MATIÈRES PLASTIQUES. - SOIE ARTIFICIELLE

On a de tout temps cherché à préparer artificiellement des matières dont les propriétés physiques, comme la couleur et la plasticité, se rapprochent ou de Tivoire ou de la corne, ou de Técaille, ou de Tambre etc., et les tentatives faites ont été souvent couronnées de succès. Le nombre des succédanés de ces substances naturelles se prêtant au même travail et partant aux mêmes usages, est, en effet, à l'heure qu'il est, considérable et les produits ainsi préparés surpassent souvent en éclat et en beauté ceux que nous fournit la nature.

Quant à ce que Ion appelle la soie artificielle, qui n'est autre chose que de la cellulose pure ayant acquit le brillant superficiel de la soie naturelle, bien que la première, celle du comte de Chardonnet, soit de date récente, la faveur dont elle a joui dès ses débuts, grâce à son éclat et à son bon marché relatif, n'a pas tardé à lui susciter des rivales, de sorte que pour le moment, il n'y a pas moins de trois variétés de fibres imitant la soie qui sont fabriquées industriellement et font concurrence à cette dernière. Bien entendu, outre les procédés qui font l'objet d'une exploitation industrielle et qui sont sanctionnés par la pratique, il en existe beaucoup d'autres dans la littérature des brevets, mais nous ne nous occuperons que des premiers.

Avant d'aborder la soie artificielle, nous dirons quelques mots du ceUulotd, de sa fabrication et de ses applications. L'emploi de la nitrocellulose en vue de la préparation de matières plastiques, avait déjà été entrevue dès i855, par Alexandre Parkes, de Burry-Port, dans le pays de Galles. Sous le nom de Parkesine, cet industriel fit en effet breveter, en Angleterre, un composé à base de pyroxyline devant remplacer le caoutchouc et la gutta-percha.

Ce produit, mal étudié, n'eut pas de succès à l'époque, et ce n'est que de i863 à i865 qu'une série de travaux sérieux et méthodiques des frères Hyatt aboutissaient à la découverte du celluloïd, et en 1860, à la construction d'une usine à Newark, sous la direction des deux frères. C'est en 1876 que MM. Hyatt vinrent d'Amérique en France créer la première usine de celluloïd à Stains, près Saint-Denis.

La vogue de ce produit qui se prête merveilleusement à la fabrication de tous les objets dits Articles de Paris, fut telle que l'on compte aujourd'hui sur notre sol trois usines. C'est l'histoire de l'une d'elles, qui a montré ses produits à l'exposition de la Classe 87, que nous allons faire :

Société générale pour là parrication dbs matières plastiques, rue Caumartin , 1 3 , à Paris.

Celle maison fonda, en 1889, à la Rivière-Saint-Sauveur» pi^ès Honfleur, une usine possédant tous les perfeclionnements matériels de ses devanciei*s.

Elle créait dans Tusine même deux laboratoires ; lun chargé du contrôle des matières premières et de la fabrication , Tautre chargé des travaux de i*echerches et possédant un petit matérid dressai permettant rapidement de se rendre compte du résultat de ses travaux , ainsi que de la création de nouvelles imitations et de nouveaux modèles , chose indispensable, dans la fabrication d'un produit aussi sujet aux variations de la mode.

L'usine occupe aujourd'hui une surface de plusieurs hectares, dont une grande partie couverte. E31e emploie un personnd d'environ deux cents personnes réparties en deux équipes, l'une de jour, l'autre de nuit.

Sa puissance de production par jour était au début de 5oo kilogrammes. Elle a été portée :

En 1895 à 8oo kilogr.

En 1897 à i,ooo

En 1898 à i,5oo

En 1900 à 3,000

Elle a consommé, en 1899 :

Acide azotique 1,000,000 kilogr.

Acide suifurique j ,800,000

Camphre i5o,ooo

Papier cellulose aoo,ooo

Alcool 9,000 hectol.

Fabrication. — On peut diviser la £sd>rication du celluloïd en six phases distinctes :

1** Nitration de la cellulose;

a" Blanchiment et séchage de la nitrocdlulose amenée à un état de division particulier ;

3"* Traitement de la pyroxyline par des dissolvants appropriés;

4*" Laminage;

5"* Compression de la matière dans la forme voulue;

6** Débitage et séchage.

Nitration, — De nombreuses formules ont été préconisées à l'effet d'obtenir des nitrocelluloses solubies. Les combinaisons du mélange d'acide suifurique et nitrique capables de nitrer sont à rinfuii, mais toutes liées par une même loi.

