PAPIER MACHE
Le papier dit mâché du commerce est d’un emploi très fréquent dans l’industrie, et grâce à la facilité avec laquelle il se travaille ou se moule, son application a trouvé place dans la fabrication de ces innombrables articles connus sous le nom d'articles de Paris et vendus sous les formes les plus diverses.
On trouve dans le commerce cinq espèces de papier mâché, qui sont faites :
1° Avec des feuilles de papier collées ensemble de manière à fournir une pâte que l’on façonne dans des moules.
2° Avec de la pâte à papier ordinaire foulée dans des matrices.
3° Avec les substances fibreuses brutes, mélangées avec une certaine proportion de matières terreuses auxquelles on ajoute des agents chimiques destinés à rendre la masse incombustible. Le tout est agglutiné par un ciment, pétri fortement à l’aide de la vapeur, passé plusieurs fois entre des laminoirs qui lui donnent une épaisseur uniforme, et séché enfin à une température convenable.
4° Avec un mélange de pâte à papier, de blanc d’Espagne et de colle, pressé dans des formes en plâtre et séché à l’étuve. C’est la variété connue sous le nom de cartdn pierre.
5° Avec de la pâte à papier, de la résine, de la colle, de l'huile siccative et du sucre de plomb mélangés en proportion fixes et soigneusement pétris.
Cette composition est très plastique et peut rester plusieurs mois dans cet état, si on a soin de la tenir à l’abri de l’air et de la pétrir de temps en temps. C’est le papier mâché céramique.
La première variété de ces papiers se fabrique de la façon suivante :
On prend un moule en fer d’une dimension légèrement inférieure à celle de l’objet que l’on veut fabriquer ; on le graisse avec du suif et, sur la surface graissée, on place une feuille de papier; puis on met sur cette feuille une couche de pâte faite avec de la fleur de farine, et après l’avoir étendue également avec les
ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE
mains, on place dessus une seconde feuille et l’on frotte avec soin, de manière que le collage soit parfait sur tous les points.
Le moule est alors porté à l’étuve où il est soumis à une température d'environ 120 degrés. Quand il est entièrement sec, ce qui dejnande plusieurs heures, on le rapporte à l’atelier, on étend une nouvelle couche de pâte, par-dessus laquelle on place une troisième feuille de papier, puis on reporte à l’étuve et l’on continue l’opération jusqu’à ce que l’objet ait atteint l’épaisseur voulue qui exige au moins trente à quarante feuilles de papier.
On retire alors le papier du moule, et l’on en dresse la surface au rabot, après quoi on le durcit en le trempant dans l’huile de lin et dans l’essence de goudron, qui lui donnent une couleur jaune brun foncé. On l’enduit ensuite de sept ou huit couches de vernis, en ayant soin, entre chaque couche, de le faire passer au four; finalement, on polit à la pierre ponce.
L’objet est alors prêt à recevoir la décoration qui lui est destinée, soit en poudre de bronze, soit en or ou en nacre de perle, dernière phase de l’opération qui ne demande pas moins de trois ou quatre semaines, en raison des nombreux séchages qu'il faut pratiquer au four.
On remplace aussi avec économie les ornements sculptés qu’on faisait autrefois à grands frais sur le champ des cadres, les panneaux, les portes, etc..., par des pâtes moulées que l’on applique ensuite en les moulant et en les fixant avec de la colle et même des pointes fines à la place que l’on désire.
Ces pâtes se font ordinairement en papier mâché, en râpures de bois ou en blanc d’Espagne.
Les pâtes moulées en papier mâché se font avec du papier réduit en pâte, ou delà pâte à papier. Cette pâte, privée de son excès d’eau par la pression, est étendue dans un moule en bois dur ou mieux en plâtre broyé avec du lin et comprimé, d’abord à la main, puis avec un linge. On laisse ainsi sécher lentement à l’air, et Ton couvre avec une ou plusieurs couches de blanc d’Espagne délayé avec de la colle. Ces objets peuvent être dorés ou peints.
FABRICATION DU PARIER EMEUfiSÉ
On comprend sous la dénomination de papiers et toiles à polir, les toiles et papiers sablés, verrés et émerisés.
Pour polir ou aplanir les inégalités d’une surface quelconque, il faut que la substance polisseuse soit plus dure que la substance constituanle du corps à polir.
Autrefois, l’ouvrier polisseur faisait usage d’un morceau de bois tendre qu'il mouillait et qu’il roulait ensuite dans du sable, de l’émeri ou du verre pilé. 11 obtenait ainsi une sorte de lime plus ou moins résistante, au moyen de laquelle il polissait les surfaces des objets.
Aujourd hui, on a substitué au sablon ou verre pilé, à l’émeri pulvérisé, le papier sablé, émerisé etverré. Les deux premiers sont particulièrement employés dans les ateliers d’aciérie, de bronze et de zinc d’art, d'instruments de précision,
de bijouterie, de graveurs, d’armurerie, etc.... Le papier de verre est recherché par la menuiserie, l’ébénisterie, le cartonnage, etc.
