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" Procédé de fabrication d'objets moulés à partir de. ma- tùères contenant de l'amidon gonflant à froid ".
Dans plusieurs brevets il a êté proposé de fabri- quer des objets moulés en partant de mélanges d'amidons, d'aldéhydes et de matières formant de la résine artificiel- le.
Le procédé peut alors consister à faire réagir à chaud l'amidon avec l'aldéhyde formique et éventuellement le composant de la résine artificielle, à sécher et à moudre ou à broyer la masse et à presser la'poudre obtenue, éventuellement après l'avoir mélangée avecde l'aldé- hyde formique et un composant de résine artificielle, efin d'obtenir des articles de forme désirée.
La présente invention se rapparie à un procédé de fabrication d'objets moulés,caractérisé par l'emplei de l'amidon gonflant à froid comme constituant essentiel de
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la masse à presser. Par l'expression "amidon gonriant à froid" on entend Le produit obtenu en chauffant pendant peu de temps un mélange d'amidon ou d'un dérivé d'amidon avec une quantité limitée d'eau à une température au- dessus au point ae gélatinification, en le pressant en même temps, par pression mécanique, jusqu'à ce qu'il forme une couche mince et en séchant la'masse simuitanè- ment ou immédiatement après.
Pour la fabrication de l'amidon gonflant à fraid on peut se servir de différentes espèces d'amidon, telles que la fécule de pomme de terre et de manioc, de l'amidon de maïs, de blé et de riz, de l'amidon soluble, de la dextrine, des éthers et/ou des esters d'a- midon qui contiennent encore des groupes hydroxyle li- bres, ainsi que des mélanges de ces polysaccharides.
Le mode de réalisation le plus simple de l'invention consiste à presser à chaud l'amidon gonflant à froid sans aucune addition. La demanderesse a découvert que l'on peut obtenir de cet-ce manière des articles moulés homogènes et plus ou moins transparents, dont cependant la résistance à l'eau est naturellement assex faible. Ils ne peuvent donc servir que dans les cas où cette propriété n'est pas requise, oomme par exemple pour la fabrication de cap- sules pour des médicaments.
La résistance à l'eau des objets ainsi obtenus peut être augmentée en pressant à chaud un mélange d'ami- don gonflant à froid et d'une aldéhyde, de préférence de l'aldéhyde formique , ou d'un composé capable de pro- duire de l'aldéhyde , éventuellement en combinaison avec un catalyseur accélérant la condensation de 1'aldéhyde avec l'amidon gonflant à froid.
En pratique on se servira généralement à cet effet d'un composé capable de produire de l'aldéhyde formique,. tel que par exemple la paraformal- déhyde ou le trihydroxyméthylène, parce qu'autrement il
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il faudrait ajouter avec la formaldéhyde une quantité considérable d'eau,
Pour plusieurs applications, la résistance à l'eau des produits ainsi obtenus n'est pas encore suffisante et l'on peut alors obvier à cet inconvénient d'une manière connue, en ajoutant en outre des composants de résine artificielle comme par exemple des phénols, de l'urée ou des dérivés d'urée, des aminotriazines eto.
L'emploi de l'amidon gonflant à froid présente de grands avantages par rapport à l'emploi de l'amidon ordi- naire ou d'autres dérivés d'amidon pour la fabrication d'articles moulês. A la température régnant pendant le traitement de pression, l'amidon gonflant à froid coule 'beaucoup plus facilement que l'amidon, en sorte que l'on obtient des objets d'une structure beauooup plus homo- gène et dans lesquels l'on peut facilement reproduire de fins reliefs . A cause de cela il est aussi possible d'effectuer le pressage à des températures plus basses, même au-dessous de la température de gélatinification, de qui n'est pas possible avec l'amidon ordinaire.
Il est vrai qu'à des températures plus basses la résistance à l'eau des produits obtenus sera plus faible, unis pour certaines applications cela n'est pas un inconvénient.
L'emploi de températures. plus basses est non seule- ment plus économique, mais ilaaussi L'avantage que les appareils de pressage peuvent être plus simples.
Si l'on préfère tout de même exécuter le pressage à'des températures plus $levées, afin d'obtenir des produits plus résistants à l'eau, le procédé selo l'in- vention a l'avantage, vis-à-vis de l'emploi de l'amddon ordinaire, que la durée du pressage peut être plus courte, tandis qu'une pression plus basse suffira. En réduisant la durée du traitementde pressage, on augmente la capacité de l'appareil de pressage.
