Procédé de fabrication d'un article plastique à l'aide de caséine. L'objet de la présente invention est un procédé de fabrication d'un article plastique à l'aide de caséine, article présentant une résistance à l'eau améliorée.
Le procédé employé généralement jus qu'ici pour la fabrication d'articles plastiques en caséine consiste à mélanger de la caséine de présure granulée avec de l'eau et à. filer à la presse la masse humide pour en former des tiges, des tubes et autres articles qui sont. traités avec une solution aqueuse de formaldé- hyde et. finalement séchés. lies tiges peuvent être pressées pour former des feuilles et il est. aussi possible de mouler la. caséine humide en articles, le traitement à la formaldéhyde et le séchage étant exécutés sur les masses fa sonnées. En plus de l'eau, on peut ajouter en faibles quantités des plastifiants, des pig ments, des colorants et d'autres agents modi ficateurs, comme le savent les gens du métier.
De nombreuses modifications de ce pro cédé ont été proposées, mais aucune d'elles n'a été adoptée sur une échelle commerciale, le procédé original tel que décrit plus haut ayant continué à être employé sans change ment pendant des années.
Les articles plastiques à. la caséine pré parés de cette façon présentent le désavan tage d'être hygroscopiques, de se gonfler à l'humidité et de se rétrécir à nouveau dans une atmosphère de faible humidité. Ce défaut a jusqu'à maintenant restreint les applications desdits articles.
Or, on a trouve qu'on obtient des articles présentant une résistance nettement. améliorée à l'eau et à l'humidité quand on incorpore de la mélamine (2,4,6-triamino-1,3,5-triazine) à la caséine.
En conséquence, le procédé selon l'inven tion est. caractérisé en - ce qu'on forme un article à partir d'un mélange contenant de la caséine, de la mélamine et de l'eau, ledit mé- lange renfermant entre 2,5 et 25 % en poids de mélamine calculé sur le poids de la caséine, en ce qu'on fait subir ensuite à cet article un traitement avec de la formaldéhy de,
en ce qu'on sèche l'article ainsi traité et le soumet finalement à un chauffage.
De préférence la formation de l'article est effectuée par extrusion.
La proportion de mélamine dans le mé lange est comprise avantageusement entre 5 et 10 %.
La formaldéhv de est habituellement em ployée sous forme d'un bain d'une concentra- tion de 5 à 6 % en poids, mais on peut em- ployer des solutions plus diluées ou plus con centrées si on le désire.
Le chauffage final de l'article peut être une continuation chi séchage. Pour faciliter l'incorporation de la mélamine dans le mélange, celle-ci peut être broyée jusqu'à un état très finement divisé; on petit faire ce broyage à sec ou par voie hu mide, mais le broyage par voie humide est préférable.
Les exemples suivants montrent comment le procédé suivant l'invention peut être mis en aeuvre.
EMI0002.0004
<I>Exemple <SEP> 1:</I>
<tb> On <SEP> prépare <SEP> le <SEP> mélange <SEP> suivant
<tb> Caséine <SEP> de <SEP> présure <SEP> 1.00 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Eau <SEP> 25 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> hlélamine <SEP> finement
<tb> broyée <SEP> 10 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Cxlyeérine <SEP> 5,5 <SEP> part. <SEP> en <SEP> poids L'eau, la mélamine finement broyée et la glycérine sont mélangées ensemble et ajoutées lentement en agitant à la caséine de présure dans suie machine à mélanger appropriée.
On continue de mélanger jusqu'à ce que la finasse soit homogène, ce qui peut prendre d'une demi-heure à deux heures suivant l'impor tance de la charge et. l'efficacité de la ma chine à mélanger. On cesse alors de mélanger et on laisse reposer la masse à, la température ordinaire pendant environ 21- heures. La masse humide est. conduite à une machine à. refouler à vis équipée d'une buse circulaire donnant une tige d'environ 3 111111 de dia mètre.
La tige refoulée est coupée en tron çons de longueur appropriée qui sont iminer- gés dans une solution de formaline contenant 3 % en poids de formaldéhy de où on les laisse pendant trois jours à une température de 18 3 C.
Les tiges sont ensuite retirées du bain de formaline et séchées à, une tempéra ture de 38 à. 19 C; elles sont enfin placées dans un four et chauffées pendant 16 heures à. 70 C. Pendant le temps de chauffage, la teneur en humidité du plastique à la caséine est réduite au-dessous de la valeur normale pour une matière de ce type, mais de l'humi dité est réabsorbée quand les tiges sont con ditionnées, par exemple en les laissant repo ser dans une atmosphère humide, et. la teneur normale en humidité de la matière est finale- ment. à peu près la. même que celle d'un plas tique à la caséine normal préparé par les procédés connus.
Les tiges préparées de cette manière ont une résistance à la traction et d'autres pro priétés physiques sensiblement égales à celles des articles préparés normalement, irais pré sentent une meilleure résistance à l'humidité. Des tiges de 2, 5 et 10 mm de diamètre furent aussi préparées de la même façon. et l'amé lioration de leur résistance à l'humididé ressort du tableau suivant, qui montre l'augmentation du poids en pour cent pour des tiges de 2, 5 et 10 min de diamètre quand oii les plonge dans de l'eau pendant 120 heures à. une tem pérature d'environ 16 C, les conditions d'ex périence étant les mêmes dans tous les cas.
L'augmentation de poids en pour cent est calculée en faisant abstraction de l'humi dité contenue dans les tiges initiales, qui est cependant sensiblement la même pour toutes les tiges.
