AGGLOMÉRÉS PAR LE CAOUTCHOUC

Cette industrie remarquable à plus d'un titre, créée depuis dix ans par M. Deplanque et graduellement améliorée, n'a réalisé que dans ces derniers temps l'économie dans ses matières premières, la régularité dans ses opérations et dans ses produits, qui lui donnent aujourd'hui une importance réelle. Suivant que les sables quartzeux , silex broyés, poudres d'émeri varient dans leurs proportions et leur ténuité, on obtient des meules propres à user, polir et affûter divers objets en fer, fonte, acier, etc. Pour agglomérer ces substances dures, l'inventeur emploie des débris de caoutchouc vulcanisé et des huiles lourdes de houille qui ont peu de valeur (*).

Voici comment on opère en se servant des ustensiles et appareils fig. 49 à 55 : dans une chaudière en fonte A, fig. 49, chauffée par du menu coke ou des escarbilles, on met 35 kilogr. de débris et rognures de caoutchouc vulcanisé, on élève la température jusqu'à 220 ou 230° ; pour faciliter la répartition delà chaleur et hâter la fusion, on ajoute au bout de 2 heures 3 kilogr. d'huile lourde. Le caoutchouc se fond peu à peu, au bout de 2 heures on effectue une nouvelle addition de 3 kilogr. d'huile lourde, enfin on en ajoute autant 2 heures après, de sorte que pendant l'opération ou durant 6 heures on a versé dans le mélange presque continuellement remué, 9 kilogr. d'huile lourde ; la plus grande partie de cette huile s'est volatilisée, la vapeur est dirigée

(*) Lorsqu'après avoir distillé le goudron de houille, de manière à eu obtenir 22 à 25 centièmes de divers hydrocarbures et autres composés volatils, on soumet préalablement ces produits traités par 0,03 d'acide sulfurique et des lavages à une nouvelle distillation, les premières portions qui distillent jusqu'à la température de 150° ont le plus de valeur et sont les plus légères; ce qui passe ensuite entre les températures de 150 et 200 ou 220° a une valeur bien moindre ; désigné sous le nom à* huile lourde, ayant une densité de 1000 à 1100, ce produit se vend environ 10 fr. le quintal (100 k.).

par la hotte en tôle B dans un tuyau C qui la conduit à la cheminée ayant 33 mètres de haut, afin de disséminer dans l'air au-

dessus des maisons voisines ces vapeurs fort incommodes pour les habitants du voisinage. Lorsque le mélange est ainsi bien liquéfié, on le soutire par un ajutage à clapet intérieur dans la chaudière mobile ou récipient E ; les vapeurs exhalées de ce récipient dirigées par la hotte E' vont rejoindre tes autres par le tuyau commun C (on peut intercepter le passage par une clef M), enfin les produits gazeux de la combustion des escarbilles se rendent dans la même cheminée par le tuyau D et concourent au tirage.

Le récipient porté eu G (6g. 50) reçoit 12 kilogr. de fleurs de soufre que l'on délaye dans le caoutchouc fluidifié (*), puis on ajoute 525 à 618 kilogr. des substances pulvérulentes précitées (grès, quartz broyé, éraeri) et l'on obtient une pâte consistante que l'on rend plus homogène en la malaxant entre les deux cylindres déchiquetenrs F (ayant 30e de diamètre), qui tournent en sens contraire avec une vitesse l'un de 2 tours, l'autre de 6 tours par minute ; ces cylindres sont chauffés intérieurement de 50 à 60' par un courant de vapeur d'eau ; la vapeur huileuse qui se dégage autour d'eux est dirigée par une enveloppe de tôle et un tuyau F' vers la cheminée commune. La pâte ainsi malaxée est portée entre 2 cylindres en tout semblables, maïs tournant comme dans tes laminoirs avec une égale vitesse de 1 tour par

