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procédé de préparation de matière et de corps moulés assistant aux acides et imperméables aux liquides
La présente Invention a pour objet un procédé de préparation de matières et de corps-moulée résistant aux acides et Imperméables
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aux liqUitJ,es:'1 à. partir de matières fibreuses susceptibles de se feutrer et d'agents d'Imprégnation durcissables.
On a déjà fait diverses propositions en vue d'une meilleure utilisation de la bonne résistance aux acides des produits de con-
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densation des formald,yde du phénol et autres produite'de synthè- se analogues) pour la préparation.de matières et de corps moulés résistant aux acides et étanches aux liquides, tels que revêtements récipients,, tuyaux et analogues, 0' est ainsi par exemple que l'on a proposé de couler des matières artificielles de cette nature à l'état liquide ou fondu ou de durcir des mélanges de résines arti- ficielles convenables dans une presse à chaud avec emploi de
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tortes Sl!'presa1ons..
Mais ces procédés ne peuvent en aucune :f'aol1. être utilisés pour des corps moulés de grande dimension ou de forme compliquée,,car le retrait au durcissement des corps coulés est très important et les presses à chaud nécessitent des lnstal-
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lations compliquées et ocateusese Aussi a-t-on déjà proposa d'épaissir les produits de condeiM sation à l'état plus ou moins liquide ou en solution avec des agents de charge tels que notamment des fibres d'amiante. de mouler cette masse par pilonnage, pétrissage,, cylindrage-eu au- très procédés analogues de compression.dans des moules. ouverts
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et enfin de la durcir dans les mêmes moules ouverts ou fermes:d' une manière élastique*.
Mais un tel procédé comporte lui.-m'me, ,ne série de difficultés, surtout du fait que les masses épaissies étant difflcîleaà manipuler et à travailler,, on ne peut utiliser que des agents de charge résistant aux acides,, par exemple des fibres d'amiante débarrassées,,par un traitement préalable à 1 acide,, de leurs éléments solubles dans l'acide, que des durées. de durcissement et de séchage très longues de l'ordre de 20 à
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*?0 heures,, sont nécessaires#, que la formation, de soufflures et de cnoûteKext pratiquement impossible à éviter, que l'enlèvement de celles-c3; constitue une opération coûteuse et que, enf3n'.0s qu'on emploie une quantité importante de résine artificielle* il se produit une certaine porosité de 1 à 3%.
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Enfin, on a déjà proposé de rapporter des revêtements résistant aux agents chimiques en matière de base résistant a ces agents comme l'amiante,, tels quels ou sous forme de cartons ou de tissus, cette matière étant imprégnée avec un agent auto-durcissant,sur les couches à revêtir,, ces dernières etant d'abord recouvertes d' une couche intermédiaire auto-durcissante d'une solution de résolu De cette manière, l'adhérence du revêtement sur le support est amé- liorée mais les qualités du revêtement en lui-même ne sont pas nodifiées et les inconvénients précités, tels que la nécessité d' une durée de durcissement très longue, ne sont pas écartés.
Le bois jusqu'ici est à éliminer comme matière première pour la fabrication de récipients résistant aux acides, car il ne ré- siste pas par lui-même aux acides et les imprégnations connues ne permettent qu'une pénétration plus ou moins profonde et ne sont possibles qu'avec des matières à faible poids moléculaire.. On ob- tient bien ainsi une certaines protection contre la pourriture du bois, mais aucune résistance contre l'action des acides et le pas- sage desliquides.
Par coutre,.suivant l'invention,. on parvient a éliminer les inconvénients précités et a obtenir divers autres avantages,, per- mettant notamment d'obtenir des matières premières, et des corps moulés résistantsa l'acide et étanches aux liquides, même à partir de matières fibreuses feutrables non résistantes par elles-mêmes aux acides, telles que par exemple des chutes de bois traitées par les moyens ordinaires, de la paille, des fibres artificielles,, etc*.,,. et ne nécessitant que des durées de sechage et de durcisse- ment extrêmement courtes, les produits obtenus étant parfaitement étanches,, de volume invariable, aussi faciles a travailler que le bois, et d'une haute solidité.
Suivant l'invention, ce résutlat est obtenu en feutrant d' abord des matières fibreuses appropriées, en les imprégnant en phase aqueuse avec des préparations liquides degents d'imprégna- tion, par exemple des émulsions, des suspensions ou des solutions de ceux-ci, en les transformant en même temps que ceux-ci par moulage, séchage et durcissement, en corps poreux, ayant de pré- férence un poida de 0,2 a 0,9, en imprégnant ces corps poreux,, en vue de supprimer leur porosité, avec des préparations liquides d'agents d'imprégnation résistants aux acides et susceptibles de durcir,.de préférence avec l'action de la chaleur ou du vide, ou des deux, et enfin, après élévation de la température, en les durcissant, éventuellement sous pression..
