Procédé de fabrication d'un cuir artificiel et cuir obtenu par ce procédé. Sous le nom de cuir artificiel on com prend toute une série de produits pouvant remplacer le cuir naturel et qui sont à base de matières fibreuses susceptibles d'être feu trées, telles que fibres textiles, fibres de verre, amiante, fibres de papier et fibres de cuir. Ces dernières présentent un grand intérêt et on peut utiliser tous les déchets de cuir tannés au chêne, au chrome, etc.
Pour fabriquer le cuir artificiel, on ajoute d'ordinaire une émulsion de liant à une sus pension aqueuse de cuir réduit en menues particules puis l'on provoque une précipita tion du liant sur les particules de cuir, on sépare le précipité, on en exprime l'excès d'eau et on le sèche en bandes continues ou en plaques. Le liant peut être, par exemple, du caoutchouc naturel ou un caoutchouc syn thétique ou encore une résine synthétique, avec ou sans plastifiant.
Le séchage s'effectue habituellement soit à l'air ordinaire, au soleil ou à l'ombre, soit dans des étuves à circulation d'air chaud, le chauffage étant assuré par la vapeur, l'élec tricité ou la lumière infrarouge.
Dans tous les cas, le cuir artificiel ob tenu et qui contient encore 15 5vo d'humidité environ est raide et, si on l'expose assez longtemps à l'air sec, il devient quelquefois cassant, Lorsque, pour obtenir un cuir artificiel plus souple, on augmente notablement la pro portion de liant, on se heurte à un inconvé nient: si on dépasse une certaine teneur en liant, les plaques de cuir artificiel n'ont plus l'aspect de cuir naturel et la tranche ressem ble davantage à celle d'une plaque de caout chouc assez foncé; de plus, le collage de ces plaques très plastifiées s'avère \difficile et moins sûr que celui du cuir ordinaire;
enfin, ce procédé connu est d'un prix de revient élevé.
La présente invention comprend un pro cédé de fabrication d'un cuir artificiel et un cuir artificiel obtenu par ce procédé. Ce procédé permet d'obtenir, grâce à l'applica tion d'un traitement physique simple, tm cuir artificiel très souple. Dans ce procédé, on part d'une suspension aqueuse de matières fibreuses et d'un liant coagulable, on provo que la coagulation du liant sur les matières fibreuses et l'on sépare le coagulum. Ce pro cédé est en outre caractérisé en ce que l'on soumet le coagulum séparé, encore humide, à une réfrigération à une température infé rieure à 0 C et suffisamment basse pour pro voquer la congélation de la masse de coagu lum.
Pour obtenir rapidement des plaques complètement gelées, il faut. employer une température d'au plus -5 C, mais on peut opérer à des températures allant de 0 C jusqu'au voisinage du zéro absolu. Le temps de passage nécessaire peut varier suivant l'épaisseur des plaques obtenues, la tempéra ture du frigidaire, la teneur en eau des pla ques et le degré de porosité qu'on désire obte nir.
On peut ensuite sécher ces plaques, soit par l'exposition à l'air, soit à l'étuve à circu lation d'air chaud.
Le cuir artificiel obtenu est légèrement poreux mais plus résistant et reste très souple, même dans l'air sec.
La demanderesse a trouvé en outre que, dans la fabrication de cuir artificiel poreux au moyen du procédé selon la présente inven tion, la porosité du produit final dépend beau coup de la teneur en eau de la pâte soumise au refroidissement;
la température semble être un facteur secondaire pourvu qu'elle soit inférieure à 0 et que la pâte, une fois qu'elle est devenue très dure en tous points, soit main tenue dans cet état pendant au moins deux heures. Le temps requis pour un durcisse ment adéquat d'un gâteau de pâte déterminé varie avec l'épaisseur de ce gâteau et la tem pérature à laquelle il est soumis. Par exem ple,
pour une plaque d'une épaisseur de 20 mm, la congélation complète jusqu'à dureté en toits points exige 4 heures à -8 et 3 heu res à -14 , tandis qu'à -une température de 0 à 1 , le temps nécessaire serait prohibitif en pratique.
