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" Prooédé de fabrioation d'objets en caoutohoue et ébonite"
On a déjà proposé d'établir des objets en caoutchouc, en immergeant dans un bain de latex des formes ohauffées répondant à la forme interne des dits objets, des quantités appropriées de substanoes telles que le sulfate de calcium ou d'autres sels de métaux bivalents, comme le magnésium, le zinc, et autres, étant inoorporées audit bain. Ces substances, à la température ordinai- re, sont sans influenoe sur le latex, mais provoquent une ooagu- lation rapide du mélange de latex sous l'action de la chaleur.
En mettant à contribution oette propriété, les surfaces ohauf- fées se revêtent d'une couche croissante de caoutchouc ooagulé, e.t la forme reste immergée dans le bain jusqu'à ce qu'on ait ob- tenu l'épaisseur de paroi désirée pour l'objet à fabriquer. De oette façon, on doit pouvoir également fabriquer, au moyen de tam- bours chauffés, partiellement immergés dans le bain de latex,ou par extrusion du mélange de latex par des tubes préalablement chauffés, des bandes, des fils, des tubes et autres objets ana- logues. Enfin, ce procédé peut encore être utilisé en remplissant d'un mélange de latex des moules oreux en plusieurs parties, ceux-
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oi étant ensuite chauffés de l'extérieur.
Après qu'on a de la sorte formé à l'intérieur du moule oreux une oouohe suffisam- ment épaisse de caoutchouc ooagulé, le latex resté fluide est vidé, et l'on fait passer un courant d'air chaud dans les corps creux avant leur obturation, de façon à provoquer également la ooagulation voulue à l'intérieur de ceux-ci.
Ce procédé présente, entre autres, l'inoonvénient que par l'application de oelui-oi, on ne peut fabriquer des ob- jets de caoutchouc dont l'épaisseur de paroi doit être bien déterminée, et que les bains de latex auxquels sont mêlées les substanoes additionnelles oi-dessus mentionnées épais- sissent progressivement aux températures ordinaires, même sans apport de calories spécial, de sorte que la possibilité d'utilisation des bains se trouve diminuée dans la même mesure.
Dans certains cas, la poursuite de l'épaississement finit même par rendre le bain tout-à-fait inutilisable.* Un autre inconvénient réside dans le fait qu'en procédant par immersion, les surfaces externes des objets à fabriquer ne se laissent pas travailler exactement, de sorte que par exemple l'ornementation de ces surfaces externes ne peut s'effectuer qu'indire otement, en établissant de façon correspondante les formes d'immersion chauffées. La surface interne des dits ob- jets doit alors subir une défo mation répondant à la déoora tion externe, déformation souvent indésirable. En outre,les dimensions des objets peuvent en être affeotées, par exemple dans le cas des bonnets de bain ornementés obtenus par re- tournement.
On a trouvé qu'il est possible d'écarter toutes oes difficultés en procédant d'une façon bien déteiminée, et que l'on peut obtenir, de manière très simple, des objets de caoutchouc et d' ébonite, en fo @me, oreux et massifs., tels que semelles, talons, chaussures , balles, joutes, plaques tapis et autres, dont l'épaisseur et la surface serait par-
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faitement déterminables à l'avance.
Conformément à l'inven- tion, oe résultat est obtenu par le fait qu'on incorpore à des dispersions aqueuses de caoutchouc des corps tels que le nitrate d'ammonium ou autres oorps analogues, qui provoquent leur prise dans un temps prédéterminé, le mélange étant in- troeluit avant éooulement de ce délai , et convenablement après l'addition de ces corps, dans des moules oorrespondant aux bbjets-à fabriquer. On laisse ensuite la prise s'effeo- tuer. Lorsque oelle-oi est réalisée, les produits de solidi- fioation obtenus sont éloignes des moules et séohés dans des oonditions qui permettent l'évacuation de l'eau qui y est contenue.
Les substances additionnelles devant être utilisées dans le oadre du présent procédé ne conduisent pas, en fait à une coagulation, laquelle provoquerait une séparation immédiate du oaoutohouo et du sérum. Il se forme, au oontrai- re, des masses régulières, souples et plus ou moins résis- tantes, qui oontiennent du oaoutohouo et de l'eau en un mé- lange homogène, lesquelles sont d'abord mioroporeuses, puis se transforment ensuite par séchage et abandon de l'eau en des corps solides ne présentant plus le oaraotère poreux. Si le séohage s'effectuait trop rapidement, les couches externes se durciraient trop vite, et perdraient ainsi leur porosité de sorte qu'il ne serait plus possible à l'eau encore y oon- tenue de s'échapper.
