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"Procédé de fabrication de planches résistantes en matière poreu- se".
La présente invention a pour objet la fabrication de plan- ches relativement minces susceptibles de remplacer les plan- ches généralement utilisées à la construction et pour d'autres industries ,,et cela au moyen d'un appareil relativement simple et à partir de matières premières économiques.
L'épaisseur de telles planches assurant la rigidité et la possibilité d'usinage doit aller jusqu'à 25mm. et davantage, tandis que les matières utilisées pour raidir la planche sont choisies parmi celles à meilleur marché.
L'utilisation d'un appareil simple n'est renduetoutefois possible qu'en se restreignant simplement à l'immersion et au séchage.
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L'inventeur a remarqué qu'en utilisant des matières éaenc miques,telles que le carton et matières analogues, la pulpe ou la matière constituée par de la fibre de canne à sucre compri- mée ou toute matière analogue, on peut donner une force de ré- sistance considérable au produit obtenu en accroissant dans de fortes proportions la teneur en substances additionnelles.
Ainsi par exemple, si l'on ajoute à de telles matières fi- breuses, ayant une densité d'environ 0,3,seulement 10 ou 20% de substances additionnelles, il ne se produit pas de changement essentiel. Un accroissement sensible de force n'est obtenu qu'en ajoutant 50 à 70% ou davantage et dans certains cas même 150% de matières sèches en poids.
Ce n'est qu'ainsi que l'on peut modifier la nature des matières premières de base de manière qu'elles puissent être susceptibles d'usinage,et en particulier de sciage et de clou- tage sans s'effriter, de telle sorte que l'on obtient ainsi une résistance ou module de rupture allant jusqu'à 210 kgs par cm2, contrairement à ce que l'on aurait pu imaginer en raison de la ' nature extrêmement poreuse et friable des matières premières de base.
La présente invention, contrairement à la technique anté- rieure, s'applique au moyen de solutions de concentration ex- trêmement élevée .
L'une des solutions utilisées conformément à l'invention est constituée par un silicate alcalin très concentré, par exemple du verre soluble titrant de 15 à 38 Baumé.
Il est également intéressant d'enrichir la solution de manière à lui permettre une fois séchée et par suite plus con- centrée de déposer des particules solides de bioxyde de sili- cium.
On obtient une telle solution en mélangeant soigneusement de petites quantités de silicate alcalin titrant un degré Bau- mé moyen (jusqu'à 3%) avec de l'acide chromique dissous dans
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l'eau tout en agitant énergiquement. Au début, il se produira de gros grumeaux à la manière habituelle mais après un certain temps la couleur rouge de l'acide chromique se transformera en jaune et il en résultera une solution assez épaisse mais tout à fait homogène susceptible de pénétrer même dans des pores ex- trêmement fins.
La formule suivante permet de donner approximativement le processus chimique des réactions: Na2Si03 + CrO3 = Na2CrO4 + SiO 2
On obtient des solutions stables contenant jusqu'à 8% d'acide chromique calculé par rapport aux constituants solides de la solution de silicate alcalin.
Il est bien entendu possible que le SiO2 se trouve présent sous forme collotdale. Comme toutefois de telles solutions à haute concentration deviennent solides, il n'y a pas de doute que, lorsque le'processus de séchage les a amenées à la concen- tration maximum, le Si02 désiré soit présent avec ses propriétés avantageuses à l'intérieur des pores en teneurs plus ou moins élevées.
Le problème de l'introduction de solides dans les pores les plus petits se trouve ainsi résolu d'une manière pratique.
En tout cas.on aboutit au résultat surprenant suivant le- quel, après un traitement de ce genre et même si le poids spécifique de la matière de base s'est accru de 0,3 à 0,5 ou même 0,65, les pores ne sont pas complètement bouchés comme on aurait pu l'imaginer mais demeurent ouverts, comme il résulte du fait que les pores ainsi imprégnés peuvent être imprégnés à nouveau en faisant croître le poids spécifique jusqu'à 0,75 ou même 0,0,ou encore on peut les traiter par des solutions d'imprégnation organiques.
Dans ce dernier cas, on obtient non seulement une résis- tance accrue mais un effet d'imperméabilisation remarquable
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grâce auquel on arrive à une économie en solution organique, solution qui est quelque peu plus chère.
Ce résultat technique peut être obtenu par exemple par la combinaison ci-après:
Il est d'abord nécessaire de produire une solution d'impré- gnation organique qui en séchant puisse déposer des quantités considérables de substances de revêtement dissoutes dans les pores.
De telles solutions sont obtenues lorsqu'on dissout de la colophane dans de l'acétate d'amyle ou dans du benzol ou analo- gue dans des proportions telles qu'au moins 30% et dans cer- taineq conditions jusqu'à 70% de colophane solide se trouve dis- soute et néanmoins on obtient ainsi une solution parfaitement liquide susceptible de pénétrer dans les pores tout en laissant au séchage une peau suffisamment continue pour avoir une action sur les propriétés du corps ainsi traité.
Dans de têts cas, soit dit entre parenthèse$,on a besoin d'une chaleur moindre au séchage et la récupération du solvant est moins dangereuse au point de vue de l'inflammabilité.
Les planches décrites ci-dessus ayant une épaisseur allant jusqu'à 25mm sont d'abord immergées dans l'une des solutions de silicate alcalin décrites ci-dessus titrant environ 25 à 34 Baumé. Cette immersion est bien entendu quelque peu compliquée au point de vue technique et son action peut être rendue plus énergique par la durée, la chaleur ou le vide jusqu'au point où le corps se trouve complètement imbibé et présente après sécha- ge un accroissement de la chaleur spécifique qui monte de 0,3 à environ 0,45 ou 0,55. On peut appliquer avantageusement une température de 40 à 90 C et une concentration de 42 Baumé.
