BE526105A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  LIANT POUR NOYAUX DE SABLE DE FONDERIE. 



   On utilise dans les fonderies, pour la confection des moules de sable et notamment des noyaux de sable, suivant les résultats à obtenir, divers liants appliqués séparément ou simultanément, comme par exemple toutes sortes de produits oléagineux, des résines naturelles et'artificielles, des céréales, de la lessive résiduaire de sulfite, de la mélasse, de la bentonite. 



  Par l'expression produits oléagineux, il faut entendre les huiles siccatives, semi-siccatives et non siccatives des genres les plus divers, le tall oil, ou les esters de tall oil. La désignation céréales, embrasse les produits contenant des hydrates de carbone, plus ou moins susceptibles de gonfler dans l'eau, dérivant de graminées ou de pommes de terre, tels que la farine, l'amidon, la destrine. Les produits oléagineux et les résines   artifi-     oielles   sont utilisés notamment dans les cas où il s'agit d'obtenir des noyaux ayant une résistance mécanique élevée, tandis que les céréales susceptibles de gonfler et la bentonite fournissent, en présence d'eau, des mélanges de sable ayant une résistance élevée à vert.

   Dans de nombreux cas on utilise aussi les produits oléagineux à côté des céréales, soit en les mélangeant ensemble avec de l'eau au sable, soit en les amenant préalablement à l'état   d'émulsions   
La présente invention est basée sur la découverte que les sels ammoniacaux des acides gras supérieurs ou des acides résineux, ainsi que les sels ammoniacaux des dérivés de ces acides ont, au point de vue de la technique de fonderie, des propriétés avantageuses à un point surprenant, lorsqu'on les utilise comme constituants de liants pour sables à noyaux. 



  Par acides gras ou acides résineux, il faut entendre des acides qui contiennent au moins 6 atomes de carbone, et ne contiennent, essentiellement, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 pas d'autres éléments que le carbone, l'hydrogène et l'oxygène, Sans là molécule. Par dérivés de ces acides, il faut entendre les-acides modifiés qui en sont obtenus d'une manière connue en soi, par exemple par polymé- risation, par soufflage à l'air, par isomérisation catalytique, par'traitement par des solvants sélectifs, par condensation avec l'anhydride   maléique.'   Dans ce qui suit, les sels ammoniacaux seront désignés par l'expression savons ammoniacaux. 



   Suivant l'invention, on peut aussi utiliser des mélanges de savons ammoniacaux du genre envisagé. De plus, les savons ammoniacaux peuvent être utilisés seuls ou ensemble avec d'autres matières connues en soi comme liants pour noyaux, ou comme constituants de liants pour noyaux. Ils sont utilisés, de préférence, ensemble avec des liants gonflant ou solubles dans l'eau, comme par exemple les céréales sous forme d'une dispersion aqueuse, qui peut contenir en outre des huiles ou des résines naturelles ou artificielles. 



   Il est déjà connu suivant le brevet français n .871.590 d'utiliser comme liant pour le sable une solution aqueuse concentrée d'un savon alcalin d'une résine, par exemple de colophane. 



  Vis-à-vis de ce liant connu, les savons ammoniacaux utilisés suivant la présente invention ont l'avantage qu'avec eux il ne se produit pas une agglutination du sable du noyau pendant la coulée, et qu'ils fournissent des noyaux possédant des résistances beaucoup plus élevées. 



   Les savons ammoniacaux utilisés suivant la présente invention sont obtenus par exemple à partir d'huiles grasses siccatives, semi-siccatives ou non siccatives, qui peuvent le cas échéant être modifiées dans leur composition par polymérisation, soufflage à l'air, isomérisation catalytique, traitement par des solvants sélectifs, condensation avec l'anhydride maléique, ou d'une autre manière connue en soi. De plus, ils peuvent être obtenus à partir d'acides gras ou de mélanges contenant des acides gras, tels qu'on les obtient du "soap stock" par acidulation et lavage à l'eau. Ils peuvent être obtenus aussi à partir des résidus de distillation des acides gras, par exemple de ceux obtenus dans la fabrication des acides gras pour la préparation des savons ou des résines alkydiques. 



