CH277575A - Procédé pour la fabrication d'articles, à partir de mica. - Google Patents

Description

  Procédé pour la fabrication d'articles,<B>à</B> partir de mica.    La présente invention se réfère<B>à</B> la fa  brication<B>à</B> partir de mica, pris de préfé  rence<B>à</B> l'état de feuillets ou de déchets,  d'articles tels que     feui#lles,    plaques, objets  Moulés,     etc.     



  Dans cet ordre d'idées, on a<B>déjà</B> proposé,  en vue de rendre le mica apte<B>à</B> la<B>f</B>     abrica-          tion    de tels articles, de le porter jusqu'à une  température suffisante pour provoquer son  clivage<B>(800"</B>     C    environ), puis<B>de</B> le sou-'  mettre<B>à</B> un traitement par voie humide.  



  Dans le procédé connu, on plonge le mica,  alors qu'il est encore vers sa température ma  ximum, dans une première solution aqueuse,  après quoi on le soumet<B>à</B> l'action     d#une    se  conde solution réagissant avec la première en  donnant lieu<B>à</B> un dégagement gazeux qui  <B>c</B>  contribue<B>à</B> la dislocation du mica en éléments  extrêmement minces que l'on amène, par  brassage au sein de la seconde solution de  traitement,<B>à</B> l'état d'une pulpe de paillettes,  d'une épaisseur de     lordre    de     1/1000    de mm,  pulpe qui est susceptible d'être travaillée  comme une pâte<B>à</B> papier pour donner des  feuilles, plaques ou objets moulés.  



  Le procédé suivant l'invention est carac  térisé en ce que l'on chauffe le mica vers  <B>8000 C,</B> puis on le soumet<B>à</B> un seul traite  ment<B>à</B> l'aide d'un liquide aqueux et forme  des articles avec le mica ayant subi ce  traitement.  



  Le milieu aqueux de traitement peut être  de l'eau pure, une solution alcaline, telle    qu'une solution d'un carbonate ou     #d'un   <B>hy-</B>  droxyde     dun    métal alcalin, ou mie solution  acide.  



  Le mica peut être plongé dans le milieu  aqueux de traitement alors qu'il est encore  au voisinage de sa température maximum.  



  On peut aussi le laisser refroidir, et ne  lui faire subir le traitement par le milieu  aqueux     qu'a-près    un temps indéterminé.  



  Le     chauffa-e    du mica vers<B>8000 C</B> (par       Zn     exemple pendant<B>10 à 15</B> minutes) et le  traitement par un liquide aqueux confèrent  <B>à</B> ses -surfaces la propriété d'adhérer forte  ment entre elles. Cela donne la possibilité  d'obtenir,<B>à</B> partir de feuillets de mica de  quelques     CM2,,utilisés    dans l'industrie des iso  lants électriques sous le nom -de     splittings,     des feuilles ou plaques comparables<B>à</B> celles  qu'on obtient d'ordinaire en assemblant les       splittings    au moyen de liants résineux.

   Ces  feuilles ou plaques, même si elles ne com  prennent aucun liant organique, présentent  une résistance particulière aux températures  élevées, ce qui leur ouvre un grand -champ       d'applications.     



  Le traitement du mica chauffé par le li  quide aqueux peut être effectué dans un  moule, pour l'obtention directe de l'objet  <B>voulu.</B>  



  Le mica chauffé peut également être ré  duit en pulpe, par un brassage suivant le  traitement par le liquide aqueux.      On peut favoriser la, division du mica en  combinant le     brassaoe    soit avec     l'a#ction        du     vide, soit en faisant. bouillir la solution de  traitement     oit    par ces deux moyens simulta  nément. On peut aussi faire intervenir une  pression créée entre les lamelles     du    mica.<B>A</B>  cet effet, on peut placer la suspension de  mica dans un autoclave sous pression, puis  provoquer une détente brusque.  



  Quand on a recours au brassage, il faut,  tenir compte de, ce qu'une action mécanique  trop poussée nuirait     ultélieurement   <B>à</B> la     eo-          hésion    des particules de mica entre elles.  Pour éviter des inconvénients résultant de ce  fiait, il est.<B>à</B> recommander d'entraîner les  particules     extra-minces    de mica, par -un cou  rant de liquide,     a.-Li        fur    et<B>à</B> mesure de leur  production.  