On immerge alors à nouveau le corps ainsi traité dans la solution de colophane à haute concentration définie ci-dessus.
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Malgré cette haute concentration et la supposition qui vient d'abord à l'esprit d'un colmatage à peu près complet des pores, on observe le fait surprenant que l'on peut refouler suffisam- ment de solution organique dans le corps pour faire croître son poids spécifique une fois sec jusqu'à 0,55, 0,65 et même 0,7.
La structure de tels corps se trouve maintenant complètement modifiée, elle est devenue uniforme, n'est plus friable, peut recevoir des clous, être sciée, etc. Elle ne gonfle ni ne gau- chit et est maintenant extrêmement hydrofuge.
Un procédé ayant quelque similitude avec celui qui vient d'être décrit et aboutissant dans certains cas aux mêmes résul- tats est le suivant : part des planches décrites ci-dessus, notamment de planches en carton ou cellulose poreuse que l'on réunit au moyen d'une solution spéciale l'une à l'autre. de
Une telle solution consiste en une solution/silicate forte- ment concentrée titrant par exemple 35 Baumé mais on peut al- ler avantageusement jusqu'à 40 Baumé. On est arrivé à la décou- verte surprenante qu'il était possible d'alourdir des solutions de teneurs aussi hautes avec une quantité presque égale de matiè- res étrangères sans porter atteinte à la fluidité et aux quali- tés adhésives de la solution et sans solidification de celle-ci.
Toutefois, il faut éviter les substances amorphes puisqu'une faible teneur de celles-ci pourrait entraîner un épaississement complet. Si toutefois l'on ajoute des corps cristallins ou semi- criallins, la solution fortement concentrée demeure fluide et en plus de cela conserve une adhésivité excellente.
Une telle solution que l'on pourrait même pulvériser sous pression comprend par exemple 100 parties de silicate alcalin à 40 Baumé avec 100 parties de poudre de verre passant au ta- mis de 200 mailles. Il est avantageux de remplacer environ un tiers de celle-ci par de la poudre de verre plus grossière, de 70 mailles par exemple.
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Une telle solution est un adhésif excellent qui relie d'une manière parfaitement inséparable les deux surfaces. Elle sèche facilement et ne gauchit pas, ce qui est très important. Lors- que deux surfaces ont été ainsi réunies, on les immerge dans la solution organique décrite ci-dessus de manière à obtenir par le procédé indiqué un corps particulièrement rigide présentant en général les caractéristiques d'un excellent bois.
La succession des opérations indiquées doit toutefois être suivie parce que l'on ne peut pas joindre l'une à l'autre deux surfaces imprégnées d'abord par une solution organique. Cepen- dant les surfaces traitées suivant le procédé décrit ne peuvent être déparées l'une de l'autre pendant des années.
Pour éviter un rétrécissement même léger on peut ajouter au dernier moment de la poudre d'aluminium métallique avec un pourcentage qui est au maximum de 1 à 3%, cette addition réagit en produisant des bulles de gaz extrêmement petites de manière que le revêtement obtenu soit poreux. Ceci est avantageux lors- qu'on utilise la solution oeganique pour effectuer l'imprégna- tion en raison de ce que le revêtement obtenu n'est pas alors imperméable et que la solution d'imprégnation peut alors attein- dre sans obstacle tous les points de la pièce. Bien entendu, on peut remplacer la poudre de verre par toute autre poudre au cas où cette dernière peut être transformée entièrement ou à moitié en cristaux, ce qui peut s'effectuer par grillage à 800 C.
Une solution de silicate alcalin titrant de 35 42 Baumé associée à une poudre de bois très ténue présente des caracté- ristiques extraordinaires ; on laisse reposer une telle solu- tion pendant un jour et que l'on ajoute ensuite de l'aluminium en poudre ou du soufre et que l'on chauffe le mélange au-dessus d'environ 100 à 130 , il devient complètement poreux et occupe un volume à peu près double de son volume primitif.
De telles solutions ayant pour base un silicate alcalin sont peut-être connues mais c'est l'inventeur qui a découvert que seules des solutions à haute teneur contenant une proportion
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particulièrement élevée de matières de remplissage entraînent une rigidité extraordinaire et de plus ne subissent pas de con- traction, de telle sorte que l'on peut obtenir de grandes surfa- ces et enfin elles pénètrent néanmoins profondément dans les pores des corps à joindre l'un à l'autre en les unissant d'une manière très intime, tandis qu'une imprégnation ultérieure au moyen de solution organique ne réduit pas leur cohésion, ce qui serait le cas si la succession des opérations définie ci-des- sus n'était pas respectée.
Les adhésifs contenant de la poudre de bois pour développer leur porosité sont également susceptibles de produire une bonne adhérence.
Au point de vue technique, on peut appliquer des combinai- sons intéressantes des procédés décrits ci-dessus. va
Une telle combinaison que l'on/décrire ci-après consiste à utiliser le papier dit demi-ondulé. L'adhésif décrit ci-dessus est appliqué entre deux de ces surfaces en couches allant de moins de 1 dixième de millimètre à un quart de millimètre et davan- tage. Après un simple séchage, les couches intermédiaires se solidifient et se prétrifient, dans le cas envisagé, en une masse ondulée adhérant énergiquement au papier ondulé.
Si l'on traite ultérieurement ce produit ainsi facilement fabriqué au moyen des solutions décrites ci-dessus, soit isolé- ment, soit en combinaison, on obtient des planches solides et rigides qui sont très légères et présentent des propriétés iso- lantes très nettes vis-à-vis des sons et de la chaleur. On peut les utiliser de plus comme supports pour l'application des vernis, on peut les renforcer par des couches extérieures, etc.