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Perfectionnements à la fabrication d'articles en caoutchouc, ou contenant du caoutchouc ou des compositions de caoutchouc.
La présente invention se rapporte à la fabrication d'articles en caoutchouc, ou contenant du caoutchouc ou des compositions de caoutchouc.
Elle a pour objet un procédé perfectionné pour fabriquer de tels articles en partant directement de disper- sions aqueuses du genre décrit ci-après.
Il est connu de fabriquer, en partant du latex de caoutchouc, des articles tels que par exemple les feuilles de caoutchouc, les bandes de caoutchouc, des tissus caoutchoutés
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comme par exemple les tissus imperméabilisés, les tissus de corde sans trame imprégnés, les succédanés du liège, du cuir ou du linoléum, comprenant de la cellulose employée sous forme d'une toison peu serrée, et les tapis en caoutchouc doublés de caoutchouc.
La présente invention concerne notamment la fabri- cation continue d'articles du genre cité et elle procure un procédé plus rapide et efficace pour la fabrication de ces articles que les procédés employés jusqu'ici.
Suivant la présente invention, le procédé pour fabriquer de manière continue des articles en caoutchouc, ou contenant du caoutchouc ou des compositions de caoutchouc, consiste à envoyer des dispersions aqueuses du genre décrit ci-après dans une ou plusieurs passes obtenues en disposant convenablement un ou plusieurs réceptacles constitués ou partiellement constitués de deux ou plusieurs surfaces mobiles, à opérer la coagulation des dispersions aqueuses mentionnées de telle manière que la coagulation progresse à la surface ou aux surfaces mobiles constituant les passes ou réceptacles, ou à partir de ces surfaces, et à retirer la matière achevée en la faisant passer sur un ou plusieurs supports ou récipients.
On peut choisir d'avance, chaque fois, la quantité de la dispersion aqueuse mentionnée envoyée dans une ou plu- sieurs des passes ou réceptacles, de telle manière que seuls la ou les passes soient alimentées de dispersion de manière continue, et dans ces conditions, si on le désire, on peut opérer la coagulation totale continue de la totalité de la dispersion dans la ou les passes.
On peut constituer, par exemple, la ou les passes ou réceptacles en disposant convenablement un ou plusieurs cylindres rotatifs, ou deux bandes sans fin ou une bande sans
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fin et un cylindre, ou une ou plusieurs bandes de tissu, ou en faisant passer entre deux cylindres rotatifs deux ou plu- sieurs bandes de tissu mobiles disposées sous un angle voulu les unes par rapport aux autres, ou encore en faisant passer une bande de tissu mobile entre deux cylindres rotatifs.
Suivant une forme d'exécution de la présente in- vention,pour fabriquer les articles du genre décrit ci-dessus, on peut employer des cylindres rotatifs garnis d'un agent qui coagule les dispersions aqueuses mentionnées.
Suivant une autre forme d'exécution de l'invention, on peut omettre l'agent coagulant et employer alors des disper- sions aqueuses qui sont suffisamment sensibles pour se coaguler au cours de leur passage dans la passe.
Une autre forme d'exécution de la présente invention consiste à employer des dispersions aqueuses du genre décrit ci-après qui sont aptes ou rendues aptes à se gélifier ou se coaguler par l'application de la chaleur, et à envoyer ces dispersions sensibles à la chaleur dans une ou plusieurs passes ou réceptacles obtenus en disposant convenablement deux ou plusieurs surfaces chauffées, mobiles ou tournantes, telles que des cylindres rotatifs. Si on le désire, on peut employer la combinaison de deux ou plusieurs formes d'exécution de la présente invention.
Lorsqu'on emploie des cylindres humectés d'agent coagulant, on leur donne, de préférence, la forme de cylindres revêtus de caoutchouc, le revêtement de caoutchouc étant dur et empêchant la corrosion due à l'attaque de l'agent coagulant.
