ET DE DIVERS RÉSIDUS

C'est à M. Deiss que l'on doit les applications du sulfure de carbone à l'extraction manufacturière des huiles et de 'diverses autres matières grasses, neutres ou acidifiées, de la cire, etc., engagées dans des marcs pressés, tourteaux et autres résidus de plusieurs industries. Nous présenterons une énumération sommaire des résidus de ce genre, puis nous d(ninerons la description de l'appareil employé dans plusieurs usines de M. Deiss et de ses concessionnaires en France, en Italie, en Angleterre et en Belgique.

!• Les dépôts bruns dits glycérine goudronneuse, provenant de la saponification sulfurique, préparatoire à la distillation des (icides gras, notamment de l'huile de palme (voyez plus loin les industries stéariques) ; on en extrait dans l'appareil ci-après décrit 18 à 20 pour 100 d'acides gras, naguère perdus et maintenant obtenus tout préparés pour la distillation. Ces dépôts doivent être (ainsi que les cambouis, graisses de cuisine, etc.) mélangés avec de la sciure de bois, afin de faciliter la filtration du dissolvant.

2* Les cambouis bruns provenant des substances grasses employées au graissage des essieux de wagons et autres voitures ; ces résidus doivent être d'abord traités à chaud par l'acide sulfurique, lavés et séchés pour décomposer l'émulsion savonneuse et mettre à nu la matière grasse.

3* Les étoupes et chiffons gras qui ont servi au nettoyage et au graissage des parties frottanteis des machuies sur les chemins de fer, dans les filatures, etc. Ces filaments et lambeaux de tissus sont assez perméables pour être traités par le sulfure de carbone sans mélange de sciure de bois. On réalise ainsi un triple avantage en utilisant des matières grasses autrefois perdues, rendant propres à un nouveau service les filaments et tissus, enfin prévenant les dangers d'incendie toujours imminents, lorsque ces étoupes et chiffons imprégnés de corpfs gras, au lieu d'être renfermés dans des vases de tôle, puis expédiés à l'usine de dégraissage, étaient abandonnés en tas plus ou moins volumineux dans les coins des

ateliers, et absorbaient assez énergiquement l'oxygène de l'air pour s'enflammer spontanément.

i? Les résidus lavés et pressés de Textraction de la cire d'abeilles, qui étaient vendus comme engrais 18 à 20 fr. les 100 kilogrammes; pour cet usage ils ont tout autant et plus d'efficacité après qu'on en a extrait pour une valeur double d'une cire jaune, applicable au frottage des meubles, des parquets et cairelages.

5** Les sciures de bois après qu'elles ont servi à filtrer les builes de graines épurées par l'acide sulfurique ; les tourteaux de ces sciures fortement pressées cèdent encore 15 à 18 pour 100 de leur poids.

& Les fèces acides ou dépôts boueux des huiles battues avec 25 pour 100 d'acide sulfurique; ces dépôts contiennent 50 pour 100 d'huile que le sulfure de carbone extrait après qu'on les a lavés à l'eau bouillante, afin de décomposer les acides sulfuriques gras, séchés, puis mélangés avec la sciure.

7® Les fragments d'os des animaux de boucherie provenant de la consommation des viandes alimentaires ; ces débris osseux, ramassés dans les rues ou recueillis chez les particuliers et dans divers établissements, constituent la matière première de la fabrication du noir animal ; on en récolte annuellement en France plus de 20 millions de kilogrammes, qui, après avoir fourni de la graisse, puis du charbon d'os, retournent à l'agriculture sous le nom de noir des raffineries^ comme nous le verrons à la fin du II* volume. Ce que nous devons seulement dire ici, c^est qu'au lieu d'obtenir par les moyens usuels environ 7 de graisse de 100 d'os gras, on en extrait à l'aide du sulfure de carbone 10 à 12 (voyez plus loin les dispositions particulières pour leur traitement dans Tappareil Deiss).

8* Les tourteaux des graines oléagineuses (colza, sésame, œillette, pavot, cameline, lin, arachide), toutes les fois que diverses circonstances ne permettent pas de les utiliser pour nourrir et engraisser les animaux (*); en tout cas, avant de soumettre les tourteaux à l'action du sulfure de carbone, on doit les concasser au moyen de cylindres cannelés en fragments gros comme la moitié d'une noix : ils présentent en cet état une surface suffisante pour que leur épuisement soit complet.

