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"POLYMERE D'UREE ET DE FORMA LDEHYDE"
L'invention concerne la préparation d'un polymère d'urée et de formaldéhyde et plus particulièrement un polymère d'urée et de formaldéhyde aqueux, avantageux dans la fabrication du papier et plus particulièrement des papiers résistants à l'état mouillé.
On a découvert que la colle forte ou autres substances analogues albumineuses ou protéiniques provoquent une réaction de polymérisation rapide et avantageuse dans une composition aqueuse d'urée et de formaldéhyde, ou la réaction initiale ou la formation d'un produit de condensation
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résultant du mélange de l'urée et de la formaldéhyde dans l'eau et qu'il suffit d'employer une proportion relativement faible de colle forte ou de substance albumineuse analogues pour faire progresser la réaction de polymérisation jusqu'à un point où la composition du polymère aqueux ainsi obtenu peut être employée avec d'excellents résultats à la préparation de papiers résistants à l'état mouillé, tels qu'ils sont décrits dans le brevet américain n 2.116.544 en date du 10 mai 1938,
et dans la demande déposée en même temps que la présente par la même demanderesse et ayant pour titre "Fabrication de papiers". En ajoutant donc la composition du polymère aqueux ainsi obtenue à la masse de pâte à papier, par exemple dans une pile, et la disposant ou fixant sur cette charge par addition d'alun ou d'un autre sel, réactif acide, ou fixatif, le papier contenant le polymère et fabriqué avec cette charge, peut être transformé par un traitement ultérieur à chaud à l'état sec, ainsi qu'il est décrit dans le brevet et la demande précités, en un papier fini caractérisé par des propriétés remarquables de résistance à l'état mouillé.
Ou bien, on peut imprégner une bande de papier déjà fabriqué avec une composition du polymère aqueux de formaldéhyde et d'urée, à l'état encore liquide ou fluide, et qui a été préparée en employant la colle forte ou une substance albumineuse analogue comme agent favorisant la réaction de polymérisation, puis on peut sécher la bande de papier ainsi imprégné, et la traiter à chaud, de la manière décrite dans le brevet et la demande précités, pour lui faire acquérir une résistance à l'état mouillé, notablement améliorée.
Cependant l'invention n'est pas nécessairement limitée à un
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traitement à chaud ultérieur du papier sec contenant les résidus secs ou particules solides des compositions du po- lymère d'urée et de formaldéhyde aqueux, car ces compositions du polymère, même incorporées à des papiers ne subissant aucun traitement à chaud ultérieur à l'état sec, leur font acquérir une résistance à l'état mouillé sensiblement plus ' forte que celle des papiers fabriqués de la même manière, mais ne contenant pas ces compositions.
Suivant l'invention, on emploie donc la colle forte ou une autre substance albumineuse comme agent provoquant la polymérisation d'une composition ou mélange aqueux d'urée et de formaldéhyde, ou la réaction initiale ou la formation d'un produit de condensation de ce mélange. La réaction de polymérisation comportant l'emploi de la colle forte ou d'un adjuvant de la réaction équivalent peut être accomplie, en donnant des résultats satisfaisants, dans un mélange aqueux d'urée et de formaldéhyde, dans lequel la proportion de la formaldéhyde par rapport à l'urée n'est pas inférieure à
2 pour 1 environ et pas supérieure à 3 pour 1 environ.
Cette réaction, qui comporte aussi le chauffage de la composition aqueuse d'urée et de formaldéhyde, fait augmenter notablement au bout de peu de temps la viscosité de la composition et cet épaississement rapide ou augmentation de viscosité donne à la composition la consistance d'un gel. Cependant lorsque la composition est destinée à la fabrication du papier, on interrompt de préférence la réaction de polymérisation dans la composition chauffée, au moment où sa viscosité augmente fortement et s'accroît rapidement avant d'atteindre l'état de gel.