L’émeri est une sorte de coryndon, le plus souvent mélangé d’oxyde de fer, d’une dureté presque égale à celle du diamant, dont la couleur varie du gris foncé au gris bleuâtre; cette substance est opaque et translucide sur les bords.
L’émeri se trouve en grains irréguliers dans l’archipel grec, dans les Calabres, au Sénégal et aux Indes. Celui que le commerce emploie vient plus spécialement de Jersey, de Naxos et des Indes.
L’émeri sert donc à polir les métaux, les pierres et les glaces. A cet effet, on le réduit en poudre de différents degrés de finesse, en le broyant sous des meules d’acier. On délaye ensuite la poudre qui résulte du broyage, on décante, on fait sécher, puis on tamise en divisant la substance par numéros de grosseur.
L’émeri se falsifie souvent au moyen de scories de fer concassées; cette fraude est difficile à reconnaître, puisque l’émeri naturel renferme du fer. La falsification ne peut guère se reconnaître qu’à l’aspect extérieur de la matière.
De tous les verres employés pour préparer le papier verre, le verre de bouteille est certainement le meilleur. La cassure du verre donne lieu à des arêtes vives et très tranchantes, et pour l’usure des surfaces à polir, depuis le dégrossissage jusqu’au polissage, selon les numéros, le papier verré vaut mieux que celui de grès, autrefois employé et que certains fabricants y mêlent encore pour obtenir des produits à des prix de revient plus bas. En général, on doit employer l’émeri pour les métaux et le verre pour le bois.
La pulvérisation du verre ou de l’émeri se fait de diverses manières, mais toujours mécaniquement.
Les diverses opérations qui se succèdent ensuite dans cette fabrication sont :
L’encollage du papier qui doit recevoir les poudres.
Le saupoudrage du papier enduit de colle.
L’enlevage de la poudre employée en excès.
Le coupage du papier fabriqué et son empilage.
Pour la pulvérisation, on emploie soit les meules horizontales ou verticales, soit les cylindres ou le pilon. Aux diverses machines de ce genre dont nous avons parlé précédemment, nous ajouterons le broyeur Morel, représenté figure 133.
L’organe principal do cet appareil est un bandage en acier creusé intérieurement suivant un arc de cercle, de façon à présenter en creux le même profil que les boulets sphériques qui viennent y écraser la matière à broyer.
Ces boulets, au nombre de six environ, sont logés entre les bras d’un menard calé sur l'arbre vertical placé au centre de l’appareil. Ils sont entraînés par celui-ci avec une vitesse de 180 à 200 tours par minute; la force centrifuge les appuie dans la gorge du bandage, où ils broient la matière que la force centrifuge y amène constamment.
Sur le bandage se trouve un tamis circulaire qui laisse passer la matière broyée et rejette sous les boulets tout ce qui a échappé au broyage.
Tous ces organes sont renfermés dans un bâti cylindrique en fonte et celui-ci reçoit à sa partie supérieure un bâti portant l’arbre vertical et un arbre horizontal sur lequel se trouve la poulie de commande.
La partie supérieure de l’appareil est fermé par un couvercle mobile portant une ouverture centrale garnie d’un conduit cylindrique qui amène la matière à broyer dans le menard. Sur le môme couvercle se trouvent les organes de distribution : trémies et accessoires.
Le menard porte à sa partie supérieure des palettes fonctionnant comme les ailes d’un ventilateur. Lorsque l’appareil fonctionne, il y a aspiration d’air par le trou central du couvercle et projection contre le tamis circulaire.
La matière brovée est entraînée dans ce mouvement au travers du tamis
circulaire et vient s’échapper par des trous percés dans le fond de 1 appareil.
Les produits obtenus par les divers procédés de broyage ne sont pas toujours les mômes. Dans certains cas, les particules, si ténues quelles puissent être, conservent leurs arêtes tranchantes et vives; dans d’autres, au contraire, ces mêmes particules sont lamelleuses ou arrondies.
Plus la poudre est composée de grains à cassures vives et plus son action est grande, meilleur aussi se trouve être le papier fabriqué.
En effet, les parties lamelleuses tendent toujours à s’appliquer à plat, et les grains arrondis sont sans action sur le corps à polir.
La qualité d’un papier émerisé peut donc être reconnu en examinant sa surface à la loupe.
Le papier le plus avantageux pour les mécaniciens qui ont de grosses pièces
à polir, est le papier gris de goudron, à cause de sa souplesse, qui est due à sa structure fibreuse et au goudron qu’il renferme.
Ce papier est fabriqué avec les cordages et filins de navires. Résistant sans être cassant, il permet à la colle de donner une adhérence parfaite aux poudres usantes.
Mais pour le polissage des aciers, des cuivres et des instruments de précision, il est préférable de se servir du papier bleu fait avec des substances ne présentant à sa surface ni boutons ni rugosité.
Le papier employé doit être fort, résistant, bien collé. Lorsqu’on le déchire, il doit laisser voir de longs filaments. Mais s’il ne possède pas ces qualités, il est hors de service avant que la poudre érosive ne soit usée. On le remplace souvent par de la toile de coton fortement apprêtée, mais alors le produit est plus cher.