Si les tourteaux épuisés de matière huileuse par le sulfure de carbone sont impropres à la nourriture des animaux, ils sont au contraire plus favorables à l'alimentation des plantes, car les proportions de substances azotées et salines (des phosphates notamment) s'y trouvent naturelle-

(*] En réunissant à la récolte moyenne d*environ 364 000 000 de kiiogr. les quantités importées, 100 à 119 millions, on traite annuellement en France 480 millions de kilogr. de ces graines oléagineuses. La mise en consommation des graines étrangères a été, en 1863, de 105 658 917 kilogr. d'après nos états de douanes.

EXTRACTION DES HUILES ET GRAISSES DES TOURTEAUX. iDl

ment accraes ; enfin, ni les huiles raocies enlevées par ce traitement, ni les moisissures et leurs séminules détruites sous l'influence toxique du sulfure de carbone, ne peuvent plus exercer sur les plantes les fâcheux effets que l'on a parfois constatés dans l'emploi, comme engrais, de tourteaux emmagasinés depuis longtemps.

Les tourteaux de graines oléagineuses qui n'ont subi qu'une seule pression semblent offrir plus d'avantage dans le traitement par le sulfure que ceux qu'on a soumis à une double pression à chaud ; en effet, l'extraction mécanique donne dès la première pression la plus grande partie de l'huile ; en outre, pour obtenir environ la moitié de ce qui reste, il faut rebatlre les tourteaux et les chauffer avant de les livrer à la deuxième expression : on dépense donc plus que la première fois et l'on obtient moins de produit, celui-ci ayant, même à poids égal, une valeur moindre.

Le procédé chimique ne coûte pas plus lorsqu'il s'applique aux tourteaux de l'*, 2* ou 3* expression : or dans le premier cas on recueille 20 ceatiomes d*huile environ, au lieu de 10 que l'on obtient après la 2*^ expression ; Texcédant n'occasionne donc sensiblement aucun frais, tandis qu'il aurait nécessité par le moyen mécanique une dépense au moins égale à celle de la l** opération. On en peut conclure que, lorsque le résidu de Textraction chimique sera, comme engrais, apprécié par les (niltivateurs à sa valeur réelle, la méthode la plus avantageuse consisterti dans le traitement des tourteaux par le sulfure de carbone après une première expression (*).

9* Les pains de crelon (résidus de la pression des suifs bruts fondus ) retenant 20 centièmes de suif, que l'on extrait en les traitant par le sulfure de carbone comme les tourteaux de graines.

10* Les détritus de cacao rejetés de la préparation alimentaire et dont on peut extraire par le même dissolvant ce qui reste de la substance butyreuse (beurrée de cacao).

il* Les résidus ou marcs d'olives ; on trouve ces résidus sous deux états différents, suivant le système adopté pour extraire l'huile da olives en Italie, où les plus grandes masses de ces résidus se rencontrent ; une partie est actuellement exploitée à l'aide du sulfure de carbone par les procédés et avec les appareils de M. Deiss ci- après décrits:

Le résidu des olives simplement écrasées et pressées est nommé sanza. Cette matière, la plus abondante, contient, outre la pulpe du fruit, les

n U quantité de tourteaux, deux foid pressés, journellement obtenue à Marseille s'élèye à ^«)000 lulogr , représentaat au moins 20000 kilogr. d'huile, ou, pour une année de travail <le 300 joori, 6 millions de kilogr. H. Deiss a monté une usine dans celte localité pour traiter R le ralfure de carbone les tourteaux oléagineux.

noyaux qui en augmentent le volume et le poids sans rien ajouter à leur rendement (*).

La seconde sorte de marc d*oIiyes est désignée en Italie sous le nom de buccia; voici comment on Tobtient :

Les fabricants (frullini) d'huile de recense achètent les marcs dits sanza, les soumettent dans Teau à une ébuUition qui permet d'en séparer les noyaux; ceux-ci en eiïet tombent au fond de la chaudière, la pulpe demeurée en suspension dans le liquide est jetée sur un tamis, puis portée à la presse. Quoique une certaine quantité d^huile soit entraînée avec Teau par la pression, le marc, résidu compacte, ne renfermant pas de noyaux, contient plus de matière huileuse que la sanza : de lu vient que les marcs séchés (buccia)^ brûlant avec une grande flamme, servent en Italie de combustible ; que dans plusieurs localités on la met en réserve pour faire des feux de joie à l'occasion des fêtes, nombreuses en ce pays ; aussi son prix dépasse4-il souvent la valeur vénale de 18 à 20 centièmes d'huile qui s'y trouvent contenus; on s'en procure donc assez difficilement des quantités considérables au prix qui permet d'en extraire avec avantage l'huile par le sulfure de carbone. Ces motifs ont décidé M. Deiss à faire construire pour Texploitation de MM. Daninos et C*% à Pise, des appareils très-grands, afin de traiter principalement la sanza, qui ne renferme pas plus de 12 pour 100 d'huile. Le vase extracteur de ces appareils a une capacité de 21 mètres cubes, et peut traiter à la fois 1 2 500 kilogrammes de sanza ; les deux appareils contenant 25 000 kilogrammes donnent en 50 heures 2500 à 2700 kilogrammes d'huile.

