Diverses matières sont propres à cet usage :par exemple, les différentes sortes de gommes solubles dans l'eau, telles que le aaraya, la gomme arabique, la gomme adragante, ainsi que les extraits de différentes graines, telles que l'huile de lin, etc.. Mais il s'est révélé qu'outre le sagho gonflé, les sèves de certaines cactées contribuent tout particulièrement à l'aug mentation de la viscosité, et ont aussi une action éminemment stabilisatrice, de telle sorte que l'on peut ajouter au latex, en mëme temps que ces sèves, de petites quantités d'alcool, sans qu'il se produise de coagulation. Parmi les très nombreuses espèces différentes de cactus, on doit éliminer naturellement celles dont les sèves sont acides et qui, pour cette raison, auraient une action coagulante.
Mais il existe d'autres espèces de cactus et, en premier lieu, les différentes espèces de la famille des figues d.'Inde, qui sont également connues sous le nom de nopal et portent en Espagne et au Maroc le nom de " chumbera ". Cette plante a une sève très abondante parfaite ment neutre, qui donne au latex la viscosité et la stabilité nécessaires au présent but.
D'autre part, on peut ajouter, pour augmenter la viscosité et pour stabiliser encore plus le latex, une solution à 20 p.c. d'huiles solubles dans l'eau. Parmi toutes les huiles essayées, l'huile de ricin saponifiée s'est révélée la meilleure ; on peut ajouter en outre de l'huile de lin, car elle a un effet dessé chant une fois l'imprégnation effectuée. Au fur et à mesure que l'on ajoute ces matières au latex, il est à recommander d'ajou ter simultanément un peu d'eau ammoniacale, pour éviter qu'il se forme une pellicule sur la surface du latex. Ce latex préparé de cette façon ne se coagulera pas, même à haute pression et sous de très forts frottements.
Une formule très bonne à utili ser est la suivante :
Latex à 60 p.c. de caoutchouc sec ; 80
Sève de cactus nopal 15
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Huile de ricin saponifiée 5
Huile de lin, brute ou bouillie 5
Eau ammoniacale 1 A ce mélange, on ajoute encore les autres substances nécessaires à la vulcanisation, telles que le soufre, l'oxyde de zinc, des accélérateurs et des agents de protection contre le vieillissement. Lorsque le latex a été complètement stabilisé, et qu'il a pris une grande viscosité, on doit lui ajouter encore d'autres substances qui favorisent la pénétration jusque dans les fibres du tissu. Des agents de pénétration de ce type sont déjà connus et sont utilisés surtout en teinturerie pour mieux faire péné trer les colorants dans les textiles ou pour les rendre adhé rents.
Les produits connus sur le marché sous le nom Il d'agents humectants " ont été essayés, mais aucun n'a donné pour le présent but un résultat aussi extraordinairement favorable que l'alcool, bien entendu sous une forme spécialement préparée,car à l'état pur l'alcool coagule immédiatement le latex. Dans le but d'éviter l'effet coagulant de l'alcool, on l'ajoute en proportion de 10 p.c. à l'huile de ricin saponifiée. L'effet désiré d'augmentation de la faculté de pénétration du latex par l'alcool est néanmoins complètement obtenu de cette façon.
On peut ajouter au latex 5 p.c. de ce mélange d'huile de ricin saponifiée et d'alcool. Autant que possible, ce produit ne doit être ajouté qu'au dernier moment à la quantité déterminée de latex destinée à l'imprégnation car, si l'alcool reste longtemps en liaison avec le latex, il peut aussi provoquer la coagulation sous cette forme mélangée.
En outre on ajoute à tout le mélange environ 3 à 5 p. c. de carbonate d'ammonium dans le but de former des pores pendant l'opération de séchage consécutive à l'imprégnation. Enfin,pour éviter avec certitude la décomposition à hautes pressions et s'assurer ainsi contre les explosions, on ajoute environ 5 p.c. d'orthosilicate de sodium, ce qui permet d'éviter, même lorsqu'on
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dépasse la pression de 800 atmosphères, des décompositions et des explosions, comme l'ont démontré des essais réalisés.