(") Afin d'éviter le» louffiurei que produirait pendant la lulfuratïon le dégagement de l'hydrogène sulfuré, il conviendrait d'ajouter au mélange 2 de chaux en poudre ou k d'oxyde de plomb.

minute. Ces cylindres plus ou moins rapprochés produisent à volonté des lames de S à 90 millimètres d'épaisseur que l'on pose sur une table saupoudrée de talc, la lame saupoudrée de même par-dessus est découpée par un emporte-pièce circulaire (fig. 51) . On obtient ainsi un disque dont on talque toute la superficie avant de le soumettre dans une bague à la compression énergique (150 à 200 000 kilogr.) d'une presse hydraulique (fig. 52). On procède alors au démoulage en plaçant la bague soutenue sous une presse à vis (fig. 53). Le disque ainsi pressé à froid et démoulé est reporté sous l'emporte-pièce (fig. 51) qui

élimine les bords irréguliers et pratique du même coup le forage d'un trou au centre. Chaque pièce ainsi moulée, pressée'e ^régularisée, doit entrer dans un chargement du cylindre vulcanisateur, afin de subir la sulfuration qui lui donnera toute la dureté et la ténacité utiles.

Cette sulfuration est obtenue au moyen d'une température de 1 40* environ, produite par la vapeur à 153°, întroduite'en C sous

la pression de 5 atmosphères et circulant dans la double enveloppe à retour d'eau C d'un cylindre en tôle d'un centimètre d'épaisseur (fig. 54, coupe verticale dans l'axe et 55 coupe trans-

versale). L'obturateur, même, en avant de ce cylindre pourrait être muai d'une enveloppe double où la vapeur circulerait également. Les supports fixés sur les parois internes reçoivent et maintiennent horizontalement les plaques en fonte mince sur lesquelles sont posées les meules et autres objets à sulfurer (*). Toutes ces pièces étant enfournées de façon à remplir l'espace le mieux possible, on ferme à l'aide de boulons articulés l'ouverture par l'obturateur, puis on chauffe et Ton maintient durant 7 à 8 heures la température. Pendant tout le temps que la réaction s'opère, une portion de l'hydrogène à l'état naissant, déplacé par le soufre, forme avec l'excès de celui-ci de l'acide sulfhydrique qu'un léger courant d'air, entre une ouverture d'un centimètre de diamètre, au milieu de l'obturateur et un tube à l'autre bout du cylindre, entraîne avec un peu de vapeurs huileuses dégagées des pièces ainsi étuvées. Il ne reste plus qu'à laisser refroidir, puis défourner. Le cylindre contenant en moyenne 500 kilogr. de meules et autres objets, on voit qu'il serait facile d'y sulfurer en deux opérations 1000 kilogr. en 24 heures.

Les meules artificielles préparées ainsi ont une homogénéité et une ténacité telles que chacune d'elles montée sur un arbre de tour et serrée entre une embase et un écrou, avec interposition d'épaisses rondelles en cuir , peut résister à un mouvement de rotation de 1500 à 2000 tours par minute. Les plus volumineuses ayant 60 centimètres de diamètre et 7 centimètres 50e d'épais* seur se vendent 40 fr. et pèsent 40 kilogr., les plus petites ont 28 centimètres de diamètre et 4 millimètres d'épaisseur ; entre ces dimensions, les épaisseurs varient d'un millimètre. Pour l'affûtage et le creusage des dentures des grandes scies, les épaisseurs sont généralement comprises entre 4 et 20 millimètres. C'est surtout dans cette dernière application que les meules artificielles offrent de grands avantages, comparativement avec l'emploi des Hmes pour affûter et creuser les dentures des scies droites et circulaires; elles offrent une double économie des | de la maind'œuvre et de l'usé d'ustensiles. On les emploie avec avantage en outre pour ébarber, blanchir, dégrossir et polir divers objets de fer, fonte et acier. Les machines destinées à faire agir ces

(*) On prépare, en effet, de la même manière des pierres a aiguiser les faux auxquelles on donne, par remporte-pièce, les formes usuelles.

meules sur les scies droites et celles qu'on emploie pour les scies circulaires coûtent de 140 à 200 fr. (*); elles sont maintenant en usage dans un très-grand nombre de chantiers et d'usines.

