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Perfectionement à la fermeture hermétique de récipients
La présente invention concerne la fermeture hermétique de récipients et comprend une composition d'obturation et des fermetures contenant cette composition. La composition perfectionnée d'obturation a été trouvée particulièrement utile pour l'assem- blage des fonds de boîte au corps des boites dans l'opération ha- butuells à double agrafage, et l'invention sera décrite avec référence particulière à ce type de récipient, bien qu'elle puisse être employée avec différents types de récipients, par exemple ceux ayant des organes de fermeture amovibles, vu que la composition perfectionnée est applicable d'une manière générale dans l'industrie de l'obturation de récipients.
Les composés antérieurs d'obturation de botte étaient des solutions de caoutchouc dans un dissolvant, ces solutions de caout- chouc, ayant une viscosité permettant le travail, contenaient trop peu de caoutchouc solide et par conséquent, même lorsque le canal prévu dans le fond de la botte était complètement rempli, elles
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séchaient en une pellicule trop mince pour être satisfaisante.
En outre, la dissolution du caoutchouc dans un dissolvant provoquait certains changements chimiques et physiques dans le caout- chouc ce qui avait pour conséquence des caractéristiques désa0 vantageuses de vieillissement, Par conséquent, la durée d'exis- tenoe des fermetures faites au moyen de solutions de caoutchouc au moyen de dissolvants était faible et en grande partie imprévisible, ce qui avait pour résultat un risque que le contenu du ré- cipient se gâte.
Les caractéristiques de vieillissement et les matières solides totales de composés de caoutchouc avec dissolvant ont été a- méliorées par l'incorporation de aires et de matière de remplissage. Mais ceci était seulement un expédient et les meilleures compositions du dissolvant qui sont faites sont encore oaraotéri- sées par une tendance à se dépolymériser et à vieillir dans des conditions défectueuses dans certains cas, et en particulier lors- qu'elles sont mises en contact avec de la résine déposée par des fondants d'alcool à la résine au joint latéral et avec des lubrifiants employés pour la coloration des fonds.
ces compositions de solutions de caoutchouc ont été en général éliminées commercialement par des compositions contenant comme constituant principal une dispersion de caoutchouc dans l'eau, telle que le latex naturel ou un latex formé par une dispersion artificielle du caoutchouc dans l'eau. ces compositions à base d'eau donnent des pellicules épaisses, tenaces et fortes ayant des caractéristiques uniformément excellentes de vieillissement. Toutefois, en vue d'appliquer ces pellioules avec une vitesse raisonable, il était nécessaire d'ajouter à du latex un colloïde produisant la viscosité, tel que la gomme karaya, et un colloïde produisant la plasticité, qui gonfle dans l'eau, par exemple la bentonite.
Ces agents de modification doivent avoir une nature hydrophile pour produire les effets désirés et leur présence abaisse ainsi inévitablement la. résistance de la composition à l'humidité.
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Ces effets nuisibles ont été réduits, en partie par l'emploi de composés formés au moyen de dispersions d'eau faites par l'in- corporation d'agents de dispersion qui se mouillent moins facile- ment que les constituants de non-caoutchouc trouvés dans le latex de caoutchouc et par la modification des caractéristiques d'absor- ption de l'eau de la pellicule résultante.
Toutefois, la tendance de l'industrie de la mise en bottes à remplir plus complètement les bottes lors de l'empaquetage de produits contenant de l'eau libre (pois, mais, .fruits, etc.) et à utiliser des épuisements plus poussés et des épuisements avec plus de produits, augmente le dan- ger de mouillage de la composition d'obturation dans le fond de boite juste avant qu'il soit doublement agrafé et par conséquent les difficultés résultantes de la présence de matières absorbant l'eau dans la composition de fermeture des boites ont augmenté de façon sérieuse.
il a été découvert qutil est possible de produire une compo- sition d'obturation des boîtes qui a les propriétés uniformes de vieillissement et d'autres qualités précieuses des composés à base d'eau et qui a une résistance élevée aux effets de l'eau, aussi bien au moment de.l'application que pendant toute la durée d'exis- tenoe de la boite. Le composé renfermant la présente invention a les caractéristiques convenables de viscosité pour permettre l'ap- plication aux fonds de boîtes àd l'aide de machines à grande vitesse et lorsqu'il est séché il produit une pellicule épaisse, pleine, qui adhère fortement au fer blano et a les caractéristiques physi- ques convenables pour se comporter de façon satisfaisante pendant l'opération d'agrafage.