On peut prendre comme base la formule complète suivante :
EMI7.1
<tb>
<tb> Latex <SEP> à <SEP> 60 <SEP> p.c. <SEP> de <SEP> produit <SEP> sec <SEP> 80
<tb> Sève <SEP> de <SEP> cactus <SEP> nopal <SEP> 15
<tb> Huile <SEP> de <SEP> ricin <SEP> soluble <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> 5
<tb> Eau <SEP> ammoniacale <SEP> 3
<tb> Alcool <SEP> dans <SEP> l'huile <SEP> saponifiée <SEP> 5
<tb> Orthosilicate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 6
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> 6
<tb> Carbonate <SEP> d'ammonium <SEP> 4
<tb> Soufre <SEP> colloïdal <SEP> 2
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> colloïdal <SEP> 6
<tb> Vulcacite <SEP> P <SEP> 0,5
<tb> Vulcacite <SEP> 574 <SEP> 0,5
<tb> Diphényleguanidine <SEP> 0.5
<tb>
Les matières textiles à imprégner doivent être le plus possible exemptes d'acide et quand elles sont légèrement acides, comme par exemple l'alfa,
il est très recommandé de les laver avant l'imprégnation, et de les neutraliser avec du carbonate de soude.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, qui représente, à titre d'exemple, une installation d'imprégna tion, fera bien comprendre la manière dont l'invention est réalisée.
1 représente l'autoclave cylindrique d'imprégnation à parois résistantes, 2 un réservoir de latex, 3 la pompe à vide, 4 un robinet à trois voies et 5 un robinet d'arrêt ; 6 et 7 sont des robinets de contrôle montés dans le couvercle des deux ré servoirs, 8 est une pompe hydraulique de compression, 9 un cy lindre de compression avec un piston 10, sur lequel agit l'eau sous pression, et un piston 11 qui appuie sur le latex ; 12 est la chambre d'eau sous pression et 13 la chambre du latex sous
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pression. 14 est un espace creux résultant de la différence des diamètres des deux pistons 10 et 11 ; 15, 16, 17 et 19 sont quatre robinetsd'arrêt et 18 est un robinet d'évacuation.
Le mode de fonctionnement de cette installation est le suivant :
Au début, le récipient 2 est rempli de latex préparé et le récipient 1 est vide. On introduit la matière à imprégner dans le réservoir 1, on met en place le couvercle, on ferme les robinets 5, 7 et 17, on ouvre le robinet 19 et, au moyen de la pompe à vide, on épuise l'air du réservoir 1 jusqu'à obtention du vide le plus poussé que permet de réaliser la technique. Des que ce résultat est atteint, on ferme le robinet 19 et, en ou vrant le robinet 5, on établit la communication entre les réser- voirs 1 et 2 ; latex pénètre alors par le bas dans l'auto - clave qu'il remplit complètement, lorsqu'on a ouvert le robinet 6 du couvercle du réservoir 2 et que la pression atmosphérique peut ainsi agir sur le contenu du réservoir 2.
On ouvre ensuite le robinet 17 et le piston 11 s'abaisse sous l'action de l'eau sous pression, qui pénètre par le robinet 11 dans la chambre intermédiaire 14 ; la chambre 13 est alors remplie de latex par aspiration. Puis on ferme les robinets 5 et 15, on ouvre les robinets16 et 18 et on admet la pression sous le piston 10, qui chasse le latex de la chambre 13 dans le réservoir 1, la soupape 7 étant ouverte, jusqu'à ce que du latex s'écoule par 7, ce qui donne l'assurance qu'il n'y a plus d'air dans le réservoir 1. Puis on ferme le robinet 7 et la pression peut être amenée à la valeur requise à l'intérieur de l'auto clave 1. Cette pression sera normalement de 200 atmosphères, mais elle peut cependant être portée à une valeur supérieure à 8 00 atmosphères, par exemple pour les gros cordages de navires.
D'autre part, pour les tissus et les tressages à grosse trame, par exemple pour les semelles tressées en jute ou en alfa, la pression peut rester à 50 ou 60 atmosphères. Mais au-dessous de
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cette pression, on n'obtient pas de résultats satisfaisants avec des produits textiles.
