Procédé et appareil pour la fabrication de matières d'aspect perlé. Dans le brevet suisse N 107045 il a. été décrit un procédé général de fabrication de matières d'aspect nacré, perlé ou chatoyant, basé sur l'orientation systématique de par ticules de forme aplatie, capables de réflé chir la lumière, telles que l'essence d'orient par exemple, incorporées dans une masse de matière plastique transparente.
Il a été proposé dans ledit brevet diffé rents modes d'exécution, tels que: étirage, tor sion, boudinage, laminage, passage à travers une filière, ete., c'est-à-dire, en général tous moyens susceptibles de provoquer dans la masse la formation de courants ou veines fluides, parallèlement à l'axe desquels les particules s'orientent.
La présente invention a. pour objet un pro cédé de fabrication de matières plastiques d'aspect perlé, suivant lequel on produit une orientation systématique clé particules bril lantes, de forme aplatie, incluses dans la dite matière, en faisant subir à celle-ci un étirage d'une amplitude telle que le courant créé par cet étirage agit sur toutes les parti cules brillantes et les dispose parallèlement à la surface du solide formé par l'étirage.
Ce procédé est basé sur la constatation que, lorsque l'amplitude de l'étirage est suffi sante, celui-ci a pour effet de solliciter tou tes les particules brillantes en les redressant parallèlement' entre elles, ou tout au moins parallèlement à la surface du solide obtenu par étirage. 1 ï On obtient ainsi des masses qui offrent un aspect perlé, uniforme sur toute leur sur face, en raison de la régularité de l'orienta tion des particules incluses. Ces. masses peu vent avantageusement et moyennant quelques précautions ci-dessous décrites être utilisées comme éléments pour l'obtention de blocs clans une presse à bloc usuelle, blocs qui pourront être ultérieurement tranchés suivant la technique habituelle en feuilles d'épais seur convenable.
L'invention comprend aussi un appareil pour la mise en oeuvre dudit procédé.
Au dessin ci-annexé les fig. 1 à 4 repré sentent deux presses à bloc usuelles et l'ef fet qu'elles produisent sur des masses plasti ques et les fig. 5 à. 11 représentent schémati- quement et à titre d'exemple, plusieurs for mes d'exécution de l'appareil suivant l'in vention. , Les fig. 1 et 2 sont des coupes verticales d'une presse à bloc contenant, pour la fig. 1, deux lames de matière plastique, orientées à plat, remplissant incomplètement l'intérieur de la presse; pour la fig. 2, les deux lames en question soudées en un seul bloc par l'ac tion d'une pression convenable sur le pis ton de la presse.
Les fig. 3 et 4 sont des coupes transver sales d'une autre presse à bloc. La fig. 3 re présente une masse .de matière plastique non encore orientée, placée sous le piston; la fig. 4, la même masse qui, après application de la pression, remplit complètement l'es pace disponible.
Les traits interrompus indiquent dans les différentes figures l'orientation générale des particules brillantes dans la masse.
La fig. 5 est une vue perspective, avec coupe verticale, d'une presse adaptée pour l'étirage de la masse plastique conformément au procédé suivant l'invention.
La masse plastique dont les particules solides ont une orientation quelconque, s'é chappe, sous l'influence de la compression, par la fente latérale. Il en résulte, en 5 la formation d'un courant d'écoulement qui oriente les particules parallèlement les unes aux autres en formant une lame 6.
La fig. 6 est une ivue en plan et en coupe d'une lame de matière plastique de section ovalaire, obtenue par étirage; la fig. 6 mon tre la disposition régulière et parallèle des particules brillantes qui y sont incorporées.
La fig. 7 montre l'effet de l'écrasement d'une lame de section ovalaire, obtenue par étirage selon le procédé, entre les deux pla teaux d'une presse, jusqu'à l'obtention d'une lame d'épaisseur uniforme; les particules fuyant sur les bords ne restent plus paral lèles entre elles, mais restent néanmoins pa- rallèles"à la surface.
Les fig. 8 à 11 concernent une seconde forme d'exécution suivant laquelle la matière plastique orientée est obtenue sous forme de tube avant d'être mise en lames par section de ce tube suivant sa longueur.
