<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements à la production de la nitrocellulose.
Cette invention est relative à la préparation, en partant de la pâte de bois, de nitrocellulose pour usa- ges industriels, tels que fabrication du celluloide, du simili-cuir, de masses plastiques nitrocellulosiques, de vernis et de différents produits nitrocellulosiques, de tel- le manière que la nitrocellulose, lorsqu'elle sera dissoute dans les différents dissolvants employés, donne autant que possible une solution claire, exempte de fibres et incolore.
Pour la fabrication du celluloide, des pellicules et des vernis, la nitrocellulose doit posséder ces qualités au degré le plus élevé possible, mais pour la fabrication des
<Desc/Clms Page number 2>
simili-cuirs, et spécialement de ceux de couleur foncée, ou de pâte de linoléum, il n'est pas nécessaire que la qualité soit aussi bonne.
On se procure généralement la pâte de bois sous forme de planches, de feuilles ou de rouleaux et le mode de nitrification habituellement adopté consistait à casser ces planches en morceaux et à nitrifier ceux-ci par l'acide de nitrification ordinaire au moyen du vieux procédé au trempé. Bien qu'en employant un acide à basse teneur en aci- de nitrique on puisse obtenir une teneur en azote assez éle- vée, cette teneur en azote n'est cependant que la teneur moyenne d'un produit non uniforme, la nitrification étant irrégulière. La nitrification du coeur des morceaux de pâ- te est très incomplète et ceci se constate par le fait qu'un produit nitrifié de cette nature contient des quantités considérables de matières insolubles dans l'acétone.
Un autre procédé de nitrification consiste à faire passer la pâte à traversdes calandres et à la transformer en un mince papier gaufré qui peut être nitrifié d'une ma- nière satisfaisante. Mais ce procédé est très onéreux et le coût de la fabrication du papier est très élevé par suite du faible débit de la machine.
Un autre procédé qui a été adopté consiste à désa- gréger la pâte de bois et à l'amener à l'état de fibre en la faisant passant dans une machine à désagréger. On obtient ainsi un produit qui ressemble dans une certaine mesure à de la filasse à courts filaments et se nitrifie facilement.
Toutefois, ce procédé présente certains inconvénients, du fait que le coût de la désagrégation est assez élevé et que la matière désagrégée est volumineuse et retient après centrifugation une proportion beaucoup plus grande d'acide
<Desc/Clms Page number 3>
que les filasses de coton. En outre, sa nature volumineuse entraîne certains inconvénients dans toutes les phases de la fabrication et dans son emploi pour la fabrication de différents produits finis.
La pâte, de bois qu'on peut se procurer présente des degrés de dureté et de rigidité variables. Ceci se traduit par la facilité plus ou moins grande de désagréga- tion de la pâte en ses fibres constituantes. Les feuilles les plus dures paraissent être plus fortement comprimées que les feuilles plus tendres et semblent avoir une plus grande densité.
On a trouvé maintenant qu'il est possible de nitri- fier la pâte de bois sans désagrégation préalable dans une me- sure si complète que le produit se dissout en donnant une solution claire dans les dissolvants habituels et est pro- pre à tous les usages industriels qui ont été mentionnés plus haut.
Le principal but de l'invention est de préparer à partir de feuilles de pâte de bois faciles à obtenir, de la nitrocellulose de qualité uniforme, ayant les propriétés susdites et sous une forme ayant une densité apparente éle- vée.
L'invention consiste en un procédé pour la produc- tion de nitrocellulose, qui consiste à produire, sans dé- sagrégation une nitrocellulose uniforme de densité apparen- te élevée donnant des solutions claires, en divisant systé- matiquement des planches de pâte en morceaux ou tablettes de dimensions pratiquement uniformes et en nitrifiant ces ta- blettes uniformes dans une composition acide nitrifiante, assez riche en acide nitrique pour assurer la nitrifica- tion complète.