Il est pratiquement non-affecté par l'eau, soit avant, soit pendant la fermeture de la botte ou dans la suite pendant 1' emmagasinement du contenu de la boîte. on a trouvé é- galement que la présente invention rend possible de réduire dans une mesure considérable les constituants absorbant l'eau dans le composé.
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La présente invention est basée sur le fait que certains oa-
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outchoucs ou des caoutchoucs dans certaines conditions, s'ils sont dispersés dans l'eau, sont capables d'absorber un dissolvant tan- dis que d'autres ne le sont pas ; parexemple le latex naturel de caoutchouc usuel dans le commerce n'est pas capable d'absorber le dissolvant tandis qu'une dispersion artificielle de caoutchouc dans de l'eau ou un latex déprotéinisé l'est. cette différence peut être due à la présence ou à l'absence, partielle ou complète, des enveloppes protectrices protéineuses des globules de caoutchouc ou à l'amplitude de la dépolymérisation de la substanoe de caoutchouc.
On a découvert que lorsqu'une petite quantité d'un dissolvant approprié du caoutchouc est combinée à une dispersion, dans l'eau, de caoutchoucs convenablement choisis et à des additions usuelles telles qu'une argile colloïdale, comme la bentonite, ou une gomme, comme la gomme karaya, le composé résultant a des caractéristiques physiques qui sont tout à fait différentes des composés ordinaires à base d'eau mais conserve tous leurs avantages.
Les présents inventeurs croient d'après leurs expériences et leurs examens que les particules de caoutchouc, capables dé subir l'action du dissolvant sont ramolies et gonflées par le dissolvant qui s'y dissout et forment alors des gels qui, lorsque la composition se dessèche jusqu'à l'état solide, durcissent et forment des pellicules continues, et que les pellicules continues protègent les constituants capables d'absorber l'eau, dans la fermeture, de l'eau ou de l'humidité qui autrement pourrait provoquer des changements dans les propriétés physiques des constituants capables d'absorber l'eau et les troubles mentionnés antérieurement. Ils croient que le dissolvant réduit également la porosité de la fermeture qui pourrait tendre à augmenter lorsque la fermeture prend de l'âge.
Mais quelle que puisse être l'action, on a trouvé que la matière d'obturation renfermant la présente invention adhère plus solidement au fer blanc, résiste à l'écrasement sous la pression des roulettes d'agrafage, est moins affectée par les éclaboussements du contenu et
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maintient une fermeture effective de façon plus satisfaisante. Des compositions d'obturation renfermant la présente invention sont également moins affectées par les manipulations brutales auxquelles elles sont soumises dans les opérations actuelles à grande vitesse.
En fait, la présente invention élimine les difficultés inhérentes à l'emploi de composés à base d'eau, tout en oonservant leurs avantages. Les pellicules renfermant la présente invention sont en général caractérisées par une surface légèrement collante et une tendanoe accrus adhérer à d'autres surfaces.
Dans le dessin annexé à la présente spécification,
La Fig. 1 est une vue en perspective d'un fond de boite reoou- vert de oomposé d'obturation.
La Fig. a est une coupe à plus grande éohelle du joint assemblant un fond de botte au corps de la botte.
Pour la fabrioation d'une composition d'obturation de botte suivant la présente invention, on peut employer comme base une dispersion de caoutchouc dans l'eau, dispersion dont le constituant de caoutchouc est une matière caoutchouteuse quelconque, d'une nature telle ou dans un état tel qu'elle peut subir les effets du dissolvant.
