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Perfectionnements à la fabrication de fils en caoutchouc
Cette invention concerne les procédés de fabrication de fils de caoutchouc, et en particulier les procédés de fabrication de filaments, fils ou bandes, ci-après compris sous la dénomination générale de fils, à partir de dispersions coagulables de matières élastiques, telles que le latex de caoutchouc.
Le procédé de fabrication de filaments en caoutchouc à partir du latex, qui consiste à faire passer un courant de latex par un orifice dans un bain d'un agent de coagulation, tel que de l'acide acétique, ou de l'alcool, ou un mélange des deux, à retirer d'une manière continue le fil de caoutchouc
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formé, puis à le sécher et le vulcaniser si on le désire, est connu depuis un certain temps.
La présente invention concerne un procédé de fabrication de fils de caoutchouc à partir de latex ayant des pH différents, un latex étant directement coagulé sous forme de filament au moyen d'un autre latex sans l'emploi d'un coagulant qui ne soit pas du latex.
Suivant la présente invention le procédé de fabrication de fils de caoutchouc comprend la formation d'unelongueur continue de coagulum à partir de latex ayant des pH différents, au moins un de ces latex étant un coagulant pour un autre d'entre eux.
On emploie de préférence seulement deux latex ayant des pH différents. Bien entendu, un de ces latex doit être un coagulant pour l'autre.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention décrite ici, on fait couler un latex d'un pH déterminé dans la masse d'un latex ayant un pH différent, un de ces latex agissant comme coagulant vis-à-vis de l'autre et provoquant ainsi la formation d'un coagulum filiforme dans la masse de latex. Ce coagulum filiforme est retiré de la masse de latex, et l'opération se termine si on le désire par le durcissement ou la prise de la surface du fil, etpar le séchage. En pratique on préfère faire passer le latex à coaguler par une tuyère dans la masse principale du latex coagulant, mais on peut aussi avoir recours à d'autres dispositifs pour faire couler un latex dans l'autre, de manière à former un coagulum filiforme.
Si le latex sortant par la tuyère est celui qui doit être coagulé par la masse du latex à travers laquelle il circule, le fil sera formé principalement par la coagulation du courant sortant lui-même malgré qu'on trouve que le coagulum
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filiforme retiré du bain est revêtu de latex non coagulé.
D'autre part si le latex constituant la masse principale est celui à coaguler par le latex traversant la tuyère, un coagulum ou gel filiforme, entourant en premier lieu un noyau liquide constitué par le latex coagulant, est formé lorsque le latex coagulant quitte la tuyère pour venir en contact avec le latex à coaguler, mais ce fil ou filament creux devient sensiblement plein au cours de son passage à travers le bain ou pendant les phases subséquentes du processus. Le fil est revêtu de latex non coagulé quand on le retire du bain, tout comme dans le premier cas où le latex à coaguler coule dans le bain coagulant. Dans les deux cas ilest donc intéressant de durcir la surface du fil en le soumettant à une nouvelle opération de prise ou de coagulation.
Ceci peut s'obtenir en retirant le fil hors de la masse principale de latex sur un rouleau dont la surface est constamment humidifiée de coagulant, ou en appliquant du coagulant à la surface du fil après sa sortie du latex, par arrosage ou tout autre moyen, ou en faisant passer le fil dans une rainure dont le fond est percé d'un orifice par lequel le coagulant arrive en petites quantités, ou par d'autres méthodes encore selon l'habilité des gens du métier. Le calibre du filament dépend de celui de la tuyère, de la vitesse d'écoulement du latex à travers la tuyère, de la nature des latex,,de la rapidité de coagulation du latex, de la longueur du trajet dans le bain de latex, de la vitesse à laquelle on retire le filament du b ain.
Divers procédés peuvent être employés pour obtenir des latex acides stables. Il est habituellement désirable que la concentration en ions hydrogène du latex acide employé, ou d'un des latex acides employés quand il y a deux latex acides,
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ait une valeur du pH comprise entre 5 et 0 suivant le point iso-électrique effectif des globules de caoutchouc qui peut par exemple dépendre du point iso-électrique particulier du ou des co@oïdes de protection qu'on peut employer pour obtenir un latex acide stable. Ainsi le brevet américain n 1.699.368 de McGavack et Shive concerne un latex stable non coagulé ayant unoH compris entre 7 et 4,5 et contenant un préservatif organique efficace pour des latex acides ou basiques.
Le brevet américain n 1.699.369 des mêmes inven- teurs concerne un procédé de traitement du latex par un produit de réaction alcoyle-aryle-sulfonique et par de la formaldéhyde pour obtenir un latex stable non coagulé ayant une valeur du pH inférieure à 7. Le brevet américain Nikitin n 1.823.119 concerne un procédé pour produire un latex stable non coagulé ayant une valeur du pH inférieure à 7 et contenant un glucoside choisi dans le groupe comprenant la saponine, l'arbutine et la salicine. On peut aussi rappeler qu'il est possible de pré- parer des latex ayant une concentration en ions hydrogène inférieure ou égale à 7, auxquels on peut ajouter des sels minéraux tels que du nitrate de thorium pour inverser le signe de la charge des globules de caoutchouc.
Des latex ayant été soumis à ce traitement peuvent être coagulés par l'addition de quantités appropriées de latex alcalins.