Etant donné que la composition du polymère d'urée et de
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formaldéhyde est très visqueuse et possède une faible conductibilité calorifique et que la réaction de polymérisation progresse rapidement à la température élevée à laquelle elle s'accomplit, on rencontre des difficultés techniques, si on cherche à interrompre la polymérisation ou à l'empêcher de se poursuivre par les moyens ordinaires, tels que le refroidissement indirect de la composition chaude.
Mais on a découvert qu'il est possible d'interrompre ou de faire cesser la réaction de polymérisation ainsi qu'on le désire dans la composition en y ajoutant un agent d'interruption liquide, organique, se mélangeant avec l'eau et de préférence à point d'ébullition inférieur à la température de la composition chaude, et par suite susceptible de refroidir rapidement la composition dans sa masse entière et d'empêcher ainsi la polymérisation de se poursuivre d'une manière fâcheuse dans la composition, en raison d'une part de son effet de refroidissement rapide et d'autre part de son action interrompant ou empêchant la réaction de polymérisation de s'accomplir.
La composition du polymère aqueux de formaldéhyde et d'urée ainsi obtenue est facile à amener en dispersion uniforme dans la masse entière de la pâte à papier, c'est-àdire dans la charge qui a la forme d'une suspension aqueuse dans une pile ou autre machine à mélanger. Si on ajoute de l'alun ou un fixatif équivalent à la charge de pâte à papier contenant le polymère, cette addition provoque évidemment le dépôt du polymère sur la charge par adsorption, plutôt que par précipitation, ainsi que l'indique la demande de brevet déposée en même temps que la présente. En tout cas, la
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quantité de polymère retenue sur la charge de pâte à papier est considérable, ainsi que l'indique l'analyse de la détermination de la teneur en azote du papier fabriqué avec la charge en question.
Une fois séché, le papier contenant le polymère subit les traitements à chaud ultérieurs des demandes de brevets précitées et acquiert ainsi des propriétés remarquables de résistance à l'état mouillé.
L'invention est décrite ci-après, d'après les ma- nières d'opérer trouvées avantageuses en vue de la préparation des compositions aqueuses du polymère d'urée et de formaldéhyde, qu'on peut employer à la fabrication du papier, pour lui faire acquérir une résistance à l'état mouillé extrêmement forte, après chauffage à l'état sec. Une manière d'opérer typique peut consister à dissoudre 150 parties en poids d'urée dans 150 parties en poids de formaldéhyde, telle quelle, pouvant être employée sous la forme de la solution de formaline ordinaire du commerce contenant 37,5% de formaldéhyde et de faibles proportions d'impuretés telles que l'alcool méthylique et l'acide formique.
On peut ajouter à la solution aqueuse mélangée d'urée et de formaldéhyde à la température ambiante de la colle forte solide en proportion d'environ 3 1/3 %, rapportée au poids de l'urée et de la formaldéhyde.
La colle, qui peut être par exemple la colle de peau de la marque connue sur le marché "Peter Cooper n 5", est mise en dispersion de préférence dans quatre fois environ son poids d'eau, avant d'être ajoutée à la solution aqueuse d'urée et de formaldéhyde. La composition contenant la colle, ainsi obtenue, est homogène et parfaitement limpide. Pais on peut la chauffer au bain marie ou dans un .., vase mélangeur
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à double enveloppe, à une température d'environ 88 , pour polymériser le produit de la réaction initiale ou de condensation de l'urée et de la formaldéhyde. On continue à chauffer, jusqu'à ce que la viscosité du mélange de la réaction ait augmenté notablement et s'accroisse rapidement, mais avant qu'elle atteigne l'état de gel.