(*) Suivant que le bâti est en bois ou en fonte, celles que construit M. Galibert, rue de Lyon, 37, à Paris, impriment aux meules un mouvement rotatif de 800 tours par minute. La machine de M. Gérard donne aux meules un mouvement de 1600 à 2000 tours.

GUTTA-PERCHA [gomme de sumatrà(*)].

1. OHIGIHB ET ÉTAT NATUREL. — 2. COMPOSITION IMMEDIATI BT ÉLÉMENTAIRE Df LA GUTTA-PERCHA. — 3. PROPRIÉTÉS DE LA OUTTA PURE ET DE LA GUTTA- PERCHA. — 4. ALTÉRATIONS SPONTANÉES. — 5. EXTRACTION. — 6. ÉPURATION. — 7. TRANSFORMATIONS EN FEUILLES, FILS, CRAVACHES BT COURROIES. — 8. OBJETS MOULÉS. — 9. GUTTA-PERCHA UNIE AU CAOUTCHOUC ET VULCANISÉE. — 10. TUBES DES FILS DE CUIVRE ENVELOPPÉS POUR LES TÉLÉGRAPHES ÉLECTRIQUES. — 11. APPLI- CATIONS DE LA GUTTA-PERCHA.

t. Orlfffae et état natarel.

Cette intéressante matière première, tirée de l'Asie équatoriale, offre avec le caoutchouc des analogies remarquables par l'identité de composition élémentaire et certaines propriétés; des différences plus remarquables encore se manifestent dans ses propriétés spéciales et ses applications nombreuses et variées; enfin dans sa composition immédiate, qui n'était pas connue, lorsqu'à l'occasion du concours universel de 1851 j'entrepris de la déterminer, et qui présente des particularités très-dignes d'attention.

Etat naturel. — L'Isonandra-percha (de Hooker), genre Bassiabutyracea, famille des Sapotées, contient dans le suc laiteux de sa sève descendante des globules en émulsion, formée par ces globules insolubles dans l'eau et susceptibles de s'agglomérer en une masse dure, fibreuse, qui se sépare spontanément du liquide aqueux.

L'arbre d'où l'on extrait ce suc croît dans l'île de Siogapore, dans les forêts de Lahore, à l'extrémité de la presqu'île Malaise, sur les côtes sifd-est et ouest de Bornéo, ainsi que dans les petites lies groupées au sud de Singapore ; il atteint de grandes dimensions, jusqu'à 20 mètres de hauteur et 1 mètre de diamètre. Un seul arbre abattu peut donner, dit-on, 18 kilogrammes de gutta ou gomme solide. Son bois, d'un tissu lâche, n'a pas de valeur pour les constructions. On doit regretter que le procédé ancien et barbare d'extraction de la sève par l'abat âge des arbres soit encore en usage et amoindrisse les sources de la production.

(*) Percha et Pulo-percha, noms malais de Sumatra.

CHIMIE 1XDUSTR. I 16

Le suc séveux concrétionné en couches minces d'apparence fibreuse, superposées, de couleur grisâtre ou brune, s'expédie de Singapore en masses irrégulières plus ou moins volumineuses. Les quantités importées en Amérique et en Europe ont été graduellement plus considérables depuis 1845. Malheureusement le peu de soin avec lequel on récolte la gutta -percha oblige à des opétions dispendieuses, dans les lieux où elle arrive, pour en séparer les corps étrangers, et parfois altère profondément sa qualité. On doit espérer que des essais de culture et d'extraction régulière par voie d'incisions permettront de propager la plante bien au delà des localités restreintes où on la rencontre, et d'extraire pendant plusieurs années, de chaque arbre, des quantités beaucoup plus grandes.