Le rendement du marc dit buccia desséché s'élève de 22 à 25 pour 100 (parfois à 28 centièmes lorsqu'il vient des Calabres, où l'expression des olives triturées est moins énergique). Nous décrivons ci-après un de ces grands appareils ; nous ajouterons ensuite quelques nouvelles indications sur les moyens d'approvisionnement des matières premières et les applications des produits.

Les dispositions principales de l'ensemble d'un appareil sont indiquées par les deux figures ci-contre, représentant une coupe verticale et un plan de l'extracteur, du récipient, du condensateur et de la chaudière a distiller (**).

(') L'amande renfermée dans ces noyaux contient une huile que le sulfure de carbone poorrait atteindre et dissoudre, si les noyaux étaient casf es ; mais on évite de pousser jusque-li le broyage dans la première opération, afin de prévenir un mélange de Thuile de noyaux, plu* susceptible de rancir, avec Thuile bien meilleure sécrétée dans la pulpe (péricarpe chamu) des olives.

(**) L'appareil de laboratoire que M. Payen a fait connaître réalise la filtralion et U àhtilli' tion continues. Il peut donner une idée exacte de la théorie de cette extraction économiqui! en grand (voyez le Bulletin de la Sociélé <C encouragement, t. XLIII (184i), p. 45d; *• ^^^ ^1845), p. 535, et le Précis de chimie industrielle, t. II, p. 52i, 4- édition).

Quaot aux générateurs de la vapeur d'eau qui doit transmettre toute la^cbaleur nécessaire à raison de 100 kilogrammes au moins pour distiller 650 kilogrammes de sulfure de carbone, outre les quantités qui Fig. 18.

■>!' M cl t9 — Cnod ippireïl de H. Debi pour J'eilraclion âti maliicti gra^ws des tourteaui et aulrci réiidiu fit Le iuKure de cirbone.

'^«neot à éliminer les dernières portions de ce sulfure retenues par les nulles, pour vaporiser également ce qui reste interposé dans les marcs ^près la Gltralion et l'égouttage, enfin pour écliaufTer parfois le même

dissolvant pendant la fiitration et transmettre la force mécanique aux pompes aspirantes et foulantes, ces générateurs doivent être installes dans un bâtiment isolé (chez MM. Daninos ils sont distants de 28 m^ très), afin d'éviter toute chance de communication de la vapeur inflammable du sulfure de carbone avec les foyers.

A, récipient en maçonnerie enduite de ciment romain (qui dépasse à Tun des bouts le réfrigérant 1 superposé); vers cette extrémité se trouve un trou d*homme, habituellement clos ; dans ce récipient aboutissent le tube commun J du réfrigérant et le tube aspirateur H' des pompes H; la longueur totale du récipient est de 6'",60y sa largeur de 2 mètres et sa profondeur de l'^jSO.

Toute la partie de ce récipient (contenant 25 mètres cubes) qui peut se remplir de sulfure de carbone et d'eau est doublée de plomb {*).

B, extracteur à couvercle bombé en tôle; les bords rabattus de cet extracteur sont fortement serrés contre les bords du couvercle à l'aide d'une double bride et de boulons articulés qui maintiennent la fermeture hermétique. Le vase extracteur a une capacité de 21 000 litres el |)eut recevoir 12 500 kilogrammes de sanza; au-dessus de son fond, à 1 5 centimètres, est disposé un faux fond mobile troué comme une écumoire, formé de plaques juxtaposées, maintenu par des tasseaux et patins en tôle plombée; dans l'intervalle entre le fond et le faux fond, un serpentin troué, mis à volonté en communication par des robinets avec le tube commun abducteur de la vapeur d'eau des générateurs, permet d'introduire cette vapeur au travers du marc après l'égouttage du sulfure de carbone.