<Desc/Clms Page number 4>
L'invention consisté aussi en un procédé suivant le paragraphe précédent, dans lequel le mélange nitrifiant présente sensiblement la composition suivante:
H NO3% 70.0
H2SO4% 20. 5 dilution % 9.5 L'invention consiste également en un procédé suivant l'un ou l'autre des deux paragraphes précédents; dans lequel on récupère l'acide nitrique.
L'invention consiste encore en des procédés pour la fabrication de nitrocellulose de grande densité, en substance comme c'est décrit ici.
L'invention consiste aussi dans le procédé qui com- porte l'application de nitrocellulose de grande densité telle que celle qui peut être obtenue par les procédés dé- crits en substance ici, à la fabrication du celluloide, du simili-cuir, des films, vernis et enduits nitrocellulosiques, des pâtes de linoléum, des poudres de tir, des explosifs de mine et autres matières analogues.
L'invention consiste également dans les produits qui peuvent être fabriqués en substance comme c'est dé- crit ici.
Suivant un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple, on divise systématiquement la feuille de pâte de bois en menus morceaux ou en grains, par exemple au moyen d'une machine communément employée pour découper les feuilles de pâte de nitrocellulose en grains de poudre.
De préférence, s'il s'agit de feuilles de cellulose de bois, les morceaux pourront être des carrés d'environ 3mm de côté, ce,qui donne une densité volumétrique d'environ 340 gr. par litre dans le cas de feuilles de pâte de bois dure et envi-
<Desc/Clms Page number 5>
ron 240 gr. par litre dans le cas de feuilles de pâte de bois plus tendres et plus faciles à désagréger. (Ces densités contrastent très avantageusement avec celle de la filasse de coton bien comprimée, qui est de l'ordre de 80 gr. par litre).
On effectue la nitrification par l'emploi d'une com- position acide nitrifiante contenant un pourcentage élevé d'acide nitrique.
Pour produire une nitrocellulose à 11.7% d'azote, on
EMI5.1
emploie* tm ucido Lly;mc lu cujupujiLluri uuivoite:
H NO3% 70.0 H2S04% 20.5 dilution % 9.5
Comme procéde de nitrification on peut employer avantageusement l'ancien procédé au trempé qui consiste à plonger la cellulose dans l'acide et à l'y laisser pendant un certain temps jusqu'à ce qu'on estime que la nitrification est terminée. L'acide est alors élimine par centrifugation et le produit est immergé dans un excès d'eau, après quoi il peut être stabilisé de la manière usuelle et s'il est néces- saire, soumis à un traitement ultérieur dans le but de rédui- re sa viscosité et de le stabiliser, ou bien il peut être transformé en pâte avant ou après ces traitements.
On peut aussi nitrifier la cellulose par déplacement et dans ce cas les feuilles de pâte doivent être découpées en morceaux ayant les dimensions voulues pour permettre le déplacement facile de l'acide..On peut aussi effectuer la nitrification par le procédé mécanique ordinaire; dans ce cas, les feuilles doivent être coupées en morceaux ayant les di- mensions convenables pour être traités aisément dans un sembla- ble appareil.
<Desc/Clms Page number 6>
On peut également employer une combinaison de ces deux procédés. La nitrification peut être effectuée dans un type''quelconque d'appareil mécanique et le produit nitrifié déchargé dahs des bacs de déplacement pour que l'acide
EMI6.1
puizzn ôta rocuporu par d6plncornol1.t. La Lonour ôlav6a en acide nitrique augmente le coût du mélange acide utilisé et 'il est par conséquent désirable d'en récupérer une position aussi grande que possible. Par le procédé du déplacement on peut récupérer une plus grande quantité du mélange acide et suivant le présent procédé on peut combiner deux méthodes pour récupérer une plus grande proportion d'acide.
