CH350803A - Procédé pour la fabrication de pièces en une matière fibreuse en feuille, susceptibles d'être rendues rigides par un traitement ultérieur - Google Patents

Description

  Procédé pour la fabrication de pièces en une matière fibreuse en feuille,  susceptibles d'être rendues     rigides    par un traitement ultérieur    La présente invention se rapporte à un procédé  pour la fabrication de pièces en une matière fibreuse  en feuille, susceptibles d'être rendues rigides par un  traitement ultérieur et telles que renforts pour chaus  sures, éléments de stratifiés, plaques de recouvre  ment, etc.  



  Les renforts de chaussures de première qualité  ont été fabriqués jusqu'à présent en imprégnant une  pièce en     flanelle    avec des particules finement divisées  de nitrate de cellulose. Le produit ainsi obtenu     était     stocké, après avoir été séché, jusqu'au moment de  son utilisation ; à ce moment, on plongeait la pièce  imprégnée dans un solvant du nitrate de cellulose,  on l'appliquait sur la     partie    appropriée de la chaus  sure et on la laissait sécher jusqu'à ce qu'elle de  vienne rigide.  



  On sait également qu'on peut     imprégner    des piè  ces en une matière fibreuse, telle que de la     flanelle,     en les plongeant dans une dispersion aqueuse de  résine synthétique, par exemple de latex de caout  chouc synthétique. Cependant, le latex a tendance  à se déposer sous la forme d'une couche dense et  imperméable. Par suite de la formation de cette cou  che, la porosité de la matière imprégnée est faible  et son aptitude à absorber des solvants est réduite.  Cette faible porosité et cette aptitude réduite à absor  ber un solvant empêchent d'obtenir la grande rigidité  désirée, à moins d'employer de grosses quantités de  résine.  



  Le procédé selon la présente invention est carac  térisé en ce que l'on imprègne une pièce en matière  fibreuse en feuille par contacts successifs avec deux  bains, l'un étant formé par un latex aqueux     conte-          nant        20    à     60%        en        poids        de        matières        résineuses            vinyliques        solides        ainsi        qu'au        moins        0,

  1        %        en        poids     d'un agent mouillant     anionique,    l'autre par une solu  tion aqueuse d'un sel d'un métal polyvalent et  qu'enfin on sèche la matière en feuilles ainsi impré  gnée. L'ordre dans lequel la matière en feuilles est  mise en contact avec les deux bains n'a pas     d7im-          portance    ; les particules de latex s'agglomèrent im  médiatement dès qu'elles sont en contact avec le  coagulant (sel d'un métal polyvalent).  



  Le latex aqueux ne contient, de préférence, pas       plus        de    3     %        de        l'agent        mouillant        anionique,        tandis     que la solution aqueuse du sel d'un métal     polyvalent     est ordinairement une solution aqueuse à 5     a/o.     Quand la pièce a été imprégnée avec le latex et le  coagulant, on la fait sécher, par exemple dans un  four à air à 1000 C environ ; on peut ensuite, à un  moment quelconque, la traiter avec un solvant de la  résine pour la rendre rigide.  



  Dans le mode de réalisation préféré de l'inven  tion, on prépare un bain d'imprégnation en mélan  geant à la température ambiante trois parties en  poids d'un latex aqueux de polystyrène contenant  environ 50     ()/o    de matières solides, une partie d'un  latex aqueux d'un copolymère de styrène et de buta  diène (dans la proportion     approximative    de 80 par  ties de styrène pour 20 parties de butadiène)     conte-          nant        environ        45        %        de        matières        solides,

          et        enfin        10/()     en poids, par rapport aux matières résineuses solides,  d'un phosphate ou     sulfonate    organique constituant  l'agent mouillant anionique. On plonge ensuite dans  ce bain la pièce à imprégner, puis on     élimine    le  liquide en excès à sa surface en la faisant passer  entre des rouleaux très rapprochés.

   On immerge en  suite la pièce dans un deuxième bain contenant du      sulfate     d'aluminium    sous la     forme    d'une solution       aqueuse    à     11%.        L'agglomération        des        matières        rési-          neuses    solides se produit à ce moment à l'intérieur  de la matière     fibreuse.    On fait sécher la pièce à  l'air, à une température d'environ l00  C,

   et on       obtient        ainsi        une        pièce        qui        renferme        de        60%    à     70%     ou même davantage de matières résineuses solides  sous la forme de petits agglomérats dispersés à tra  vers toute la masse. Grâce à ces agglomérats, la pièce  est extrêmement poreuse et peut absorber, par con  séquent, une grande quantité d'un     solvant    de la ré  sine, ce     solvant    constituant le principal facteur per  mettant de     conférer    à la pièce un degré élevé de  rigidité.  