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Un avantage considérable de -L'emploi de l'amidon gon- riant à froid réside dans le fait que la masse à pressar peut avoir une teneur en humidité plus faible. Si l'on presse des masses contenant de l'amidon ordinaire, il faudra que celles-ci aient en général une teneur en humidi- té qui ne soit pas au-dessous d'environ 20 %.
si la teneur en eau est plus basse, comme c'est le cas avec la plupart des amidons sèches à l'air, il y aura une gélatinifleation insuffisante d'es grains d'amidons pencent -Le pressage,en surte que les objets presses ne seront pas suffisamment homogènes, En se servant de l'amidon gonflant à froid qui u une teneur en humidité plus faibie, c'est-à-dire d'en- viron 10 3, cette teneur en humidité est absolument suffi- sante pour aotenir des articles pressés parfaitenont homo- gènes et transparents et c'est même le cas si la teneur en humidité de la matière première est réduite jusqu'a par exemple 4 %.
En pratique cette teneur en humidité plus faible pos- aède des avantages considérables, parce qu'il se développe- ra moins de vapeur pendant le pressage. En pressant une masse contenant de l'amidon ordinaire d'une teneur en humi- dite d'environ 20 % aux températures au-dessus ae 100 C usuelles à cet effet, 'on ne peut décharger la presse pendant qu'elle est chaude, parce que, dans ce cas, ilse formerait trop de vapeur d'eau, ce qui donnerait a la masse une structure ecumeuse n pressant des masses contenant de l'amidon gonflant a froid à teneur en humidité normale, au contraire, il se développe si peut de vapeur que, dans le plupart descas, les presses peuvent être déchargées à chaud dans la moindre difficulté.
Dans le premier cas, il sera nécessaire de laisser la masse se refroidir dans la presse , avant d'ouvrir selle-ci, ou bien de permettre à la'Vapeur qui se forme de # s'échapper de temps en temps
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pendant le pressage . -Ceci, cependant, est une méthode très peu économique, parce que la capacité dus presses en est beaucoup réduite et qu'en outre elle cause une. p3.rte oonsidérable de chaleur.
Un vautre avantage 4e l'emploi de .L'amidon gonflait à froid réside dans le fait que cette modification, de l'mi- don est plus réactive que l'amidon natif,en sorte que, lorsqu'on ajoute par exemple des oomposants ae résine arti- ficielle ou un précondensat de ceux-ci, on obtient au premier cas dans les mêmes conditions de pressage des ob- jets ayant une résistance à l'eau plus dlevée.
Un procéda grâce auquel on peut obtenir des, produits insolubles en chauffant de, l'amidon gonflant à froid aveu de la formaldêhyde et un catalyseur pour la condensation de l'amidon avec l'aldéhyde et éventuellement avec un composant de résine artificielle a déjà été décrit dans le brevet néerlandais n 51.553.
Selon ledit 'brevet ,un mélange d'amidon avec une quantité limitêe d'eau, une aldëhyde ou une substance capable de produire une aidé- hyde et éventuellement un composant de résine artificielle est soumis àu traitement usuel pour la fabrication d'amidon gonflant à froid en présence d'un catalyseur pour la con- densation. Généralement la condensation est alors telle- ment avancée que les particules ne s'unissent plus d'une manière suffisante)quand la masse est pressée à une tem- pérature élevée.
Ces produits dans lesquels l'amidon est tout-à-fait insoluble et non pas gonflant à froid, Comme dans les poudres à moulage employés' seln l'invention, peu- vent très bien servir comme charges, mais géneralement ils sont moins aptes à être employés comme poudras à moula- ge;..
Pour la fabrication d'objets moules suivant l'inven- tion, on peut se servir comme manière première de l'amidon
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gonflant à froid ordinaire. on peut cependant em- ployer aussi de l'amidon gonflant à froid dans lequel la
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IUQI16QUiti ac l'amidon est plus ou moins décomposée par une réaction chireique et(ou) éthérifiée et/ou esterifiéa par exemple selon le brevet français n 874.46. On peut, en outra, ajouter des matières qui produisent dertaines
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améllorstlol1S des propriétés de l'amidon gonflant à froid, comme par exemple le borax qui a une influence favorable sur la transparence des objets pressés ou bien les
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sels d'aluminium et de chroma qui augmentent la resistnoe à l'eau de ces produits.
omme aldéhyde, on se sert prll).oipe.1em{;:)nt de l'aldéhy- de formique. qui peut être employé sous la forme, des compo- sés produisant de l'aldéhyde formique connus. on peut se servir des catalyseurs connus dans la fabrication des résines artificielles, spécialement des acides ou des composés produisant de l'acide.
