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Procédé de fabrication de corps creux à partir de matières fibreuses quelconques.
La présente invention concerne la mise en oeuvre de cartons imprégnés de matières synthétiques thermoplastiques, pour transformer ces cartons en corps creux par emboutissage et appli- cation de températures relativement élevées. La présente inven- tion est fondée sur la constatation que, lorsqu'on travaille dans les conditions indiquées, on peut travailler aussi des matières fibreuses de peu de valeur telles que le vieux papier, la paille ou la tourbe pour les transformer en produits d'une grande valeur.
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C'est ainsi par exemple que, par le procédé décrit, on peut encore bien emboutir des cartons qui, par suite d'une teneur trop éle- vée en matières lubrifiantes, ont une solidité insuffisante pour qu'on puasse encore les emboutir. Il est à signaler que ce résul- tat peut déjà être obtenu par l'emploi de quantités relativement faibles, de 15 à 20% environ, de matières synthetiques. En tous cas, on obtient par le traitement décrit une augmentation consi- dérable de la solidité des objets emboutis .
L'imprégnation des matières fibreuses par les matières synthétiques thermoplastiques peut avoir. lieu des façons les plus diverses. Cn peut par exemple ajouter, à la façon connue, des émulsions de matières synthétiques thermoplastiques à la pâte de matières fibreuses et, après précipitation de l'émulsion sur les fibres, transformer à la façon usuelle en carton, sur une machine à fabriquer le papier, cette pâte de matières fibreu- ses. Il est évident qu'on peut aussi incorporer les matières synthétiques thermoplastiques a l'état de solution ou de poudre à la pâte de fibres. Dans le cas d'une solution, on peut aussi en imprégner, avant l'emboutissage, le carton tout préparé.
On entend ici par le mot "imprégner" les opérations qui assirent une répartition homogène de la matière synthétique thermoplasti- que dans le carton. pendant l'opération d'étirage, on doit évidemment appli- quer une température supérieure au point de ramollissement de la matière synthétique thermoplastique employée. En outre, il est recommandable de veiller à l'application d'une contrepres- sion pendant l'emboutissage. L'application d'une température relativement élevée et de la contrepression a pour effet que les plis formés par l'emboutissage se soudent sous l'influence de la matière synthétique qui se ranollit. Il s'ensuit que les parois du corps embouti sont exemptes de plis et qu'elles con- servent leur forme.
On peut engendrer d'une façon simple la contre-pression en employant un moule extérieur et en damant à l' intervalle demeuré entre ce moule extérieur et le poincon
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une grandeur inférieure à ce qui correspond à l'épaisseur de paroi du carton. On réalise ainsi la compacité nécessaire de la matière.
On peut citer, à titre d'exemples, de matières thermo- plastiques appropriées, des combinaisons polyvinyliques telles que le chlorure de polyvinyle, l'acétate de polyvinyle, des es- ters de l'acide p olyacrylique, le polystyrol et les produits les plus divers de polymérisation mixte de ces corps, par exemple ceux du chlorure de vinyle et des esters de l'acide acrylique.
Il est évident que les acétates de cellulose et d'autres matières thermoplastiques analogues entrent aussi en ligne de compte.
Exemple de mise en oeuvre du procédé,
Dans un défibreur, par exempt dans une pile hollandaise ou dans un désintégrateur, on bat jusqu'au degré de mouture de 50 à 60, suivant sa composition, du vieux papier préalablement broyé dans un moulin à meule verticale et meule dormante, puis on y ajoute 15% d'acétate de p olyvinyle à l'état d'émulsicn .
Sans cesser d'agiter, on précipite cette matière synthétique thermoplastique sur la fibre au moyen de sulfate d'aluminium, grâce à quoi cette matière entoure cette fibre sous forme de grappes. On transforme ensuite à la façon connue la pâte de ma- tière fibreuse ainsi préparée et amenée à la dilution usuelle en un carton mince sur une machine à toile métallique continue en longueur ou circulaire. On peut coller l'une sur l'autre des couches en nombfe voulu quelconque de ces cartons minces et on peut se servir comme liant à cet effet d'une émulsion à base des mêmes m atières synthétiques.
Les cartons ainsi produits sont particulièrement appro- priés pour la fabrication de pièces embouties. On opère de la façon suivante : On dépose une ébauche convenable de carton dans la partie inférieure, pourvue d'un égalisateur de plis, d'un
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dispositif d'emboutissage à chauffage et on enfonce sous une pression suffisante, dans cette partie inférieure ou matrice, la partie supérieure ou poinçon froid. L'ébauche de carton est pressée ainsi dans cette partie inférieure tout en se plis sant; er. même temps, la texture du carton devient plus compacte sous la pression croissante etles particules de matière synthétique soudent les unes aux autres du fait d.e la transmission si- mulsanée de la chaleur. Gn produitainsi une pièce emboutie dont l'homogénéité et la solidité sont grandes.
En outre, la couche de matider synthétique qui entoure les fibres individuelles con- fèrent à la pièce emboutie une protection très grande contre l'ab- sorption de l'humidité et une résistance aux agents chimiques correspondant aux propriétés particulières de la matière synthé- tique.
Pour obtenir cet effet, il faut, comme on l'a déjà indi- qué que le carton soit chauffé au point que la matière synthéti- que incorporée comme on l'a décrit plus haut soit amenée à cou- ler,ce qui, pour la matière synthétique preritée. se produit à une température de 150 à 1800. L'augmentation de compacité désirée de 30% environ s'obtient grâce à ce que l'on donne à l'intervalle entrele poinçon et la matrice une grandeur d'envi- ron un tiers plus faible que celle qui correspond à l'épaisseur initiale du carton et en tenant compte de la formation des plis.
De préférence, on réalise la pression d'emboutissage suffisante précitée, qui est nécessaire, à l'aide d'une press e à excen- trique dans laquelle l'excentrique est construit d'une façon appropriée. Les pièces embouties terminées sont soumises à un refroidissemen immédiatement après l'emboutissage, grâce quoi la matière synthétique se solidifie et la conservation de-la forme des pièces embouties est garantie.
Gn peut effectuer ce refroidis- sement de diverses manières, A cet effet, on dirige un courant d'air comprimé vers la pièce emboutie qui remonte avec le poinçon
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et on conduit simultanément de l'air comprimé à travers le poin- çon percé de canaux, ce qui détache en même temps du poinçon, cet- te pièce emboutie ou on travaille avec des outils que on peut chauffer et refroidir, la matrice pouvant être chauffée et re- froidie au plusieurs matrices chauffées et refroidies alternati- vement étant disposées sur un plateau-révolver.
Dans cette der- tnière disposition, le poinçon enlève de la matrice chauffée la pièce emboutie, après quoi le plateau-revolver n'avance que d'un cran et le poinçon dépose la pièce emboutie encore chaude dans la matrice refroidie qui se trouve maintenant au-dessous de l ui.
Après que le refroidissement a eu lieu, on expulse d'une façon appropriée, au moyen d'air comprimé ou d'un éjecteur, la pièce emboutie. Les objets ainsi produits peuvent être qualifiés de pièces embouties tout à fait homogènes et indéformables.
R e v e n d i c a t ion s . l.- Procédé de fabrication de corps creux à partir de matières fibreuses quelconques, caractérisé en ce qu'on travaille, pr em- boutissage, à des températures relativement élevées, du carton de matières fibreuses quelconques imprégné de matières synthéti- ques thermoplastiques.