Toutefois, on a trouvé que les qualités du produit final ne dépendaient pas sensiblement de la basse température choisie; de même la vitesse de refroidissement et la vitesse de retour à la température normale ont peu d'influence sur le résultat.
Ainsi l'on peut faire varier la durée totale de séjour de la pâte dans la glacière mais, dans la pratique, ime durée d'environ 4 à 24 heures s'est révélée convenable lorsque la température de réfrigération est nettement au-dessous de 0 , par exemple à -5 ou au- dessous; ainsi -Lui temps de séjour de 12 heu res environ à 14 est tout à fait favorable mais une durée plus brève peut être adoptée, surtout avec des feuilles relativement minces et de plus longues durées ne sont pas pré judiciables mais on n'a pas constaté de meil leurs résultats en augmentant le temps d'ex position au froid;
par exemple une durée supérieure à 24 heures ne s'est pas révélée plus avantageuse.
Pendant que la pâte est, par exemple, dans une glacière, il y a intérêt à brasser légèrement l'air dans celle-ci.
Quelle que soit la composition de la pâte, la porosité du produit final dépend de la teneur en eau de cette pâte. On peut faire varier ladite teneur dans une large mesure, car tout excès d'eau après réfrigération peut être éliminé au cours du séchage final. Par exemple, lorsqu'on désire fabriquer un cuir artificiel ayant une teneur en eau d'environ <B>15%</B> par rapport au cuir, ce qui représente l'humidité normale du cuir naturel à la tem pérature ambiante, on peut partir d'une pâte contenant environ 95 à<B>65%</B> d'eau.
Dans la fabrication de cuir artificiel selon la pratique courante, on ajoute du latex à une suspension aqueuse de matières fibreuses susceptibles d'être feutrées puis, pour préci piter le caoutchouc sur les fibres, on ajoute im agent de coagulation du caoutchouc tel qu.'im sel d'un métal bivalent ou trivalent., de préférence une solution aqueuse de sulfate d'aluminium; on peut aussi se servir de tanin ou de matières organiques synthétiques. Le précipité est -une pâte aqueuse qui, après filtration sur une toile métallique contient environ<B>95%</B> d'eau.
Dans la pratique cou rante, on soumet généralement cette pâte à une forte aspiration puis on la presse et. finalement on la sèche jusqu'à ce que sa teneur en eau soit d'environ<B>15%</B> (par rap port au cuir). Une composition avantageuse pour le cuir artificiel final est la suivante:
EMI0002.0049
cuir <SEP> 68
<tb> caoutchouc <SEP> sec <SEP> 20%
<tb> eau <SEP> 12% Dans une mise en oeuvre particulière du procédé que comprend l'invention on peut soumettre la pâte à la réfrigération soit di rectement, soit, de préférence, après aspira- tion et compression en une feuille contenant, par exemple, 65% d'eau.
On a trouvé que suivant la teneur en eau de la pâte soumise à une réfrigération, on pouvait obtenir un produit final de compo sition déterminée à l'avance, par exemple la composition indiquée ci-dessus, mais de poro sité variable, c'est-à-dire de densité apparente variable; ainsi, on peut préparer un cuir arti ficiel ayant une densité apparente de 0,4 à 1,00, tandis que la densité normale d'un cuir comprimé est de 1,07. II suffit pour cela de régler la teneur en eau de la pâte.
Ainsi, les résultats suivants ont été obtenus:
EMI0003.0003
<U>Teneur <SEP> en <SEP> ea</U>u <SEP> <U>de <SEP> la <SEP> p</U>àte <SEP> Densité <SEP> apparente
<tb> <B>70%</B> <SEP> 1,000
<tb> <B>83,%-</B> <SEP> 0,650
<tb> <B>95%</B> <SEP> 0,300 On peut obtenir une pâte ayant. une teneur de 95 % environ en eau par simple égouttage du précipité semi-liquide mentionné ci-dessus sur une toile métallique pendant deux heures. Pour obtenir une pâte à moindre teneur en eau, on peut appliquer une pression déter minée, afin de chasser l'excès d'eau.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, un cuir artificiel préparé par le procédé objet de l'in vention est particulièrement souple si on le compare aux cuirs artificiels du commerce.
