Perfectionnements au dégraissage d'articles métalliques et articles non-absorbants analogues, au moyen de dissolvants
volatils.
Cette invention concerne des perfectionnements au dégraissage d'articles métalliques et articles non-absorbants analogues, au moyen de dissolvants volatils.
Il est bien connu d'employer un dissolvant volatil
des graisses comme le trichloréthylène en phase liquide et/ou
de vapeur pour débarrasser de la graisse absorbante les articles métalliques et articles non-absorbants analogues.
Dans beaucoup de cas les articles métalliques à dégraisser sent aussi contaminés par des matières solides insolubles telles
11 que des produits à polir ou par des liquides savonneux d'usinage, qui ont été appliqués durant des opérations précédentes. Un traitement par un dissolvant des graisses pur n'enlève pas toujours ces matières de manière satisfaisante
et un certain traitement subséquent, par exemple un essuyage
à la main, peut être nécessaire avant qu'on puisse procéder
à une métallisation électrolytique des articles. Dans le brevet anglais nO.444.818 on a proposé de tourner cette difficulté en employant pour l'opération de dégraissage une émulsion d'eau et d'un dissolvant des graisses volatil auquel
a été ajouté un agent humectant ou émulsionnant.
Un but de la présente invention est de procurer un procédé pour dégraisser des articles non-absorbants et notamment des articles métalliques, qui en même temps ait pour effet d'enlever de manière satisfaisante les matières solides adhérentes et/ou d'autres impuretés de la nature mentionnée ci-dessus.
Suivant la présente invention, on atteint ce but en traitant les articles par une composition dissolvante comprenant essentiellement un hydrocarbure aliphatique chloré liquide, tel que le trichloréthylène, conjointement avec une faible proportion d'un savon soluble dans l'eau, une petite quantité d'eau et une quantité d'alcool aliphatique inférieur monovalent ou bivalent suffisante pour former un liquide homogène. On peut compléter le dégraissage en traitant subséquemment les articles par un dissolvant simple à l'état de vapeur et/ou de liquide.
Pendant l'exécution de ce procédé, la composition dissolvante élimine la majeure partie de la graisse et sensiblement la totalité de n'importe qu'elle solution savonneuse ou matière solide telle qu'un produit à polir, et le traitement subséquent au moyen d'un dissolvant simple à l'état de liquide ou de vapeur élimine rapidement et complètement toutes traces de graisse. Toutefois, au fur et à mesure que le dégraissage progresse, de la graisse et dès matières solides s'accumulent dans la composition dissolvante et on encourt le risque que de petites quantités de graisse ou
de matière solide soient enlevées avec la solution adhérant aux articles, quand on les retire de la composition, et soient ainsi transportées dans le bain de dissolvant simple. L'introduction de petites quantités de graisse par cette voie ne représente pas un grand inconvénient, étant donné que le dissolvant simple peut les éliminer facilement; d'autre part, vu l'aptitude imparfaite du dissolvant simple à éliminer
les matières solides, notamment quand celles-ci sont à l'état finement divisé où elles se présentent dans les produits à polir, il est avantageux de réduire au minimum le transport de matière solide du bain de composition dissolvante au bain ou à la série de bains de dissolvant simple.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, en conséquence, on empêche une accumulation indésirable de matière solide dans le bain de composition dissolvante en retirant continuellement ou par intermittences la composition dissolvante du bain qui la contient et en l'y ramenant après l'avoir soumise à une action centrifuge suffisamment intense pour éliminer la matière solide même quand celle-ci s'y trouve en suspension presque colloïdale. De préférence, on retire la composition dissolvante de la partie inférieure du bain, on la fait passer dans une turbine à grande vitesse, entièrement fermée, et on la ramène à la partie supérieure du bain.