  Les objets obtenus<B>à</B> partir d'une pulpe  de mica préparée conformément<B>à</B> -l'invention  présentent<B>déjà</B> une cohésion, une solidité,  qui suffit pour la plupart -de leurs applica  tions. Dans certains cas cependant, il est  utile d'en augmenter la solidité et la résis  tance aux liquides, en faisant intervenir des  liants, organiques ou minéraux.  



  Parmi ces liants, la silice, utilisée<B>à</B> l'état  de sol colloïdal, est particulièrement, avanta  geuse.  



  Le sol colloïdal de silice peut être pré  paré<B>à</B> partir d'un silicate alcalin. Mais l'éli  mination des sels alcalins qui, dans ce cas,  se forment en même temps que la silice, néces  site alors des lavages par dialyse, longs, aléa  toires et difficiles<B>à</B> pratiquer     sur    de grands  volumes de liquides.  



  On obtient des résultats rapides, sans for  mation de sous-produits nuisibles, par<B>l'hy-</B>  drolyse d'esters     organo-siliciques,    tels que les  silicates de méthyle ou d'éthyle. Ce dernier,  qui est aujourd'hui fabriqué industriellement,  forme     une    matière première commode.  



  Les sols de silice peuvent être préparés<B>à</B>  partir du silicate d'éthyle, par hydrolyse en  présence d'un catalyseur, qui peut avanta  geusement être     un    acide volatil. Ces sols peu  vent être conservés plusieurs jours avant de  se coaguler. Après évaporation du liquide du    sol, on obtient alors des gels d'acide silicique  fortement adhésifs. Ceux-ci, retenus entre les  éléments de la pulpe de mica, assurent aux  produits fabriqués une cohésion remar  quable, supérieure<B>à</B> celle des produits fabri  qués sans     agggloinérants.    Cette cohésion     West     pas diminuée par la déshydratation ulté  rieure de l'acide silicique., qui se transforme  finalement en une forme amorphe de silice,  extrêmement résistante a la chaleur et aux  agents chimique,,.

    



  On peut utiliser des suspensions de pulpe  de mica dans les sols colloïdaux aqueux de  silice,<B>à</B> la place de simples suspensions  aqueuses, pour la, préparation de feuilles de  papier ou de carton soit     sur    des formes<B>à</B>  papier, soit<B>à</B> la machine<B>à</B> papier, par les  moyens ordinaires de ].'industrie papetière.  Pour la fabrication d'objets moulés, on peut  partir de suspensions plus chargées en mica.  



  Le sol colloïdal de silice doit avoir une  concentration telle que la quantité de liquide  retenue par la pulpe contienne le poids de  silice correspondant<B>à</B> la proportion recher  chée dans le produit séché. Cette proportion  est variable selon la destination des objets  fabriqués. Dans les papiers, on obtient<B>déjà</B>  des résultats appréciable-, avec 2 % de silice.  Dansa la fabrication des cartons     ou    objets  moulés, la proportion peut, atteindre<B>5</B>     1/c,    et  plus, suivant les cas. L'utilisation de la si  lice en qualité de liant permet aussi d'intro  duire, dans les objet-, fabriqués, des charges  minérales, sous forme de poudres ou de  libres.  



  Les sols alcooliques, qui permettent de  fortes concentrations, peuvent être employés  pour l'imprégnation des feuilles ou objets,  postérieurement.<B>à</B> leur fabrication.  



  Il est aussi possible de préparer des sols  d'esters     siliciques    partiellement hydrolysés,  qui, par évaporation du milieu liquide de  dispersion, donnent des produits visqueux et  gélatineux. L'utilisation (le ces derniers  comme     agg        omérants    de la pulpe de mica  <B>CO</B>  donne des produits plus ou moins souples,  selon les proportions de composants utilisées.       L'hvdrol#-s,e    se poursuivant ensuite lente-      ment, aux dépens     clé    l'humidité ambiante, ces  produits atteignent finalement la solidité  voulue après un temps suffisant pour per  mettre un façonnage.