  L'exemple indiqué ci-dessous illustre le procédé  selon l'invention. Les nombres de parties et les pour  centages sont indiqués en poids, à moins d'une spéci  fication contraire.         Exemple     On prépare un bain d'imprégnation en mélan  geant 3     parties    d'un latex aqueux     renfermant    50 0/0  de matières solides sous la     forme    de polystyrène et  1     partie        d'un        latex        aqueux        contenant        451%        de        ma-          tières    solides sous la forme d'un 

  copolymère 80/20  de styrène/butadiène. On ajoute à ce mélange de       latex        0,51%        en        poids,        par        rapport        aux        matières        rési-          neuses    solides, d'un phosphate organique     surfactif     (produit marque   Victor     Stabilizer     ).

   On plonge       dans        une        solution        aqueuse    à     1%        de        sulfate        d'alu-          minium    des pièces de     renfort    découpées dans une       flanelle    de coton pesant 196 g par m2 ; on     élimine    la  couche     superficielle    de     liquide    en excès en faisant  passer les pièces mouillées entre des     rouleaux    écar  tés l'un de l'autre de 0,84 mm;

       enfin    on fait sécher  les pièces à 1000 C dans un four à air. On plonge  ensuite les pièces sèches dans le mélange de latex  défini ci-dessus, puis on les fait passer entre des rou  leaux     écartés    l'un de l'autre de 0,84 mm. On place  horizontalement les pièces imprégnées dans un four à  air maintenu à 1000 C et on les laisse sécher dans  cette position. La quantité des matières résineuses  solides contenues dans le tissu des pièces sèches  atteint 69 01o du poids total du tissu. On a essayé  une pièce imprégnée pour déterminer son aptitude  à absorber un     solvant    de la résine.

   Le solvant     utilisé     était un mélange à 90 01o en poids de toluène et à  10 01o en poids d'un pétrole     commercial    distillant  entre     100o    C et     167o    C. La pièce     imprégnée    était suf  fisamment absorbante pour que le     solvant    pénètre  dans le tissu avec un pourcentage de 71,7 01o du  poids sec du tissu. Après évaporation du solvant, la  pièce était     rigide,    résistante et se     pliait    très diffici  lement.  



  On utilise d'ordinaire corne résine vinylique dans  le bain d'imprégnation, le polystyrène, le     polyméthyl-          styrène,    les halogénures de     polyvinyle,    les     halogé-          nures    de     polyvinylidène,    les     polyacrylates,    le     poly-          acrylonitrile    et les     polyalcoylacrylates.    Les     copoly-          mères    de styrène/butadiène, à forte teneur en styrène    et à plus faible teneur en butadiène peuvent aussi  être utilisés.

   Il est désirable dans un grand nombre  de cas d'utiliser une résine plastifiée, par exemple  un mélange de polystyrène et d'un copolymère à forte  teneur en styrène et à faible teneur en butadiène,     ce     copolymère agissant comme un plastifiant et permet  tant au polystyrène d'être moins fragile tout en con  servant sa rigidité. On peut aussi incorporer à la  résine de base d'autres plastifiants connus, par exem  ple des esters organiques et d'autres liquides non vo  latils et non durcissants, afin de diminuer la fragilité  comme le fait le copolymère de styrène/butadiène.  



  Une formule préférée de mélange résineux con  siste en trois parties de polystyrène avec une     partie     d'un copolymère 80/20 de styrène/butadiène, ce     mé-          lange        ayant        une        composition        globale        de        951%        de     styrène et de 5 01o de butadiène.

   On peut faire varier  les proportions du polystyrène et du copolymère de  styrène/butadiène dans le mélange total à l'intérieur       de        la        marge        s'étendant        entre    4     01o        et        201%        en        poids     de butadiène ; les compositions sont légèrement plus  rigides et plus dures quand on réduit la     proportion     de butadiène.  



  Le latex utilisé contient avantageusement entre       40'%    et 60 01o de matières résineuses solides, le reste  étant constitué à peu près entièrement par de l'eau.  D'éventuels produits supplémentaires, tels que ma  tières de remplissage, peuvent être présents en     quan-          tité        de        moins        de        151%        environ        du        poids        total        du     bain d'imprégnation.  



  Comme agent mouillant anionique, indispensable  pour que le tissu soit facilement mouillé par le latex  et pour que les interstices de la matière fibreuse  puissent se remplir rapidement et complètement avec  le latex d'imprégnation, on peut utiliser les sulfates,       sulfonates,        phosphonates    et phosphates organiques  des métaux .alcalins, dans lesquels le groupe orga  nique est un groupe alcoyle ou     alcoylaryle    à     chaîne     longue.

