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"Procédé pour recouvrir des récipients métalliques d'un revêtem ent".
La présente invention se rapporte aux revêtements des ob- jets métalliques.notamment des récipients métalliques destinés plus particulièrement à recevoir des boissons,telles que de la bière et du vin, qui peuvent 'être conservés par traitement thermique à une température relativement basse et à un procédé de réalisation de ces revêtements,notamment sur les récipients précités.
Il est bien connu que,pour éviter la formation de trouble dans les liquides oontenus dans ces récipients ainsi que d'au- tres inconvénients,il est nécessaire de protéger ces liquides de tout contact direct avec la surface métallique du récipient.
Les revêtements laqués ordinaires utilisés pour les récipients contenant des comestibles ne conviennent pas dans ce cas,car
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ils communiquent un goût particulier à la boisson.Certaines ci- res ou certains mélanges de cires les unes avec les autres ou avec d'autres constituants peuvent être utilisés.Mais,les ten- tatives faites jusqu'à ce jour pour recouvrir de cire fondue le métal de ces récipients par une application directe de cet- te cire n'ont pas donné de résultats satisfaisants.Ceci est dû, principalement, à la tendance de la cire à laisser à nu les par- ties convexes de la partie métallique,parties telles que les soudures ou les ondulations.
Afin de surmonter cette difficulté, il a été proposé de recouvrir, tout d'abord, la surface du métal
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avec une laque et,ensuite,avec de la cire fondue qui vient, petites ainsi,recouvrir le revêtement en laque et toutes les FXi.it.tstt parties de la surface du métal restées à nu.
Suivant la présente invention,la surface du métal à recou- vrir est amenée en contact avec une dispersion aqueuse de cire ou d'une matière susceptible de donner un revêtement similaire et forme l'anode d'un circuit électrique dont la cathode est aussi en contact avec la dispersion aqueuse et est disposée de telle manière,par rapport à la surface à recouvrir,que le revêtement de cire désiré est obtenu directement sur cette sur- face métallique par dépôt électrolytique.La surface ainsi en- duite est libérée de l'excès de la dispersion aqueuse par un drainage suivi,si cela est nécessaire, d'un rinçage et l'humidi- té est enlevée de la pellicule déposée.!.'enlèvement de l'humi- dité peut être effectué à l'aide d'air chaud,
de préférence à une température inférieure à celle du point du fusion de la matiè- re constituant la pellicule.Dans cet état,le dépôt apparait opaque et granulaire et est poreux.La température est,alors, élevée suffisamment pour fondre la cire en produisant une coa- lescence des particules déposées et en permettant l'échappement de tout gaz entraîné,de sorte que.par refroidissement,un revê- tement lisse imperméable est obtenu,ce revêtement ayant l'appa-
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rence normale d'une pellicule de cire.
Aucun revêtement intermédiaire de laque n'est nécessaire et un étuvage à haute température est évité.
Des revêtements satisfaisants peuvent être obtenus lorsque la dispersion est à la température de la chambre ;mais,si onle dés ire,le dépôt électrolytique peut être exécuté à une tem- pàtature élevée, par exemple,à une température supérieure à cel- le du point de fusion de la cire.
Dans certains cas, l'opàration du lavage ou du rinçage du dépôt peut être omise,la dispersion utilisée ayant une viscosi- té suffisamment faible pour qu'une petite quantité seulement de celle-ci reste adhérante à la surface après le drainage.Par exem- ple.une cire contenant des constituants acides,tels que de la cire d'abeille ou un mélange de cette cire avec une cire neutre peut 'être dispersée dans de l'ammoniaque aqueux dilué.Une fois le dépôt électrolytique obtenu.l'ammoniaque en excès peut être enlevé par application de chaleur seule.D'omission du rinçage remédie aux risques de désintégration du dépôt,Dans d'autres cas,le milieu de dispersion peut être tel que le lavage est nécessaire pour enlever l'excès et,dans ces cas,
il est parti- culièrement désirable que les particules de cire déposées adhè- rent bien les unes aux autres et à la surface du métal afin de résister au choc de la liqueur de lavage. La coales@ complète des particules déposées ne se produit pas avant que le revêtement soit fondu et,de préférence,après enlèvement;par séchage,de l'humidité résiduelle.