Dans tous ces procédés de nitrification, le.rapport du volume d'acide au poids de cellulose peut être réduit considérablement . Au lieu d'employer un volume d'acide va- riant de trente à soixante fois le poids de cellulose, on peut n'employer qu'un volume égal à huit fois, ou même, dans le cas du procédé par déplacement, à cinq fois seulèment le poids de cellulose. De cette manière on peut augmenter le débit de l'installation et réduire considérablement la quantité d'acide en circulation. En outre, si le produit est achevé dans cet état de compacité, on peut l'emballer et le trans- porter beaucoup plus économiquement que la matière fibreuse.
Ceci est également avantageux pour le consommateur., car le produit est beaucoup plus facile-à manutentionner et en ou- tre on peut en emmagasiner un poids beaucoup plus considé- rable dans le même magasin.
L'invention n'est pas limitée à l'obtention de la ma- tière dans cet état de compacité. Comme il a été dit plus haut, on peut la.mettre en pâte à un moment quelconque après la nitrification et l'achever de la manière usuelle. L'une
<Desc/Clms Page number 7>
des conséquences de l'emploi de faibles quantités d'acide est que la chaleur de nitrification se répartit ici dans une masse de matière beaucoup moindre que d'habitude et on peut employer des acides refroidis ou faire usage de dispositif réfrigéra:teurs pendant la nitrification.
Pour des raisons d'ordre économique,il est dési- rable de maintenir la proportion d'acide nitrique aussi faible que le permet le résultat à atteindre, en évitant d'une part la tendance la parchenination des couches sous- superficielles due à une teneur trop faible en acide ni- trique, qui diminue la solubilité du produit et d'autre part le gaspillage de l'acide le plus coûteux.
Toutefois,la proportion d'acide nitrique, doit varier suivant le genre de bois dont la pâte est faite.
Certaines pâtes de bois dures et rigides nécessitent jus- qu'à 80% d'acide nitrique dans le mélange acide, tandis que dans d'autres pâtes de bois tendre on peut réduire la quantité d'acide nitrique même jusqu'à une teneur de l'ordre de'40%,, mais la teneur en acide nitrique du mélange acide doit être suffisante pour assurer la pénétration d'une pom- position appropriée d'acide dans les couches internes de la feuille découpée et pour assurer la nitrification complè- te.
L'invention n'est pas limitée quant aux dimensions auxquelles les feuilles de pâte de bois doivent être décou- pées. Ces dimensions peuvent varier depuis les grains les plus fins qui peuvent être découpés, par exemple, par des dispo- sitifs comparables aux machines employées pour découper en grains de poudre les feuilles de masses plastiques de ni- rocellulose. On peut aussi produire ces grains facilement
<Desc/Clms Page number 8>
en faisant passer les feuilles de cellulose à travers une machine à rogner le papier de manière à en faire d'étroi- tes bandelettes qui sont ensuite coupées en grains à la guillotine, ou bien on peut les couper en petits grains au moyen de tronçonneurs fixés à la machine à découper les bandelettes.
La largeur des bandelettes produites peut va- rier dans ces machines entre de larges limites.
De pareils petits grains offrent en outre, pour le consommateur, l'avantage de pouvoir se dissoudre plus aisément et plus vite dans les dissolvants ou les mélanges dissolvants, car ils tendent à rester séparés pendant la gélatinification et ne forment pas d'agglomérations de matière gélatineuse qui ne se dissolvent que très lentement.
Pour des morceaux de plus grandes dimensions, on peut dé- couper les feuilles à l'aide de machines à guillotine or- dinaires. Une autre forme consiste en de petits disques découpés à l'emporte-pièce comme des confettis. De cette manière ont peut produire de la nitrocellulose sous diffé- rentes formes, répondant aux besoins particuliers du consom- mateur et pouvant toutes être manipulées beaucoup plus ai- sément que la matière fibreuse ordinaire..
Le produit nitrifié de densité apparente élevée offre aussi à l'usage de nombreux avantages, dont certains ont été indiqués ci-dessus; c'est ainsi par exemple que le produit donne avec les différents dissolvants employés pour la fabrication des vernis, etc. une solution exempte de fibres t sensiblement incolore.
La nitrocellulose peut aussi être employée pour la fabrication de poudres à canon et d'explosifsde mine.