Un 2* faux fond mobile, troué également, formé de plaques juxtaposées reposant sur des tasseaux ou appuis fixés aux parois latérales, limite la hauteur de la sanza et régularise le niveau de la couche supérieure aux deux extrémités de ce faux fond, à 50 centimètres des parois; deux ouvertures circulaires reçoivent un tube trop-plein recourbé. Ce? tubes, traversant la paroi latérale, se prolongent et aboutissent à la chaudière distillatoire D, où ils conduisent tout le sulfure de carbone liquide plus ou moins chargé d'huile, à mesure que, refoulé par \^ pompes et ayant traversé la masse des marcs à épuiser, son niveau dépasse un peu le faux fond supérieur.

Immédiatement au-dessous du couvercle sont fixés aux parois de 1 «ï* tracteur neuf gros tubes (de 20 centimètres de diamètre, réduits à IScen-

(•) Suivant les dispositions de Tappareil construit par M. Deiss, à Pantin, prè« ^c ^*"*[ le récipient, de même que l'enveloppe du réfrigérant, ainsi que la chaudière distillatoire, son construits en tôle. Hs se soutiennent sans maçonnerie et leurs parois externes sont de loQ parts accessibles; quant a Textracleur, qui peut recevoir des résidus acides de répanlKW ^ kuiles, dits glycérineê goudronneuses, etc., les parois et le fond sont en plomb, le coopère seul est en tôle.

timètres à l'antre bout) faisant fonction de cols de chapiteau, conduisant la Tapeur aux serpentins du réfrigérant.

Entre le fond et le faux fond de Textracteur et à ses deux extrémités aboutissent les tubes ouverts des deux pompes H, H, qui puisent Te sulfure de carbone dans le réservoir A, pour le refouler et le faire filtrer de bas en haut dans l'extracteur. Au fond même de Textracteur est adapté on tube BB' qui aboutit au récipient, de sorte qu'en ouvrant le robinet posé sur le trajet de ce tube, on vide l'extracteur, et le sulfure resté dans la masse de sanza après son épuisement retourne au récipient. Aux deux extrémités du fond de l'extracteur sont disposés deux autres tubes devidange, munis de robinets que l'on ouvre loi*squ'il s'agit de faire écouler au dehors les eaux de lavage et l'eau de la vapeur condensée.

Les neuf serpentins qui reçoivent les extrémités des neuf cols de^ cygne partant du haut de l'extracteur reçoivent également par un ajutagebifui'qué eé les neuf cols, de cygne correspondant, par leur autre bout éyasé, au couvercle bombé de la chaudière distillatoire D ; c'est ainsi que la vapeur de sulfure de carbone formée dans cette chaudière se rend aux 9 serpentins communs, et que le produit de toutes les condensations se rassemble dans le récipient, d*où il est repris à volonlé par les 2 pompes pour de nouvelles opérations.

Ihns ce récipient A on maintient une couche d'eau qui, surnageant le^ sulfure de carbone, prévient la diffusion de ce liquide volatil dans Tairdes ateliers.

La chaudière distillatoire D a 3°',50 de long, l'",65 de large et 40* centimètres de profondeur (non compris le bombement du couvercle);, elle contient 1 800 litres à demi remplie; recevant, pendant toute la* durée de la filtration au travers de l'extracteur, le liquide qui débordepar les 2 tubes trop-pleins^ elle vaporise le dissolvant et retient la matière grasse, fixe à cette température de + 48° environ. Le chauffage du li({nide contenu dans cette chaudière s'effectue à l'aide de deux tubesqui circulent au fond, recevant aux deux bouts la vapeur d'eau du tubecommun F et reconduisant l'eau de condensation aux générateurs ; deux autres tubes partant de la même bifurcation à chaque extrémité de la* duudière évaporatoire introduisent à volonté, par l'ouverture de leursn)binets, la vapeur d'eau sortant libre d'une multitude de trous pratiquésdans toute leur étendue, lorsqu'il s'agit, à la fin de la distillation par une élévation de la température à 100° et l'espace que renouvelle l'excès de vapeur d'eau, de chasser les dernières traces de sulfure retenues par la substance huileuse.

Les dispositions et fonctions principales de cet appareil étant indi* <iuées, nous allons reprendre la description des opérations qui s'y effectuent.