  Ils peuvent être obtenus en outre à partirdu tall oil ou à partir de fractions de ce dernier. 



   La préparation des savons ammoniacaux faisant l'objet de la présente invention est exécutée, par exemple en cas d'utilisation d'acides gras libres comme matière de départ, par une neutralisation partielle ou complète par l'ammoniac libre ou en solution, par le carbonate d'ammonium, ou par des composés analogues, et en cas d'utilisation des glycérides ou d' autres dérivés saponifiables des acides, par une saponification partielle ou complète par l'ammoniac. Si l'on désire que le savon ammoniacal utilisé suivant l'invention soit présent dans le liant fini sous la forme d'un mélange ou d'une émulsion avec d'autres matières, par exemple avec des céréales, ceci constituant une forme d'exécution préférée, il est souvent possible de préparer un tel mélange ou une telle émulsion ainsi que le savon ammoniacal en une seule opération.

   Dans certains cas, il peut être utile d'ajouter à ces émulsions des quantités convenables de substances tensio-actives ou   d'émulsionnants,   par exemple non ioniques. En outre, il est souvent possible de préparer les savons ammoniacaux utilisés suivant l'invention, moyennant un choix approprié des matières de départ et du mode opératoire, directement sous la forme d'un mélange, d'une solution ou d'une émulsion avec des huiles grasses.

   Par exemple, lorsqu'on part de graisses dites de dédoublement, telles qu'on les obtient, par   acidulation   et lavage à l'eau, à partir du "soap   stock",   ces graisses contiennent principalement des acides gras libres à côté de glycérides d'acide gras, et la neutralisation partielle ou complète des acides libres présents, par l'ammoniac, fournit un mélange de savons ammoniacaux et de graisse neutre, qui peut être utilisé soit tel quel, soit après y avoir incorporé d'autres constituants, comme li- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 ant pour sables à noyaux. 



   On peut traiter d'une façon semblable les résidus de distilla-   @   tion des acides gras, dont les parties saponifiables sont   également'constituées   essentiellement par des acides gras libres accompagnés de leurs glycérides et de leurs anhydrides. Une autre matière se prêtant à un traitement analogue est le tall oil partiellement estérifié par la glycérine ou la pentaérythrite. 



   Quant à la quantité des savons ammoniacaux utilisés suivant l'in- vention dans les liants pour sables à noyaux, il a été trouvé que cette quan- tité peut être variée dans de larges limites, maiq qu'elle ne doit pas être inférieure à 1% dans le liant fini. 



   Elle est située utilement entre   1 et   40%, mais de préférence en dessous de
20%. 



   Pour les liants constitués par des savons ammoniacaux, des hui- les grasses ou leurs dérivés et des dispersions aqueuses de céréales, des proportions quantitatives convenables sont les suivantes: 1-20% de savons ammoniacaux, 30-35% d'un produit oléagineux et 50-65% d'une   dispersion'   aqueuse, pâteuse'de céréales, la proportion d'eau présente dans la dispersion pouvant être comprise, suivant la nature des céréales utilisées, entré une quantité égale à la quantité et une quantité décuple de celle de ces   derniè-   res. L'expression produit oléagineux embrasse, sous ce rapport, les huiles grasses et leurs dérivés, le tall oil, les esters du tall oil et les acides gras supérieurs, notamment les résidus de distillation des acides gras et les graisses dites de dédoublement'. 



   Les liants ayant les compositions suivantes ont donné de bons résultats dans la pratique: 4-5 % de savons ammoniacaux, 35-37%   d'un   produit oléagineux, ce produit étant constitué par un mélange de 40-60% d'un constituant siccatif ou   semi-siccatif   et de   40-60%   d'un constituant non siccatif et pouvant contenir en outre quelques pour-cent d'huile   minérale;   ainsi que 55-60% d'une émulsion aqueuse, pâteuse, de céréales. 