La durée du chauffage nécessaire à cet effet est généralement d'environ 3 heures. Pour refroidir rapidement la composition chaude et empêcher la polymérisation de s'y poursuivre, c'est-à-dire pour l'empêcher de former un gel, on a constaté qu'il était avantageux d'y ajouter environ 100 parties d'alcool éthylique, d'acétone, ou d'un autre liquide. organique, se mélangeant avec l'eau et susceptible d'interrompre ou de faire cesser la réaction de polymérisation, ainsi que de refroidir rapidement la composition.
Si on ajoute l'alcool, l'acétone, ou un autre liquide organique, équivalent, se mélangeant avec l'eau à la composition chaude, arrivant par un tuyau dans une région noyée d'une masse ou couche épaisse de la composition chaude , ce liquide, dont le point d'ébullition est inférieur à la température de la composition chaude (88 à 93 ), se répartit rapidement dans toute la masse ou couche et en bouillant et se répandant uniformément dans la composition, la refroidit rapidement dans sa masse entière et empêche la polymérisation de se poursuivre d'une manière fâcheuse, en raison de son effet de refroidissement rapide et de son action interrompant la réaction de polymérisation.
On peut ajouter à la composition chaude divers liquides organiques, se mélangeant avec l'eau et susceptibles d'arrêter la réaction de polymérisation au lieu de l'alcool et l'acétone; et de préférence le point
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d'ébullition de ces liquides organiques doit être inférieur à celui de l'eau, pour exercer en outre l'action cherchée de refroidissement rapide et de mélange sur la composition, du fait de l'ébullition de ces liquides organiques dans la composition chaude, dont la température est supérieure au point d'ébullition du liquide organique, qui y est ajouté.
L'addition de l'alcool, acétone ou liquide équivalent arrêtant la réaction peut se faire en faisant passer les vapeurs du liquide organique dans un condenseur à reflux, où elles se condensent et d'où elles reviennent dans la masse de la composition. En ajoutant la proportion d'alcool éthylique indiquée ci-dessus à la composition chaude, il est possible de la refroidir très rapidement d'une température de 88 à 93 environ à une température de 770 environ, qui est assez basse pour empêcher avec certitude la composition contenant de l'alcool de former un gel en continuant à se refroidir par simple exposition à la température atmosphérique. La composition refroidie peut être conservée pendant plusieurs jours ou même plusieurs semaines, sans former de gel, ni perdre son efficacité aux applications de la fabrication du papier.
Quoique l'alcool ou le liquide équivalent arrêtant la réaction puisse être à la température normale ou ambiante lorsqu'on l'ajoute à la composition aqueuse du composé d'urée et de formaldéhyde, on peut le réfrigérer ou le refroidir, dans certains cas, à une température sensiblement inférieure à la température normale, avant de l'ajouter à la composition chaude. La composition refroidie, qui se verse facilement et se disperse ou se mélange très facilement dans l'eau est d'aspect blanchâ-
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tre et contient un faible pourcentage d'une substance sédimentaire blanche.
Il est important de noter que dans l'exemple qui précède le rapport molaire de la formaldéhyde à l'urée est égal à 2 pour 1. Si ce rapport devient supérieur à 3 pour 1, la réaction de polymérisation est plus difficile à provoquer dans la composition, même en présence de la colle, car la réaction de polymérisation cherchée et l'épaississement ne se produisent dans la composition qu'après un chauffage beaucoup plus prolongé et l'expulsion de l'excès de formaldéhyde.
De plus, dans ce dernier cas, l'emploi de la composition d'urée et de formaldéhyde polymérisée est susceptible de faire acquérir aux papiers finis une résistance à l'état mouillé moindre que si la réaction de polymérisation s'accomplit dans une composition contenant de la colle forte et dans laquelle la proportion de la formaldéhyde par rapport à l'urée est inférieure à 3 pour 1 et de préférence égale à 2 pour 1 environ.