Une autre caractéristique désirable de la dispersion est celle communément connue.dans la terminologie technique con- cernant les procédés de formation de dépôts par électrolyse, sous le nom de "pouvoir de projection ".Par là,il faut entendre, la propriété grâce à laquelle des surfaces différentes de l'é- lectrode à recouvrir.dans le cas actuel, l'anode, reçoivent pra-
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tiquement des dépôts de même densité,même si elles se trouvent à des distances nettement différentes les unes des autres par rapport à l'autre électrode,dans le cas actuel,la cathode.Une raison majeure de l'importance de cette propriété tient au fait que,dans un récipient constitué,
les soudures présentent des fentes ou fissures qui peuvent être relativement profondes et étroites et la résistance électrolytique à surmonter dans le traitement des diverses zones du métal de ces fentes peut être considérablement plus grande que celle nécessaire pour le trai- tement des zones exposées librement et qui sont plus près de la cathode.Si le pouvoir de projection de la dispersion n'a pas une valeur appropriée,le métal stué dans ces fissures peut être recouvert imparfaitement,
Lorsque le récipient a une section transversale constante ou lorsqu'il n'est pas plus étroit à son embouchure qu'au-des- sous d@ celle-ci.il est possible d'utiliser une cathode dont le profil est tel que la distance entre cette cathode et la face interne du récipient soit pratiquement constante pour toute les sections transversales de cette cathode et de ce récipient et pourvu que le pouvoir de projection de la dispersion soit suffisant pour donner un revêtement satisfaisant dans les fis- sures,un revêtement pratiquement uniforme peut être rapidement obtenu sur toute la surface du récipient.Certains types de ré- cipients,utilisés pour les boissons ont,cependant,une partie supérieure conique avec une embouchure étroite et,dans ce cas, il n'est pas possible,par des moyens simples,
d'obtenir un écar- tement constant des électrodes dans toutes les sections trans- versales de ce récipient lorsque celui-ci doit être pourvu de son revêtement ,après sa fabrication.Cependant.si le pouvoir de la dispersion est assez grand, même dans des récipients de cette forme,un revêtement.pratiquement uniforme,peut être obtenu sur toute la face interne de ces récipients.
Il a été constaté que,par un choix appropriéde la compo-
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sition de la cire et de l'agent de dispersion, le pouvoir de la dispersion peut être amélioré considérablement,de sorte que des récipients,dont la partie supérieure est conique, peuvent /être pourvus d'un enduit,en utilisant une cathode ayant la forme d'une tige de faible section transversale,cette section transversale étant constante de l'une des extrémités à l'autre de la dite tige.En même temps, à la fois la cohésion de ce dépôt et son adhérence au métal sont augmentées considé- rablement,de sorte que ce récipient peut être lavé facilement pour le débarrasser de la dispersion en excès,sans qu'il en ré- sulte de désintégration du revêtement.
Pour atteindre ces résultats,l'agent de dispersion contient un sel soluble de réaction alcaline ayant un anion tel que, lors de l'addition de l'acide au sel,un oxyde ou hydroxyde in- soluble se forme,ou bien un mélange de sels de cette nature peut être présent.Comme exemples de composés appropriés pou- vant 'être utilisés,il y a lieu de citer l'aluminate de sodium ou le silicate de sodium ou des mélanges d'aluminate de sodium et de silicate de sodium.En outreiles conditions sont réglées de manière telle que le passage d'un courant électrique produit, simulténément, à l'anode un dépôt de particules de cire et d'oxy- de ou d'hydroxyde insoluble.
