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Procédé de fabrication d'objets moulés et de masses pour le traitement à la presse.
Des procédés pour combiner les phénols du commerce et des aldéhydes pour en faire des objets, avec ou sans matière de rem- plissage, sont déjà connus en grand nombre et protégés par de nombreux brevets allemands et autres* Les matières de base sont dans la plupart des cas l'acide phénique, les crésols et d'autres homologues phénoliques*' lies revendications essentielles de ces brevets peuvent se répartir en deux groupes, , savoir : la réunion directe des composants liquides, ou rendus liquides au moyen d'un dissolvant, à la matière de remplissage, et séchage subééquent de la masse de réaction, ou bien la fabrication séparée du semi- condensat anhydre et imprégnation* avec celui-ci, de la matière de remplissage.
Les deux groupes nécessitent des appareils com- pliqués et des opérations plus ou moins, complexes, qui par suite des diverses phases du traitement prennent, du temps et sont dif- ficiles, On a essayée par 1*'emploi d'aldéhydes solides, par exem- ple de polymère, de la formaldéhyde Via place de la solution de formaldéhyde '% 40%. de réduire là quantité d'eau qui, autrement, est incorporée dans la masse de Réaction- :
±* expérience a montré que des masses ou des objets moulés résultant de procédés sans eau ou utilisant peu d'eau méritent la,préférence au point de vue des propriétés mécaniques et 'physiques,*
La question se.pose par conséquent de savoir s'il est possible
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par voie entièrement sèche, c' est %. dire avec emploi de compo- sants solides non hygroscopiques et sans aucun dissolvant kle nature organique ou anorganique, de préparer une masse ou des objets dont l'obtention doitconstituer un avantage notable au point de vue économique et au point de vue technique, en compa- raison des procédas actuellement suivis en pratique* Le phénol simple, c'est à dire l'acide phénique,
ne semblait pas particu- lièrement approprié à cet effet'car la réaction de condensation s'opère très lentement et ne se laisse pas bien conduire avec des, réactifs chimiques a action catalytique dans les procédés à sec. Le phénol même esten outre hygroscopique à l'état concen- tré de sorte que même cette 'petite quantité -d'eau trouble la ' réaction. Il devait donc se présenter .immédiatement à 1' esprit d'essayer au point de vue des possibilités d'utilisation les phénols polyvalents, en particulier la résorcine industrielle très utilisée dans 11 industrie des matières colorantes.
Le résul- tat des essais répondit à cette attente et la présente invention montre de quelle manière il est possible de réunir les réactifs chimiques secs , n'importe quelle matière de remplissage désirée pour former des objets moulés ou des masses prêtes pour le trai- tement à la presse.
Les matières de départ sont la résorcine industrielle ou d'autres phénols polyvalents. La résorcine industrielle contient au moins 98 % de résorcine avec 12 % d'autres phénols polyvalents ou de phloroglucine, Ces mélanges de phénols plus élevés se sont montrés très précieux pour le traitement de la manière indiquée ci-dessous, car ils abaissent entre autre quelque peu le point de fusion.
La résorcine du commerce est bien cristallisable, mais pas hygroscopique, peut être broyée jusqu'à n'importe quel degré de finesse désiré et lorsqu'on la chauffe lentement, elle fond à environ 120 o C. Elle possédé comme phénol bivalent,'en comparai- son du phénol du commerce, une amplitude de réaction et une vi-
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fesse de réaction notables ce qui peut être constaté déjà par le fait que des mélanges secs de résorcine et de formaldéhyde soli- de forment au bout de peu de temps, a la température ordinaire, un conden'sat final. Des réactifs chimiques à action catalytique ne sont aucunementnécessaires, on introduit au contraire avec certaines matières des additions ralentissant la condensation.
Ainsi que cela résulte de la littérature, on a déjà fait plusieurs essais pour traiter des solutions de résorcine et de formaldéhyde en vue d'obtenir des condensats, avec ce résultat que par suite de l'affinité extrêmement grande de ces matières, la réaction s'effectuait avec'une vitesse violente de sorte que l'application industrielle n'a pas semblé possible dans ce sens.'
Le brevet allemand 173990 de la classe 39b, groupe 8, utilise un procédé suivant lequel de la résorcine est chauffée avec une solution aqueuse de formaldéhyde ou suivant lequel-de la formal- déhyde est introduite dans de la résorcine fondue. Il en résulte un liquide épais, visqueux, qui peut éventuellement être séché jusqu' au durcissement complet.
La présente invention emploie de la manière suivante. la pro- priété des phénols polyvalents de, réagir avec les aldéhydes soli- des avec formation d'un condensât;.