C'est sur ce point que le présent prooé- dé se différenoie fondamentalement d'autres méthodes selon lesquelles on fabrique des objets de caoutchouc tels que des éponges, des tissus filtrants, restant poreux à leur état final.
Du fait que l'on incorpore les substances aux dispersions de caoutchouc peu de temps seulement, ou même imnédiatement avant qu'elles soient versées dans les moules, lesdites dis- persiopeuvent être oonservées aussi longtemps qu'on le dé- sire dans des conditions normales, et l'on n'a pas à oraindre
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comme il en est dans le procédé oi-dessus mentionné, qu'un épaississement prématuré se manifeste, qui les rendrait inuti- lisables.
Dans le oadre du présent procédé, on peut utiliser comme dispersions de caoutchouc, celles des natures les plus diffé- rentes, soit tant celles de caoutchouc naturel que de oaout- ohouo synthétique, par exemple le latex naturel, conservé, oonoentré, vuloanisé et/ou préaggloméré, les dispersions aqueu- ses de caoutchouc brut ou de caoutchouc vuloanisé, ou par exem- ple des produits synthétiques obtenus à partir de l'isoprène, du butadiène ou autres corps analogues.
Iest également pos- sible d'incorporer aux dispersions de caoutchouc les produits additionnels habituels tels que des charges, des oolorants, des agents de vuloanisation, des accélérateurs de vuloanisa- tion, et autres, de même que l'on peut procéder au traitement final des produits ainsi obtenus, par exemple en vue de leur vuloanisation. L'emploi de charges telles que par exemple le carbonate de calcium précipité est dans certains cas, et même en quantité importantes, spécialement avantageux oar;non seu- lement la fabrication est rendus, de ce fait, moins onéreuse, mais encore parce que les produits peuvent être améliorés dans leurs propriétés de résistance, par exemple à l'abrasion.
En général, il est avantageux d'utiliser dans le prooédé en question des dispersions de caoutchouc qui présentent une teneur en résidu sec d'environ 60-70 % ou même davantage, o'est à-dire des oonoentrés comme par exemple le produit connu dans le commerce sous la marque Revertex. En utilisant de telles dispersions concentrées, on arrive, attendu que les particules de caoutchouc se trouvent très rassemblées, à des produits qui, de façon oorrespondante, sont paritoulièrement fermes et tenaces.
Un autre avantage de l'emploi de telles dispersion s concentrées réside dans le fait qu'il est possible d'ajouter les différentes matières additionnelles en combinaison avec des
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quantités d'eau plus importantes, faoilitant le mélangeasses que la teneur en résidu seo de la masse totale se trouve réduite dans une proportion assez forte pour que l'homogénéité et la compacité du produit final soient influencées défavora- blement. De la même façon, il est recommandable, si l'on uti- lise des dispersions de oaoutohouo peu ou pas concentrées, d'ajouter les matières additionnelles, soit à l'état seo, soit seulement humidifiées par des quantités d'eau relative- ment faibles, afin de ne pas réduire davantage inutilement la proportion de la dispersion dans le résidu sea total.
Si l'on utilise des dispersions de caoutchouc faiblement concentrées, il est souvent, d'autre part, convenable d'ajouter également un agent d'épaississement ,oomme par exemple la gomme de Karaya, le silicate de sodium, le silioo-fluorure de sodium, ou autres matières analogues, de façon à obtenir une visoosi- té suffisante, et d'éviter une séparation ou décantation des constituants pulvérulents éventuellement présents et, par- tant, une irrégularité du produit fini.
La première méthode, c'est-à-dire l'utilisation de dispersions concentrées, est donc plus avantageuse en ce que, dans le de mier cas, on s'expose, en outre, à une ooagulation au moins locale, laquel- le est soigneusement à éviter, en vue de la bonne qualité des produits.
La oomposition et les proportions quantitatives des produits additionnels provoquant la prise des dispersions de caoutchouc en un temps prédéterminé, pouvant être utilisés soit seuls, soit en mélange, dans le oadre du présent pro oé- dé, peuvent varier entre des limites relativement étendues, ainsi qu'on peut l'établir aisément pour chaque cas grâce à des essais préliminaires Ce choix sera toujours déterminé en te- nant compte du fait que la prise des dites dispersions doit s'effeotuer en un temps donné'pour chaque cas, en corrélation aveo la composition de la dispersion de oaoutohouo utilisée,
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et éventuellement mélangée encore à d'autres produits.
La prise semble dépendre, pour autant qu'on puisse en juger d'après les recherches effectuées jusqu'à présent, d'un changement dans la charge des partioules de oaoutohouo, les- quelles sont normalement chargées négativement, dcno anodiques, et qui se chargent positivement en raison de l'addition de l'agent de solidification ou gélifioation, dans un temps limité , temps qu'on peut déterminer dans chaque cas. La pro- priété essentielle que doit donc posséder un agent de gélifioa- tion, dans l'esprit du présent procédé, réside donc dans son pouvoir de livrer en un temps réglable une quantité suffisan- te d'ions chargés positivement.