   On petit particulière  ment obtenir de cette manière des     enroule-          inents    ou des moulages,<B>à</B> partir de feuilles  minces.  



  lies produits fabriqués comme il a été<B>dé-</B>  crit ci-dessus présentent sur ceux qui sont ob  tenus sans introduction de silice des -avan  tages notables, en ce qui -concerne la résis  tance, aussi bien<B>à</B> la traction     qu'à        Fution     des liquides. Ils supportent clés     tempéra-          turcs    très supérieures<B>à</B> celles que permettent  d'atteindre les autres agglomérants, qu'ils  soient organiques ou minéraux. En fait, la  résistance<B>de</B> la silice agglomérante<B>à</B> la cha  leur étant supérieure<B>à</B> celle du mica., la     li-          inite    d'application sera celle de ce dernier.  



  Voici quelques exemples de mise en     ceuvre     de la présente invention.  



  <I>Exemple<B>1:</B></I>  On chauffe du mica     muscovite,    en feuillets  ou déchets,<B>à 8000 C,</B> pendant<B>10</B> minutes,  dans un four. On le projette rapidement  dans une solution concentrée de carbonate de  sodium. Après refroidissement, on brasse le  tout jusqu'à ce que le mica soit réduit en  pulpe. On essore cette pulpe, de manière<B>à</B>  éliminer la presque totalité de la solution al  caline. On peut laver et même sécher le tour  teau obtenu. Le mica divisé est ensuite remis  en suspension dans une solution<B>à</B> 2 %  d'acide sulfurique.

   Le tout est soigneuse  ment brassé     pottr    assurer la. répartition de  l'eau acidulée; puis on essore la pulpe obte  nue et     Fon    procède<B>à</B> un lavage rapide,     qui     élimine la très petite quantité de sulfate de  sodium formée, ainsi que ].'acide en excès.  



  Si on le     ju.ge    nécessaire,     on    petit     prat.i-          quer    une     lévigation    pour classer les     parti-          eules    de     miea        pardimeilsions.     



  La suspension aqueuse de mica ainsi traité  est travaillée comme une     pate   <B>à</B> papier soit  <B>à</B> la forme, soit<B>à</B> la machine continue, soit au  moyen<B>de</B> moules appropriés, sans addition         d'aueLm    liant ou agglomérant; les articles ob  tenus présentent une cohésion très satisfai  sante.  



  <I>Exemple</I>     2:     Le mica, chauffé comme indiqué dans  l'exemple<B>1,</B> est projeté aussi rapidement que  possible dans de Peau. Après refroidissement,  on malaxe le tout, jusqu'à formation     #d'une     pulpe de mica: divisé. Cette pulpe est addi  tionnée d'une émulsion aqueuse -d'une résine  synthétique, et l'ensemble est traité comme  une pâte<B>à</B> papier ordinaire. Les produits  résultants sont chauffés ultérieurement<B>à</B>  une température suffisante pour provoquer  le ramollissement ou la fusion de la résine,  qui assure la     eohésion    du produit final.  



  <I>Exemple<B>3.</B></I>  



  On opère comme suivant l'exemple 2, mais  en remplaçant la résine par du borate<B>de(</B>  plomb. Il est<B>-</B> avantageux que     eelui-ci    soit  formé directement dans la suspension de  mica, par addition<B>à</B> celle-ci de solutions sa  lines pouvant réagir entre elles en donnant  du borate de plomb, par exemple du borate  de sodium et de     Pacétate    de plomb, en solu  tion. Les produits obtenus sont portés<B>à</B>       400 < 1   <B>C</B> après séchage., pour provoquer la fu  sion du borate de plomb.  



  <I>Exemple 4:</I>  On chauffe du mica     muscovite,    en feuil  lets ou     splittings,   <B>à</B>     80011C    dans un four pen  dant<B>15</B> minutes. On le laisse refroidir com  plètement. On dispose ensuite les feuillets, en  couche     é#-la-le,    de l'épaisseur désirée, sur le  fond     dun    récipient :de la forme et de la di  mension voulues. On verse sur les feuillets,  maintenus au fond du récipient par     int#erven-          tion    d'une claie mobile ou de poids, une     salu-          tion    d'acide sulfurique ou chlorhydrique<B>à</B>  <B>22</B> %.

   On chasse par pression l'air interposé  entre les feuillets pour bien faire pénétrer  l'acide et mouiller toutes les surfaces. On     dé-          eante    ensuite la solution acide, et on répète  l'opération plusieurs fois     avecde    l'eau, de     à-          ç,on   <B>à</B> enlever tout l'acide. Après décantation  de la dernière eau et essorage, on retire du  <B>1-</B>      récipient la feuille formée et on la met<B>à</B><I>sé-</I>  cher, au besoin dans une étuve.<B>Il</B> petit être  avantageux d'effectuer le séchage sous presse  chauffante.  