De plus il convient de noter que si la composition de formaldéhyde et d'urée ne contient pas de colle, la polymérisation cherchée ne s'accomplit pas, même si le rapport molaire entre la formaldéhyde et l'urée est inférieur à 3 pour 1, par exemple à 2 pour 1. En réalité, en l'absence de colle ou d'un adjuvant de la réaction équivalent, dans la composition aqueuse d'urée et de formaldéhyde, on obtient un produit de la réaction ou boue pâteuse, non homogène, dont l'utilité est relativement faible dans la fabrication du papier. En d'autres termes, les papiers auxquels on incorpore ces derniers produits de la réaction ne possèdent pas les propriétés cherchées de forte résistance à l'état mouillé, même si on leur fait subir les traitements à chaud ultérieurs, suivant les brevets précités.
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On a constaté qu'il pouvait être avantageux de modifier à certains points de vue le procédé de préparation décrit ci-dessus de la composition aqueuse du polymère d'urée et de formaldéhyde. En effet, on a découvert qu'en ajoutant peu à peu la solution d'urée, chauffée au préalable, en même temps que la colle forte ou un autre agent albumineux favorisant la réaction, à une solution de formaldéhyde chauffée au préalable, il est possible de supprimer le dépôt blanchâtre susceptible de se former dans une composition du polymère, dont la préparation consiste, comme dans l'exemple décrit ci-dessus, à mélanger ensemble l'urée, la f ormaldéhyde et la colle dans l'eau à la température ambiante et à chauffer le mélange aqueux.
Cette opération avantageusement modifiée peut s'effectuer avec les mêmes proportions de réactifs que dans l'exemple ci-dessus, sauf que la colle peut être dissoute dans environ 8 fois son poids d'eau, puis la solution de colle mélangée avec l'urée, et le mélange chauffé à 90 environ. On peut alors faire couler ou ajouter peu à peu dans la solution aqueuse de formaldéhyde également chauffée à 90 environ, la solution d'urée et de colle chauffée à une vitesse, réglée de façon à maintenir une ébullition modérée dans le mélange, cette ébullition se produisant en raison de la réaction exothermique entre l'urée et la formaldéhyde.
L'addition progressive de la solution d'urée et de colle à la solution de formaldéhyde peut être terminée en trente minutes environ, puis on peut maintenir chaud la composition ou mélange, à peu près limpide, ainsi obtenu, par exemple à une température d'environ 88 à 93 , au bain marie ou dans un bac à double enveloppe, jusqu'à ce que sa viscosité ait notablement
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augmenté et soit en train de s'accroître rapidement. La durée du chauffage, qui est nécessaire pour provoquer la polymérisation et l'épaississement du mélange aqueux d'urée et de formaldéhyde au degré voulu, voisin de la formation d'un gel, peut être égale à une heure environ, après le moment ou l'addition de la solution d'urée et de colle à la solution de formaldéhyde a été terminée.
On arrête rapidement la polymérisation de la composition aqueuse du polymère d'urée et de formaldéhyde, chaude, encore limpide, en y ajoutant, au moment où sa viscosité s'accroit rapidement, de l'alcool, de l'acétone ou un liquide organique, équivalent, se mélangeant à l'eau, exactement de la même manière que dans l'exemple antérieurement décrit.
La composition obtenue est parfaitement limpide, même après refroidissement à la température ambiante et, à part une légère opalescence, due probablement à la présence de la colle, et visible seulement lorsqu'on l'examine de très près, ressemble tout à fait aux compositions aqueuses, limpides, liquides du polymère d'urée et de formaldéhyde, préparées de la manière décrite dans les brevets précités, en présence de l'ammoniaque ou de substances ammoniacales employées comme adjuvants de la polymérisation.