Les cylindres sont conjugués et ils peuvent être commandés à la main ou par moteur. L'humectation au moyen de l'agent coagulant peut être produite en employant par exemple des mèches de feutre trempées dans l'agent coagulant ou des rou- @
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leaux enrobés de feutre tournant dans le bain d'agent coagu- lant et venant au contact des cylindres pendant le fonctionne- ment.
On peut employer tout agent coagulant connu appro- prié, par exemple des solutions aqueusesd'acide acétique ou des solutions coagulantes de sels tels que par exemple le sulfate de magnésium. On peut aussi employer des agents coagu- lants volatils.
Quand on fabrique, par exemple, des feuilles de caoutchouc en partant directement du latex de caoutchouc, on envoie un mélange pâteux de latex de caoutchouc à 68% de constituants solides et un mélange de latex de caoutchouc contenant :
90.parties en poids de caoutchouc
0,8 partie en poids d'hydroxyde de potassium
2 parties en poids de soufre
2 parties en poids d'oxyde de zinc
5 parties en poids de noir de fumée
1 partie en poids diéthyldithiocarbamate de zinc sur un support constitué par deux cylindres rotatifs humectés d'agent coagulant, disposés horizontalement, et on retire de manière continue en-dessous de ces cylindres la feuille de caoutchouc. On peut alors transporter dans une rigole remplie d'eau la feuille de caoutchouc ainsi fabriquée pour faciliter sa manipulation et, ensuite, on la sèche et on la passe à la craie.
L'épaisseur de la feuille dépend de l'écartement entre les cylindres et de l'intensité d'action de l'agent coagulant employé, et on constate que la feuille sortant des cylindres est très uniforme.
On a trouvé qu'en employant des cylindres humectés
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d'agent coagulant ou des cylindres calendreurs chauffés avec un mélange de latex déstabilisé, on peut fabriquer des feuilles épaisses, tandis que quand on emploie des mélanges de latex sensibles au Cisaillement on arrive seulement à fabriquer des feuilles minces, car dans ce cas il est nécessaire que les cylindres soient très rapprochés pour provoquer la coagulation du latex.
Alors que dans les procédés d'étalement de latex de caoutchouc, où on emploie uniquement la chaleur pour sécher et coaguler le latex, il faut un grand nombre de couches même pour former une feuille mince et un nombre encore beaucoup plus grand de couches pour former des feuilles de caoutchouc épaisses, par exemple pour balles de golf, la présente inven- tion permet de fabriquer en une opération des feuilles de caoutchouc même épaisses.
Suivant la présente invention, on peut comprimer et cisailler un mélange de latex entre deux surfaces mobiles ou tournantes humectées continuellement d'agent coagulant; on peut comprimer et cisailler un mélange de latex sensible au cisaillement entre deux surfaces mobiles ou tournantes qui ne sont pas garnies d'agent coagulant;
on peut comprimer et cisailler un mélange de latex sensible à la chaleur, c'est-à- dire apte à se gélifier ou à se coaguler par Inapplication de la chaleur, entre deux surfaces chauffées, mobiles ou tour- nantes, qui peuvent ou non être humectées continuellement d'agent coagulant,
Si on le désire, on peut employer la chaleur pour aider la coagulation d'un mélange de latex étalé sur une surface mobile ou tournante humectée continuellement d'agent coagulant.,- on-peut aussi employer la pression et le cisaille- ment pour aider la coagulation continue d'un mélange sensible
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à la chaleur envoyé entre deux surfaces chauffées, mobiles ou tournantes.
Pour la fabrication d'articles faits de fibres et de caoutchouc on peut, par exemple, envoyer de manière conti- nue deux nappes de coton dans la passe constituée par deux cylindres rotatifs humectés d'agent coagulant, disposés hori- zontalement, en maintenant entre les deux passes une couche de mélange de latex pâteux. Le procédé est plus ou moins automatique, la matière fabriquée quittant les cylindres de manière continue. Si on le désire, on peut en même temps revé- tir la matière en employant des couches de latex auxiliaires entre les faces extérieures des nappes et les cylindres correspondants.