Ainsi qu'il a été exposé dans, le brevet 107045, il est possible d'obtenir un bloc de matière d'aspect perlé, nacré ou chatoyant, en entassant dans une presse à bloc les élé ments convenablement orientés et en les sou mettant à la chaleur et à la pression pour en constituer un bloc unique qui sera ulté rieurement tranché. Cependant, ainsi qu'on le voit à la fig. 1, des vides existent et il arrive que, lors de l'application de la pres sion, ces vides sont comblés par l'écoulement de la masse plastique comprimée et qu'il se forme ainsi des courants orientant les parti cules brillantes parallèlement à leur direc tion, c'est-à-dire dans un sens qui les rend: invisibles.
Le même phénomène se produirait d'ail leurs si, comme il est indiqué aux fig. 3 et 4, on cherchait à réaliser l'orientation par corn- pression d'une masse plastique, entre les deux plateaux d'une presse. L'écrasement ré sultant de cette opération ne produirait d'o rientation que sur une étendue réduite.
Pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention, on peut, comme déjà dit, em ployer un moyen très simple qui consiste a forcer la masse plastique, amenée par chauf fage au degré- voulu de plasticité, à passer par une fente d'où elle sort sous forme de lame.
On peut à cet effet employer une presse quelconque munie d'une filière appropriée. L'appareil particulièrement simple, dont la fig. 5 donne un schéma, consiste en une presse à bloc dans les parois de laquelle se trouve ménagé un orifice rectangulaire for mant fente ou filière. Cette fente ou filière peut avoir une largeur de 1 à 2 cm par exem ple ou plus si besoin. Quant à sa. longueur, il est bon qu'elle soit suffisante pour pro duire une lame d'une seule pièce susceptible d'être découpée en réctangles d'une surface suffisante pour remplir complètement la sec tion de la presse à bloc utilisée pour la con fection ultérieure du bloc destiné à. être tranché.
Comme la masse plastique s'échappe de la fente sous forme d'une lame continue, il faut, pour remplir cette condition, que la longueur de la fente soit au moins égale à la plus petite dimension de la presse à bloc, c'est-à-dire à sa largeur. Il a été expliqué ci- dessus d'ailleurs l'importance de cette pré caution pour éviter la désorientation margi nale de la masse plastique dans la presse à bloc (voir fig. 1 et 2). .
En exerçant sur le piston une pression convenable, on oblige la matière de sortir de l'appareil sous forme d'une lame dans la quelle, en raison du courant produit dans la masse, toutes les particules brillantes sont orientées de manière parfaitement parallèle à la surface de cette lame.
Il est à noter que pour obtenir une sur face d'aspect uniforme, il est nécessaire de prendre certaines précautions: a) Tout d'abord il est important de ne pas briser les particules et pour cela il con vient d'avoir une masse suffisamment plas tique, ce à quoi on parvient en élevant de fa çon suffisante la température.
La masse n'a. pas besoin, toutefois, d'être très molle, car les particules ne sont pas bri sées par une pression très élevée, mais bien par des mouvements trop brusque. On peut parfaitement étirer une masse très dure, sans briser les cristaux qui y sont inclus, à condition de faire un étirage suffisamment lent et sans à-coup, c'est-à-dire parfaitement régulier. Il n'est donc pas besoin de prévoir un excès de solvant qui, outre qu'il est coû teux, peut même être nuisible, car la lame 6 produite par l'écoulement de la, masse plasti que à. travers la fente 5 aurait tendance à se gondoler, à se déformer au cours de l'évapo ration du solvant.. Dans ce cas les particules brillantes pourraient être déplacées et on n'obtiendrait pas l'orientation uniforme qu'on se propose précisément de réaliser.
b) Il faut également éviter de faire pas ser la. matière à, travers une fente dont les bords .sont irréguliers, car ces irrégularités provoquent la formation de remous qui se traduisent dans la lame produite par des sil- lors rectilignes le long desquels les parti cules -sont orientées obliquement à la sur face. Ces sillons persistent indéfiniment, on les retrouverait sous forme de lignes droites non chatoyantes lors du tranchage d'un bloc constitué par de pareils éléments.