Dans la préparation d'une dispersion de ce genre,la compo- sition de la cire et sa concentration dans la dispersion sont choisies par rapport à la concentration des composés ayant les caractéristiques ci-dessus,de manière telle que la précipitation de l'oxyde insoluble par des constituants acides de la cire soit évitée tandis que la dispersion est stabilisée.Ou bien,dans cartaines limites, la concentration de la cire et la nature et la concentration du composé ou des composés @ contenus dans L'agent de dispersion peuvent être adaptées à la concen- tration de la cire.Par exemple,au cours d'expériences,
il a été constaté qu'une dispersion contenant 10% de cire d'abeille dans
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une solution de silicate de sodium avec un rapport de l'oxyde de sodium à la silice ayant une valeur de 1:3.8 et une teneur totale en solide de 1% a été trouvée stable,mais que la même concentration de cire dans une solution d'aluminate de sodium à 1% déterminait la coagulation.Une dispersion stable dans une solution d'aluminate de sodium à 1% a été obtenue lorsque la concentration de la cire d'abeille était réduite à 5% du poids total de la dispersion.Il a, en outre, été constaté que,en mainte- nant constant le rapport de la cire d'abeille. l'aluminate,
la concentration de la cire dans la dispersion pouvait être augmen- tée par addition à la cire d'une cire neutre telle que de la paraffine ou de la cérésine.
Il a été constaté que le pouvoir de projection de la dis- persion dépend de la densité du courant utilisé pour l'exécution du dépôt électrolytique.Le pouvoir de projection est fonction du degré de constance du courant pendant le dépôt et en suppo- sant que toutes les autres conditions électriques sont identi- ques.
Si le dépôt,sur une certaine zone de la surface du réci- pient,voisine de la cathode,détermine une augmentation appré- ciable de la résistance électrique de cette zone,le courant di- minue et,en même tenps,une partie plus grande du courant passe par les zones qui sont éloignées de la cathode.L'expérience a montré que,dans beaucoup de cas,le courant reste pratiquement constant lorsque la densité du courant est relativement faible et que le dépôt présente,ensuite,une absence d'uniformité mar- quée si la distance existant entre les électrodes varie,mais que,lors d'une augmentation de la densité du courant, une chute progressivement plus prononcée du courant se produit pendant le dépôt et le revêtement devient pratiquement uniforme.
En outre,l'importance de la diminution du courant dépend du rapport existant entre la résistance due au dépôt et la résistance totale du circuit électrique. Si la résistance ini-
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tiale(y compris celle de l'électrolyte) est faible, la résistan- ce du dépôt sera le facteur prédominant et le courant diminuera d'une manière relativement rapide.Il a étéconstaté qu'il est a- vantageux d'établir des conditions telles que la densité du cou- rant soit,tout d'abord,élevée,mais qu'une chute rapide de cette densité se produise lorsque la pellicule de cire se forme.De cet- te manière,un dépôt relativement rapide peut être obtenu avec une bonne dispersion.
tandis que la chute subséquente de la den- sité du courant tend à déterminer un dégagement de gaz simultané à 1¯',anode,dégagement qui arrête la formation du dépôt.Dans le cas d'un récipient de section transversale constante,la distance entre les électrodes peut 'être faible de sorte que la résistance électrolytique est faible et qu'une variation de courant de cette nature peut être obtenue automatiquement.Lorsque le réci- pient a une embouchure étroite qui rend nécessaire l'utilisa- tion d'une cathode de faible diamètre,la résistance électrolyti- que est plus grande et il est,alors,désirable d'augmenter la chu- te automatique de la densité du courant par l'introduction pro-, gressive d'une résistance additionnelle dans le circuit extérieur. pendant le dépêt.
Il a été constaté que,en général,une dispersion d'une cire dans une solution d'aluminate de sodium donne,dans des condi- tions électriques déterminées.un dépôt beaucoup plus mince que celui obtenu avec une dispersion, autrement similaire,de la m'orne cire dans du silicate de sodium (rapport Na20 ; SiO2=1 :
3.8) de même concentration, mais, que le pouvoir de projection est plus grand dans le premier cas et que le dépôt tend moins à entraîner des gaz et,par conséquent, à la production de piqures.Des dis- persions convenables peuvent être faites dans des mélanges d'a- luminate de sodium et de silicate de sodium-et il a été consta- téque,lorsque la proportion de silicate augmente,le poids du dépôt.pour des conditions électriques données.augmente,également et qu'il y a une transition dans le caractère du dépôt.
