CH290307A - Procédé d'argenture de la surface d'un objet en matière non conductrice de l'électricité. - Google Patents

Description

  Procédé d'argenture de la surface d'un objet en matière non conductrice de l'électricité.    La présente invention concerne un pro  cédé d'argenture de la surface     d'un    objet en  matière non conductrice de l'électricité, telle  que cire, verre, céramique, caoutchouc, ma  tières plastiques et similaires. Ce procédé est  applicable soit à l'obtention     d'objets    argentés  directement utilisables; soit à la préparation  d'objets susceptibles d'être ensuite recouverts  d'une couche métallique supplémentaire par  voie galvanoplastique, ou d'une couche pro  tectrice en matière organique; il est     aussi     applicable à la fabrication de moules métalli  ques et plus particulièrement de plaques  d'imprimerie.  



  Le     procédéi    selon l'invention consiste à  soumettre la surface à argenter à des pro  jections     successives    de liquides pulvérisés, ces  projections comprenant au moins, successive  ment, une projection d'une     solution    de sen  sibilisation contenant du chlorure     stanneux     et de l'acide chlorhydrique, une projection  d'eau de rinçage et une projection d'un mé  lange d'une solution de nitrate d'argent  ammoniacale et d'une solution réductrice.  



  Ce procédé permet d'obtenir, facilement  et rapidement,     des    revêtements d'argent bien  uniformes de qualité très supérieure à celle  obtenue par les procédés connus d'immersion.  En outre,     les    solutions projetées conservent  toujours la même composition, ce qui assure  une grande régularité des résultats obtenus,  alors que les procédés utilisant l'immersion  entraînent, à l'usage, l'introduction d'impu-         retés    dans les     solutions    et une diminution de  leur concentration, d'où une efficacité varia  ble.  



  Pour la mise en     aeuvre    du procédé     selon.     l'invention, il importe que la surface des  objets à argenter soit exempte de     poussières,          d'impuretés    et de graisse. La propreté de cer  tains objets peut être telle que le procédé  d'argenture par projections     successives    .de  liquides pulvérisés puisse être appliqué sans  nettoyage préalable; cependant, il y aura sou  vent lieu d'effectuer un tel nettoyage; celui-ci  sera, de préférence, effectué aussi par pro  jection de liquides pulvérisés; il -comprendra  d'abord une projection d'une solution de net  toyage, puis une. projection d'eau de rinçage.  



  A titre d'exemple de mise en     aeuvre    du  procédé selon l'invention, on décrira en pre  mier lieu un exemple dans lequel il est  d'abord effectué un nettoyage préalable com  prenant successivement une projection d'une  solution de nettoyage, puis une projection  d'eau de rinçage.  



  La solution de nettoyage se compose de  détergents alcalins et d'agents mouillants  organiques.  



  Une composition appropriée comprend:       Détergents    alcalins 0,5 à 10 g  Agents mouillants 0,2 à 4 g  Eau 1000     cm3     Il est nécessaire que les détergents alca  lins et les agents     mouillants    soient     solubles         tous les deux dans des solutions alcaline et  acide, de manière qu'ils restent dissous dans  la solution de nettoyage et qu'aucune trace       laissée    sur la surface ne soit précipitée par  le traitement ultérieur par la solution acide  de chlorure     stanneux.    Des détergents alcalins  appropriés sont constitués par les phosphates  de sodium, par exemple le phosphate     trisodi-          due,

      le     pyrophosphate        tétrasodique,    le tri  phosphate de sodium     (tripolyphosphate)    et  le     métaphosphate    de sodium. Les     agents    syn  thétiques mouillants destinés à la solution de  nettoyage sont     constitués    par les     sulfates     d'alcools gras tels que le     lauryl-sulfate    de so  dium, les     alcoyl-sulfonates,    tels que le     cétyl-          sulfonate    de sodium, les     .alcoyl-benzo-sulfo-          nates,

      tels que le     lauryl-benzo-sulfonate    de so  dium, les     alcoyl-naphtaléno-sulfonates,    tels  que     l'isopropyl-naphtaléno-sulfonate    de so  dium et le     di-isopropyl-naphtaléno-sulfonate     de sodium, les éthers     alcoyliques    des     sulfo-          nates    de naphtaline, tels que le     butoxyl-naph-          taléno-sillfonate    de sodium. Pour des surfaces  très sales, on peut soit ajouter de l'alcool à la  solution de nettoyage, soit utiliser cette der  nière à l'état chaud.  