Lorsqu'on mélange de la poudre de résorcine et de la parafor- maldéhyde, seule ou avec une matière de remplissage choisie a vo- lonté, dans un mélangeur approprié, par exemple un tambour mélan- geur, on produit déjà \la température de l'air la formation d'un condensât intermédiaire.
Si 1.'on travaille avec une matière de remplissage , on peut broyer les matières chimiques et les mélan- ger à la matière de remplissage dans un broyeur à boulets, mais on peut aussi broyer les poids nécessaires de résorcine et de sciu re de bois, d'une part,' et de paraformaldéhyde et de sciure de bois d'autre part, et réunir ensuite dans le tambour mélangeur ces mélanges séparés .,: Les masses pulvérulentes ainsi préparées 'sont comprimées dans une presse chauffée pour donner directement et en une seule opération des objets moulés achevés, d'une perfection
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extraordinaire .
La présente invention sert en outre de la propriété des mé- langes de profits chimiques ci-dessus indiqués de fondre ensem- ble à une température peu élevée (65-702C) pour donner un liqui- de fluide, clair comme l'eau, qui possède une stabilité suffisan- te pour être réuni . des matières de remplissage .
On fait par exemple fondre le mélange des produits chimiques sur deux cylin- dres placés l'un a. coté de l'autre ou l'un au-dessus de l'autre et on ajoute la matière de remplissage en faisant tourner les cylindres: Si dans ce procédé, l'un des cylindres à une tempéra- ture plus basse que l'autre, !La masse adhère au cylindre le plus froid et peut être détachée de celui-ci en morceaux. La tempéra- ture d'un des cylindres doit être choisie en conformité avec le point de fusion du mélange)de produits chimiques et ne dépasse pas considérablement 75 2 C.
L'opération d'imprégnation de la matière de remplissage au moyen du produit de réaction fondu est achevée après quelques tours des cylindres, et il faut veiller en outre à ce que les masses ne subissent pas une pression par sui- te d'un rapprochement trop fort des cylindres, car autrement c'est le condensat final qui prend naissance.' Il est à remarquer encore qu'il n'est pas nécessaire de faire fondre complètement les produits chimiques avant l'addition de la matière de remplis- sage ;
il suffit que la plus grande partie soit agglomérée en une masse liquide, le reste fond. pendant l;'imprégnation,
Pour ce qui concerne les proportions de mélange desproduits chimiques d'une part et,des matières de remplissage d'autre part, ces proportions se règlent d'après 'le degré de fluidité désiré de la masse finale pour le traitement à la presse.' Les masses qui doivent avoir"un degré de fluiditéélevé reçoivent., une ad- dition de 40% de produits chimiques.
Des mélanges à 30 % présen- tent encore'une très bonne fluidité et l''on choisit les prépara- tion s à20% poux la fabrication d'objets plats -.Les' masses à 15 et même à 10 % ont aussi une très bonne force 'agglutinante enco- re mais sont moins suceptibles de prendre un poli;
' La couleür
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de l'objet terminé dépend de la nature de la matière de remplis- sage employée et le poli dépend non seulement du moule mais aussi du degré de finesse de ,la matière de remplissage
Les manières possibles de mélanger aux matières, de remplissage' les produits chimiques nécessaires sont nombreuses* En aucun cas on n'a besoin des additions à action catalytique et comme on l'a déjà mentionné, il sera nécessaire dans certains cas, de ralentir la vitesse de réaction par des additions appropriées*
La glycérine pst par exemple un agent capable de ralentir la réaction*
Si l'on fait passer entre des cylindres chauffés des mélanges achevés de résorcine et de paraformaldéhyde avec une matière de remplissage,,
sous la forme de poudre de façon que les produits chimiques fondent et imprègnent la matière de remplissage, on obtient une masse remarquable contenant pour le traitement à la presse et ayant une-homogénéité extrêmement grande -.
On peut aussi,. avec ces'cylindres, opérer de telle façon que des phénols polyvalents fondus sont traités parexemple par de la sciure de bois, que ce mélange est alors broyé parès refroidisse- mentpour être traité ensuitepar l'aldéhyde solidedans un ap- pareil mélangeur*. Dans tous ces cas, il faut un excès d'aldéhydes solides pour disposer d'une quantité suffisante de gaz de formal- déhyde et empêcher en outre par la vaporisation, par exemple sur les cylindres, un échauffement excessif de la matières Le rapport de mélange de 2 parties de résorcine et d'une partie de parafor- maldéhyde doit par conséquent être toujours observé.