Par l'expression "un caoutchouc qui est capable de subir les effets du dissolvant" on entend un caoutchouc dispersé dans de l'eau qui lorsqu'on y ajoute ou lorsqu'on y mélange un dissolvant, est affecté suffisamment pour former un gel capable de durcir aveo d'autres gels analogues pour former une pellicule sensiblement continue de caoutchouc lors du séchage. Le type de caoutchouc le plus satisfaisant dans ce but semble être les feuilles de crêpe pâle ou les feuilles fumées transformées par un travail intensif en une dispersion artifieielle à grains fins de caoutchouc dans de l'eau.
Le latex naturel de hevea braziliensis ne convient pas dans le but de la présente invention lorsqu'il est employé aveo les dissolvants habituels de caoutchouc, tels que le benzol ou les dis-
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solvants de pétrole, et l'on suppose qu'il en est ainsi pour la raison que les enveloppes de protéine de ces particules de latex et l'état neutre non modifié du caoutchouc dans la particule empêchent la formation d'un gel de caoutchouc capable de durcir avec d'autres particules pour former des pellicules continues de caoutchouc.
Des compositions appropriées peuvent toutefois être formées à partir de latex de hevea braziliensis si le latex est d'abord traité pour rendre les particules de caoutchouc suffisamment capables d'absorber le dissolvant. Un exemple d'un semblable latex traité est le latex modifié résultant de la triple centrifugation du latex naturel.
Des latex naturels peuvent être utilisés dans lesquels les particules de caoutchouc dispersées, dans leur état naturel non modifié, sont capables d'absorber le dissolvant dans le sens donné à cette expression dans la présente spécification. En général les latex de qualité inférieure présentent ce comportement. Le latex de balata est un exemple de ce type de latex.
La présence de dissolvants de caoutchouc en combinaison avec un latex appropria, naturel, modifié ou artificiel, augmente considérablement la viscosité de la composition. En conséquence, on peut produire des dispersions de caoutchouc qui ont une viscosité tellement élevée que la quantité de constituants hydrophiles absorbant l'eau, tels que l'argile colloïdale, dans la composition peut être notablement abaissée par rapport à oelle nécessaire antérieurement.
La présente invention sera mieux comprise au moyen des exemples particuliers de compositions d'obturation, qui suivent, qui sont donnés avec cette condition que l'invention n'est pas limitée à ces compositions particulières, celles-ci étant les meilleures oompositions renfermant l'invention qui sont actuellement connues.
EXEMPLE I
250 parties de feuilles fumées, 46 parties de bioxyde de titane, et 50 parties de caséine sont traitées ensemble dans un mé-
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langeur Banbury jusqu'à ce que la caséine soit uniformément répar- tie dans le caoutchouc, cette charge est transportée dans un mé- langeur Werner-Pfleiderer et travaillée;-;
encore avec addition gra- duelle d'environ 500 parties d'eau contenant 18 parties d'ammo- niaque (28% de NH ), jusqu'à, ce qu'il se forme une dispersion uni- . 3 ' forme à grains fins dans l'eau. 220 parties d'eau sont ajoutées et après mélange complet, 162 parties d'un dissolvant de pétrole, ayant un point d'ébullition dans les limites de 215 -260 F, sont ajoutées avec continuation de l'agitation.
La viscosité et la plasticité de cette composition peuvent être réglées à des valeurs satisfaisantes pour. l'emploi industriel avec des machines habituelles denduisage par l'addition de 154 parties d'une solution aqueuse à 14% de ben- tonite et de 60 parties d'une solution aqueuse de 3 parties de gomme karaya et de 1,8 parties de cendres de soude, il est à remarquer que la proportion de bentonite employée est beaucoup moindre que dans les composés d'obturation de bottes Usuels à base d'eau.
EXEMPLE II.