On peut aussi obtenir des matières en nappe, dont le traitement est satisfaisant, en envoyant une nappe serrée entre les cylindres humectés d'agent coagulant et en mainte- nant une couche de mélange de latex entre une ou deux faces de la nappe et les cylindres.
Lors du passage entre les passes, le mélange de latex pénètre les nappes en progressant vers leurs faces extérieures dans le cas où on introduit le latex entre deux nappes, ou bien il pénètre de l'extérieur à l'intérieur dans le cas où on emploie une nappe serrée avec deux couches de latex extérieures.
On peut aussi traiter de la manière décrite ci-des- sus, en plus des nappes de coton cardé, des nappes cardées de laine ou de matières analogues. En outre, si on le désire, on peut imprégner ou revêtir du feutre au lieu de nappes cardées, par un procédé analogue au caoutchoutage des nappes cardées.
En procédant selon la présente invention, on arrive
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à produire sur un grand nombre de tissus différents des revête- ments uniformes et lisses d'imperméabilisation..A cet effet, par exemple, on envoie le tissu dans une passe constituée par des cylindres rotatifs et on n'applique la couche de mélange de latex que sur une face du tissu. Le poids. de caout- chouc déposé sur le tissu est fonction de l'écartement entre les cylindres et de l'intensité d'action de l'agent coagulant employé pour les humecter. En appliquant logent coagulant sur le cylindre situé du côté opposé à celui enduit de latex, on contrarie la tendance du latex à pénétrer le tissu.
On peut fabriquer en une seule opération une matière imperméabilisée à double texture en calandrant un mélange de latex entre deux feuilles de matière à imperméabiliser, les cylindres de la calandre étant humectés continuellement d'agent coagulant.
Pour fabriquer des courroies, on peut envoyer le mélange de latex entre des passes ou réceptacles constitués par un certain nombre d'épaisseurs de tissu et par les deux cylindres rotatifs humectés d'agent coagulant. La courroie est ainsi revêtue en même temps que s'opère la liaison entre elles des épaisseurs de tissu.
On peut fabriquer à bon marché des revêtements pour planchers en superposant un grand nombre d'épaisseurs de toile de jute "hessian" peu serrée, à bon marché, en intro- duisant le mélange de latex dans les réceptacles constitués par les épaisseurs de toile de jute et en faisant passer la toile de jute entre des cylindres humectés d'agent coagulant.
On peut fabriquer une matière utilisable comme garniture de freins en employant au lieu de la toile de jute une toile d'asbeste peu serrée et en traitant la toile d'asbeste par un .mélange à ébonite.
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Suivant la présente invention on peut doubler des tapis de manière continue. On fait passer la matière du tapis entre des cylindres rotatifs humectés d'agent coagulant et on applique un mélange de latex sur une face du tapis ; donné que la coagulation progresse à partir de la face de la couche de caoutchouc opposée au tapis., les couches superposées du tapis sont en même temps reliées entre elles.
Il est aussi possible d'opérer le caoutchoutage conti- nu d'une nappe de fils ou cordes sans trame en déroulant cette matière d'un dévidoir approprié et en l'envoyant dans une passe constituée par deux cylindres humectés d'agent coagulante une couche de mélange de latex étant maintenue dans la passe.
Les émulsions ou dispersions de caoutchouc ou matières analogues comprennent celles constituées à partir du caoutchouc, du gutta-percha, du balata ou d'autres résines végétales de provenance naturelle ou artificielle. Parmi ces dispersions aqueuses artificielles on comprend celles formées par du caoutchouc coagulé, vulcanisé, ou synthétique, des déchets ou du caoutchouc régénéré.
On peut à volonté employer ces dispersions isolé- ment ou mélangées les unes aux autres.
Ces dispersions peuvent contenir les ingrédients de composition ou de vulcanisation usuels connus et/ou peu- vent être d'emblée sous forme concentrée.
On peut également employer des concentrés, du genre de ceux décrits par le brevet belge ? 346.188 et le brevet anglais 219.635, et on peut y ajouter un ou plusieurs des ingrédients de composition usuels connus.