  L'opération de nettoyage s'effectue au  moyen d'un pistolet de pulvérisation qui pro  jette un mélange pulvérisé de la solution de  nettoyage et d'air avec une telle force que les       impuretés        et    la graisse sont éliminées de  toutes les crevasses et dépressions de la sur  face.  



       Etant    donné que ladite solution ne sou  lève     aucun    problème relatif à la corrosion, le  pistolet de pulvérisation peut être     alimenté     par pression, gravité ou aspiration. Beau  coup de métaux peuvent être utilisés pour       constituer    les canalisations conduisant l e  liquide de nettoyage dans le pistolet de pul  vérisation, par exemple le laiton ou l'acier  inoxydable.  



  Après le nettoyage, la surface est bien  rincée à l'eau, en utilisant pour cela soit un  bouchon arrosoir; soit un pistolet. Les traces  d'impuretés ou de graisse ne doivent pas être  perceptibles sur la surface nettoyée. En géné  ral, à l'exception du verre et des céramiques,    la surface ne reste pas entièrement mouillée  après nettoyage.  



  La sensibilisation de la surface est ensuite  effectuée; cette sensibilisation consiste en un  traitement de la surface au moyen d'une solu  tion de chlorure     stanneux    contenant de  l'acide chlorhydrique, suivi d'un rinçage.  Cette opération a pour but de rendre la sur  face propre à l'argenture, probablement par  suite de la formation d'une couche catalyti  que qui facilite le dépôt du film argenté par  réduction chimique.  



  La solution de sensibilisation contient du  chlorure     stanneux    et une quantité suffisante  d'acide chlorhydrique pour que la solution  reste limpide; il est bon d'y ajouter des       agents    mouillants organiques qui, naturelle  ment, doivent y être solubles. Une composi  tion appropriée comprend  Chlorure     stanneux    1 à 100 g  Acide chlorhydrique de  densité 1,2 1,5 à 150     cm3     Agents mouillants 0,01 à 1 g  Eau 1000     cm3     Les agents mouillants mentionnés précé  demment comme convenant dans la solution  de nettoyage le sont également pour la solu  tion de     sensibilisation.    Les agents mouillants  facilitent la pénétration de la solution dans  les dépressions.

   Cette pénétration est particu  lièrement souhaitable lorsqu'il s'agit des sur  faces de     matières    plastiques ou de cires, car  ces matériaux ne restent pas mouillés     al)rès     nettoyage. De plus,     les    agents mouillants con  fèrent un pouvoir de nettoyage à la solution  de sensibilisation; cette propriété est souvent       suffisante    pour qu'on puisse se passer de  l'opération de nettoyage proprement dite en  ce qui concerne des objets primitivement  assez propres.  



  L'opération de sensibilisation est effectuée  au moyen     -d'un    pistolet qui projette un mé  lange pulvérisé de solution de sensibilisation  et d'air avec une force suffisante pour la  faire pénétrer dans toutes les crevasses et dé  pressions de la surface.  



       Etant    donné que la solution de sensibili  sation contient de l'acide chlorhydrique, peu      de     métaux    sont appropriés pour constituer la  canalisation de la solution dans le pistolet  précité. Les matériaux non métalliques appro  priés à cette opération sont constitués par les  céramiques, les caoutchoucs et différentes       n        i        atières    plastiques (en particulier le chlorure  de polyvinyle).

   L'embouchure du pistolet doit  clé préférence être réalisée de manière à pou  voir aspirer la solution de sensibilisation, per  mettant l'emploi d'un réservoir pour la solu  tion en verre ordinaire ou en céramique tout  en évitant l'utilisation de soupapes résistant  à l'action de l'acide chlorhydrique.  