10 parties de feuilles fumées, 1,84 parties de bioxyde de Titane et 2 parties de caséine sont travaillées ensemble dans un moulin à caoutchouc pourvu de moyens de' refroidissement pour les cylindres, jusqu'à ce que la caséine soit amenée en mélange intime avec le caoutchouc et uniformément répartie dans celui-ci.
La char- ge est transférée dans un mélanger Werner-Pfleiderer et travaillée davantage, avec addition graduelle de 7,25 parties dfeau contenant une partie d'eau ammoniacale (28% de NH) jusqu'à ce que toute
3 l'eau ait été. incorporée dans le mélange pour former une masse lis- se, sèche. 4 parties d'un dissolvant ayant un point d'ébullition dans les limites 215 -260 F. sont alors incorporées dans cette masse. 19 parties d'eau chaude sont ajoutées pour réduire la oon- sistance à une valeur utilisable, une quantité supplémentaire de 5 parties de dissolvant de pétrole, à point d'ébullition compris dans les limites 215 -260 F. est alors a joutée.
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La viscosité et la plasticité de cette composition peuvent être réglées aux valeurs satisfaisantes pour l'emploi industriel par l'addition de 5 parties de solution aqueuse de bentonite à 14% et de 1 partie de solution aqueuse de 0,05 partie de gomme karaya et de 0,03 partie de cendres de soude.
EXEMPLE III.
115 parties de feuilles fumées, 23 parties de bioxyde de tita- ne, et 25 parties de caséine sont travaillés ensemble dans un mé- langeur Banbury jusqu'à ce que la caséine soit complètement mélan- gée au caoutchouc. Cette charge est transférée dans un mélangeur Werner-Pfleiderer et travaillée de nouveau avec addition graduelle de 200 parties d'eau contenant 9 parties d'ammoniaque (28% de NH
3 jusqu'à ce qu'il se forme une dispersion uniforme, à grains fins, dans l'eau. 140 parties de aiment de caoutchouc comprenant 10 par- ties de caoutchouc dissoutes dans un dissolvant de pétrole à point d'ébullition dans les limites 215-260 F., sont incorporées par mé- lange dans la composition. 220 parties d'eau sont alors ajoutées avec continuation du malaxage.
La viscosité et la plasticité de la composition récitante peuvent être réglées à des valeurs satisfai- santes pour l'emploi au moyen de machines de revêtement habituelles, par l'addition de 61 parties d'une solution à 14% de bentonite dans l'eau et de 8 parties d'une solution aqueuse de 0,4 partie de gomme karaya et de 0,24 partie de cendres de soude.
Ces exemples montrent des compositions de base pour l'obtura- tion de boites. sans que l'on s'écarte de l'invention on peut ajou- ter différents ingrédients de composition et de modification, tels que des agents de vulcanisation, des accélérateurs de vulcanisation, des agents de conservation, des agents antioxydants, des matières de remplissage, des pigments et des colorants, etc., pour adapter le composé aux conditions particulières qu'il doit remplir en ser- vice. Si on le désire, les composés peuvent être vulcanisés avant ou après que le dissolvant a été incorporé.
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Les personnes du métier comprendront que la viscosité et la plasticité à donner à une composition d'obturation de boites sont déterminées par les conditions sous lesquelles elle doit être employée et-que la plasticité et la viscosité des compositions des exemples qui précèdent peuvent être augmentées ou diminuées par addition d'une quantité plus ou moins grande d'agents appropriés augmentant la viscosité et la plasticité, en concordance aveo la pratique bien connue dans l'industrie.
La quantité de dissolvant employée doit être seulement suffisante pour produire l'effet d'un film continu mais pas suffisante pour favoriser la ooagulation du mélange des dispersions résultant ou pour rendre le mélange trop visqueux pour l'application pratique. Dans le présent usage de l'invention, ces limites se rapproohent de 50 à 150% en poids d'un hydrocarbure paraffinique, basés sur le poids des matières solides du caoutchouc. Il est évident toutefois que différentes bases caoutchouteuses différeront soit à cause de leurs caractéristiques naturelles, soit à cause de oaraoté- ristiques imposées par modification, dans les quantités de dissolvant nécessaires pour obtenir l'état durcissable requis par la présente invention.