     Comparativement   aux liants pour sables connus jusqu'à présent pour autant que ceux-ci permettent d'obtenir des noyaux de sable possédant des résistances mécaniques élevées semblables à celles que fournissent les liants préparés suivant la présente invention, ces derniers se sont avérés supérieurs sous les rapports suivants; ils se laissent mélanger d'une façon particulièrement facile et complète au sable et forment avec ce dernier des mélanges qui ne collent pas aux parois des boites à noyaux, accusent des propriétés d'écoulement excellentes et se prêtent d'une façon particulièrement avantageuse à la fabrication des noyaux par soufflage. 



  Ils peuvent être utilisés avec du sable mouillé et sont'compatibles avec d' autres produits utilisés comme liants, comme par exemple les huiles, la lessive résiduaire de sulfite, la mélasse, la plupart des résines artificielles, la bentonite, les céréales ou l'eau. 



  Sous la forme d'émulsions avec les solutions aqueuses ou les produits de gonflement aqueux de céréales, ils fournissent des produits stables et résistant à la gelée. 



  EXEMPLE : 
300 kg de dextrose d'amidon de mais et 40 kg de mélasse de sucre de betteraves sont dissous tout en les pétrissant, dans 240 kg d'eau. A la masse qui constitue un liquide épais, sont ajoutés ensuite 20 kg d'ammoniaque aqueuse commerciale, puis, en pétrissant, 10 kg d'huile minérale, 10 kg d'huile de lin, 40 kg d'huile Isano et 200 kg du résidu de distillation des acides gras d'huile de coton, ainsi que 140 kg de tall oil brut d'une teneur de 45% en acides résineux. Le pétrissage est poursuivi jusqu'à ce que l'odeur d'ammoniaque ait disparu. Le produit se présente alors sous la ferme d'une émulsion pâteuse de couleur brun-foncé. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Le liant ainsi obtenu peut être utilisé tant pour du sable sec que pour du sable humide, et cela aussi bien pour du sable quartzeux pur que pour du sable argileux. Pour la fabrication de noyaux par soufflage on utilisera environ 1,5 à 2% en poids de liant. Pour les noyaux fabriqués à la main ou mécaniquement à la presse, on utilisera une quantité de liant légèrement supérieure, par exemple -le 3-4% du poids de sable. 



   4% en poids de liant fournissent, pour du sable quartzeux belge d'une finesse moyenne, après une heure de séchage à   200 C,   des résistances   à   la flexion de 50-60   kg/cm2.   - -
Par l'addition de faibles quantités d'autres matières, telles que l'eau, la bentonite, la mélasse, la lessive résiduaire de sulfite, les huiles minérales, etc. les propriétés rhéologiques et de résistance des mélanges de sable et de liant peuvent être influencées encore davantage d' une façon connue en soi. 



   REVENDICATIONS. 



     1.-Liant   pour noyaux de sable, caractérisé en ce qu'il contient au moins 1% mais de préférence moins de 20%, de savons ammoniacaux d' acides gras supérieurs ou d'acides résineux, ou de savons ammoniacaux des dérivés de ces acides.

Claims (1)

1. 2. - Liant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient des savons ammoniacaux de résidus de distillation d'acides gras.

   3.- Liant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient des savons ammoniacaux du tall oil ou d'une fraction de tall oil.

   4.- Liant suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il contient de l'huile saponifiable.

   5. - Liant suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il contient une dispersion aqueuse, pâteuse, de céréales.

   6.- Liant suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il contient de 1 à 20% de savons ammoniacaux, 30-35% d'un produit oléagineux et 50-65% d'une dispersion aqueuse, pateuse, de céréales.

   7.- Liants pour sables de fonderie, en substance comme décrit ci-dessus.