Si on le désire, on peut employer des dispersions aqueuses aptes ou rendues aptes à se gélifier par l'applica- tion de la chaleur. Des exemples de substances qu'on peut
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employer pour produire les dispersions mentionnées aptes à se gélifier par l'application de la chaleur sont le fluosili- cate de sodium ou de potassium, le persulfate d'ammonium ou les réactifs qui, en réagissant chimiquement les uns avec les autres par suite de l'application de la chaleur, produisent sur place une ou plusieurs substances qui se comportent comme des agents coagulants actifs, par exemple un mélange d'oxyde de zinc et de sulfate d'ammonium.
Une ou plusieurs des surfaces mobiles ou tournantes, telles que des cylindres rotatifs peuvent être munies d'emprein- tes pour former une surface à empreintes ou bosselée ou une matière perforée. En outre on peut donner par après aux matiè- res fabriquées par le procédé selon la présente invention, par exemple par un procédé connu, un aspect suédé, par exemple en les saupoudrant de déchets de laine.
Si on le désire, on peut bosseler, finir à la¯cellu- lose ou traiter par tout autre procédé employé couramment pour apprêter le cuir artificiel un grand nombre de matières ou articles fabriqués par le procédé selon la présente invention.
Les exemples suivants décrivent des modes de réalisation de la présente invention.
EXEMPLE1
On peut procéder de la façon suivante pour imperméa- biliser et pour caoutchouter une nappe de fils exempte de trame, notamment quand on veut obtenir un revêtement de très faible poids et quand on emploie un mélange à très faible te- neur en caoutchouc. En pareils cas il est avantageux d'employer un gabarit d'étalement conjointement avec des cylindres humec- tés d'agent coagulant. On peut exécuter le procédé comme c'est représenté schématiquement sur la Fig. 1 où 1 sont deux cylin- dres rotatifs humectés d'agent coagulant par des rouleaux humectants 2. 3 est un gabarit d'étalement, 4 est un mélange de
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latex et 5 est le tissu à imperméabiliser.
Dans cette disposi- tion, il est avantageux de se servir du gabarit d'étalement pour former un revêtement très mince et d'employer des cylin- dres humectés d'agent coagulant qui permettent un travail aisé.
Cette disposition convient notammént pour caoutchouter des nappes des fils exemptes de trame, car la coagulation immédiate est généralement requise pour réaliser une liaison efficace entre les fils.
EXEMPLE
On peut procéder de la façon suivante pour fabriquer des articles renforcés, poreux ou microporeux, en caoutchouc ou matière analogue, ayant une résistance élevée au déchire- ment, en traitant par un latex de caoutchouc une nappe ou des nappes constituées de fibres enchevêtrées, en coagulant ou gélifiant le latex et en vulcanisant ensuite le caoutchouc coagulé ou gélifié, de la manière connue, dans des conditions telles que l'évaporation du liquide y contenu soit empêchée.
On envoie une ou plusieurs nappes de coton cardé entre deux cylindres humectés d'agent coagulant et on les imprègne d'une couche de mélange à ébonite introduite soit entre la nappe et les cylindres soit entre les nappes elles- mêmes. On conserve la feuille traitée, avant de procéder à la vulcanisation, dans l'acide acétique dilué ou dans l'eau. De préférence on conserve la feuille dans l'eau après l'avoir immergée préalablement dans l'acide dilué. Puis on vulcanise le caoutchouc de la manière connue, en empêchant l'eau de s'évaporer.
Un mélange de latex approprié a une concentration de 68 % et la composition suivante :
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100 parties en poids de caoutchouc
40 parties en poids de soufre
10 parties en poids d'huile minérale
5 parties en poids d'argile
1 partie en poids d'hydroxyde de potassium.
Il est possible d'obtenir un produit .à porosité très élevée en employant un mélange à concentration élevée, car il semble que les fibres de coton aident à résister aux efforts de contraction.