Comme exemple de tels corps, on pourra indiquer, outre le nitrate d'ammonium déjà mention- né, par exemple encore d'autres sels d'ammonium tels que le chlorure d'amnonium, le formiate d'ammonium et l'aoétate d'am- monium, aveo ce dernier, il sera nécessaire de procéder par incorporation en solution, de façon à éviter une coagulation partielle ou locale.
Aveo toutes ces matières additionnelles, il est, en outre, avantageux d'utiliser encore d'autres produits, comme par exem- ple en partioulier les sels de zino, tels que le carbonate de zino. Ces derniers produits, comme par exemple l'oléate de zino, peuvent éventuellement être aussi utilisés seuls ; si la présence du zino dans les mélanges est toujours désirable,oel- le-ci n'est toutefois pas d'importance primordiale.
On peut, par exemple,, utiliser encore les sels des métaux aloalino-terreux, comme produits additionnels provoquant la gélifioation, si on les utilise en quantités suffisantes, ou bien encore des aoides, oomme par exemple l'aoide acétique. On mentionnera parmi les mélanges particulièrement satisfaisants, gélifiant rapidement et complètement dans les moules la matière qui y a été introduite, après mélange avec oette dernière,un
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mélange d'oxyde de magnésium, de phosphate de sodium et de ohlorure d'ammonium.
Le développement de la solidification des mélanges de caoutchouc à l'intérieur des moules peut en outre, indépen- danment de la nature et des proportions des dispersions de oaoutohouo et des produits de gélifioation utilisés dans oha- que cas, être encore réglé ou aooéléré selon les besoins, grâoe à un chauffage des moules, par exemple au moyen d'eau ohaude, de vapeur, ou autrement. Dans de tels cas il est re- oommandable, si l'on fabrique des objets d'épaisseurs dif- férentes, de régler au moins au début le chauffage des moules de telle manière qu'on apportera aux parties les plus épais- ses des objets plus de chaleur qu'aux parties minoes. Cette influence régulatrioe d'un chauffage sur le développement de la gélifioation sera mise en évidenoe dans un exemple qu'on donnera plus loin.
Un mélange typique, pouvant être utilisé avantageusement pour l'application du présent procédé, se compose, par exem- ple, de :-
EMI7.1
<tb> Latex <SEP> concentré,dit <SEP> Revertex <SEP> .............. <SEP> 1. <SEP> 300 <SEP> gr.
<tb>
Carbonate <SEP> de <SEP> zino <SEP> ......................... <SEP> 200 <SEP> "
<tb> Soufre <SEP> ................................... <SEP> 30 <SEP> "
<tb> Diethyl-dithiooarbamate <SEP> de <SEP> zino <SEP> ........... <SEP> 10 <SEP> "
<tb> Eau <SEP> 415 <SEP> on? <SEP>
<tb>
Ce mélange stable en soi est rendu instable par addition de 500 om3 d'une solution de nitrate d' amnonium à 55-71 %.
Cette addition, qui provoque d'abord un accroissement notable de la fluidité du mélange, et le rend ainsi tout spéoialement propre à une opération de ooulée, amène la solidification complète de la masse en 10 minutes environ, permettant4.ainsi l'obtention des objets oorrespondant aux moules qui ont été préalablement garnis de ce mélange. Il oonvient donc d'in- troduire le mélange instable dans les moules avant que ce temps soit écoulé, et convenablement direotement après l'ad- tition de la solution de nitrate d'ammonium.
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Si par oontre, on n'utilise que 230 cm3 d'une solution de nitrate d'ammonium à 30 %, le mélange estbien enoore rendu ins- table de ce fait, mais la gélifioation exige toutefois un dé- lai notablement plus étendu, en sorte qu'il est judioieux d'ac- oélérer la gélifioation par apport de chaleur, par exemple par chauffage du moule à environ 80-90 , pour provoquer la prise dans le marne délai qu'indiqué dans le premier cas où elle s'effectue à température ordinaire.
En vue de la fabrication d'objets présentant des duretés ou des ténacités différentes, par exemple des ohaussures à semelles plus dures et à dessus ou empeignes souples, on prooèdera avantageusement en introdui- sant dans les portions du moule répondant aux parties dures un mélange davantage additionné d'agents de vuloanisation ou de oharges, et dans les autres portions du moule un mélange moins riche en oharges, la gélifioation pouvant ensuite s'ef- feotuer en une seule opération.