Il a été
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constaté que si la proportion de silicate n'est pas augmentée trop fortement,il peut être obtenu,à l'aide de dispersions de mélanges,des dépôts qui sont supérieurs à ceux obtenus au moyen de dispersions de chacun des composants seuls.Ainsi,le revête- ment est plus lourd qua lorsque de l'aluminate seul est utilisé, tandis qu'il est ¯plus uniforme et plus exempt de défauts que lorsque le silicate seul est utilisé.
En outre,!'expérience a montré que des résultats améliorés sont obtenue lorsque les dispersions sont établies de manière telle que la diminution de l'alcalinité requise pour produire l'instabilité est faible.Par exemple,le rapport des constituants acides de la cire à la quantité d'aluminate peut avoir une va- leur aussi élevée que celle qui est compatible avec l'absence d'épaississement ou de coagulation de la dispersion.Dans un au- tre exemple,des silicates de sodium pour lesquels le rapport Na2O :SiO2 à une valeur élevée sont moins efficaces que des silicates pour lesquels le rapport de ces corps a une valeur moindre.
Les résultats donnés par l'expérience peuvent être expli- qués si l'on admet que l'oxyde ou l'hydroxyde déposé détermine une agglutination des globules de cire déposés de manière telle que la cohérence et l'adhérence du revêtement se trouvent aug- mentés;mais,bien entendu,l'invention ne dépend pas @ de l'exac- titude ou de l'inexactitude de cette explication ou de toute autre.
Divers exemples de dispersions appropriées et des condi- tions à réaliser vont, maintenant, être données .étant entendu que l'invention n'est pas limitée à ces exemples particuliers.Dans ces exemples,pour le silicate de sodium utilisé,le rapport
Na2O :SiO2 1 : 3.8.Les densités de courant se réfèrent à l'a- node.
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Exemple 1.
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Cire d'abeille blanche 220 grs, Silicate de sodium à 1 % 2 litres
Densité de courant initial:environ 3-4 ampères par décimètre carré
Densité de courant final: environ 0,4 ampère par decimètre carré
Durée du-traitement: 6 'secondes Exemple 2.
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Cire d'abeille blanche 47 grs.
Cire de paraffine 455 grs.
Aluminate de sodium à 0,375 % , 2 litres
Densité de courant initial:environ 2,5-3ampères par décimètre carre
Densité de courant final:environ 0,3 ampère par deeimètre carré Durée du traitement; 6 secondes Exemple 3.
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Cire d'abeille blanche 47 grs.
Cérésine 453 grs.
Aluminate de sodium 5,65 grs. Silicate de sodium 9,35 grs;(calculés à l'état solide). a' 2 litres
Densité de courant initial:environ 3-5 ampères par décimètre carré Densité de courant final:environ 0,8 ampère par décimètre carré
Durée du traitement: 6 secondes
La matière constituant le revêtement peut contenir des substances telles que:résines,bitumes,de la poix, des plastifiants ou solvants destinés à augmenter l'adhérence des parti- cules individuelles entre elles dans la pellicule déposée ainsi que l'adhérence de cette pellicule au récipient.De ma- nière similaire,l'agent de dispersion peut contenir des maté-
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riaux additionnels destinés,particulièrement,a donner de la
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stabilité à la dispersion, par exemple, des agents émulsionnants.
L'invention peut être appliquée à des récipients terminés ou à des parties constitutives de tels récipients.son applica- tion constituant,alors,l'une des opérations de la fabrication de ces récipients.Par exemple, des corps de récipients et des fonds de récipients peuvent être pourvus,séparément,de revête- ments,avant d'être soudés ensemble ou bien lorsqu'ils sont, seulement,partiellement soudés ensemble.