Un résultat surprenant de ce procédé combiné consiste en ce que celui-ci, bien qu'il se fasse en deux étapes, représente, par rapport au procédé en une seule etape précédemment décrit, une diminution très notable des durées de séchage et de durcissement,. celles-ci tombant de 30-70 heures a 4-e heures; de plus, même en partant de mtières fibreuses non résistantes par elles-mêmes aux acides les produits obtenus le sont tandis que, avec le mode ope- ratoire connu en une seule étape, on croyait ne pouvoir obtenir ce résultat qu'en partant de matières fibreuses résistant par elles-mêmes aux acides.
Un autre avantage important réside dans le fait que, avec le procédé conforme a l'invention. par suite du feutrage des matières fibreuses, on peut obtenir des solidités bien supérieures et une constance pratiquement parfaite du volume qui, en même temps que la résistance aux acides obtenue, même à partir de fibres qui ne sont pas résistantes par elles-mêmes, trouve son explication dans le fait que les différentes fibres Sont complètement enveloppéespar l'agent d'imprégnation.
Suivant les proportions du mélange servant au travail,, on peut obtenir, avec Une texture homogène, des couches différentes
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ayant la valeur voulue dans chaque cas particulier. L'imprégnation de la première étape opératoire peut se faire par exemple
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dans des piles dites "hollandaises#, de préférence à l'aide de résines de lessives résiduaires SUlfitéest de résines artificiellest, de collas, de casélneî de silicates ou analogues,, dans la proportion de 10 à 30% par exemple.
, 1mpregnation de la seconde étape est faite avantageusement avec desésols, des bitumes ou des matières analogUes" les quantités de celles-ci dépendant dans chaque cas de la porosité obtenue dans la première phase*
Par le terme "résistant aux acides employé de nombreuses reprises dans ce qui précède, il faut entendre que les matières en question résistant aux acides, aux huiles, aux essences et à la plupart des solutions salines.
Sf l'on désire obtenir aussi une résistance aux alcalis il est particulièrement avantageux d'employer comme agents d'imprégnation dans la seconde étape des phénols éthérifiés*
Avec le procédé conforme à l'invention, non seulement on peut obtenir des matières de base et des pièces moulées, de toute nature, récipients, tuyaux, ctc.... mais on jouit de ce grand
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avantage de pouvoir faire des mastiquagesj, des réparations et analogues sur des matières., corps moulés, etc.... de même espèce ou d'espèce différente. et que des parties abîmées de la matière de la pièce moulée peuvent 'être améliorées facilement à l'aide de résine artificielle ou analogue et que des éléments séparés peuvent 'être réunis entre eux.
EXEMPLES DE REALISATION:
1- deux parties de pâte de bois sont mises dans 100 parties d'eau et, à la manière connue, imprégnées avec 0,5 partie d'une
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émulsion de résine crésolique. La bouillie fibreuse est cidehvaratée sur une machine à mou3.ar3 la plaque humide est, dans une prèsse à chaude séchée à 160a environ et durcie; après quoi,, sous une pression de 2 Kilos par cm2, la plaque,qui a alors un poids spé- cifique d'environ 0,5, est complètement imprégnée sous vide avec
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une résine phénolique., qui a été condensée a 86 en présence d' alcali 2 1/2 dans la proportion de 1 à 1,2&>pUls durcie à 1300 pendant 3 a 4 heures, Cette plaque est entièrement étanche aux liquides et résiste à la plupart des agents chimiques.
2 - quatre parties de matière fibreuse sont imprégnées avec 100 parties d'eau et deux parties d'une résine de lessive sulfi-
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tée " moulées en plaques sur une machine à tamis longitudinale et déshydratées.; le gâteau fibreux humide est séché dans un séchoir
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à roUleauX.
La plaque qui en résulte a un poids spécifique de oî3 environ et est ensuite Imprégnée, éventuellement dans le vide, à une température de 160 avec des bitumes ayant un point de ramol-
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lissement de es" d'après Rrâmext3arnawg, Il en résulte une matière de construction homogène parfaitement étanche et résistant aux
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acides, qui peut être ensuite traitée ou travaill.ée volontés 3- une plaqua obtenue d'après la première étape de l'exemple
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1 autant un poids spécifique de 0-,5 est imprégnée à fond avec un bitume ayant un point de ramoJJ1sement 8rmersarnow de 46c>%,dans le vide à 140% puis ensuite rcVitUe4 par trempage. d'un bitume ayant un point de ramo1L1ssement Kramer-Sarnow de 85 ..
On obtient ainsi une matière de construction homogène, parfaitement étanche
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et résistant aux acides, qui peut être ensuite travalllée à vo- lonte.