La quantité de dissolvant requise variera également avec la nature du dissolvant Ainsi les limites indiquées oidessus doivent être élevées si on emploie une dispersion fortement stabilisée ou un caoutchouc relativement peu plastioifié, ou abais- sées si l'on traite des dispersions moins stables ou des caoutchoucs fortement plasticifiés
Il est évident pour les personnes du métier que la façon de procéder, l'ordre et les méthodes particulières pour mettre ensemble les ingrédients du nouveau composé d'obturation de récipient peuvent être choisis suivant les matières particulières employées et l'usage auquel le produit final est destiné.
Une garniture d'étanchéité pour un fond de boîte 10 est formée par le placement d'une quantité appropriée du composé d'obturation
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dans le oanal 12 du fond. Cette opération est effeotuée industriellement dans des machines automatiques d'enduisage, à grande vitesse, dans lesquelles les fonds de boite sont conduits à partir d'un magasin jusqu'à un mandrin rotatif sur lequel ils sont maintenus et mis en rotation. Tandis que le fond est mis en rotation par le mandrin, la composition d'obturation est versée dans le canal du fond de botte par une tubulure fixe. La quantité appliquée est ordinairement moindre que oelle suffisante pour remplir complètement le canal.
La quantité exaote à appliquer est déterminée par la teneur en matières solides du composé, par les conditions sous lesquelles le fond doit être assemblé au corps de la botte, par les conditions que la boite doit remplir en service et par d'autres considérations en concordance avec la pratique usuelle. Lors du séchage, le résidu forme une pellicule 14 fortement adhérente.
Les composés de la présente invention se sont montrés de façon extrêmement remarquables aptes à la technique de l'enduisage et peuvent être appliqués par les machines à enduire avec de grandes vitesses du mandrin, avec un minimum de bondissements.
Le fond de boite est assemblé au corps de boite 18 à la roulette ou par repoussage du canal 12 en même temps qu'un rebord 16 contre le corps de la boite en un double agrafage, comme le montre la Fig. 2. Dans l'opération de double agrafage, la pellicule 14 est comprimée et déformée pour remplir fortement l'espace entre les replis de l'agrafage.
Les compositions d'obturation de la présente invention montrent la résistance élevée aux influences d'oxydation et de vieillissement bien connues dans l'industrie comme étant caractéristiques de composés formés à partir de latex naturels ou artificiels. Elles ont une teneur élevée en matière solide avec des viscosités utilisables non rencontrées dans les anciennes compositions du type à dissolvant et sont exemptes du degré faible de résistance à l'humidité, rencontré dans les composés à base d'eau fabriqués suivant
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les procédés ordinaires.
Il faut comprendre dans le terme "caoutchouc", employé dans la spécification et dans le résumé, des matières analogues au caoutchouc d'origine synthétique aussi bien que les caoutchoucs naturels, pourvu qu'elles possèdent les caractéristiques nécessaires de capacité d'absorption d'un dissolvant.
Bien qu'on ait décrit les formes de réalisation préférées particulières de l'invention qui sont les meilleures connues actuellement, l'invention n'est pas limitée à oelles-ci parce que les inventeurs croient être les premiers à avoir découvert que les composés à base d'eau pour l'obturation des boîtes peuvent être fortement perfectionnés sils sont faits au moyen de caoutchoucs capables d'absorber un dissolvant, auquel on a ajouté des quantités minimes mais effectives de dissolvant. Il est évident que de nombreuses variations des mélanges peuvent être faites sans qu'on s'écarte de l'essence de l'invention.
L'invention comprend par conséquent toutes les modifications et tous les équivalents tombant dans la portée du résumé annexé.