CH170103A - Procédé de fabrication d'un papier imperméable à très haute résistance mécanique. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'un papier imperméable à très haute résistance mécanique.    La présente invention concerne un pro  cédé pour la fabrication d'un papier imper  méable et de grande résistance mécanique  par imprégnation de- la masse cellulosique  au moyen d'une solution cellulosique soumise  ensuite à un coagulant, procédé caractérisé  par le fait que la totalité de la masse cellu  losique est imprégnée d'une solution de       thiosulfocarbonate    de cellulose fraîchement  préparée, lequel est ensuite coagulé et dé  composé par un coagulant acide en donnant  une gelée de cellulose régénérée qui enrobe  les     fibres,-les    impuretés étant éliminées par  un lavage.  



  Le produit obtenu selon ce procédé pos  sède une     très    haute     résistance    mécanique, no  tamment à l'état humide et en même temps  une très haute résistance chimique convenant  particulièrement bien comme papier d'em  ballage et pour la confection de sacs en  papier, du genre de ceux employés par  exemple pour le transport du plâtre ou  autres matériaux.    La masse cellulosique à traiter selon le  procédé peut contenir des fibres de cellu  lose de provenance quelconque, mais de  préférence on emploie des fibres obtenues  par voie chimique et hydratés superficielle  ment.  



  La     cellulose    régénérée coagulée se trouve  dans le papier obtenu selon le procédé de  l'invention, sous une forme similaire ou  égale à celle dans laquelle elle se trouve  dans la soie végétale. Comme cette     hydro-          cellulose    présente une résistance à la trac  tion très élevée, le papier ainsi obtenu pré  sente lui-même une très haute résistance.  



  Si,     ait    lieu d'appliquer une solution  fraîchement préparée -de     thios.ulfocarbonate     de cellulose, on laissait mûrir cette solution,  sa viscosité augmenterait et ses micelles col  loïdales se polymériseraient en donnant, dans  l'espace de 6 à 8 jours, le produit qui sert  dans l'industrie de la soie artificielle sous le  nom de viscose. De nombreux essais ont  prouvé     qu'il    est impossible d'obtenir l'effet      cherché avec ce dernier produit, autant en ce  qui concerne l'imprégnation d'un ruban de  papier déjà formé que la préparation directe  du papier par addition du produit à la pile.  



  Cela et l'observation des phénomènes de  coagulation et de     régénération    de cellulose de  la     solution    semblent indiquer que la coagula  tion du     thiositlfocarbonate    est fortement accé  lérée dans la fabrication sous l'influence du  contact de la cellulose.  



  La coagulation peut être obtenue au  moyen de l'un quelconque des     nombreux    coa  gulants acides employés pour la viscose.  Pourtant, pour obtenir de bons résultats, il  est indiqué d'atténuer l'acidité     desdits    coa  gulants, pour les raisons expliquées     ci-          dessous.    On a constaté que le brusque change  ment de l'état alcalin de la solution de     thio-          sulfocarbonate,    du fait -de l'état acide du bain  de coagulation, a-un effet nuisible et détruit  l'homogénéité du mélange     fibres-liant    du pa  pier.

   Il est donc recommandable de faire en  sorte que l'oscillation autour du point neutre  soit aussi faible que possible,     c'està-.dire    que  la solution à coaguler présente le     minimum     d'alcalinité -et le coagulant le minimum d'aci  dité qui sont     nécessaires    à la     réussite    de l'opé  ration.  



  L'utilisation -de coagulants ayant les mêmes  composition et     concentration    que ceux em  ployés pour la     préparation    de la soie     viscose     conduirait à des produits complètement rem  plis -de bulles gazeuses et sans valeur. La       matière    du     présent    brevet ne peut être obte  nue en bonne qualité que si on diminue la  quantité de bisulfate, ou d'acide sulfurique,  ou chlorhydrique, etc. contenus à côté des  sels neutres .dans les coagulants de la     viscose     pour la ramener à     1,/,.0    ou     'j;o    des concentra  tions habituelles.

   De meilleurs et plus sûrs  résultats sont obtenus si on remplace les  acides     forts    par des acides faibles, comme, par  exemple, l'acide sulfureux ou bien des     bisul-          fites.    Un autre moyen     consiste    à disposer  deux bains de coagulation: un premier bain       salin,à        réaction    chimique neutre ou alcaline,  et un deuxième bain faiblement acidulé qui  active la coagulation et détermine la décom-    position. Un léger chauffage des bains de  coagulation permet de .diminuer leur concen  tration -en réactifs et améliore les qualités -du  papier obtenu.  



  L'imprégnation avec le     thiosulfocarbonate     de cellulose peut être effectuée de différentes  façons. Un procédé d'imprégnation particuliè  rement avantageux consiste à mélanger inti  mement, au cours de la fabrication .du papier,  au bain de pâte     contenu    dans la pile, la quan  tité voulue de     thiosulfocarbonate.     