On doit apporter beaucoup d’attention dans le choix de la colle, qui doit toujours rester flexible, consistante et tenace.
Ordinairement, on emploie la meilleure colle de gélatine et l’on y ajoute un peu de sel marin, ce qui est très important.
L’inégalité de la grosseur du grain est un défaut que l’on doit prévenir avec soin, aussi bien que l’irrégularité de la couche. Cette inégalité résulte ordinairement de ce que l’on applique la colle manuellement avec un pinceau, ou de ce que la distribution de la poudre par un tamisage fait à la main n’est pas non plus uniforme.
D’ailleurs, les parties du papier qui, les premières, ont été enduites, ont le temps de se refroidir et prennent alors beaucoup d’émeri. On ne peut remédier complètement à ces défauts qu’en effectuant par des machines la régularisation de la grosseur des grains au moyen d’un tamisage, puis l’encollage et l’application de la poudre par un second tamisage.
La machine employée peut être une machine à tamiser ordinaire. Les toiles métalliques sont de six ou huit numéros. Tout l’appareil est enfermé de façon que la poussière ne puisse nuire aux ouvriers.
Dans une autre machine on exécute à la fois l’encollage, l’application de la poudre et la pression. Le papier est roulé sur un cylindre, puis appelé par un autre petit cylindre en fer qui le fait parvenir sur un doublier sans fin commandé par deux rouleaux, dont l’un reçoit le mouvement imprimé par le mécanisme d’encollage.
Ce dernier se compose principalement d’un réservoir, d’un appareil d'écoulement et d’un distributeur pour l’application de la colle.
Le réservoir est un vaisssau en cuivre ou en zinc à double paroi, formant un bain-marie dans lequel on fait bouillir constamment de l’eau pour maintenir la' colle à une température suffisamment élevée, suffisamment uniforme.
Au-dessous de ce vaisseau se trouve un tuyau horizontal mis en communication par trois tuyaux verticaux avec l’intérieur du réservoir. Le tuyau horizontal est muni d’un certain nombre de robinets suffisamment proches les uns des autres, qu’une tringle ouvre et ferme en même temps et qui servent à régler ou à suspendre l’écoulement de la colle.
Cette colle descend en filets ou goutte à goutte dans le distributeur, qui
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consiste en deux lames de fer transversales à la longueur du papier et susceptibles d’être élevées ou abaissées par des vis.
Ces deux lames forment un sillon ouvert à son fond, qui reçoit la colle et la dépose sur le papier.
Afin que le liquide s’écoule bien régulièrement deux bandes de gros draps sont fixées le long des lames de fer dont elles entou rent la tranche inférieure et portent sur le papier.
La bande de drap postérieure est plus large, parce qu’elle doit opérer l’application et la distribution de la colle. Elle traîne derrière l’auge et un petit rouleau l’applique exactement sur le papier.
La bande, enduite de colle, passe ensuite sous le tamis, qui se compose d’un tambour tournant revêtu d’une toile métallique.
Fig. 134.
Le papier est alors soumis à une légère pression exercée par un cylindre et destinée à faire pénétrer un peu les grains dans la colle.
AI )rès l’avoir séché, on le passe à nouveau dans cette machine, afin de l’encoller une seconde fois. Cette opération est nécessaire pour accroître l’adhérence des grains, mais elle n’exige qu’une colle très faible. On fait sécher encore le papier, on le coupe et on le soumet à l’action d’une forte presse à vis. C’est là son dernier apprêt. •
On peut confier à une seule machine l’ensemble des opérations que nous avons précédemment énumérées; dans ce cas on peut employer la machine représentée figure 134.
Elle comprend les organes suivants :
m Bobine recevant le papier sans fin qui doit être garni de poudre. n Rouleau destiné à diriger le papier.
o Second rouleau dirigeant.
p Rouleau presseur qui maintient la feuille.
qq' Cylindres colleurs garnis de feutre.
r Rouleau presseur appuyant le papier sur les colleurs qq'.
s Troisième rouleau dirigeant.
i Presseur garni de caoutchouc et recouvert d’un drap qui fait bien imprégner le papier par la colle et enlève celle qui est en excès.
u, v, x Derniers rouleaux dirigeants.
•\v Brosse faisant tomber la poudre en excès.
a Rouleau feutré pressé contre le rouleau x, pinçant la feuille de papier et l’entraînant.
b , c Rouleaux sur lesquels la feuille s’appuie avant d’êlre coupée. c’ Lames servant à couper le papier.
d Compartiment dans lequel se rend le papier coupé. e Compartiment recevant l'excès de poudre. f Trémie recevant la poudre destinée a émeriser. f Toile métallique tamisant la poudre.
g Réservoir de colle ; son écoulement est régularisé par le niveau dans la cuvette g'.
h Bain-marie chauffant la colle.
Nous n’insisterons pas sur cette machine, dont la figure fait bien comprendre le fonctionnement.