  Après la pulvérisation de la solution de  sensibilisation, la surface est abondamment  rincée à l'eau au moyen d'un. pistolet.     Après     cette opération, la surface doit être mouillée  et doit en plus rester mouillée. La dislocation  de la pellicule d'eau, c'est-à-dire la contrac  tion spontanée du film aqueux et son éclate  ment en     petites    gouttelettes, indique un net  toyage non uniforme;     dans    des cas pareils, la  surface devra être nettoyée et     sensibilisée    à  nouveau.  



  On effectue ensuite, de préférence avant  que la surface sensibilisée devienne sèche,  l'opération d'argenture proprement dite.  Cette opération consiste en une projection,  sur la surface de l'objet, d'un mélange com  posé d'une solution de nitrate d'argent ammo  niacale et     d'une    solution réductrice, de ma  nière que l'argent métallique puisse s'y for  mer rapidement. Cet argent métallique adhère  à la     surface    sensibilisée en formant une cou  che continue d'argent. ,:  La solution de nitrate d'argent est formée  en dissolvant du nitrate d'argent dans l'eau  distillée et en ajoutant une quantité suffi  sante d'ammoniaque jusqu'à la     redissolution     du précipité initialement formé.

   Plusieurs       substances    peuvent être     utilisées    pour prépa  rer la solution réductrice; parmi celles-ci,  l'aldéhyde formique est recommandé en par  ticulier à cause de son prix de revient faible  et de sa rapidité d'action. -Beaucoup de for  mules ont été indiquées à ce sujet dans la lit  térature technique.

   Il est souvent intéressant  d'incorporer soit     flans    14 solution de nitrate    d'argent, soit dans la solution réductrice, un  agent mouillant organique, lequel devra être  soluble dans ces deux solutions.     Des        agents     appropriés sont les agents mouillants non  ioniques, c'est-à-dire non     dissociables    en ions,  comme par exemple les dérivés     d'éthylglycols     polymérisés, par exemple les esters ou éthers       alcoyliques    et les éthers     aryliques.     



  Dans l'exemple considéré, l'opération d'ar  genture proprement dite est effectuée au  moyen d'un pistolet qui projette     im    mélange  pulvérisé de la solution de nitrate d'argent et  de la solution réductrice en même temps que  l'air     d'actionnement    du     pistolet    avec une  force suffisante pour que le mélange     puisse     pénétrer dans les crevasses et les     dépressions     de la surface. L'acier inoxydable constitue  la matière la plus appropriée pour     les    cana  lisations de ce liquide dans le pistolet de pul  vérisation.

   Ce pistolet est, de préférence,  aménagé de manière que son     alimentation    en  solution d'argent et en solution réductrice se  fasse par aspiration, ce qui permet l'emploi  de réservoirs en verre ordinaire et évite l'uti  lisation de soupapes. Les diamètres des cana  lisations de     passage    doivent être     dimensionnés     de manière que l'alimentation de ces deux so  lutions s'effectue en quantités prédétermi  nées. Le     mieux    est d'ajuster les concentra  tions     des    deux solutions pour que les quan  tités nécessaires soient identiques, ce qui per  met de réaliser les deux tubulures aux mêmes  dimensions.  



  Il faut déplacer lentement le pistolet en  avant et en arrière jusqu'à ce que toute la  surface soit recouverte par de l'argent. L'ob  jet se trouve     alors    argenté, et pour le rendre  propre à l'usage ou à un traitement supplé  mentaire, il suffit de rincer sa surface à  grande eau en utilisant, de préférence; un  bouchon arroseur ou un pistolet.  



  Les opérations précitées peuvent être réa  lisées dans une seule cabine de pulvérisation;  cependant, lorsqu'on veut accroître la pro  duction, les objets peuvent être acheminés sur  un     transporteur    à travers trois     cabines    sé  parées,     destinées    au nettoyage, à la sensibili  sation et à l'argenture     proprement    dite,      L'amélioration de la qualité de la surface  argentée obtenue par cette invention est suf  fisante pour transformer en un résultat par  fait deux essais d'argenture dont les résultats  ont été médiocres jusqu'à présent; ce sont: la  décoration     métallique    des objets en matières  plastiques et le dépôt d'argent sur les ma  trices en cire pour la galvanoplastie.

   Ces  deux applications vont être décrites ci-après  successivement.  