  Le     thiosulfocarbonate    peut ensuite être  précipité sous forme de flocons solubles, à  l'aide, par exemple, d'une solution de sel de  cuisine, de sulfate de soude, de chlorure d'am  monium, etc. Cette     précoagulation    -est .suivie  de la coagulation et décomposition définitives  à l'aide d'un coagulant acide effectuées hors  4e la pile.  



  Cette imprégnation peut également être  obtenue en imbibant une masse cellulosique  déjà formée en feuille d'une solution -de     thio-          sulfocarbonate,    la pénétration pouvant être  facilitée par un mouillage préalable du papier  au moyen d'une solution alcaline très     diluée     de     sitlfathiocarbonate    ainsi que par le vide  produit sous le ruban de papier si l'on se  sert d'une machine à coucher le papier.  



  Après la     coagulation,    le papier est lavé  pour le débarrasser des impuretés, puis séché.       Pour    éliminer toute trace de soufre, on peut  ajouter, aux eaux -de lavage, de l'hyposulfite  ou un sulfure alcalin.  



  On obtient ainsi une feuille de papier  translucide et homogène ayant l'aspect     @du     cuir vert et qui, sous l'influence de la     for-          maldéhyde    change -d'aspect et de qualité  comme le cuir au tannage.

   Ce papier est  très résistant et convient particulièrement  bien pour la confection de sacs d'emballage  pour matériaux de     construction    au applica  tions similaires       L'alcalicellulose    servant à la fabrication  de la solution de     thiosulfocarbonate    -de cel  lulose peut être obtenue selon le procédé sui  vant:  Il est connu que la préparation à froid de       l'alcalicellulose    servant à la fabrication de la      solution de     thiosulfocarbonate    de     cellulose    di  minue la     viscosité    de     cette    dernière.

   Ce fait  n'a pas été utilisé sur une échelle industrielle  à cause des difficultés que présente le refroi  dissement par réfrigération d'une solution de  soude caustique à<B>17,5%</B> à     -des    températures  qui rendent son application intéressante.  



  On a observé que ce refroidissement peut  être obtenu avec une grande facilité si on  prépare d'abord une solution -de soude causti  que plus     concentrée    que     celle    servant à la  fabrication de     l'alcalicellulose    et si on la ra  mène ensuite au titre désiré par     addition    de  glace pilée. Le mélange de 6 parties d'une  lessive de soude à 80 % avec     .1    parties de glace  permet ainsi d'obtenir une lessive à 18 % dont  la température est située à environ 25   C  au-dessous -de celle de la lessive de départ.

    Cette solution permet facilement de préparer  industriellement     l'alcalicellulose    .à des tempé  ratures inférieures à 0       -C.     



  Un autre avantage de ce procédé est qu'il  évite la formation des     ,>hémicelluloses"    qui  se forment lorsque la. température de la  réaction dépasse une     certaine    valeur et qui  conduisent à des produits inutilisables.  



  Les produits à. base de     cellulose    régénérée  sont généralement assouplis après la coagu  lation avec de la glycérine -ou du glucose. Ces       assouplissants    s'en vont au lavage et laissent  un produit cassant qui présente un rétrécisse  ment considérable.  



  On peut éviter .ces inconvénients en ajou  tant à la solution de     thiosulfocarbonate    de  cellulose, avant la coagulation, une faible  proportion de savon. Ce savon est ajouté de  préférence sous forme d'une dissolution de  savon mou, et plus spécialement comme savon  de résine qui a. la propriété de ne pas préci  piter avec la chaux de l'eau, et comme savon  d'huile de ricin qui évite le retrait de la cel  lulose régénérée. Les micelles du savon qui  sont trop grandes pour pouvoir passer à tra  vers le réseau de micelles de la cellulose ré  générée restent, après la coagulation, empri  sonnées dans celle-ci et lui laissent même  après un long séjour dans l'eau ses qualités  initiales.

   Il est     avantageux    d'employer des    mélanges de     ces    savons pour combiner leur .  qualité.  



  L'imprégnation du papier offre certaines  particularités techniques, à cause de la na  ture colloïdale de la solution de     thiosulfo-          carbonate    de     cellulose.     



  Pour obtenir une bonne imprégnation, il  est d'abord recommandable d'attendre quel  ques minutes entre l'application du     produit     et la coagulation de la feuille. En fabrication  continue, ce     temps.    d'attente peut être obtenu  en faisant passer la feuille en zigzag     entre     deux rangées -de rouleaux placées devant les  bacs de -coagulation. Pour     éviter    les déchi  rures, on peut transporter le ruban de papier  sur des tapis roulants, ou -on peut lui faire  faire le     tourde    moulinets en construction lé  gère et -de grand diamètre.  



  L'application -du produit peut s'effectuer  par impression au moyen de cylindres caout  choutés. Il est avantageux -de prévoir deux  systèmes de cylindres, dont le premier, placé  avant le chemin d'imprégnation, .dépose plus  de produit que nécessaire, pendant que le  deuxième enlève, après l'imprégnation, l'excé  dent et égalise l'épaisseur de la. feuille.    Malgré toutes les précautions, il est sou  vent impossible     d@obtenir    une feuille régu  lière -à cause de l'air inclus dans la feuille  de papier -de départ qui empêche la pénétra  tion de la solution cellulosique. La feuille  obtenue     présente    alors des taches opaques à  contours irréguliers.