L'emploi de la colle forte ou d'autres substances albumineusês ou protéiniques comme adjuvants de la réaction de condensation ou de polymérisation entre l'urée et la formaldéhyde présente certains avantages par rapport à celui de l'ammoniaque ou d'une substance ammoniacale dans le même but ; les principaux de ces avantages sont le prix relativement faible des adjuvants albumineux ou protéiniques et les propriétés de ésistance à l'état mouillé des papiers, auxquels les compositions du
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polymère, ainsi obtenues, sont incorporées, qui sont au moins aussi avantageuses et souvent meilleures que celles des papiers contenant une même proportion du polymère d'urée et de formaldéhyde, préparé en présence de l'ammoniaque ou d'une substance ammoniacale, comme adjuvants de condensation ou de polymérisation.
Tel est le cas, en particulier, lorsqu'on emploie l'adjuvant albumineux ou protéinique de la réaction de condensation et de polymérisation suivant le procédé indiqué, fournissant une composition aqueuse à peu près limpide du polymère d'urée et de formaldéhyde, composition qui, contenant l'adjuvant albumineux ou protéinique de polymérisation peut être incorporée aux papiers, en leur faisant acquérir une résistance à l'état mouillé extrêmement forte, après avoir subi un chauffage, une fois séchés.
Les compositions aqueuses sensiblement limpides du polymère d'urée et de formaldéhyde contenant les adjuvants albumineux ou protéiniques de polymérisation peuvent servir non seulement à imprégner une bande de papier déjà fabriqué par une opération dite d'encollage, mais encore peuvent être incorporées avec des résultats satisfaisants, à la pâte de fabrication du papier, par exemple dans une pile, puis déposées sur la pâte par l'alun ou un autre fixatif approprié.
Outre que la substance albumineuse ou protéinique, telle que la colle forte, provoque la réaction de condensation et de polymérisation entre l'urée et la formaldéhyde, elle peut exercer une autre action avantageuse, à savoir qu'elle rend le polymère d'urée et de formaldéhyde plus apte à être retenu par la pâte de fabrication du papier, par addition à cette pâte d'alun ou d'un fixatif équivalent.
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L'expression "substance albumineuse ou protéinique", employée dans la description de l'adjuvant de la réaction de condensation et de polymérisation entre l'urée et la formaldéhyde en mélange aqueux, doit être considérée comme désignant non seulement la colle forte et la gélatine, mais encore des substances chimiquement équivalentes, susceptibles de favoriser ou de provoquer l'accomplissement de la réaction cherchée de polymérisation dans des mélanges aqueux d'urée et de formaldéhyde. Parmi ces substances équivalentes, on peut citer la caséine, qui, en raison de son caractère acide, est soluble dans une solution d'urée chaude et peut y être ajoutée au lieu de la colle forte pour provoquer ou catalyser la réaction cherchée de condensation et de polymérisation entre la solution d'urée et la solution de formaldéhyde.
Si on ajoute peu à peu et lentement une solution de caséine et d'urée chaude à une solution de formaldéhyde chaude, comme dans l'exemple décrit ci-dessus, et si on chauffe le mélange ou composition ainsi obtenue, pendant un temps relativement court, par exemple une heure environ, on obtient une composition, telle qu'on la désire, à peu près limpide et encore liquide, quoique épaissie du polymère d'urée et de formaldéhyde, qui donne d'excellents résultats dans la fabrication du papier; cette composition peut être stabilisée, ou sa polymérisation peut être interrompue à l'état encore liquide qu'on désire, par addition d'alcool ou d'un liquide arrêtant la réaction, équivalent, se mélangeant à l'eau.
Il est évident que l'excès de formaldéhyde ou la formaldéhyde libre maintenue dans la solution de formaldéhyde pendant qu'on y ajoute progressivement la solution d'urée chaude
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contenant la caséine, la colle forte, ou autre adjuvant de la réaction de condensation et de polymérisation modifie la manière dont s'accomplit la réaction initiale entre l'urée et la formaldéhyde, de façon à empêcher le dépôt ou précipité blanchâtre de se former.