On constate que les articles métalliques nettoyés par ce procédé sont suffisamment propres pour être employés sans essuyage préalable à la main non seulement dans les opéra- tions de métallisation électrolytique ordinaire où les moin�
dres traces de matières solides adhérentes sont nuisibles, mais encore dans des procédés comme par exemple le nickelage électrolytique clair où le degré de pureté requis est excep-
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La composition dissolvante peut être employée à chaud ou à froid, bien que de préférence on l'emploie bouillante. Il est également très avantageux de maintenir la composition dans un état d'agitation, et on atteint ce but en la faisant bouillir. Lorsqu'on emploie la composition à chaud ou à froid, il faut aménager un dispositif mécanique pour l'agiter.
La proportion de savon, eau et alcool à ajouter à l'hydrocarbure aliphatique chloré pour préparer la composition dissolvante peut varier, et dans tout cas particulier la quantité d'alcool requise dépend de la quantité de savon et d'eau.
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il faudrait de si grandes quantités d'alcool pour rendre le fluide homogène, que celui-ci deviendrait inflammable et, partant, peu sûr à l'usage dans des conditions différant de l'état froid. Les savons industriels contiennent souvent suffisamment d'eau pour rendre indésirable l'adjonction ultérieure d'eau, et on prépare alors le liquide de dégraissage
en dispersant dans le dissolvant la quantité appropriée de savon et en ajoutant l'alcool. Avec le trichloréthylène, il
a été trouvé qu'on peut produire, un dégraissage satisfaisant en ajoutant 1 à 7 % de savon d'oléate et au maximum environ 1 % d'eau; avec ces quantités environ 1 à 7 % d'alcool suffisent à transformer le liquide, autrement laiteux, en un liquide homogène. Des exemples d'alcool appropriés sont l'alcool méthylique, l'alcool éthylique, (ou les alcools à brûler), le glycol éthylénique et l'alcool isopropylique. On peut aussi employer l'alcool butylique et des alcools polyvalents partiellement estérifiés ne contenant pas plus de deux groupes oxhydryles, comme le monométhyl-éthylène-glycol.
Avec d'autres savons, par exemple avec les palmitates et les stéarates, la quantité d'alcool nécessaire pour produire un liquide homogène est plus grande, par exemple elle
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estime que cette quantité peut être réduite à 6 % S'il y a en même temps une faible proportion d'acide gras, de préfé-
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ticulièrement aux savons purs, car pour ceux obtenus directement par le procédé usuel, par exemple pour le stéarate de sodium fabriqué en faisant réagir du suif avec de la soude .caustique aqueuse, des quantités d'alcool aussi importantes, c'est-à-dire supérieures à 6 %, ne paraissent guère nécessaires.
Outre le trichloréthylène, d'autres dissolvants
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et le tétrachlorure de carbone. Toutefois, on trouve plus avantageux d'employer en pratique le trichloréthylène et on décrira les compositions dissolvantes en se reportant plus particulièrement à ce dissolvant.
Des compositions typiques sont les suivantes:
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Une composition qu'on a trouvé particulièrement intéressante est la suivante:
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Un procédé approprié pour produire la composition consiste à ajouter le savon et l'eau au dissolvant, à agiter le tout et puis à ajouter l'alcool. Dans la pratique, il n'y
a aucune difficulté à déterminer quand la quantité d'alcool ajouté est suffisante, car le mélange, précédemment laiteux, se transforme en un liquide transparent clair. Il n'est pas essentiel d'ajouter les constituants du mélange dans l'ordre cité ci-dessus, mais la manière de procéder indiquée présente l'avantage que si les quantités de savon et d'eau n'ont pas été correctement mesurées, ou si la quantité d'alcool qu'il faut ajouter à des quantités choisies de savon ou d'eau n'a pas été déterminée précédemment, la disparition du caractère laiteux du liquide fournit la prompte indication qu'on a ajouté la quantité d'alcool nécessaire.