Les exemples suivants montrent comment on peut réaliser l'invention.
EXEMPLE 1 -----------------
Un latex acide dont le pH est compris entre 7 et 4,5 est préparé par l'un ou l'autre des procédés décrits aux brevets américains 1.699.368 et 1.699.369 de McGevack et.Shive.
Le latex acide peut être mélangé suivant les désidérata et
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employé comme latex coagulant pour un latex alcalin qui peut être un latex ordinaire préservé à l'ammoniaque et mélangé suivant les desiderata comme latex à coaguler. Le latex alcalin peut couler par une tuyère dans le latex acide ou vice-versa.
Dans les deux cas un coagulum filiforme est enlevé du bain principal de latex et est préférablement durci par une coagulation ou une prise, par exemple au moyen d'un traitement par un acide et/ou un alcool, ou par une solution du sel d'un métal bivalent ou trivalent.
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Un latex peut être préparé comme dans l'exemple précédent par les procédés décrits dans les brevets de McGavack et Shive cités ci-dessus, et être mélangé suivant les désidéra,- ta.Mais dans ce cas le latex faiblement acide est le latex à coaguler, et le latex coagulant est un latex plus acide préparé par le procédé de Nikitin décrit dans le brevet américain n 1.823.119. Suivant le procédé décrit dans les bre- vets McGavack et Shive on peut ptéparer un latex ayant un pH compris entre 4,5 et 7, et suivant le brevet Nikitin on peut préparer un latex ayant une valeur du pH aussi faible oue 1.
Le latex faiblement acide préparé par le procédé de McGavack et Shive peut être coagulé au moyen d'un latex plus acide tel que ceux préparés par le procédé de Nikitin. Le latex coagulant peut être coulé dans le latex à coaguler ou vice-versa, comme on l'a décrit au sujet de l'exemple 1. Dans les deux cas il est pourtant avantageux et préférable de durcir la surface du fil après son enlèvement du bain, en le traitant par un agent de prise ou de coagulation comme on l'a décrit ci-dessus.
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EXEMPLE 3 ----------------
Dans ce cas le latex coagulant peut être un latex acide avec une valeur du pH aussi faible que 1, préparé de préférence suivant le procédé décrit dans le brevet de Nikitin, tandis oue le latex à coaguler peut être un latex alcalin, par exemple un latex ordinaire préservé à l'ammoniaque, les deux latex étant évidemment mélangés chacun comme on le dé- si re.
Les viscosités des divers latex, la façon de sé- cher le filament, la composition des latex en ce qui concerne leur=! divers éléments de mélange, la vitesse de l'écoulement d'un latex par la tuyère, la rapidité de l'enlèvement du fil hors de la masse de latex, et la longueur du trajet dans le latex peuvent être variées suivant les désidérata.
Les latex peuvent être vulcanisés, ou ils peuvent être non vulcanisés avec ou sans addition des éléments de vul- canisation. Si on désire un fil vulcanisé, on peut l'obte- nir en combinant aux divers latex des agents de vulcanisation appropriés, en formant un fil à partir de ces latex et en vulcanisant le produit final ; peut aussi former le fil à partir de latex vulcanisés comme on l'a suggéré plus haut, ou un fil formé à partir de latex non vulcanisés sans agent de vulcanisation, peut être soumis à l'action de liquides ou de v@peurs vulcanisantes ou de solutions comprenant des agents de vulcanisation.
De plus il est spécialement avantageux d'in- corporer les diverses parties des agents de vulcanisation dans les latex coagulant et à coaguler, quand on désire maintenir la température du fil aussi basse que possible au cours de la fabrication, de manière que les divers agents d'un mélange
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vulcanisant complet puissent se combiner dans les deux latex pour constituer un mélange vulcanisant conforme à l'invention contenue dans le brevet américain de Cadwell n 1.777.960.
De cette manière les deux latex peuvent être mélangés avec les éléments séparés d'un mélange vulcanisant complet à basse température sans présenter de danger de pré-vulcanisation du latex avant la formation du fil achevé. Quand un latex alcalin est coulé dans un latex acide, ou quand un latex acide est coulé dans un latex alcalin pour former un fil, le latex alcalin peut être rendu sensible à la chaleur par les procédés bien connus dans le métier tel que l'addition de petites quantités de sels de métaux bivalents ou trivalents dissous ou en suspension dans le latex, et le latex acide peut être maintenu à une température élevée.
De cette manière, si le latex alcalin sensible à la chaleur est coulé dans un latex acide chaud ou si un latex acide chaud est coulé dans un latex alcalin sensible à la chaleur, la coagulation sous forme de fil provoquée par la différence des valeurs des pH sera favorisée par les propriétés de sensibilité à la chaleur du latex coagulant.
Le terme "latex' dans la présente description et les revendications annexées est employé pour désigner d'une manière générale les dispersions coagulables ou matières élastiques tels que le latex naturel qui peut être préservé ou traité autrement selon les désidérata, à l'état normal, dilué, concentré ou purifié, produit par les procédés bien connus dans le métier. Ce terme doit aussi englober les dispersions artificielles du caoutchouc¯et des substances analo gues au caoutchouc pouvant être traitées suivant la présente invention et employées comme on l'a exposé.