Des composants de résine artificielle appropriés sont les phénols, les dérivés amino, tels que l'urée etles dérivés de l'urée, les aminotriazines, etc. On obtient
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des résultats excellents avec la mÉiLamine : à l'aide de laquelle on peut produire des objets moulas dont les pro- priétés mécaniques, ainsi que la résistance à l'eau sont
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excellentes Au lieu d'ajouter le composant de résine artificielle
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et l'aldéhyde C'cmme tels, on peut employer aussi les pr- condensats de ces substances. ce mode d'exécution a l'avan- tage que l'on peut presser une. masse;
contenant peu d'eau, sans qu'il soit nécessaire de recourir aux composés comme
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la pararorinaidéhyae eu le tr1.i:.yo.roxy,'a.éthylène, étant donné que l'on peut obtenir les prêoondensats a partir ase la l'ormaline du oQiI1meroe ordinaire.
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Si on le désire, les préoondeta5ats peuvent être ëthérii'iés'ou estérifiés d'une. manière connue,
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La fabrication.'de préparations gonflant ou solubles à froid composées d'amidon gonflant à froid, d'aldéhyde formique et éventuellement d'un composant de résine arti-
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ric1e.L1e , non condensé ou partiellement condene, a été décrits notamment dans les brevets beiges n 4:83.58S et 461.995 et dans les demandes de breve-c belges n 363.267, Z6l%5Z55 360.377 et 36?j.446.
Ces préparations peuvent ser- H . .. '1 1\.... ² vir très bien comme masses à presser dans le procédé selon la présente demande. encore
On peut ajouter/à la masse a presser d'autres matières,, telles que des plastifiants, des pigments, des colorantes, de l'amidon ordinaire ou des dérivés d'amidon etc. on
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peut ajouter aus'si des charges dans une proportion qui peut s'élever par exemple jusqu'à 40 %.
Les artistes moulés suivant l'invention peuvent être employés à toutes sortes de buts. En composant le mélange à presser, on devra tenir compte du but auquel les objets sont destinés,par exemple s'ils doivent posséder une très forte résistance à l'eau ou non.
Exemple I
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Urtsmetrie est remplie d'amidon gonflant à fisid sec finement moulu obtenu à partir de faouie de pumme de terx.
\,lette poudre est pressée pendant 10 minutes à une tempéra- ture de 100 C sous une pression de-15.0 kg/cm . on ob-
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tient des objets homogènes et semi-trensparuaus ressem- bLant au verre , qui possèdent une tres bonne cohérence, mais une résistance à l'eau assez faible. Si, au lieu d'amidon gonflant à froid, on se sert , comme matière
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première de la féoule de paume de terre sùche.,,on obtien- dra, (tnr - e humidité O:.ra}. ¯d n!:i]'n- 2.9 dans la mêmes conditions de pression, un objet dur, semblable au Verre dans lequel en plusieurs'endroits 1'amidon est im-
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parfaitement glatinifié:-au.as g61atinifié du tout,et qui par conséquent présente un aspect tacheté.
Si l'on
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,presse, dans les mêmes conditions, de la recule de pomme de terre partiellement séchée ayant une teneur en humidité de 5 à 10 %, on obtient des objets blancs très fragiles dans lesquels seulement une petitepartie de l'amidon est gélatinifiée.
Exemple Il*
Una suspension de 1000 parties en poids de récule de pomme de terre dans un mélange de 1000 parties en volume d'une solution d'aldéhyde formique à 40 % en volume et de 500 parties en volume d'eau est traité a une tem- pérature au-dessous de 140 C selon l'exemple I de la de- mande de brevet belge n 360.377.
L'amidon gonflant à froid aidéhydique ainsi obtenu est broyé très finement et pressé pendant 10 minutes à une température de 80 C sous une pression de 300 kg/cm .
On obtient ainsi des objets pressés durs, transparents aussi et presque/Clairs que le verre.