  Si l'argenture des objets en matières plas  tiques en vue d'obtenir des effets décoratifs  est     suie    application récente, la décoration par  argenture des verres et des     céramiques    cons  titue un art déjà ancien. Cette argenture  peut être réalisée assez facilement, étant  donné que la surface se laisse facilement net  toyer et mouiller. La même opération peut  être exécutée sur les matières plastiques tout  en donnant cependant un résultat variable à  cause de la difficulté de nettoyage et de sen  sibilisation de ces surfaces.  



  Le     procédé    amélioré de cette invention  donne des résultats     uniformes    lorsqu'on l'ap  plique à toutes les matières plastiques et si  milaires. Dans beaucoup de cas, la surface  originelle de la matière plastique n'est pas  suffisamment lisse. Beaucoup de surfaces né  cessitent l'application d'un ou de plusieurs  revêtements, dits     sous-revêtements,    pour for  mer un poli satisfaisant.     Etant    donné que le  revêtement d'argent doit présenter les     4ua-          lités    d'un miroir, il a été trouvé nécessaire de       perfectionner    un certain nombre de points  du processus précédemment décrit.

   Ces per  fectionnements se résument en ceci:  L'eau utilisée doit être d'une faible teneur  en     produits    solides dissous. L'eau distillée est  nécessaire pour les solutions d'argent et de  réducteur, l'eau déminéralisée est désirable  pour toutes les autres solutions et les     eaux.de     rinçage.  



  Les compositions de la solution d'argent  et de la solution réductrice devront être choi  sies de manière appropriée et seront diffé  rentes de celles     destinées    à l'argenture des  miroirs. Les solutions suivantes ont été trou  vées satisfaisantes ;    Solution d'argent  Nitrate d'argent 75 g       Ammoniaque    à     29        %        env.        65        cm3     (ou quantité suffisante pour     redissou-          dre    le précipité)  Eau distillée 10 000     cin3     Solution réductrice:

    Sucre 450 g  Aldéhyde formique       (40 /o    en volume) 225     cm3          Ammoniaque    à 29      /a    3     cm3     Eau distillée 9500     em3     L'une ou l'autre de ces solutions peut con  tenir un agent mouillant approprié, comme  ceux     décrits    précédemment.  



  Dans l'application considérée, on enlèvera  par un fort soufflage d'air comprimé les       gouttes    d'eau restant après le rinçage de la  surface argentée, on séchera les pièces argen  tées dans une atmosphère exempte d'humidité  et chaude de préférence, et on protégera la.  mince couche d'argent recouvrant alors  l'objet par un revêtement transparent appelé  revêtement de protection.     L'incorporation    de  colorants à ce revêtement de protection pro  cure à la surface différents effets de colora  tions y compris la teinte simili or.  



  Le procédé d'argenture selon l'invention  est aussi particulièrement approprié à la réa  lisation d'objets à recouvrir ensuite de dé  pôts galvanoplastiques, et il est très avanta  geux pour faire la reproduction de plaques  d'imprimerie.  



  Dans l'industrie de reproduction galvano  plastique à partir d'une forme originelle,  dans la photogravure ou pour d'autres sur  faces employées en imprimerie, la pratique  usuelle     est    la suivante: Une plaque est pré  parée en pressant ce modèle originel dans une  plaque plate formant ainsi une matrice. Pen  dant longtemps, ces plaques ont été faites en  cire ou en plomb, mais récemment. on a trouvé  une autre composition appropriée pour leur  préparation:       Ozocérite    45 kg 400  Poix 9 kg 080  Cire d'abeilles 4 kg 540      L'opération de     pressage    fournit un néga  tif du modèle originel, le positif étant fait  ensuite par voie galvanoplastique. Les plaques  en plomb; étant en métal, peuvent être pla  quées directement.

   Cependant, les     plaques    en  cire sont des isolants     électriques    et doivent  par conséquent être rendues conductrices  avant le placage. La méthode usuelle qui per  met de rendre la matrice conductrice consiste  dans l'emploi de graphite appliqué soit sous  forme d'une poudre sèche (plombage sec),  soit     sous    forme d'une suspension dans l'eau  (plombage humide).  