EMI0002.0032
Diamètre <SEP> Tige <SEP> fabriquée <SEP> Tige <SEP> fabriquée
<tb> par <SEP> le <SEP> procédé <SEP> comme <SEP> indiqué
<tb> de <SEP> la <SEP> tige <SEP> usuel <SEP> dans <SEP> l'exemple <SEP> 1
<tb> '? <SEP> n1111 <SEP> 26,3 <SEP> 16,7
<tb> 5 <SEP> min <SEP> 22,8 <SEP> 8,0
<tb> 10 <SEP> mm <SEP> 10,7 <SEP> 6,5
EMI0002.0033
<I>E.rc <SEP> i;
t.l)1 <SEP> r</I>
<tb> On <SEP> prépare <SEP> le <SEP> mélange <SEP> suivant
<tb> Caséine <SEP> de <SEP> présure <SEP> 45,36 <SEP> kg
<tb> Dioxy <SEP> de <SEP> de <SEP> titane <SEP> 67,5 <SEP> g
<tb> Mélamine <SEP> finement <SEP> broyée <SEP> 2,27 <SEP> kg
<tb> Eau <SEP> 11-,34 <SEP> kg
<tb> Glycérine <SEP> -153,6 <SEP> g
<tb> brio <SEP> Flavine <SEP> S. <SEP> 1.00 <SEP> 15 <SEP> g
<tb> Erio <SEP> frit <SEP> red <SEP> G <SEP> eonc. <SEP> 45 <SEP> g L'Erio Flavine #X. 100 et l'Erio fast red G eonc. sont des colorants.
L'eau, la glycérine, les colorants, le di oxyde de titane et la mélamine finement broyée sont mélangés ensemble et ajoutés len tement. à. la caséine de présure de la même façon que dans-l'exemple 1. La. masse humide est conduite à une ma chine à refouler (ou presse à filer) équipée d'une buse circulaire en vue de fournir une tige ayant environ 4 mm de diamètre.
La tige filée est coupée en tronçons de longueur con venable qu'on immerge dans une solution de forinaline contenant 5 % en poids de formal- déhyde. On laisse les tiges dans cette solution pendant 7 jours à 18 3 C, puis on les en retire et on les sèche à une température de :18 à 49 C. Les tiges sont ensuite placées dans un four et sont chauffées pendant. 16 heures à 99" C.
L'uniformité de la température dans le four est assurée par une circulation d'air ou par tout autre moyen. Pendant la durée du eliduffage, la teneur en humidité du plas- 1:ique à la caséine est. réduite au-dessous de la normale pour une matière de ce type, mais de l'humidité est. ensuite réabsorbée, comme on l'a expliqué plus liait.
Des tiges préparées de cette manière ont. été éprouvées par immersion dans l'eau à 15 6 C. Une tige préparée conformément à l'invention montra une augmentation de poids de 12,0 0!o après un séjour de 120 heu res, tandis qu'une tige de mêmes dimensions, préparée par le procédé de fabrication habi tuel, montra une augmentation de poids de _i5,9 1/o dans les mêmes conditions.
Des tiges obtenues par filage à la presse peuvent être coupées en tronçons et, ceux-ci pressés pour former des feuilles. Ces feuilles, après avoir été traitées à la formaline, sé- eliées et chauffées, comme décrit ci-dessus, montrent une résistance à l'eau bien supé rieure à celle des feuilles préparées sans mé- lamine. Des disques ou des articles d'autres formes peuvent être découpés dans les feuilles non traitées;
ils peuvent être façon nés par pression, traités à la formal.déhyde, séchés et chauffés pour donner des articles tels que des boutons présentant d'excellentes propriétés de résistance à l'eau.
Bien que le filage à la presse soit la mé- thode préférée de conformation des articles, on peut toutefois opérer avec d'autres moyens, comme on va le voir dans l'exemple suivant:
EMI0003.0034
<I>Exemple <SEP> 3:</I>
<tb> On <SEP> prépare <SEP> le <SEP> mélange <SEP> suivant:
<tb> Caséine <SEP> de <SEP> présure <SEP> 45,36 <SEP> kg
<tb> 1lélamine <SEP> finement <SEP> broyée <SEP> 2,27 <SEP> kg
<tb> Eau <SEP> 18,14 <SEP> kg
<tb> Glycérine <SEP> 907,2 <SEP> g Les ingrédients ci-dessus sont mélangés, comme décrit dans l'exemple 1, puis, après avoir laissé reposer pendant 24 heures, on amène le mélange sur un moulin à deux cy lindres dont les cylindres sont chauffés à une température de 60 à 80 C de la façon habi tuelle dans le traitement de caoutchouc et de masses plastiques. On continue le broyage jus qu'à obtention d'une masse homogène exempte de particules de caséine non plastifiées. Cela demande 3 à 5 minutes suivant les conditions.
La feuille brute qui est formée sur le moulin est retirée et comprimée jusqu'à ob tention d'une feuille de 2,5 mm d'épaisseur dans une presse hydraulique chauffée à la vapeur. La feuille ainsi formée est refroidie sous pression pour éviter toute déformation et, après avoir été retirée de la presse, elle est traitée avec une solution de formaldéhyde pendant une durée d'environ 4 jours, puis elle est séchée et chauffée de façon analogue à celle qui a été décrite dans les exemples pré cédents. L'absorption d'eau d'une feuille ainsi préparée après immersion dans de l'eau à. 15 6 C pendant 130 heures est d'environ 16,5 %.
Une feuille préparée de façon simi laire, mais ne contenant pas de mélamine a une absorption d'eau de 28,0 % dans les mê mes conditions.
Il est aussi possible de former des feuilles et d'autres articles par pressage du mélange humide d'ingrédients, mais les objets ainsi fabriqués ont des propriétés physiques infé rieures à celles des objets obtenus par filage à la presse.