4 - une plaque obtenue par la première étape de l'exemple 1. mais sons une pression un peu plus élevée,ayant un poids spécifi- que de 0,7,est imprégnée à fond à la température ambiante avec une résine de formaldéhyde phénolique 1: 3,5, qui a été condensée
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25e en 48 heures en présence d'alcali comme catalyseur,apràs
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quoi la plaque est chauffée pendant 4 heures environ a 130 environ pour obtenir le durcissement de la résine artificielle.Après ce traitement, on procède à l'imprégnation totale avec une résine de formaldéhyde du phénol 1 ; le qui a été condensée en deux heu- res en présence d'alcali comme catalyseur,et l'on chauffe égale- ment pendant quatre heures a 130 .
Le corps est encore revêtu avec un mélange de 33 parties de résine de formaldéhyde phénolique, 34 partie d'oxyde de fer rouge et 33 parties d'alcool et flambé à une température de 130 . On obtient de cette façon une matière de construction d'une résistance extraordinaire à la température et aux acides.
6 - Une plaque obtenue par la première étape de l'exemple 2) d'un poids spécifique de 0,3, est imprégnée à fond, a une tempé- rature de 1600 et par le procédé de la pression sous vide, avec un polyéthylène ayant un point de fusion de 80 . Il en résulte une matière de construction entièrement résistante aux alcalis et aux acides qui peut être utilisée même en présence d'acides oxy- dants et présente en même temps une bonne résistance a la tempé- rature .
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process for preparing acid-assisted and liquid-impermeable materials and moldings
The present invention relates to a process for the preparation of acid-resistant and waterproof materials and moldings.
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to liqUitJ, es: '1 to. from fibrous materials susceptible to felting and curable impregnating agents.
Various proposals have already been made with a view to making better use of the good acid resistance of the preservatives.
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densification of formaldehyde, phenol, and the like) for the preparation of acid-resistant and liquid-tight materials and moldings, such as linings, vessels, pipes and the like. It has been proposed, for example, to pour artificial materials of this nature in liquid or molten state or to cure mixtures of suitable artificial resins in a hot press using
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But these processes cannot in any way: f'aol1. be used for large or complicated shaped moldings, because the hardening shrinkage of the castings is very important and hot presses require equipment.
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Complicated lations and ocateusese It has already been proposed to thicken the conditioning products in a more or less liquid state or in solution with bulking agents such as in particular asbestos fibers. of molding this mass by ramming, kneading, rolling-or at- very analogous compression methods in molds. open
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and finally to harden it in the same open or firm molds: in an elastic way *.
However, such a process itself involves a series of difficulties, especially since the thickened masses are difficult to handle and work, only acid-resistant bulking agents can be used, for example asbestos fibers freed, by a preliminary treatment with 1 acid, of their acid-soluble elements, only times. very long curing and drying time of the order of 20 to
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*? 0 hours ,, are necessary #, that the formation, of blowholes and cnoûteKext practically impossible to avoid, that the removal of these-c3; is an expensive operation and that, enf3n'.0s that a large amount of artificial resin is used * a certain porosity of 1 to 3% occurs.
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Finally, it has already been proposed to report coatings resistant to chemical agents in base material resistant to these agents such as asbestos, as is or in the form of cardboard or fabric, this material being impregnated with a self-hardening agent, on the layers to be coated, the latter being first covered with a self-hardening intermediate layer of a resolute solution. In this way, the adhesion of the coating to the support is improved but the qualities of the coating in itself are not nodified and the aforementioned drawbacks, such as the need for a very long curing time, are not ruled out.
Wood has hitherto been eliminated as a raw material for the manufacture of acid-resistant containers, since it is not by itself resistant to acids and the known impregnations only allow more or less deep penetration and are not possible only with low molecular weight materials. This provides some protection against rotting of the wood, but no resistance against the action of acids and the passage of liquids.
By coulter,. Following the invention ,. The aforementioned drawbacks are eliminated and various other advantages are obtained, making it possible in particular to obtain raw materials and moldings which are acid resistant and impervious to liquids, even from fibrous fibrous materials which are not resistant to them. - even with acids, such as for example wood scraps treated by ordinary means, straw, artificial fibers, etc. *. ,,. and requiring only extremely short drying and hardening times, the products obtained being perfectly sealed, of invariable volume, as easy to work as wood, and of high strength.
According to the invention, this result is obtained by first felting suitable fibrous materials, impregnating them in the aqueous phase with liquid preparations of impregnating agents, for example emulsions, suspensions or solutions thereof. , by transforming them at the same time as these by molding, drying and curing, into porous bodies, preferably having a weight of 0.2 to 0.9, by impregnating these porous bodies, in order to eliminate their porosity, with liquid preparations of acid-resistant impregnating agents capable of hardening, preferably with the action of heat or vacuum, or both, and finally, after raising the temperature, by hardening them , possibly under pressure.