   Parmi tous ces produits, on peut citer le       sulfonate        d'isopropyl-naphtalène    et de sodium, le     di-          octylester-sulfosuccinate    de sodium, les     alcoylsulfates     de sodium, les     alcoylphosphates    de sodium, les       alcoylphosphonates    de sodium, le     2-éthylhexyl-poly-          phosphate    de sodium, les savons d'ammonium, et  tous les autres détergents anioniques bien connus.  



  La quantité de l'agent mouillant peut varier de       0,5101o    à     5%        en        poids        par        rapport        aux        matières     résineuses solides ; elle est d'ordinaire comprise entre  0,1 01o et 3 01o en poids.  



  Les coagulants pouvant être employés sont les  sels, solubles dans l'eau, de métaux polyvalents, tels  que les chlorures, les nitrates, les sulfates, les acé  tates, etc., d'aluminium, magnésium, calcium, fer,  étain, cuivre, cobalt, chrome, cadmium, strontium,  etc. Parmi ces     différents    sels, le chlorure de calcium,  le sulfate ferrique, le sulfate de magnésium et le sul  fate d'aluminium donnent de bons résultats, mais les  deux derniers sont préférés à cause de leur prix plus  faible, de leur meilleure solubilité et du fait qu'ils  ne donnent pas une couleur indésirable aux produits      finis. Les aluns, tels que les sulfates de potassium,  sodium, ou ammonium et d'aluminium, sont aussi  intéressants que le sulfate d'aluminium comme co  agulants dans le présent procédé.  



  La quantité nécessaire de coagulant varie légè  rement avec la nature     chimique    du sel coagulant, le  type et la quantité de la résine employée, etc. En ce  qui concerne le coagulant préféré,     c'est-à-direle    sulfate  d'aluminium, utilisé avec un latex de     styrène/buta-          diène,        une        teneur        approximative        de        0,5        %        en        poids     de ce coagulant par rapport aux matières résineuses  solides contenues dans le latex est suffisante pour  obtenir le résultat désiré.

   Quand on     utilise    le sulfate  d'aluminium avec d'autres résines, sa teneur peut       varier        entre        0,5        %        et    3     %        environ        en        poids        par     rapport aux matières solides résineuses.

   En ce qui  concerne les autres coagulants, quelques-uns sont  moins actifs et moins efficaces que le sulfate     d7alu-          minium    et il faut donc les employer dans une pro  portion pouvant atteindre 10     Q/o    ou 15      /o    en poids  des matières résineuses solides.  



  Dans un mode de réalisation du procédé selon  l'invention, on rend le latex résineux crémeux en  faisant coaguler partiellement les matières solides. A  cet effet, on ajoute au latex de petites quantités d'un  coagulant tout en l'agitant. A mesure qu'on ajoute  le coagulant, le latex acquiert une apparence et une  consistance crémeuse, par suite de la formation de  petits agglomérats renfermant des particules col  loïdales. En ajoutant davantage de coagulant, on pro  voque la formation de gros morceaux de résine qui  se séparent facilement du     milieu    aqueux. Le résultat  désiré étant l'obtention d'une consistance crémeuse,  il faut éviter la coagulation en gros morceaux. On  peut contrôler par observation visuelle la quantité de  coagulant nécessaire pour atteindre la consistance  crémeuse du latex.

   En général, la quantité nécessaire       de        coagulant        est        égale    à     0,25        %        environ        du        poids     des matières résineuses     solides    contenues dans le  latex.  



  L'opération finale dans la préparation du latex  d'imprégnation consiste à ajouter de l'eau pour obte  nir la concentration désirée de matières résineuses  solides.    La pièce que l'on soumet à l'imprégnation peut  être découpée d'une matière fibreuse quelconque en  feuille, par exemple d'un tissu, d'un feutre, d'une  natte, de papier, etc. La matière fibreuse peut être  constituée par des fibres naturelles, des fibres synthé  tiques ou un mélange de ces deux types de     fibres.     



  On peut incorporer aux bains d'imprégnation des  matières de remplissage destinées à jouer     différents     rôles. La matière de remplissage peut servir, par  exemple, à diminuer le     prix    de revient, à rendre la  matière     imprégnée    plus poreuse et à lui     permettre     par conséquent d'absorber plus de solvant et d'acqué  rir une plus grande rigidité, à augmenter l'adhésivité  de la matière imprégnée sur une couche adjacente  d'un stratifié, etc.