Evidemment, il n'est pas nécessaire de restreindre l'alcool à cette quantité minimum, et en fait il peut se présenter des cas où de plus grandes quantités sont avantageuses, par exemple quand des liquides savonneux d'usinage ont été employés dans une opération précé'n dente, auquel cas leur passage dans le bain de dégraissage peut être facilité par la présence, dans le bain, d'un constituant permettant à de nouvelles quantités de savon de se dissoudre tout en conservant l'état d'homogénéité.
Un autre procédé pour préparer la composition, qui convient dans beaucoup de cas, consiste à chauffer une huile grasse, par exemple de l'huile d'olive, avec une solution
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d'alcool, jusqu'à ce que la saponification soit complète, et
à laisser refroidir le liquide de manière qu'il se solidifie; on peut alors ajouter suffisamment d'eau au dissolvant des graisses pour avoir la concentration de savon requise, une quantité supplémentaire d'alcool étant ajoutée pour rendre la solution homogène.
On peut exécuter le traitement de dégraissage dans divers appareils proposés jusqu'à présent pour traiter au moyen de dissolvants volatils des articles métalliques et articles non-absorbants analogues. Un appareil approprié pour exécuter un mode de la présente invention est constitué par
un récipient dont la partie inférieure est divisée par une cloison verticale en deux compartiments dont chacun est
agencé pour recevoir les articles à traiter, et qui est -équipé de dispositifs pour chauffer le dissolvant y contenu; au-dessus de la cloison verticale et autour des parois du récipient sont disposés des serpentins de condensation sur lesquels se condense le dissolvant vaporisé dans les compartiments situés en-dessous d'eux. Un des compartiments est rempli de composi- . tion dissolvante de dégraissage contenant du savon, de l'eau et de l'alcool, tandis que l'autre est rempli de dissolvant simple. On peut alors chauffer les liquides et on dégraisse les articles en les immergeant d'abord dans la composition dissolvante, puis dans le dissolvant simple. Après avoir
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laissé les articles égoutter en les tenant au-dessus du liquide dissolvant, on peut les retirer secs et débarrassés
de graisse et de matières solides adhérentes.
On peut maintenir une circulation de dissolvant dans les compartiments de l'appareil en ramenant le condensat des serpentins de refroidissement au compartiment contenant le dissolvant simple et en permettant au liquide de déborder de ce compartiment dans celui contenant la composition dissolvante. Il s'accumule alors dans le compartiment à dissolvant simple un liquide se composant du dissolvant des graisses et d'une faible proportion d'eau et d'alcool, et dans beaucoup
de cas le dégraissage peut être achevé de manière satisfaisante dans ce liquide. Si on le désire, le second compartiment peut être rempli initialement d'un mélange de dissolvant et d'alcool dans des proportions telles que la teneur en alcool de la composition ne change pas quand on établit la circulation.
Toutefois, lorsque le traitement préalable des articles est tel que les articles introduisent de l'eau dans l'appareil de dégraissage, ou lorsque de l'eau peut être introduite par la condensation de la vapeur d'eau de l'atmosphère sur les serpentins de refroidissement, il est préférable de faire en sorte que l'eau ne s'accumule pas dans le système.
On peut atteindre ce but en choisissant une composition dissolvante qui ne contient qu'une faible quantité d'alcool, par exemple 2 %. Seulement une quantité d'eau limitée et inoffensive (ne dépassant guère 1 %) est alors miscible au dissolvant, et le restant peut être séparé du système en envoyant le condensat des serpentins de refroidissement à un séparateur d' eau de construction connue et en ramenant aux compartiments de dégraissage la phase de dissolvant.
Dans une forme d'exécution préférée de la présente invention, on condense séparément les vapeurs s'élevant de la A composition dissolvante et on les ramène au même'compartiment, et il est prévu plusieurs, par exemple deux ou trois, compartiments à dissolvant simple. De préférence aussi on fait circuler le dissolvant dans les différents compartiments à dissolvant simple et ensuite dans un compartiment prévu uniquement pour vaporiser le dissolvant. De cette façon on produit une "auto-épuration" du dissolvant simple.