Des considérations économiques font que les usines emploient des bains peu différents les uns des autres dans leur composition en monohydrate. La cellulose, sous la forme de papier dit papier à cigarette, est introduite dans le mélange acide à l'aide d'un dispositif spécial, qui permet au papier de se mouiller partout très régulièrement. Ce mélange acide est enfermé dans de grands bacs et maintenu à la température de 9 9 degrés centigrades. La durée d'immersion du papier dans Tacide varie de dix à vingt minutes, suivant l'épaisseur de celui-ci. Le papier une fois nitré, est essoré et porté dans une série de bacs à courant d'eau continu , jusqu'à lavage complet.

Blanchiment. — Retiré de ces bacs , il est broyé dans une pile à papier jusqu'à former une sorte de pulpe et est alors conduit par une pompe centrifuge dans des cuves de blanchiment où il est traité par l'eau de Javel. (Le procédé Hermite. a été employé avec succès pour cette opération).

Lavé, puis goutté dans de grands bacs à double fond, il est ensuite essoré jusqu'à ce qu'il ne contienne plus que &op. 100 d'eau envirou.

A cet état, il est aloi*s broyé très finement et mélangé avec du camphre, réduit préalablement eu poudre, puis séché complètement à l'aide de la pression hydi*aulique.

A cet effet, la pulpe est disposée, sous une faible épaisseur, entre du papier buvard que l'on rcnouvdle à chaque pression, si bien que tout à fait séchée, elle se trouve sous la forme de minces galettes de s à 3 millimètres d'épaisseur ayant l'apparence d'une feuille de cai*ton.

ARTS CHIMIQUES ET PHARMACIE. âl7

Ces feuilles sont coacassées entre des cylindres en bronze, armes de dents, qui les réduisent en morceaux de 4 à 5 centimètres carres ; la pyroxyline se trouve alors prête à subir Topération du mouillage.

Traitement par les dissolvants. — La pyroxyline est ensuite arrosée avec de Talcool ou tout autre dissolvant approprié dans des proportions variables, suivant les qualités de la matière que Ton veut obtenir, dans de grandes bottes hermétiquement closes.

Si Ton veut obtenir une matière colorée et transparente , on ajoute au camphre des couleurs d'aniline; si Ton veut obtenir un produit opaque, on y ajoute des couleurs minérdes (blanc de zinc, etc.)

Laminage. — Au bout d'environ vingt-quatre heures de contact, le dissolvant a pénétré dans la masse et on retire une sorte de pain de nougat que Ton débite à Taide de couteaux et que Ton porte sur le laminoir entre des cylindres chauffés vers 60 degrés. Lorsque la matière a un point déterminé de consistance que la pratique seule permet d'acquérir, on la retire du laminoir sous la forme d'une feuille que Ton coupe à la dimension de la caisse des appareils de compression.

Con^ression. — Les feuilles de même matière tirées successivement des laminoirs sont disposées les unes au-dessus des autres dans la caisse des presses , dites pressés à bloc, où Teffet combiné de la température et de la pression , c'est-à-dire du ramollissement de la matière , chasse les gaz et les vapeurs des petites cavités qu'ils avaient produites dans la masse, rapproche les molécules et Ton n'a bientôt plus qu'un bloc parfaitement homogène.

Au bout du temps convenable, on remplace la vapeur par un courant d'eau froide tout en maintenant la pression , et , au bout de quelques heures, on retire de la pièce un bloc de celluloïd parallélipipédique, prêt k être débité sous la forme où les différentes industries qui utilisent le ccUaloïd le demandent.

Débitage et séchage. — Les blocs sont portés sur une raboteuse mécanique où on les^coupc en feuilles d'épaisseurs demandées, et celles-ci portées dans des étuves chauffées kào degrés, où elles séjournent un temps plus ou moins long, suivant leur épaisseur, jusqu'à dessication complète.

Propriétés. — Le celluloïd est un corps solide, absolument homogène, transparent, de densité 1.87 et d'une dureté supérieure à cdle du buis, sans saveur ni odeur s'il a été suffisamment séché.

Pat* le frottement ou la chaleur, il déffuge une légère odeur de camphre; il est très mauvais con^ ducteiu* de la chaleur et de l'électricité. Son élasticité est comparable à celle de l'ivoire, aux températures ordinaires. Il est très ductible et très malléable à chaud et peut pi*endre, par moulage, les empreintes les plus légères.

Très dur à froid, le celluloïd se ramollit et devient très plastique à 90 degrés. De 90 à 110 de^ grés, il devient de plus en plus mou. Au delà de 1 10 degrés, il n'est plus employable industriellement, car maintenu longtemps enti*e i3o et i&o degrés, il éprouve une décomposition qui sépare en partie le camphre de la pyroxyline.

Si on pousse la température jusqu'à 196 degrés, il se décompose vivement.

Le celluloïd est combustible à â6o degrés. Si on approche du feu un morceau de celluloïd, il brûle avec une flanune jaunâtre fuligineuse, intense, mais fond avant de s'enflammer et si on enlève à un fragment en combustion sa partie fondue, on éteint le corps.