A titre d'exemple, dans la fabrication d'un cuir artificiel contenant 20% de caout chouc sec,<B>68%</B> de cuir défibré et 12% d'eau, on prépare deux échantillons A et B à par tir d'une pâte à<B>95</B> ,19,1 d'eau. On soumet l'échantillon A à une forte aspiration puis à une compression et finalement on le sèche à l'air sec jusqu'à ce que sa teneur en eau soit de 12%. Pour obtenir l'échantillon B, on forme une plaque comprimée contenant encore <B>65%</B> d'eau, puis on la soumet à l'action d'une température de -7o pendant 8 heures et on la laisse sécher normalement.
Le tableau ci-dessous indique les caracté ristiques de ces deux variétés de produits.
EMI0003.0007
Charge <SEP> Déformation
<tb> Produits <SEP> Densités <SEP> de <SEP> rupture <SEP> Allongement <SEP> permanente <SEP> Souplesse
<tb> au <SEP> cm" <SEP> à <SEP> 20 <SEP> /o <SEP> d'al longement
<tb> :1 <SEP> 0,910 <SEP> 65 <SEP> kg <SEP> <B>39%</B> <SEP> 6,5 <SEP> % <SEP> Raide
<tb> (non <SEP> cassant)
<tb> <I>I3</I> <SEP> 0,745 <SEP> 80 <SEP> kg <SEP> 28 <SEP> % <SEP> 3,5
<tb> à <SEP> 200 <SEP> très <SEP> souple Les avantages du produit B, qui constitue une forme d'exécution du cuir artificiel selon l'invention, sont grands. La densité étant plus faible, à épaisseur égale, le prix de re vient est moins élevé que celui du produit A.
La souplesse de ce cuir artificiel est. telle qu'il peut être utilisé, non seulement. dans l'industrie de la chaussure mais encore dans la maroquinerie, sans présenter les inconvé nients d'un cuir susceptible de devenir cas sant.
La souplesse dépend principalement de la composition, c'est-à-dire des proportions rela- tives entre le cuir ou matière analogue, le liant et l'eau. En règle générale, la souplesse est d'autant plus difficile à. obtenir que l'on désire un cuir artificiel phis léger et plus poreux et il peut être nécessaire d'employer une plus grande quantité de liant ou d'ajouter des plastifiants ou de recourir à. ces deux mesures à la fois pour préparer un cuir arti ficiel particulièrement léger et poreux.
Par exemple, dans la fabrication de cuir artificiel ayant une densité apparente de 0,3 à partir d'une pâte à<B>95%</B> d'eau, on trouve les résul tats suivants:
EMI0004.0001
Teneur <SEP> du <SEP> cuir <SEP> artificiel <SEP> en <SEP> caout <U>c</U>houc <SEP> na<U>tu</U>rel <SEP> <U>o</U>u <SEP> synthétique <SEP> Souplesse
<tb> 20% <SEP> légèrement <SEP> cassant
<tb> <B>50%</B> <SEP> souple
<tb> 20 <SEP> % <SEP> + <SEP> 20 <SEP> % <SEP> d'un <SEP> plastifiant <SEP> tel <SEP> que
<tb> de <SEP> l'huile <SEP> - <SEP> souple Un cuir artificiel souple et poreux, préparé conformément à l'invention, se distingue sur tout par son extrême légèreté par rapport à tous les cuirs artificiels connus. Il peut donc servir de matière de remplacement dans l'in dustrie de la chaussure, à la place du liège naturel par exemple.
Il est à présumer que l'eau ou le liquide aqueux disséminé dans la masse exposée à l'action du froid provoque, en se congelant et par suite en augmentant de volume, des com pressions locales et, en même temps, une aug mentation générale de volume se traduisant, d'une part, par l'augmentation de la porosité et l'accroissement de la cohésion de la partie fibreuse, d'autre part, par une diminution de la densité. La diminution de la compacité générale et la présence de pores plus ou moins remplis d'air après séchage expliquent proba blement l'augmentation de souplesse.
Bien entendu, la réfrigération doit être suffisante pour que la congélation se produise et, à cet égard, il faut noter que divers facteurs, en particulier la présence de substances en solu tion dans l'eau, peuvent abaisser le point de congélation.