La seule eau atteignant la partie du récipient contenant le dissolvant simple est celle amenée par les articles; on peut facilement éliminer cette faible quantité d'eau en faisant passer le condensat des serpentins, de refroidissement, situés au-dessus du bain de dissolvant, dans un séparateur d'eau ou dans un ré- cipient rempli de soude anhydre, avant de le ramener au compartiment à dissolvant simple le plus éloigné du vaporisateur, pour le faire circuler à nouveau dans les compartiments à dissolvant simple. On produit ainsi le dégraissage au moyen d'un dissolvant ou d'une vapeur dissolvante sensiblement purs.
Dans beaucoup de cas on trouve possible d'omettre purement et simplement le dispositif éliminant l'eau.
On peut exécuter le mode préféré de la présente invention dans l'un ou l'autre des appareils décrits ci-dessus, en faisant en sorte que le compartiment destiné à contenir la composition dissolvante communique près du fond avec une pompe agencée pour débiter le liquide à une turbine à grande vitesse totalement fermée qui à son tour débite le liquide à la partie supérieure du même compartiment. Une capacité appropriée pour la pompe et la turbine est celle qui permet de retirer par minute, une partie sur trente du volume de liquide du compartiment.
On peut ainsi maintenir dans le compartiment une circulation de dissolvant qui assure une élimination pratiquement complète de matières solides des articles y immergés, et les matières solides qui sont en suspension ordinaire ou presque (\ -colloïdale dans la solution sont éliminés quand celle-ci traverse la turbine. De cette façon nulle notable quantité
de matières solides en suspension ne peut s'accumuler dans
la composition dissolvante.
Malgré l'élimination des matières solides en suspension, il devient avantageux, de temps à autre, de renouveler la composition dissolvante à cause de la graisse qui s'y accumule, encore que, comme cela découle de ce qui précède,
le cas se présente beaucoup moins fréquemment que si l'on n'éliminait pas les matières solides. Le dissolvant rejeté peut être récupéré en vue d'un emploi ultérieur en le distillant, en éliminant du distillat toute eau en excès sur celle qui est miscible à la phase de dissolvant et en dissolvant dans celui-ci la quantité de savon requise. Il peut aussi être nécessaire, si l'alcool est plus volatil que l'hydrocarbure chloré, d'ajouter une faible quantité d'alcool pour remplacer tout alcool perdu.
Il est possible d'apporter à l'invention diverses modifications; ainsi, lorsqu'on soumet la composition dissolvante à un turbinage ou centrifugeage, on peut intercaler un filtre dans le trajet du liquide en circulation, en amont de la turbine, pour éliminer les grosses particules en suspension. D'autre part, si l'alcool de la composition est notablement plus volatil que le dissolvant des graisses, il peut s'échapper graduellement de l'appareil, et il est alors nécessaire d'ajouter au dissolvant de nouvelles quantités d'alcool dans 1 ^appareil pour maintenir la composition homogène. De même, quand un séparateur d'eau est adjoint à l'appareil, une partie de l'alcool peut être éliminée par dissolution dans
l'eau, et il faut alors compenser cette perte de manière analogue.
On peut aussi employer .plus d'un bain de composi-tion dissolvante; ainsi, lorsqu'on a deux bains, l'un
peut être froid et l'autre chauffé, ou tous deux peuvent
être chauffés, les articles étant immergés d'abord dans un
bain, puis dans l'autre. Pour un tel montage, on adjoint avantageusement la turbine au compartiment dans lequel on
immerge d'abord les articles.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour nettoyer des articles non-absorbants, notamment des articles métalliques, caractérisé en ce qu'on
traite les articles par une composition dissolvante comprenant essentiellement un hydrocarbure aliphatique chloré liquide conjointement avec une faible proportion d'eau et d'un savon soluble dans l'eau et une quantité d'alcool aliphatique monovalent ou bivalent suffisante pour former un liquide homogène.