  Le graphite présente plusieurs défauts  suivants:  1  Quelquefois, il remplit partiellement  certains points de la, matrice représentant les  demi-teintes dans le cas de la photogravure,  ce qui empêche de réaliser la reproduction  exacte.  



  2  Le revêtement de graphite n'est pas  un bon conducteur et il en résulte que la ma  trice se couvre lentement et irrégulièrement  loris de l'opération     d'électroplacage,    ce qui  donne une coquille d'aspect poreux.  



  3  L'emploi du graphite présente d'autres  inconvénients: aspect sale, souillure des vête  ments et souvent même court-circuit dans les  moteurs et générateurs.  



  L'argenture de la surface de la matrice  par réduction chimique présente plusieurs  avantages sur le graphite. Le revêtement  d'argent est très mince, de sorte que les en  droits de demi-teinte ne sont pas remplis et la  reproduction des détails fins devient meil  leure que dans le cas du graphite; le revête  ment d'argent est un excellent conducteur, de  sorte que la matrice est recouverte rapide  ment et uniformément, la coquille produite       n'ètant    pas poreuse; l'emploi de l'argent éli  mine les inconvénients du graphite dans le  laboratoire     d'électrotypie.    En conséquence,  l'argenture permet de fabriquer les coquilles  .     d'électrotypie    beaucoup plus rapidement et  avec une plus grande fidélité de reproduc  tion qu'auparavant.  



  Un autre avantage de l'argenture consiste  à permettre d'utiliser d'autres matières pour    la matrice, lesquelles ont été     exclues    précé  demment car le graphite n'adhère pas à leur  surface. Comme exemple d'une substance par  ticulièrement appropriée à la réalisation de  matrices, on peut citer un     copolymère    de  chlorure vinylique et d'acétate vinylique.  



  L'ancien procédé d'argenture a été trouvé       satisfaisant    pour     les    matrices en     chlorure-          acétate    vinyliques, les  trous     d'épingles      étant relativement peu nombreux; cependant,  il ne l'est pas lorsqu'on l'applique aux ma  trices en cire, par suite de l'argenture impar  faite des     points,    même si l'on emploie la pul  vérisation.

   Par contre, l'emploi de la sensi  bilisation perfectionnée par pulvérisation sui  vant le procédé de l'invention améliore consi  dérablement la qualité des moules     d'électro-          typie    faits à partir     des    matrices en cire, qui  est aussi satisfaisante que celle obtenue à par  tir d'autres types de matrices.  



  Un grand nombre de compositions de so  lutions d'argent et de réducteurs sont appro  priées à l'argenture     des    matrices     éleetro-          plaquées,    par exemple:  Solution d'argent:   Nitrate d'argent 75 à     1.50 g     Ammoniaque 65 à 130     cm3     (ou quantité suffisante  pour     redissoudre    le pré  cipité  Eau distillée 10 000     cm?-          Solution    réductrice:

         Aldéhyde    formique     (400/0     en volume) 500 à 1000     cm3     Ammoniaque à 29  /o 5 à 10     cm3     Eau distillée pour complé  ter le     volume    à 10 000     em3     soit l'une, soit l'autre de ces solutions peut  contenir un agent mouillant approprié comme  ceux décrits précédemment.  



  Après     Vargenture,    la matrice est prête à       l'électroplacage,    ayant une surface d'une     con-          ductilité    excellente.  



  La matrice revêtue d'argent     est    montée  sur une planche en matière appropriée iso  lante, par exemple en matière plastique ou en  verre. On réalise un contact électrique d'une       manière    appropriée, par exemple en     plaçant         une bande en cuivre     sur    le bord supérieur de  la matrice et en 1a fixant au moyen d'une  agrafe. Il faut prévoir une agrafe appropriée  pour maintenir la pièce dans le bain     galvano-          ;    plastique.  



  L'objet est suspendu dans une solution élec  trolytique appropriée pour déposer l'épais  seur nécessaire du métal ou des métaux. Dans  la, grande majorité des cas, le cuivre     est        élec-          troplaqué    avec une épaisseur minimum de  0,18 mm dans un bain     électrolytique    acide de  cuivre.