Pour cette raison, il faut donc prévoir une fente absolument polie et dont le profil lon gitudinal par ailleurs soit adapté au parfait écoulement de la matière, si l'on veut réa liser une veine fluide uniforme. On établira ce profil par l'expérience en s'inspirant de ce qu'on connaît des lois d'écoulement des flui des. A ce point de vue on pourra reproduire avec avantage le profil habituellement donné aux lances' d'arrosage pour obtenir un jet parfaitement régulier.
c) Enfin, là lame obtenue par étirage ne sera absolument uniforme que si la réparti tion de l'essence d'orient ou des autres parti cules brillantes incorporées dans la. masse plastique est bien régulière et si toute la masse se trouve, au moment du forçage à travers la filière, exactement au même degré de plasticité.
Dans le cas où les dimensions trop fai bles de la presse utilisée ne permettraient pas de produire d'emblée une lame ayant la largeur exacte du bloc, ce qui est indispen sable pour que les feuilles tranchées ne pré sentent pas de solution de continuité, on peut tout d'abord, avec une filière moins large, produire une lame plus étroite, mais plus épaisse et de section ovulaire par exemple. Cette lame encore chaude et par conséquent plastique sera soumise à l'action d'un lami- noir,-ou mieux d'une presse, afin de l'ame ner à la dimension exacte de la presse à bloc.
Cette compression exercée sur une lame dont toutes les particules sont orientées parallè lement au sens de l'étirage aura évidemment pour conséquence de les disposer obliquement par rapport au sens primitif d'étirage en raison des courants produits dans la masse, mais elles resteront néanmoins parallèles 'a la surface, ce qui est la condition essentielle pour obtenir une feuille présentant l'aspect perlé, c'est-à-dire sans ondulation apparente. Comme variante -du procédé d'étirage sous forme de lame, on peut envisager d'éti rer la masse plastique à travers un orifice de forme annulaire mais d'un diamètre tel que la circonférence dé ladite filière soit égale à la largeur du bloc que l'on se pro pose de constituer pour le trancher en feuil les.
Il suffit en effet de fendre ce tube sui vant une génératrice pour obtenir une lame orientée à plat.
La fig. 10 montre schématiquement com ment le tube 13 ainsi produit, coupé en 14 par un outil tranchant, non représenté, donne une lame l5.
Pratiquement, ce procédé présente quel ques inconvénients du fait que le tube de fort diamètre peut s'affaisser ou que sa pa roi peut se gondoler, ce qui entraînerait une désorientation des particules brillantes. Il peut arriver (voir fig. 11) que les tenons 18 maintenant le goujon central 17 provoquent la formation de remous qui se traduisent, sur le tube obtenu, par des lignes de dés orientation suivant les génératrices corres pondant aux tenons. Au niveau de ces lignes les particules brillantes sont disposées per pendiculairement à la surface du tube; elles sont donc invisibles. Il en résulte qu'elles se traduisent sur la lame développée par des trainées non chatoyantes.
Pour éviter cet inconvénient, on peut ou bien supprimer les tenons et maintenir le goujon central par un dispositif axial ou bien, plus simplement, donner aux tenons un profil fuyant évitant la formation de remous.
En dehors des moyens d'étirage ci-dessus décrits, d'exécution relativement ,simple, avec le matériel courant usité dans l'indus trie des matières plastiques légèrement mo difié,, on peut imaginer d'autres machines susceptibles de donner des résultats compa rables.
Il doit être entendu que le procédé de fa brication ci-dessus est applicable sans chan gement essentiel, quelles que soient les parti cules brillantes de forme aplatie utilisées: essence d'orient, mica ou autres cristaux na tures ou artificiels, poudres métalliques, d'a- luminium, de bronze, etc., et quelle que soit aussi la matière plastique mise en oeuvre: celluloïd, acétate de cellulose, produits con nus sous, les noms de galalith, bakelite, etc. ou analogues et succédanés.