En d'autres termes l'excès de formaldéhyde ou la formaldéhyde libre maintenue dans la solution de formaldéhyde pendant qu'on y ajoute peu à peu la solution d'urée chaude contenant la caséine, la colle forte ou adjuvant albumineux similaire de la réaction de polymérisation sert à empêcher la formation de complexes insolubles d'urée et de formaldéhyde et à provoquer la polymérisation de ce composé dissous, sous forme de polymère qu'on désire d'urée et de formaldéhyde à peu près limpide ou incolore, avant que ce composé puisse se précipiter. Par excès de formaldéhyde ou formaldéhyde libre, on doit entendre la proportion de formaldéhyde en excès à partir de deux mols pour un mol d'urée, c'est-à-dire la proportion de formaldéhyde supérieure à la proportion théorique nécessaire à la formation du composé diméthylol urée.
Si on mélange les compositions aqueuses du polymère de formaldéhyde et d'urée avec la quantité relativement grande d'une charge ou d'une suspension de pâte à papier, l'alcool ou autre liquide organique, miscible avec l'eau, ajouté pour arrêter la polymérisation dans la composition, diffuse pratiquement d'une manière absolument complète dans cette eau et le polymère fixé sur la charge par l'alun ou un autre fixatif est ainsi pratiquement exempt d'alcool ou d'un autre liquide, organique, miscible avec l'eau.
Cet alcool ou autre liquide organique, volatil; miscible avec l'eau, qui se trouve
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dans la bande de papier contenant le polymère, pendant qu'elle passe de l'état humide à l'état sec à l'extrémité de la machine à papier, est chassé ou vaporisé de la bande au fur et à mesure qu'elle sèche, de sorte que le polymère contenu dans la bande sèche, s'y trouve dans l'état convenant à la transformation de la dernière opération, qui se produit pendant le traitement à chaud ultérieur de la bande sèche.
Si la composition aqueuse du polymère d'urée et de formaldéhyde contenant l'alcool ou autre liquide organique, volatil, miscible avec l'eau, doit servir à imprégner une bande de papier déjà fabriquée, par exemple par une opération dite d'encollage, l'alcool se vaporise avec l'eau de la bande de papier imprégnée par le polymère ou encollée, pendant le nouveau séchage de la bande, opéré en élevant la température, puis la bande de nouveau séchée, contenant le polymère peut subir le traitement à chaud ultérieur, qui transforme le polymère qu'elle contient en l'amenant à l'état final cherché et fait acquérir au papier fini la forte résistance à l'état mouillé cherchée.
L'absence d'une proportion appréciable de formaldéhyde libre pendant la polymérisation du produit de la réaction de l'urée et de la formaldéhyde, contribue aussi dans une mesure importante à l'obtention de résultats satisfaisants.
Cette situation existe pendant la réaction de transformation du polymère décrite ci-dessus, suivant laquelle on mélange et on fait réagir environ deux mols de formaldéhyde libre avec un mol d'urée. Si cette proportion molaire entre la formaldéhyde et l'urée est notablement supérieure pendant la préparation du polymère, par exemple supérieure à 3 pour 1, il convient de préférence de prendre des mesures pour éliminer
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l'excès de formaldéhyde ou la formaldéhyde libre, pendant la période de polymérisation de la réaction, c'est-à-dire la période pendant laquelle le produit de la réaction subit un épaississement rapide ou un accroissement de sa viscosité. On remarquera que la période initiale de la réaction ne s'accompagne que d'un épaississement relativement faible, sinon nul, des réactifs mélangés.
On peut modifier sans inconvénient la préparation du polymère d'urée et de formaldéhyde suivant l'invention en remplaçant l'urée par la thiourée ou les urées ou thiourées substituées et la formaldéhyde par l'acétaldéhyde ou d'autres aldéhydes supérieures. En conséquence le mot "urée" doit être considéré comme désignant aussi les équivalents chimiques précités de l'urée; de même le mot "formaldéhyde" doit être considéré comme désignant aussi les diverses aldéhydes qui réagissent avec l'urée, sensi- blement de la même manière que la formaldéhyde pour former des polymères d'urée et de formaldéhyde.