   Dans la fabrication des renforts  de chaussures, on a constaté que l'incorporation    d'une matière de remplissage permet de manipuler  facilement le renfort quand il est encore humide de  solvant et prêt à être incorporé dans la partie de  chaussure ; d'autre part, quand cette partie de chaus  sure a été     assemblée,    on risque moins, grâce à la  matière de     remplissage,    que les matières résineuses  solides exsudent du renfort et viennent produire des  taches visibles sur les surfaces en cuir de la chaus  sure.

   Les matières de remplissage susceptibles d'être  utilisées comprennent des matières     insolubles    dans  l'eau, telles que des matières     siliceuses,    les terres  d'infusoires, les bentonites, la     dicalite,    et d'autres  matières inertes bien connues des techniciens.

   La  quantité de matière de remplissage peut atteindre     en-          viron        100%        en        poids        des        matières        résineuses        soli-          des    ;

   cependant, une marge comprise à peu près entre       20        %        et        50        %        est        préférable.        Des        épaississants        ont     leur     utilité    quand on désire imprégner avec des quan  tités élevées de matières résineuses solides et quand  les matières de remplissage et d'autres ingrédients du  latex ont tendance à se séparer. Les épaississants uti  lisés avec succès comprennent la     méthylcellulose    et  la     méthylcarboxycellulose.     



  L'imprégnation peut avoir lieu par     immersion,     pulvérisation, etc.  



  Le raidissement de la pièce imprégnée et sèche  est obtenu en traitant celle-ci avec un solvant de la  résine, en conformant éventuellement la pièce à la  forme désirée et en laissant enfin le solvant s'évapo  rer ; on obtient alors un objet rigide et se supportant  lui-même. Des solvants du polystyrène sont la     mé-          thyléthylcétone,    le toluène, un mélange de ces pro  duits, tandis que des solvants du chlorure de poly  vinyle sont la     méthyléthylcétone,    la     cyclohexanone     ou un mélange de ces produits entre eux ou avec des  diluants.  



  Le procédé selon l'invention peut être appliqué à  la fabrication de     renforts    pour chaussures ou d'au  tres     articles,    à la fabrication d'éléments de stratifiés,  à la fabrication de rubans ou bandes pouvant     servir     à réparer des objets en tôle, par exemple des gout  tières de toits, des tuyaux de descentes, des ailes et  des carrosseries d'automobiles, à la fabrication, sous  forme de plaques façonnées, de pièces     utilisables     pour recouvrir les ponts et coques de petits bateaux,  pour confectionner des membres artificiels, des man  nequins, des dispositifs variés d'étalage, etc.  



  La protection pour la présente invention n'est  revendiquée que pour autant qu'il ne s'agit pas d'un  traitement de perfectionnement de fibres textiles se  rapportant à l'industrie textile.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour la fabrication de pièces en une ma tière fibreuse en feuille, susceptibles d'être rendues rigides par un traitement ultérieur et telles que ren forts pour chaussures, éléments de stratifiés, plaques de recouvrement, etc., caractérisé en ce que l'on im prègne une pièce en une matière fibreuse en feuille par contacts successifs avec deux bains,

   l'un étant formé par un latex aqueux contenant 20 % à 60 0/0 en poids de matières résineuses vinyliques solides ainsi qu'au moins 0,

   1 % en poids d'un agent mouil- lant anionique, l'autre par une solution aqueuse d'un sel d'un métal polyvalent et qu'enfin on sèche la pièce ainsi imprégnée. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que l'on utilise comme résine vinylique un copolymère de styrène et de butadiène, la proportion en poids de butadiène dans le copolymère étant de 4 % à 20 0/0. 2.

   Procédé suivant la sous-revendication 1, ca ractérisé en ce que l'on utilise comme sel d'un métal polyvalent le sulfate d'aluminium. 3. Procédé selon la revendication, appliqué à la fabrication d'un renfort pour chaussures,

   caractérisé en ce que l'on immerge des pièces pour renfort en flanelle de coton dans un latex aqueux renfermant 20 % à 60 % en poids de matières solides résineuses comprenant environ 75 % de polystyrène et <RTI

   ID="0004.0048"> 25 0/0 d'un copolymère 80/20 de styrène et de butadiène et 0,1 % à 3 % en poids d'un agent mouillant anioni- que tels les sulfates, sulfonates, phosphates et phosphonates d'alcoyle et d'alcoylaryle et de métaux alcalins, on immerge les pièces imprégnées de latex dans une solution aqueuse de sulfate d'aluminium, et enfin on sèche les pièces.