Dans une intéressante notice sur la gutta -percha de Surinam (Ann. des Sciences naturelles i v. botanique^X. VII, p. 220), M. le professeur Bleekrod a fait voir que les cours commerciaux de cette substance ont été très -variables suivant les qualités : entre 0 fr. 72 c. et 3 fr. 28 c, pris sur le marché d'Amsterdam, en 1857, relativement à 234 975 kilogr. provenant des possessions néerlandaises de l'Inde orientale. Ce savant professeur a démontré, en outre, que la Guyane hollandaise peut aussi fournir son contingent de gutta-percha, dont la consommation s'accroît continuellement. Il a reconnu que la masse de gutta-percha entreposée à Java, et provenant de tout l'archipel Malais, s'est élevée de 13612 kilogr. en 1851, à 314441 kilogr. en 1855; que dans les colonies néerlandaises l'exportation est croissante, tandis que l'exploitation imprudente à Singapore (possession anglaise) de l'Isonandra-percha diminue graduellement la production.

La même notice nous apprend qu'un autre arbre, également de la famille des Sapotées, Sapota Mulleri, peut fournir un produit identique accepté déjà par l'industrie ; que là* récolte en est très-facile sans sacrifier l'arbre; on entoure la circonférence (totale ou partielle) du tronc avec un bourrelet d'argile à bords relevés, et qui sert de récipient; on incise l'arbre au-dessus jusqu'au liber, et le suc laiteux s'en écoule immédiatement. A Surinam le lait se concrète en six heures. A l'aide d'une addition de 0,6 d'alcool, l'auteur a obtenu de ce lait, altéré pendant le transport, 14 gr. 28 pour 100 de gutta-percha, pure et blanche; la solution alcoolique retenait la matière colorante que M. Bleekrod considère comme de Y acide gallique oxydé. Enfin, il est convaincu que les altérations de la gutta-percha prennent leur origine dans

le suc même, durant sa préparation aux lieux de production t et qu'avant elles, la gutta séparée du liquide aqueux contient un seul principe immédiat. Ce serait un fait important à constater, en vue surtout de prévenir ces altérations primitives, et de ralentir beaucoup les altérations ultérieures, si préjudiciables aux applications de ce produit. [Rép. de chimie, par MM. Wurlz etBarreswil, sept. 1859.)

Historique. — En 1842, le docteur Montgomerie, de Singapore, déposa au bureau médical de Calcutta, puis envoya plus tard à la Compagnie des Indes orientales les premiers échantillons de gutta-percha. Depuis des siècles, les naturels du pays travaillaient grossièrement cette matière en la malaxant à chaud, pour la mettre sous formes de vases usuels; ils en confectionnaient aussi des fouets et des manches de cognées souples et d'une grande ténacité, à froid. Une médaille d'or fut décernée en 1843, par la Société d'encouragement des arts de Londres, au docteur Montgomerie, pour l'introduction de la gutta-percha.

On n'importa dans la Grande-Bretagne que 9000 kilogr. de ce produit en 1845. Les applications se multiplièrent tellement depuis lors, que les quantités importées en Angleterre dépassent 1 000 000 de kilogr. chaque année ; la consommation en France est évaluée à 55 000 kilogr.

%• Composition Immédiate et élémentaire

de la gntta-pereha*

La matière brute est facile à purifier en la dissolvant dans le sulfure de carbone, filtrant (sous une cloche lutée) cette solution trouble et brune : la solution filtrée, limpide et incolore, est évaporée à l'air dans des vases plats en porcelaine ou sur des lames de verre. Après la dessiccation on détache les plaques de la gutta épurée, en les couvrant d'eau froide. Au bout de quelques minutes l'adhérence cesse, et l'on enlève ces plaques sur toute l'étendue que la dissolution occupait, presque toute la matière colorante étrangère étant restée sur le filtre avec une portion de la substance non dissoute.