   Cela peut être évité si on  mouille faiblement d'un côté la feuille de pa  pier à l'eau, et .si on applique ensuite la face  mouillée contre un cylindre chauffé. Au con  tact du cylindre, cette eau se transforme en  vapeur, qui ne peut s'échapper autrement  qu'en traversant la feuille, et cela en chassant  devant elle l'air qui y était contenu et en s'y  substituant. Si maintenant on applique des  deux côtés la solution cellulosique froide sur  la feuille chaude et chargée de vapeurs d'eau,  la condensation brusque -de ces vapeurs crée  un vide dans la feuille de papier qui y fait  pénétrer la solution visqueuse et donne une  imprégnation homogène.

        Un autre moyen pour obtenir une impré  gnation homogène consiste dans l'application       d'un    cylindre perforé similaire aux filtres     cel-          lulaires,    c'est-à-dire muni     intérieurement    de  cellules -dont certaines sont reliées au vide,       tandis    que les cellules -de l'endroit où le     pa-          pier-s'applique    et se détache du cylindre sont  reliées à l'air atmosphérique.

   On garnit alors  un côté de papier de produit à l'aide d'un  rouleau encreur avant son arrivée sur le cy  lindre à     vide.    Pendant que le papier passe sur       ce    cylindre, le produit est aspiré dans tous  ses pores et, lorsque le ruban est détaché,  l'autre côté est également imprégné et le       tout        est    égalisé et     l'excédent    enlevé à l'aide  -de     .deux    rouleaux     essoreurs.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour la fabrication d'un papier imperméable et -de grande résistance méca nique par imprégnation de la masse cellulo sique au moyen d'une solution cellulosique soumise ensuite à un coagulant, procédé ca ractérisé par le fait que la totalité de la masse cellulosique est imprégnée d'une solu tion de thiosulfoearbonate .de cellulose fraî chement préparée, lequel est ensuite coagulé et -décomposé par un coagulant acide en don nant une gelée de cellulose régénérée qui en robe les fibres, les impuretés étant éliminées par un lavage.

   SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que le thiosulfocarbonate est ajouté à la masse contenue dans la pile et amené avant la coagulation acide défi nitive, sous forme de flocons solubles, par un salage, le ruban de papier étant ensuite formé et soumis alors à la coagulation et décomposition définitives et au lavage. 2 -Procédé suivant la revendication,

   carac térisé par le fait que l'imprégnation de la masse cellulosique constituant le papier est effectuée par traitement -de la masse formée en feuille avec une solution de tbiosulfocarbonate -de cellulose. â Procédé selon la revendication, caracté risé par le fait qu'on utilise un coagulant d'une acidité assurant une oscillation fai- @ble du pa autour du point neutre.

   4 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 2, caractérisé par le fait que le papier formé est, avant son imprégna tion complète avec du thiosulfocarbonate, soumis à une imprégnation préliminaire par une solution très diluée du même pro duit, ce qui facilite l'imprégnation défini tive. 5 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait qu'on ajoute à la solution de thiosulfocarbonate une faible proportion de savon.

   6 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 5, caractérisé par le fait que le savon utilisé est -du savon & résine. 7 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 5, caractérisé par le fait que le savon utilisé est du savon d'huile de ricin. 8 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 5, caractérisé par le fait que le savon utilisé est un mélange de sa von de résine et de savon d'huile -de ricin.

   9 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 2, caractérisé par le fait que l'application -de la solution sur le pa pier. se fait par impression au moyen -de cylindres caoutchoutés. 10 Procédé selon la revendication et les sous- revendications 2 et 9, caractérisé par le fait que l'application -de la solution sur le papier se fait par deux cylindres dont le premier, placé avant le chemin .d'impré gnation, déposa plus de produit que né cessaire, tandis que le deuxième enlève après l'imprégnation, l'excédent et égalise l'épaisseur -de la feuille.

   11 Procédé selon la revendication et la sous revendication 2, caractérisé par le fait que pour faciliter l'imprégnation, l'une -des faces de la feuille de papier est légèrement mouillée à l'eau et est ensuite appliquée contre un cylindre chauffé<B>qui</B> transforme l'eau en vapeur qui se substitue à l'air contenu dans la feuille, et que l'on appli que ensuite, des deux côtés de la feuille, la solution cellulosique froide,

   de sorte que la condensation brusque de cette vapeur crée un vide dans la feuille de papier qui fait pénétrer la solution visqueuse en don nant une imprégnation homogène. 12 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 2, caractérisé par le fait que, pour l'imprégnation, on se sert d'un cylindre perforé muni intérieurement de cellules dont certaines sont reliées au vide, tandis que les cellules de l'endroit où le papier s'applique et se détache du cylin dre sont reliées à l'air atmosphérique.