En ce qui concerne les phases de l'invention comportant la polymérisation d'une composition aqueuse d'urée et de formaldéhyde à chaud en présence d'un adjuvant albumineux ou protéinique de la réaction de polymérisation, il doit être bien entendu que la réaction de polymérisation peut être poursuivie, jusqu'à ce que le polymère soit devenu analogue à un gel et même au delà de cette phase, jusqu'à ce qu'on obtienne un produit ou résine, dur, à peu près insoluble dans l'eau et analogue à la corne.
Ces phases de l'invention peuvent donc être appliquées à la préparation de compositions de polymère d'urée et de formaldéhyde, pouvant être coulées ou moulées et qui, sous une consistance leur permet-
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tant de se couler ou de se mouler, peuvent être introduites dans des moules et moulées dans des conditions de température, de pression et de durée convenant à l'obtention d'un produit ou résine, dur, à peu près insoluble dans l'eau et analogue à la corne.
Dans d'autres cas, la réaction de polyménisation, en présence d'un adjuvant de polymérisation albumineux ou protéinique, peut être poursuivie jusqu'à un degré différent, par exemple à un degré convenant au mélange du polymère d'urée et de formaldéhyde obtenu avec diverses charges de nature inorganique ou organique et au moulage des mélanges dans des conditions de température, de pression et de durée convenant à l'obtention de produits finis techniquement utilisables.
Mais s'il s'agit de la fabrication du papier, il est particulièrement avantageux d'interrompre ou arrêter la polymérisation de la composition du polymère d'urée et de formaldéhyde, lorsqu'elle est encore liquide, et très facile à amener en dispersion à peu près homogène dans la charge entière de fabrication du papier, où elle est parfaitement retenue par les fibres de la charge ou de la pâte, en particulier lorsqu'on y ajoute de l'alun ou un autre fixatif du polymère, ainsi qu'il a déjà été dit.
Dans certains cas où la polymérisation de la composition du polymère d'urée et de formaldéhyde, l'a amenée à l'état de gel, on a constaté qu'il était possible de faire reprendre à la composition l'état liquide en y mélangeant un liquide organique, miscible avec l'eau, tel que l'alcool et l'acétone, indiqués ci-dessus comme agents arrêtant la réaction ; et laissant la composition -reposer pendant plusieurs jours. Cette découverte résulte de ce qu'on avait laissé accidentellement la composition du polymère se polymériser jusqu'à l'état de gel, ayant omis d'y
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ajouter en temps utile de l'alcool ou un autre liquide équivalent interrompant la réaction.
On a constaté qu'en ajoutant à la composition à l'état de gel environ 25% ou davantage de son propre poids, d'alcool ou d'un liquide organique, équivalent, miscible avec l'eau, et en agitant ensuite la composition et la laissant reposer pendant plusieurs jours, la composition s'était liquéfiée, de façon à pouvoir se verser librement et être employée à la fabrication du papier, en donnant des résultats aussi satisfaisants qu'une composition de polymère dont la polymérisation,quoiqu'accompagnée d'un épaississement considérable ou d'un accroissement de viscosité, avait été arrêtée avant que l'état de gel fût atteint.
Lorsque la résine d'urée et de formaldéhyde doit être ajoutée à la charge dans la pile, il vaut mieux parfois diluer le polymère avec 2 ou 3 volumes d'eau chaude, juste avant d'introduire le polymère dans la pile, de façon à éviter la formation de matières insolubles qui se produirait éventuellement si on ajoutait directement le polymère dans l'eau froide.