  On peut également disposer les feuillets  sur un tamis ou une claie, et plonger le tout  dans Veau acidulée puis dans les eaux des  tinées au lavage; il est aussi possible     d'eni-          ployer    un récipient dont le fond est percé  de trous, et de faire circuler les liquides sur  le mica qui<B>y</B> est préalablement -déposé.    <I>Exemple<B>5:</B></I>    Le mica chauffé puis refroidi comme     in-          diquédans    l'exemple 4 est traité par une so  lution<B>à</B> 2     1/o    d'acide sulfurique ou chlorhy  drique. L'ensemble est introduit dans le com  partiment inférieur d'un appareil ad hoc et  soumis<B>à</B> un brassage.

   Un courant d'eau en  traîne les paillettes formées dans un bac où  elles     se,déposent.    Elles sont ensuite recueillies  et utilisées<B>à</B> la fabrication de feuilles ou  d'objets moulés, sans     Faide    d'un     ag_glomé-          rant.       <I>Exemple,<B>6:</B></I>    On prépare un sol aqueux de silice     #colloï-          dale    par hydrolyse de silicate     déthyle.    Dans  ce but, 20 volumes de ce -composé sont traités  par 4 volumes d'une solution<B>à 5</B>     1/o        d'a#ci#de     chlorhydrique. Le mélange     estsoumis   <B>à</B> une  forte agitation.

   Après réaction, le sol de si  lice     est    étendu<B>à 300</B>     vol-Limes,    avec -de l'eau.  <B>Il</B> contient alors 2     1/o    de silice. On lui ajoute  ensuite de la pulpe de mica,     préparéecomme     indiqué ci-dessus,<B>à</B> raison de<B>5 à 10 g</B> par  litre de liquide. La. suspension ainsi préparée  est étalée sur une forme<B>à</B> papier ou, si la  pulpe est très fine, sur une forme spéciale,  dont le fond est formé dune toile de tamis.  L'ensemble est égoutté jusqu'à ce     que    la  pulpe ne retienne plus que son poids de solu  tion. Elle petit alors être détachée et séchée.  On obtient finalement une feuille de papier  de mica contenant 2     1/o    de silice libre.

   Au  lieu d'être façonnée     #sur    une forme,<B>la</B> sus  pension peut être envoyée     surune    machine<B>à</B>  papier, travaillant en continu.    <I>Exemple</I>     7:     On prépare un sol     collolidal    de silice,  comme dans l'exemple précédent, mais on  l'étend<B>à 100</B> volumes seulement, de manière  qu'il contienne approximativement<B>6</B>     (1/o    de si  lice. Ce sol est additionné de pulpe<B>de</B> mica  préparée comme indiqué ci-dessus, jusqu'à  former une pâte fluide. Celle-ci est versée sur  un tamis, de manière<B>à</B> former une couche ré  gulière, puis elle est égouttée.

   En raison de la  viscosité     -dit    sol, il est avantageux de faire  agir le vide, pour accélérer     Fé#gouttage.    Lors  que     ce,dernier    est terminé, la     feLiille,o#btenue,     qui retient sensiblement son poids de solu  tion, est détachée et séchée. La feuille résul  tante, qui contient<B>6</B> % de silice, présente  toits les caractères d'un carton entièrement  minéral, plus ou     moiiLs    épais, suivant la  quantité de pâte     emplovée.     



  <I>Exemple<B>8:</B></I>  Des feuilles de papier ou de carton de  mica,     fabriqué*s    par exemple de la façon in  diquée<B>à</B>     lexemple   <B>1</B>     ou   <B>à</B> l'exemple<B>5,</B> sont       imprégnéesd'un    sol     colldidal    de silice, obtenu  par hydrolyse ménagée de silicate d'éthyle,  comme suit: 74 volumes de silicate     d'éthvie     sont mélangés<B>à 25</B> volumes d'alcool éthy  lique et additionnés de<B>1</B> volume d'une solu  tion<B>à 5</B>     1/o    d'acide chlorhydrique.

   Après un  délai de 12     heLires    nécessaire pour     Famor-          cage    de la réaction, on ajoute<B>10</B> nouveaux  volumes de cette solution. Après un nouveau  repos de<B>8</B> heures pour achever l'hydrolyse,  le sol contient     '20    % de silice environ.  