Exemple fff.
50 parties en poids de moiamine sont condensées
0 avec la/ parties en poidsd'une solution d'aldéhyde formi- que à 30 % en chauffant le mélange de réaction ayant un pH de 7 dans un bain d'eau bouillante pendant 40 minutes.
La solution du précondensat ainsi préparée est évaporée sous vide a une température de 50 a. 60 C. La masse sche est broyée.
7 parties en poids du produit de condensation sec sont mélangées intimement avec 3 parties en poids de l'ami- don gonflant à froid aidehydique rabriqué selon l'exemple II. Si le mélange est pressé à une température de 150 C pendant b minutes,on obtiendra des objets durs, opales- cents et transparents très résistants à l'eau. Si ces ob- jets sont trempés dans l'eau à température ambiante pen- dant 24 Heures, le poids n'aura augmenté que de 1,1 %.
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Exemple IV.
On fait une suspension de 850 parties en poids de mélamine finement moulue et de 1000 parties en poids de fécule de pomme de terre dans 1000 parties en volume d'eau.
Le mélange est transforma en amidon gonflant à froid de la manière usuelle et ensuite moulu Puis on mélange intime- ment des quantités égales de l'amidon gonflant à froid contenant de la mlamine ainsi prépare' et de l'amidon gonflant à froid aldébydique obtenu selon l'exemple II, tous les deux en condition sèche. Si l'on presse Calte poudre pendant 10 minutes à une température ddenviron 150 C et à une pression de 150 kg/om, on obtient des objets durs et transparents d'une résistance à l'eau suffisante pour des buts différents, tels que pur la fabrication de bou- tons et d'autres choses pareilles.
Exemple V.
On mélange intimement 50 parties en poids de 1'amidon gonflant à froid oontenant de la mélamine fabriqué selon l'exemple IV et 18 parties en poids de paraformaldéhyde .
Pressé pendant 10 minutes à une température a'environ 160 C, de mélange produira des objets transparents,homogènes et très résistants à l'eau.
Exemple VI.
Un mélange en quantités égales d'un amidon gonflant à froid fabriqué de la manière usuelle à partir de; fécule de pomme de terre et de diméthylolurée est pressé à une température de 110 à 120 C sous une'pression de 150 kg/cmê dans un moule en forme d'un plat ou d'une assiette.
On obtient des objets transparents ayant une bonne plasticité.
Exemple VII..
Un mélange de 300 parties en poids de phénol, 1000 parties en poids d'amidon et 1500 parties en volume; d'eau
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est soumis da la manière connue au procédé de fabrication d'amidon, gonflant à froid dans un milieu faiblement alcalin.
100 parties en poids de l'amidon gonflant à froid conte- nant du phénol ainsi préparé et finement moulu ensuite
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s.cnt mélangées intimement avec a0 parties en poios da para- .r:orma.Ldébyde . Si 1'en presse cette masse ndant 10 minutes a une température de 15Q à une pression de 500 kg/0né, on obtient des objets durs et transparents.
'.'we,lJle f1:11.
Des quantités moieculair-ss égales de. phénol et à's,1 éhyàe formique sont condensées en présence d'a aide ohlorhydrique jusquta ce que le produit de condensation.
.La.q.lW .e qui se sépare de la solution chaude se solidifie quand on le refroidit. Deux parties en poids du produit, ainsi obtenu et puis finement moulu sont mélangées intime-
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ment avec parties en poids de l'aaidon gorifiariz à froid aldéhydique obtenu sel'on l'exemple Ilet une partie en poids d'urotropine . oette poudre est pressée puudant &5 minutes sous une pression de 350 kg/cm, a une tempéra.- ture d'environ L5Q".
On. obtient ainsi des objets durs et homogènes,
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iie.ï elfl le
Une préparation d'amidon renflant à froid fabriqués selon l'exemple il de la demande de brevet beige n 363.267
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et contenant de la néLanine et de l'aldéhyde formique est pressée, après avoir été finemea.t moulue, pendant 5 misu- tes à une temps-rature de 110 C et sous une pression de 300 kg/cmê. On obtient des objets homogènes et durs, semblables au verre.
REVENDICATIONS.
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1. Procédé de Tabricat1 9r'Qbjets moules à base d'amidon caractérisé en. oe que l'on presse une masse cnn-
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