Après solidifioation, les objets éloignés du moule seront lavés longtemps, par exemple 3 à 4 heures, puis sèches comme il a été dit plus haut, o'est-à-dire que le séohage sera d'abord de préférence très doux, après quoi la température sera lente- ment élevée jusqu'à par exemple 40 .On peut envisager un temps total de séohage d'environ 2 jours, si oe séchage n'est pas ac- oéléré à l'aide d'un ventilateur ou de tout autre moyen.
Ensuite, on pourra prooéder de manière habituelle à la vuloanisation, oonvenablement à une tanpérature de 70-85* , grâ- oe à laquelle il est possible, si besoin est, et selon les ma- tières additionnelles et les températures, de fabriquer des produits de dureté considérable. C'est ainsi que, par exemple, on peut aussi obtenir des objets en ébonite', grâoe à des addi- tions suffisamment importantes d'agents de vulcanisation oomne par exemple le soufre en appliquant des températures de par exemple 140 , lesdits objets pouvant être travaillés comme l'ébonite, par exemple polis.
De même, on peut, dans le oadre
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de la vulcanisation, et de manière habituelle, procéder à l'as- semblage des objets de caoutchouc aveo des pièces additionnel- les , comme par exemple des)'fermetures, dans le cas des chaus- sure s.
En outre, les produits obtenus peuvent être soumis à un traitement de gonflement ordinaire, par exemple en les imner- geant dans une solution de caoutchouc éventuellement colorée, ou plus simplement dansn solvant de caoutchouc. Ce traitement détruit le caractère spéoifique de la pellioule de latex et provoque le gonflement de la matière. Les objets aisi traités peuvent être avantageusement soumis encore à une vulcanisation à froid de la solution de oaoutohouo adhérente, par exemple au moyen de mono chlorure de soufre, qui donne un produit final satisfaisant et ne présente pas les inconvénients habituels inhérents à la vuloanisation au ohlorure de soufre, dans le travail du latex.
Comme autre exemple d'un mélange pouvant être employé dans le oadre du présent procédé,, on indiquera encore : -
EMI9.1
<tb> Latex <SEP> oonoentré, <SEP> dit <SEP> Revertex <SEP> ............... <SEP> 1.300 <SEP> gr
<tb> Litho)ne <SEP> 300 <SEP> "
<tb> humidité <SEP> par <SEP> ................................ <SEP> 300 <SEP> om3 <SEP> d'eau
<tb> Soufre <SEP> ...................................... <SEP> 30 <SEP> gr.
<tb>
Diéthyl-dithiocarbamate <SEP> de <SEP> zino <SEP> ............. <SEP> 10 <SEP> "
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> .......................... <SEP> 50
<tb> humidifié <SEP> par <SEP> solution <SEP> de <SEP> triphosphate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> à <SEP> 2 <SEP> % <SEP> .................................. <SEP> 250 <SEP> "
<tb>
Ce mélange est rendu instable par addition de 10 cm3 d'une solution à 10 % de ohlorure d'ammonium par 100 gr. de mélange, en suite da quoi la gélifioation dudit mélange s'effectue à la température ordinaire, et en un temps très court, après introduction dans le moule.
On peut utiliser comme moules, dans le oadre du présent procédé, des moules des types les plus différents. Ainsi, pour la fabrication des semelles, de talons, de plaques, de revê- tements de planoher et autres articles analogues, on pourra par exemple, employer des moules ouverts de faible profondeur,
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pouvant être fermés par un couvercle, afin de mouler de tous oôtés les objets à fabriquer, par exemple en vue de les pour- voir d'ornementations, d'impressions eto.
En même temps les produits tels que, par exemple, les semelles ou les talons pourront reoevoir les garnitures fréquement nécessaires dans ces objets, par exemple de petites plaques de métal perforées, ou autres gamitures analogues, oelles-oi étant placées dans les moules sur des appuis oorrespondants avant coulage de la masse, et se trouvant ainsi noyées dans le mélange qui garnit le moule. D'autre part, en vue dedla fabrioation d'objets tels que par exemple les chaussures, les gants, les cuvettes et autres objets analogues, on fera usage de moules oorres- pondants pourvus d'un noyau interne, et éventuellement établis en plusieurs pièces.
Dans tous ces oas,' la coulée dans les moules est encore faoilitée par ce fait que les produits de solidification à utiliser dans le oadre du présent prooédé n'augmentent pas, ou pas sensiblement, la viscosité des disper- sions de oaoutohouo tant que leur prise n'a pas commencé.
Au oontraire, ces produits en augmentent fréquemment la fluidi- té dans de notables proportions comme par exemple dans le cas de la solution de nitrate d'amnonium dont il a été question plus haut.