   Cependant, si     l'électroplacage    est uti  lisé pour reproduire un grand nombre de co  pies, il est souhaitable que la matrice présente  une surfacé     nickelée    de manière à pouvoir       mieux    résister à l'usage; dans ce cas, la ma  trice recouverte par l'argent     est    tout d'abord  suspendue dans un bain     électrolytique    de  nickel pour recevoir une couche de 0,005 mm,  enlevée du bain, bien lavée et immergée  ensuite dans     un.    électrolyte de cuivre pour  recevoir une couche totale métallique d'une  épaisseur minimum de 0,18 mm.  



  La coquille ayant reçu le dépôt. est alors  détachée de la matrice et se trouve dans un  état     satisfaisant    et approprié aux opérations  ultérieures utilisées     dans    l'industrie de ma  nière à former une plaque d'imprimerie satis  faisante.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé d'argenture de la surface d'un objet en matière non conductrice de l'électri cité, consistant à soumettre la surface à argenter à des projections successives de liquides pulvérisés, ces projections compre nant au moins, successivement, une projec tion d'une solution de sensibilisation conte nant du chlorure stanneux et de l'acide chlor hydrique, une projection d'eau de rinçage et une projection d'un mélange d'une solu tion de nitrate d'argent ammoniacale et d'une solution réductrice. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication, clans le quel une projection d'une solution de net toyage puis une projection d'eau- de rinçage sont effectuées avant la projection clé la so- hition de sensibilisation. 2. Procédé selon la sous-revendication 1, dans lequel la solution de nettoyage contient. un agent mouillant soluble dans cette solu tion. 3. Procédé selon la revendication, dans le quel la ,solution -de sensibilisation contient un agent mouillant soluble dans cette solu tion. 4. Procédé selon la sous-revendication 3, dans lequel l'agent mouillant est un sulfate d'alcool gras. 5.

   Procédé selon la sous-revendication 3, dans lequel l'agent mouillant est un alcoyl- sulfonate. 6. Procédé selon la sous-revendication 3, dans lequel l'agent mouillant est un aleoyl- benzo-sulfonate. 7. Procédé selon la sous-revendication 3, dans lequel l'agent mouillant est un alcoyl- naphtaléno-sulfonate. 8. Procédé selon la sous-revendication 3, dans lequel l'agent mouillant est un éther alcoylique d'un sulfonate de naphtaline. 9.

   Procédé selon la revendication, dans le quel une au moins des solutions dudit mé lange contient un agent mouillant organique non ionique, soluble dans la solution qui le contient. 10. Procédé selon la sous-revendication 9, dans lequel ledit agent est un dérivé d'éthyl- glycols polymérisés. 11. Procédé selon la revendication, carac térisé par l'emploi d'eau distillée pour les solutions dudit mélange et d'eau déminéra lisée pour la solution de sensibilisation et le rinçage. 12.

   Procédé selon la revendication, carac térisé par l'emploi d'une solution de nitrate d'argent ammoniacal ayant approximative ment la composition suivante Nitrate d'argent 75 g Ammoniaque à 291/o 65 cm3 Eau distillée 10 000 cm3 et d'une solution réductrice ayant approxi mativement la composition suivante: Sucre 450 g Aldéhyde formique, 40 % en volume 225 cm3 Ammoniaque à 29 /o 3 em3 Eau distillée 9500 em3 13.

   Procédé selon la sous-revendication 12, dans lequel au moins l'une desdites solu tions contient un agent mouillant organique non ionique, soluble dans la solution qui le contient. 14. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la projection de la solution de' sensibilisation est faite à l'aide d'un pisto let dont la tête est en matière non attaquable par ladite solution, et dont la construction est telle que la solution est aspirée par la succion créée par le passage d'air comprimé, au travers de ladite tête. 15.

   Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la projection dudit mélange est faite à l'aide d'un pistolet dont la tête est en acier inoxydable, et dont la construc tion est telle que les solutions dudit mélange sont aspirées par la succion créée par le pas sage d'air comprimé au travers de ladite tête. 16. Procédé selon la revendication, dans lequel après avoir effectué lesdites projec tions, on fait déposer, sur l'objet, par gal vanoplastie, au moins une couche métallique. 17. Procédé selon la revendication, dans lequel après avoir effectué lesdites projec tions, on applique sur l'objet au moins une couche transparente en matière organique.