A surprising result of this combined process is that it, although it takes place in two stages, represents, compared to the one-stage process previously described, a very noticeable reduction in drying and curing times, . these falling from 30-70 hours to 4-th hours; moreover, even starting from fibrous materials which are not in themselves resistant to acids, the products obtained are so while, with the known mode of operation in a single step, it was believed that this result could only be obtained starting from fibrous resistant by themselves to acids.
Another important advantage lies in the fact that, with the method according to the invention. as a result of the felting of the fibrous materials, it is possible to obtain much higher fastnesses and a practically perfect constancy of volume which, together with the resistance to acids obtained, even from fibers which are not resistant by themselves, finds its explanation in the fact that the different fibers are completely enveloped by the impregnating agent.
Depending on the proportions of the mixture used in the work, one can obtain, with a homogeneous texture, different layers
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having the desired value in each particular case. The impregnation of the first operative step can be done for example
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in so-called "Dutch" batteries, preferably with the aid of resins of residual liquids SUlfitéest of artificial resins, collas, caselnes, silicates or the like, in the proportion of 10 to 30% for example.
, 1mpregnation of the second stage is advantageously carried out with desesols, bitumens or similar materials "the quantities of these depending in each case on the porosity obtained in the first phase *
By the term "acid resistant, used many times in the foregoing, it is meant that the materials in question are resistant to acids, oils, gasolines and most saline solutions.
If it is also desired to obtain resistance to alkalis, it is particularly advantageous to use as impregnating agents in the second stage etherified phenols *
With the process according to the invention, not only can basic materials and molded parts of any kind, receptacles, pipes, etc., be obtained, but also this great
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advantage of being able to make sealants, repairs and the like on materials, molded bodies, etc. of the same or different kind. and that damaged parts of the material of the molded part can be easily improved by using artificial resin or the like and that separate parts can be joined together.
EXAMPLES OF REALIZATION:
1- two parts of wood pulp are put in 100 parts of water and, in the known manner, impregnated with 0.5 part of a
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cresolic resin emulsion. The fibrous slurry is cidehvarated on a soft machine 3.ar3 the wet plate is, in a hot press, dried to about 160a and hardened; after which, under a pressure of 2 kilos per cm2, the plate, which then has a specific weight of about 0.5, is completely impregnated under vacuum with
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a phenolic resin., which has been condensed at 86 in the presence of 2 1/2 alkali in the proportion of 1 to 1.2 &> pUls cured at 1300 for 3 to 4 hours, This plate is completely liquid tight and resistant to most chemical agents.
2 - four parts of fibrous material are impregnated with 100 parts of water and two parts of a sulfi-
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tee "molded into plates on a longitudinal sieve machine and dehydrated .; the wet fibrous cake is dried in a dryer
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at roUleauX.
The resulting slab has a specific gravity of about 0.13 and is then impregnated, optionally in vacuum, at a temperature of 160 with bitumens having a softening point.
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smoothing of es "according to Rrâmext3arnawg, The result is a homogeneous construction material perfectly waterproof and resistant to
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acids, which can then be treated or worked as desired 3- a plate obtained from the first step of the example
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1 as much a specific gravity of 0-, 5 is impregnated thoroughly with a bitumen having an 8rmersarnow ramoJJ1sement point of 46c>%, in the vacuum at 140% then then recVitUe4 by soaking. of a bitumen having a Kramer-Sarnow ramo1L1ssement point of 85 ..
This gives a homogeneous construction material, perfectly waterproof
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and acid-resistant, which can then be canvassed.
4 - a plate obtained by the first step of Example 1. but under a slightly higher pressure, having a specific weight of 0.7, is thoroughly impregnated at room temperature with a phenolic formaldehyde resin 1 : 3.5, which has been condensed
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25th in 48 hours in the presence of alkali as catalyst, after
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In which the plate is heated for about 4 hours at about 130 to obtain the hardening of the artificial resin. After this treatment, one proceeds to the total impregnation with a formaldehyde resin of phenol 1; which has been condensed over two hours in the presence of alkali as a catalyst, and is also heated for four hours at 130.
The body is further coated with a mixture of 33 parts of phenolic formaldehyde resin, 34 parts of red iron oxide and 33 parts of alcohol and flamed at a temperature of 130. In this way, a building material with extraordinary resistance to temperature and acids is obtained.
6 - A plate obtained by the first step of Example 2) with a specific weight of 0.3, is thoroughly impregnated, at a temperature of 1600 and by the vacuum pressure process, with a polyethylene having a melting point of 80. The result is a completely alkali and acid resistant construction material which can be used even in the presence of oxidizing acids and at the same time exhibits good temperature resistance.