En dehors de la facilité de préparation- des masses pour le traitement % la presse, suivant la présente invention, cette dernière présente encore un avantage lors de la compression des objets mêmes* La durée de compression 'est notablement plsscourte que dans les masses provenant d'autres procédés de condensation:.
Les petits objets ayant par exemple jusque 10 cm de diamètre ne nécessitent qu'une durée de compression de 2-3 minutes, des objets de 1 cm d'épaisseur sont maintenus sous pression pendant 5 minutes.-
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Il est indifférent également d'employer des presses mécaniques ou hydrauliques. La quantité de chaleur nécessaire pour la compres- sion est également moindre que pour d'autres masses.
Tandis que e par exemple les masses de bakélite ne sont achevées qu'à une tem- pérature de 160-175 oc, il a suffi, dans le cas des mêmes pièces moulées au moyen de la présente matière, de 120-125 o C avec la 1 durée de compression indiquéeci-dessus
La présente invention, assure donc une économie importante de temps et d'énergie thermique .
Pour ce qui concerne les objets fabriqués au moyen du procédé qui fait l'objet de la présente invention,ces objets répondent aux exigences les plus sévères aussi bien pour ce qui est des propriétés physiques qu'en ce qui concerne les propriétés méca- niques. Ils sortent du moule avec un .-beau poli de sorte que tout polissage subséquent disparait complètement, ils sont résistants a l'eau et aux dissolvants, organiques, résistent aux acides et peuvent être usinés mécaniquement de n'importe quelle manière dé- sirée .
Exemples;.'
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',*"- ' 1/ Dans un broyeur -1 boulets en. porcelaine, 'on broyé de la résor-, cine en poudre fine et séparément de celle-ci on prépare de la
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poudre de paraformaldéhydë, également moulue' de la façon' là plus fine '. Les produits chimiques fournis par un tamis de 120 mailles sont mélangés intimement ensemble dans la proportion de 2 parties de résorcine pour une partie de paraformaldéhyde, sans
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emploi de,pression dans un,mélang.eur approprié jusqu'à ce qutune légère formation de grumeaux apparaisse dans la masse, ce qui indique que la transformation chimique a atteint un certain 'degré Cette préparation,
traitée par de la sci/cure de bois dans le rapport de 40 parties de'produits chimiques pour 60 parties de fines sciure de bois, dans une machine à mélanger, représente une poudre d'un grand degré de fluidité pour le'traitement à la pres- se et est envoyée aux presses directement ou après passage entre
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des, cylindres chauds
On peut aussi prendre directement 60 parties par exemple de sciure de bois avec 13,5 parties de paraformaldéhyde et 26,5 parties de résorcine non broyée, et les traiter dans un broyeur à boulets jusqu'à obtention du degré de finesse désiré, pour les soumettre ensuite au traitement à la presse, ou bien broyer séparément 13,5 parties de paraformaldéhyde avec 30 parties de sciure de bois, d'une part, et 26,
5 parties de résorcine avec
30 parties de sciure de bois d'autre part. On suit cette voie lorsqu'il s'agit de faire un approvisionnement de grandes quan- tités de matières. Lemélange des constituants peut alors se faire à n'importe quel moment désiré.
Tandis que le mélange des produits chimiques purs doit être réuni aussi rapidement que possible à la matière de remplissage car autrement il se produit une diminution de la force aggluti- nante, les préparations diluées au moyen de la matière de rem- plissage conservent très longtemps leur force agglutinante com- plète* Des mélanges à 20 et à 30% des produits chimiques réunis, avec de la sciure de bois, ont été mis en observation pendant six mois avec ce résultat que les compressions faites à la fin ne de la période d'observation/se distinguaient aucunement des résultats du début. Les mélanges à pourcentage éleé se conser- mieux vent sous la forme de la poudré préparée séparément avec la sciu- re de bois.
II va de soi que l'emmagasinement doit se faire dans des locaux froids et secs .
2' Le produit obtenu suivant l'exemple 1 et contenant deux par- ties de résorcine et une partie de paraformaldéhyde est fondu d'une manière appropriée', par exemple sur des cylindres dont l'un a une température de 75-80 2 C et l'autre une température de 35-40 C On peut toutefois aussi amener le mélange U l'état fondu sur les cylindres* Si l'on ajoute la matière de remplissage pen- dant la rotation des cylindres, il suffit de quelques tours pour, imprégner la masse de façon homogène..
L'emploi de pression lors de la préparation de ces masses pour le traitement à la presse
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doit. être évité autant que possible . On peut également travailler sans cylindres, en traitant les produits chimiques fondus de façon à les mélanger intimement à des matières de remplissage, dans des malaxeuses ou d'une autre manière appropriée .