On a aflBrmé que le celluloïd était détonnant, il n'en est rien.

11 est inattaquable par l'air, l'eau, l'oxygène, l'hydrogène, etc.

L'acide azotique l'opalise d'abord et fmitpar le détruire en attaquant le camphi*e combiné; il le décompose à chaud.

L'acide chlorhydrique produit avec une extrême lenteur des effets analogues.

L'acide sulfurique est sensiblement sans action à froid , mais le détruit à chaud en le charbonnaut.

Dissous dans ses différents solvants : acide acétique cristallisable , alcool camphré , mélange d'alcool et d'éther, alcool méthylique pur, les acétones , les ald Jhydes , les éthers méthyliques , acétiques , propyliqiMss, amyliques, etc., il laisse reprécipiter le camphre et la pyroxyline par addition d'eau.

Gn. XIV. - Cl. 87. — T. 11. 37

IMrRIMCKlX XATI09IALB.

L'alcool pui' et Téther agissent séparément avec une extrême lenteur en s'emparant du camphre combiné. La soude caustique le dissout rapidement à chaud.

Le celluloïd se prête à un grand nombre d'applications. Il se travaille comme le bois , l'ivoire et récaille. On peut le trancher, Je tourner, le scier, le coller, le mouler et le polir.

On le moule par pression dans des matières métalliques chauffées soit par Teau , soit par la vapeur.

Il est très employé à la confection d'objets de tabletterie; on le colore à loisir, on peut en obtenir de très transparent, comme de l'opaque. 11 sert à imiter l'écaille, l'ambre, le corail, l'ivoire, les jades , la nacre , etc.

Il est utilisé à la confection des peignes, des boites diverses, de porte-monnaies, de porte-cigares, à imiter des bijoux, dans la fabrication des manches de couteaux, de cannes, de parapluies, etc.

On l'emploie également dans la chapellerie, la maroquinerie, la fabrication d'objets de lingerie, de fleurs artificielles , de lampions pour l'éclairage électrique des fêtes publiques , accumulateurs , etc.

L'usine de Saint -Sauveur a apporté un certain nombre de perfectionnements à la fabrication des objets en celluloïd. C'est ainsi qu'elle fut la première qui fit les moirés en celluloïd, qu'elle inventa la spécialité, l'écaille dite Saint-Sauveur, très employée dans la fabrication du peigne. Les ivoires unis et veinés, pour l'industrie des manches de couteaux, font une sérieuse concurrence aux ivoires veinés américains qui étaient préférés sur tous les marchés, il y a seulement trois ans.

Des recherches faites à l'usine, en vue du remplacement du camphre par un produit moins coûteux ont abouti à la prise d^un brevet ^^^ pour la fabrication d'une matière sans camphre où la naphtaline joint à un mouillage combiné, vient remplacer le rôle de ce dernier dans le celluloïd.

Malheureusement cette substitution de la naphtaline au camphre ne sera guère goûtée, car un des graves reproches qu'on fait en général au celluloïd , c'est l'odeur de camphi*e qu'il d^age dès qu'il est porté à une température relativement peu élevée. Or le celluloïd à la naphtaline ne manquera pas de présenter le même inconvénient, avec cette seule différence que l'odeur perçue sera certainement encore plus désagréable pour la majorité des consommateurs.

D'autres brevets ont été* pris pour parer aux inconvénients que nous venons de citer et aussi pour se soustraire à la majoration du prix du camphre, depuis que le gouvernement du Japon en a fait un monopole à Formose.

Parmi les divers substituants qui ont été proposés, nous mentionnerons l'acétyldiphénylamine, le phosphate de triphényle, les éthers amylidènediméthylique et amylidènediéthylique, sans doute

C*H'CH\^Qr.ijj et C*H*-CH\ Qptus dont l'emploi dans la fabrication du celluloïd, comme succédané

du camphre, a été breveté par M. E. Franquet (Brevet français u" 3 1 3817, 18 juillet 18g 1).

La Société Farbwerke vorm. Meister Lucius et Brunning, à Hoechst, a breveté d'autre part l'emploi des phtdates de méthyle et d'éthyle (D. R. P. n" 127816, du 3o juin 1900).

Un autre succédané du camphre a été proposé par MM. Zûhl et Eisenmann, à Berlin (D. R. P. 1 28956, du SI mars 1901). 11 consiste à substituer des carbures aromatiques chlorés au camphre. Onpi*end, par exemple, âo kilogrammes de dichlorobenzine pour 100 kilogrammes de nitrocellulose avec une quantité suffisante de dissolvant ordinaire , et la masse est traitée comme masse celluloïdique ordinaire.