La gutta purifiée, puis extraite comme nous venons de le dire, est blanche ou très-légèrement teintée de gris, demi -translucide en feuilles minces, opaque en lames épaisses ; ainsi épurée, elle est généralement formée de trois principes immédiats très-différents entre eux quant à leurs propriétés.

Ces trois principes immédiats, que j'ai appelés gutta, albane et fluavilef se sont rencontrés dans les rapports suivants :

Gutta 75 à 82

Albane 49 i 4 4

Floarile 6 à 4

Le premier de ces principes immédiats réunit les propriétés utiles de la gutta-percha normale ou simplement épurée ; la deuxième, Yalbane, substance cristalline, diffère beaucoup des deux autres : elle est blanche, se dissout abondamment dans l'alcool anhydre bouillant, qui la dépose en grande partie, par un refroidissement ménagé, sous forme de cristaux diaphanes, lamelleux, formant des groupes mamelonnés irradiés d'un centre commun. De semblables agglomérations cristallines se forment par la concentration de la solution alcoolique à l'air. De 0°à 100* ï'albane ne manifeste aucun changement, à -f- 160* sa fusion commence, de + 175 à 180° sa diaphanéité est complète; elle a une fluidité oléiforme; par le refroidissement, elle se solidifie en une masse qui se fendille, reste transparente et plus dense que l'eau. L'acide chlorhydrique semble sans action sur Ï'albane, tandis que les acides sulfurique et azotique concentrés (monohydratés) l'attaquent vivement comme la gutta pure et la guttapercha tout entière.

L' albane, résine blanche, est soluble dans la benzine et l'essence de térébenthine, dans le sulfure de carbone, Téther et le chloroforme; ces deux derniers dissolvants la laissent déposer, par l'évaporation, en groupes de lamelles irradiées, l'alcool anhydre bouillant la dissout et la laisse cristallisa par le refroidissement .

La fluavile, résine jaunâtre, est diaphane, un peu plus lourde que l'eau, solide, dure, cassante à 0°; elle s'assouplit par degrés en s'échauffant ; vers 50° centésimaux, elle éprouve une sorte d'amollissement qu'on reconnaît en maintenant le vase incliné; elle ne reprend son niveau qu'en 15 à 20 minutes. A -h 60° elle devient pâteuse ; de 100 à 110* sa fluidité est complète; chauffée davantage, jusqu'à l'ébullition , elle éprouve graduellement une altération profonde, brunit, dégage des vapeurs acides et plusieurs carbures d'hydrogène.

La fluavile est soluble à froid dans l'alcool, l'éther, la benzine, l'essence de térébenthine, le sulfure de carbone, le chloroforme; tous ces dissolvants, évaporés, laissent en résidu la fluavile jaune

GUTTÀ-PERCHA. 24*

amorphe. Elle retient avec force une partie de l'alcool, que Ton en sépare en chauffant assez longtemps le mélange à 100° dans le vide, jusqu'à cessation du boursouflement.

L'albane et la fluavile offrent, dans leurs relations entre elles, une propriété fort remarquable : lorsque , ayant traité à chaud par l'alcool anhydre la g utta -percha divisée, on décante le liquide, qui tient en dissolution les deux substances, par le refroidissement et le repos durant plusieurs jours, il se dépose sur les parois du vase clos, et jusqu'au niveau de la solution, des granules blancs, arrondis, opalins, formés d'une sorte de nucl eus de fluavile diaphane, recouvert d'une incrustation cristalline d'albane. Cette singulière structure se démontre en traitant par l'alcool anhydre froid, qui dissout le nucleus jaunâtre, et laisse la plus grande partie de l'incrustation blanche cristalline.

C'est en traitant la gutta-percha par l'alcool bouillant, à plusieurs reprises, jusqu'à épuisement, que l'on élimine les deux matières résineuses ci-dessus, et que Ton obtient la gutta isolée douée des propriétés utiles.

3* Propriétés de la gutta pore et de la gntta-pereha.