L'imprégnation est effectuée avantageusement à une tempé rature comprise entre 50 et 60 . car c'est à cette température que la viscosité a le degré le plus favorable. Le temps pendant lequel les produits sont soumis à la pression dépend exclusive ment de leur constitution et de leur épaisseur et doit être établi par l'expérience pour chaque cas particulier. A titre indicatif, on peut dire que des semelles tressées sont parfaitement imprégnées en 5 à 10 minutes sous une pression de 70 at mosphères, tandis que des cordages de 7 cm. de diamètre ne sont pas imprégnés à coeur sous une pression de 100 atmosphères,même avec une très grande durée de traitement et nécessitent même une demi-heure à 900 atmosphères.
Pendant que l'imprégnation s'effectue, on vide d'air, au moyen de la pompe à vide, le réservoir 2 au-dessus du latex qui s'y trouve éventuellement, et quand l'imprégnation est terminée, le latex est aspiré par le vide du récipient 2 et ramené ainsi de l'autoclave 1 dans le récipient 2, c'est-à-dire que l'installation est ramenée dans les conditions initiales.
Consécutivement à l'imprégnation, les matières retirées de l'autoclave 1 sont soumises à un traitement qui varie suivant leur constitution, mais dont les grandes lignes restent cepen dant les mêmes. On débarrasse tout d'abord la surface, par un moyen mécanique quelconque, de la préparation de latex adhérente et pâteuse. Ceci peut être effectué, suivant le cas, et s'il s'agit de matières larges ou de fils ou cordages, entre des couteaux râcleurs ou des cylindres profilés entre lesquels la matière passe de façon continue, et la surface se trouve ainsi débarrassée du latex superflu. Les semelles doivent être amenées une à une entre les cylindres et la matière doit être écrasée.
Dans le but d'éliminer l'eau par le dégagement gazeux du carbonate d'ammonium qu'elle contient à l'intérieur,la matière
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doit être ensuite soumise à un chauffage qui peut également être effectué d'une façon appropriée à la constitution extérieure de la matière. Mais le but est toujours le même et consiste à réaliser, par un chauffage modéré, une forte production de gaz, au moyen de laquelle toute l'humidité contenue à l'intérieur de la matière peut s'échapper, entraînée par le gaz.
Quand on doit chauffer des matières continues, telles que des courroies ou des cordes, le meilleur moyen consiste à les faire passer dans un tube de dimensions correspondantes, chauffé extérieure ment, de façon continue, de telle manière qu'à la sortie, à l'extrémité opposée du tube, l'opération de séchage soit termi née. Quand il s'agit de petites pièces, telles que des semelles, on les fait passer à travers le tunnel chauffé, sur un transporteur continu.
Il est à recommander de coaguler la matière superficiellement après le lissage de la première couche épaisse avant qu'elle vienne en contact avec d'autres appareils, ce que l'on réa lise de préférence au moyen d'alcool ; ce dernier a été choisi entre les différents agents de coagulation, parce qu'il s'éva pore complètement en ne laissant aucun résidu à l'encontre, par exemple, des différents acides connus qui, lorsqu'ils sont uti lises en quantité excessive, peuvent exercer sur la surface une influence nuisible sur le produit fini due à leurs résidus.
Après élimination de l'eau par le procédé au carbonate d'ammonium, chauffé, le produit est très poreux. Tant qu'il existe de l'eau dans le latex, celui-ci conserve toute son adhérence et, en raison de l'évaporation de l'eau par les pores ouverts, on n'atteint pas une température permettant une vulcanisation très rapide, si bien que la pratique a démontré que, immédiatement après l'élimination complète de l'eau, le latex ne s'est pas encore vulcanisé, et qu'ainsi une fermeture com plète et définitive des pores est possible. La fermeture des pores est effectuée conformément à l'invention, en faisant passer
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la matière à vitesse moyenne entre deux cylindres presseurs.
On vulcanise ensuite les produits complètement imprégnés et exempts d'eau par l'un quelconque des procédés de vulcanisation connus, en utilisant la chaleur nécessaire à cet effet. D'après la formule indiquée ci-dessus, le technicien pourra se rendre compte que cette vulcanisation peut être effectuée à une température inférieure à 100
REVENDICATIONS.
1. Procédé d'imprégnation au latex de produits textiles épais et serrés, caractérisé en ce que le latex est comprimé dans les matières à imprégner à une pression supérieure à 50 atmosphères dans un autoclave.