Si les cylindres humectés d'agent coagulant sont rainurés ou portent des empreintes, on peut produire dans la matière des empreintes, des nervures, des rainures ou des perforations.
Il est clair qu'en procédant d'une manière sensi- blement analogue, mais en omettant d'introduire entre les cylindres humectés d'agent coagulant une ou plusieurs nappes de coton cardé, on peut fabriquer du caoutchouc microporeux ordinaire non renforcé.
EXEMPLE 3
On décrira maintenant, en se référant au dessin schématique représenté sur la Fig. 3, la..fabrication de courroies doublées d'une couche intérieure épaisse de caoutchouc pour procurer une force d'adhésion maximum. La Fig. 2 montre un dispositif qui convient très bien pour fa- briquer des courroies à trois ou quatre épaisseurs, pour autant que de minces pellicules seulement.de caoutchouc soient intercalées entre les épaisseurs de toile. Dans cette disposition l'agent coagulant 7, par exemple une solution d'acide acétique à 10 %, appliqué sur les cylindres 8, ne peut agir que sur les couches de latex extérieures. La coagu-
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lation entre les épaisseurs de toile dépend de l'action déshydratante de la toile 6.
Ceci est suffisant si les couches intérieures de caoutchouc sont minces. Il est toutefois avan- tageux que l'épaisseur des couches intérieures de caoutchouc de la courroie soit optimum afin que la force d'adhésion soit maximum. En pareils cas la déshydratation due à la toile est insuffisante et la courroie quitte les cylindres en emportant des couches de latex de caoutchouc non coagulé, de sorte qu'el- le n'est pas manipulable. De plus, en employant la disposition de la Fig. 2, on ne peut déterminer l'épaisseur finale du caoutchouc des couches intérieures. On surmonte ces difficul- tés en employant la disposition représentée schématiquement sur la Fig. 3. Dans cette disposition on fabrique la courroie en plusieurs étapes en employant plusieurs cylindres, Bien que la toile passe successivement entre les cylindres, le procédé est continu.
Les cylindres 9 et 10 sont de préférence conjugués, de sorte qu'on peut considérer que le procédé ne comporte qu'une seule opération.
Dans cette disposition l'agent coagulant, par exemple une solution d'acide acétique, contenu dans les bacs 11 et appliqué par les rouleaux humectants 12 sur les cylin- dres 9, tout en restant à l'extérieur de la couche de caout- chouc prise à la masse de mélange de latex 14 et déposée sur la première nappe de toile 13, sert à coaguler les couches intérieures de latex entre cette nappe de toile et les deux épaisseurs suivantes 15.
De cette manière les couches de latex de la courroie à trois épaisseurs, sortant sous la deuxième paire de cylin- dres 10 humectés par exemple d'une solution d'acide acétique à 10 %, sont entièrement coagulées et la courroie est immédia-
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tement manipulable. En outre on peut déterminer exactement la quantité de caoutchouc des couches intérieures comprises entre les épaisseurs de toile car elle dépend de l'intensité d'action de l'agent coagulant employé pour la première paire de rouleaux humectants 12,de l'écartement respectif des cylin- dres 9 et 10 et de la densité et la concentration du mélange employé. On peut régler tous ces facteurs.
On peut étendre à la fabrication d'une courroie ayant tout nombre voulu d'épaisseurs le principe sur lequel est basée la disposition qui vient d'être décrite, en augmen- tant simplement le nombre de cylindres utilisés et en faisant en sorte que dans toutes les étapes l'agent coagulant restant sur la face extérieure de la couche de caoutchouc coagulé couvrant le tissu serve à coaguler la couche de caoutchouc intérieure pour l'épaisseur suivante,, et ainsi de suite.
Par exemple, quand on fabrique une courroie à quatre épaisseurs, il faut trois paires de cylindres 16 humectés d'agent coagulant, comme le montre la Fig. 4. Sur la Fig. 4, 17 désigne'des nappes de toile et 18 désigne des masses de mélange de latex.
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