Cette forme de l'invention relative à l'interruption ou à l'arrêt de la réaction de polymérisation dans la composition chaude aqueuse, du polymère d'urée et de formaldéhyde au moment où elle est sur le point de passer à l'état de gel, par un refroidissement rapide de la composition chaude et/ou par l'addition d'alcool, d'acétone ou d'un agent analogue arrêtant la réaction et relativement froid est, autant qu'on puisse le savoir, complètement nouvelle, quel que soit l'adjuvant spécial de la réaction de polymérisation existant dans la composition, quoiqu'ainsi qu'il a déjà été dit, on préfère employer un adjuvant de la réaction albumineux ou protéinique, tel que la colle forte et la caséine,
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et ajouter peu à peu et lentement une solution déjà chauffée d'urée contenant cet adjuvant à une solution déjà chauffée de formaldéhyde et obtenir ainsi une composition aqueuse, à peu près limpide du polymère d'urée et de formaldéhyde. Les divers adjuvants y compris l'ammoniaque et les substances ammoniacales ainsi que la colle forte, la caséine et les autres substances albumineuses ont été appelés "adjuvants de réaction" pour les caractériser par une désignation générique plus commode et cette expression doit être considérée comme désignant une quelconque des substances énumérées susceptibles de provoquer la réaction de condensation et de polymérisation qu'on désire entre l'urée et la formaldéhyde en mélange aqueux,
de préférence en proportions molaires entre la formaldéhyde et l'urée au moins égales à 2 pour 1 environ et au plus égales à 3 pour 1 environ. La caractéristique.avantageuse de l'invention qui consiste à ajouter peu à peu et lentement une solution déjà chauffée d'urée, contenant de la colle forte, de la caséine ou un autre adjuvant albumineux de la réaction de condensation et de polymérisation à une solution déjà chauffée de formaldéhyde, en évitant ainsi la précipitation ou le dépôt dans la composition obtenue, est également nouvelle, autant qu'on puisse le savoir.
En chauffant d'avance la solution d'urée et la solution de formaldéhyde à une température suffisante pour maintenir la solution de formaldéhyde à peu près à la température d'ébullition, pendant qu'on y ajoute peu à peu et lentement la solution chaude d'urée contenant l'adjuvant albumineux de la réaction, il est possible de préparer des composition du polymère d'urée et de formaldéhyde de qualité supérieure, et sensiblement exemptes de précipité ou de dépôt.
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Il doit être bien entendu que les exemples donnés ci-dessus de la manière d'opérer peuvent subir des changements ou modifications considérables, sans qu'on s'écarte de l'idée de l'invention. Par exemple, on peut faire varier considérablement la proportion de l'adjuvant albumineux ou protéinique de la réaction, employé suivant l'invention, ainsi que celle du liquide arrêtant la réaction employé suivant l'invention. Cependant étant donné que les exemples des manières d'opérer décrits ci-dessus ont été trouvés économiques et fournissent les résultats cherchés dans la pratique, il ne parait guère nécessaire de décrire en détail des exemples modifiés de ces manières d'opérer.
Il suffit de dire qu'on peut employer une proportion plus ou moins forte de l'adjuvant albumineux de la réaction, pourvu que cette proportion soit suffisante pour provoquer la réaction de condensation et de polymérisation voulue dans une composition aqueuse d'urée et de formaldéhyde; de même il est possible d'employer une proportion plus ou moins forte du liquide arrêtant la réaction, pourvu que cette proportion ajoutée à la composition chaude, liquide du polymère d'urée et de, formaldéhyde, au moment où sa viscosité augmente rapidement, soit suffisante pour y arrêter la polymérisation lorsqu'elle est sur le point d'atteindre l'état de gel;
et il est possible aussi, suivant l'invention, de stabiliser à un autre moment la composition chaude, liquide, du polymère d'urée et de formaldéhyde à la période de polymérisation qu'on désire, avant que l'état de gel soit atteint, par exemple par refroidissement rapide, quoique ce dernier mode de stabilisation ne soit pas aussi commode ou approprié dans la pratique que l'addition directe du liquide arrêtant la réaction à la composition chaude.