       L'imprég-nation    petit se faire     a-Li    moyen  d'une machine à enduire ou<B>à</B> vernir. Les  feuilles sont ensuite séchées, et acquièrent  leur rigidité définitive, aussitôt après l'évapo  ration de la partie liquide du sol. La propor  tion de silice ;contenue dans le produit final  est réglée par la quantité de sol employée, ou  par dilution de ce sol.  



  <I>Exemple<B>9:</B></I>  Des feuilles, imprégnées<B>à</B> l'aide d'un sol,       colldidal        alcoo-liquie    de silice, obtenu comme  indiqué<B>à</B> l'exemple précédent,, sauf qu'après      le premier repos de 12 heures, on n'ajoute       que   <B>7</B> volumes de solution chlorhydrique,  sont, après évaporation de la partie     liqaide     du sol, plastiques et se prêtent<B>à</B> des mises  en forme ou<B>à</B> des moulages. Enroulées, par  exemple, sur des mandrins     cylindriques    ou  carré-,, elles donnent, des tubes de forme et  de dimensions voulues, parfaitement calibrés.  Les pièces ainsi obtenues se solidifient en  quelque,,; jours et -ardent la forme qu'on  leur a donnée.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé pour la fabrication d'articles,<B>à</B> partir de mica, earact6risé en ce que l'on chauffe le mica vers<B>8000</B> C, puis on le sou met<B>à</B> un seul traitement<B>à</B> Faide d'Lin liquide aqueux et on forme des articles avec le mica ayant subi ce traitement.

   SOUS-REVENDICATIONS: <B>1.</B> Procédé suivant la revendication, earac- térisé en ce que l'on plonge le mica, avant qu'il n'ait eu le temps de se refroidir no tablement, dans un milieu aqueux, lequel est agité pour amener le mica<B>à</B> l'état d'une pulpe de paillettes ayant une épaisseur de l'ordre de 1/1000 de mm. 2. Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce<B> </B> que l'on plonge le mica encore chaud dans une solution aqueuse alcaline, que l'on agite pour amener le mica<B>à</B> l'état de Zn pulpe.

   <B>3.</B> Procédé suivant la revendication, ea- raetérisë en ce qu'on laisse refroidir le mica après l'avoir chauffé vers<B>8001> C</B> pendant,<B>10</B> <B>à 15</B> minutes,, et on le traite ensuite par une solution acide. 4. Procédé suivant la revendication, ea- ractérisé en ce que le mica, chauffé puis re- froidi, est traité par une solution acide, dans un moule, pour l'obtention directe dun ar ticle.

   <B>5.</B> Procédé suivant. la revendication, ea- ractérisé en ce que le mica, chauffé puis refroidi, est traité par une solution acide et agité en milieu aqueux pour l'amener<B>à</B> l'état de pulpe.<B>-</B> <B>6.</B> Procédé suivant la revendication, ca- raetérisé en ce que le mica, plongé dans le liquide aqueux de traitement, est brassé afin d'en amener la division. <B>7.</B> Procédé suivant la sous-revendication <B>6,</B> caractérisé en ce que ledit, brassage est com biné avec l'action du vide.

   <B>8.</B> Procédé suivant la sous-revendication <B>6,</B> caractérisé en ce que ledit brassage est coin- biné avec des alternatives de pression et de dépra#sion. <B>9.</B> Procédé suivant la sous-revendication <B>6,</B> caractérisé en ce que ledit brassage est coin- biné avec une ébullition du liquide de traite- nient. <B>10.</B> Procédé suivant la sous-revendication <B>6,</B> caractérisé en ce que Fon entreine,

   <B>à</B> l'aide d'un courant liquide, les paillettes les plus minces au fur et<B>à</B> me-sure de leur production. <B>11.</B> Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'on réduit en pulpe le mica traité et additionne icette pulpe d'un sol colloïdal de silice, avant d'en former des ar ticles. 12.

   Procédé suivant la sous-revendica- tion 11., caractérisé en ce que ledit sol pro vient de l'hydrolyse d'esters siliciques. <B>1.3.</B> Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'on réduit en pulpe le mica traité et additionne cette pulpe d'un sol colloïdal provenant de l'hydrolyse partiellè d'esters siliciques.