Ces propriétés sont à peu près les mêmes : 1° dans la guttapercha commerciale de première qualité ; 2° dans le produit de son épuration par solution dans le sulfure de carbone, filtration et dessiccation; 3° dans le principe immédiat, la gutta isolée, obtenu après avoir éliminé par des lavages alcooliques les deux principes résinoïdes.

La gutta isolée, pure, qui forme des 0,75 aux 0,82 de la gutta-percha ordinaire, est blanche, translucide en feuilles minces à la température de 100° qui soude toutes ses parties; opaque ou demi - translucide à froid. Dès lors sa texture se manifeste par l'interposition de l'air ou d'un liquide doué d'une réfraction différente de la sienne. En lames minces, à la température de -+- 10 à 30°, elle est souple, tenace, extensible, peu élastique.

En cet état , elle est douée d'une propriété curieuse que j'ai maintes fois constatée et dont il importe de tenir compte dans certaines applications, surtout pour la confection des courroies, lanières et cordes de tirage : parvenue par une traction suffisante aux deux tiers de son extensibilité, elle garde, à quelques centièmes près, sa longueur, qui s'est doublée : sa texture

poreuse est alors transformée en une texture fibreuse, en même temps que sa transparence est devenue plus grande Q.

Chauffée à + 50° et au delà , en lames minces, elle s'amoUit ; son épaisseur augmente, sa surface en longueur et largeur diminue; elle devient de plus en plus adhésive, éprouvant une sorte de fusion pâteuse, vers 100 à 110°, qui permet de la mouler sous toutes les formes; elle reprend ensuite par degrés sa dureté et sa ténacité primitives; elle se fond Vers 130°; chauffée davantage elle entre en ébullition, et distille en donnant une buile pyrogénée accompagnée de gaz carbures.

La gutta, comme les deux autres principes immédiats, s'électrise très-vite par le frottement, conduit mal la chaleur; ordinairement elle surnage l'eau, lorsqu'elle n'a pas subi d'altérations; son poids spécifique d'ailleurs augmente à mesure que la date de son extraction s'éloigne.

La gutta pure est insoluble dans l'eau, l'alcool etl'éther; trèspeu solùble dans la benzine et l'essence de térébenthine à 0°; sa solubilité augmente dans ces deux liquides à mesure que la température s'élève.

Le sulfure de carbone et le chloroforme dissolvent à froid la gutta pure comme la gutta-percha normale. Celle-ci, préalablement débarrassée d'albane et de fluavile par des lavages à l'alcool anhydre et séchée , peut donner à froid, par le sulfure de carbone, une solution qui, évaporée à l'air sur une lame de verre ou une soucoupe de porcelaine, s'en détache spontanément sans qu'on la recouvre d'eau, comme cela est nécessaire pour la dissolution dans le sulfure de carbone de la gutta-percha ordinaire.

Ni les alcalis en solution faible ou forte, ni les acides affaiblis n'attaquent ces deux substances ; mais les acides sulfurique et azotique concentrés attaquent vivement la gutta pure comme la gutta-percha, l'albane et la fluavile.

L'acide chlorhydrique en solution saturée attaque peu à peu

(*) Des phénomènes semblables se produisent à regard de la gutta-percha tout entière de très-bonne qualité; ainsi, une très-mince lanière de celle-ci, ayant 0c«nt ,03 d'épaisseur, 3GfnS60 de large et 20 centimètres de long, soumise à une traction graduée , s'allongea jusqu'à 43 centimètres en supportant un poids de 1098 grammes; l'allongement additionnel fut de moitié moindre, présentant en somme une longueur de 65 centimètres sous un effort total de 2008 grammes. La rupture eut lieu, sous le poids de 2128 grammes, après un nouvel allongement de 1 centimètre ; le retrait ensuite, après la rupture, ne fut que de 4cenl,5; la température de l'air étant de — |— 19°.

la gutta-percha et la gutta pure et les colore en brun (les deux autres principes isolément ne manifestent pas cette réaction).