On commence par charger dans Textracteur B sur le l*^"^ faux fond, et jusqu'à la hauteur du 2*, les marcs d'olives desséchés et divisés au poiol convenable; le 2* faux fond étant alors posé et maintenu par quelques houFons à clavettes, on assujettit le couvercle de l'extracteur à l'aide des boulons à vis fortement serrés. Alors le sulfure de carbone estpuisédans le récipient et refoulé par les pompes hh; entrant sous le 1*' faux fond aux deux extrémités de l'extracteur, ce liquide monte graduellement au travers de la masse ; en se chargeant de la matière graçse il devient plus léger (*), en sorte que l'épuisement est d'autant plus méthodique que les couches liquides superposées ne tendent nullement à se confondre. On reconnaît que l'épuisement est terminé soit à la durée de la filtntion, soit au moyen d'un manchon en cristal interposé sur le trajet des 2 tubes trop-pleins, car, la matière colorante du marc d*olives enlevée avec l'huile donnant une teinte brun-verdâtre au sulfure de carbone, lorsque ce liquide coule sensiblement incolore, c'est parce qu'il n'entraîne plus de matière grasse. On ouvre alors le robiuet qui par le tube b laisse retourner au récipient A le liquide interposé.

Lors même que ce liquide contiendrait encore de la substance huileuse, celle-ci ne serait pas perdue, puisque le même liquide doit senir pour une filtration suivante.

Lorsque l'écoulement et Tégouttage sont terminés, on injecte par les tubes troués en serpentins sous le 1" faux fond de nombreux jets de vapeur d'eau qui élève bientôt à 100® par sa condensation la température de toute la masse et vaporise le sulfure de carbone interposé ; l'excès de vapeur d'eau, passant à son tour dans les 9 cols de cygne et les serpentins réfrigérants, se condense et s'écoule liquide dans le même récipient A que le sulfure de carbone, dont cette eau de condensation se sépare en vertu de sa légèreté relative à l'aide de trop-pleins.

La montée du sulfure dans l'extracteur dure 8 heures pour le remplir; il faut 4 heures de filtration pour épuiser les marcs ; le retour du sulfure au récipient dure 2 heures, la vaporisation du sulfure pour en débarrasser riiuile exige 8 à 12 heures.

Les marcs d'olives ayant été ainsi épuisés de matière grasse et de sulfure, on ouvre les robinets des 2 tubes de vidange, pour laisser écouler au dehors l'eau de condensation ; il ne reste plus qu'à enlever le couvercle et les plaques trouées formant le faux fond supérieur, pour vider k vase extracteur, le nettoyer et recommencer une autre opération. Le ^^ sidu est desséché en retendant à l'air sur un dallage ou sur une cbennnée traînante.

Lorsque l'on effectue dans deux appareils d'égales dimensions deux

(*) La densité de Tliuile étant h peu près 0,000, tan iis que celle du suirure de carbone esl

opérations semblables eu 30 heures, 25 000 kilogrammes de sanza ainsi traités donnent 2500 kilogrammes d'huile (*) ; on obtient à peu près le double d(i ce produit lorsque Ton peut se procurer de la buccia, et dans ce cas le résidu, ne contenant pas la matière ligneuse des noyaux, a plus de valeur comme engrais ; il est d'autant mieux utilisé qu'on peut le faire servir de litière dans les étables et d'excipient des urines.

Quant au produit principal, l'huile extraite par ce procédé, on l'emploie avantageusement pour fabriquer avec la soude un savon dur d'excellente qualité, dont la nuance verdâtrc est une sorte de cachet de pureté; ce savon, moulé sous une forme cubique, reçoit par la pression ane marque de fabrique de nature à garantir son origine et prévenir les falsifications {**).

Ce n'est pas seulement dans la partie septentrionale de l'Italie que cette industrie peut être profitable ; d'énormes quantités de marcs d'olives sont perdues chaque année dans les Calabres, en Algérie, en Espagne comme aux environs de Marseille; on pourrait compter par centaines de millions de kilogrammes les quantités de matière première de ce genre à utiliser suivant l'ingénieuse méthode de M. Deiss.

Le dégraissage des os^ ou l'extraction par ce procédé de la matière grasse contenue dans toutes les cavités des os creux ou spongieux^ pffre cet avantage particulier que ces résidus de la consommation de la viande de boucherie, lors même qu'ils ont été desséchés à l'air, cèdent au sulfure de carbone la plus grande partie de la matière grasse infiltrée dans Tépaisseur des parois osseuses, tandis que dans cet état le moyen usuel de dégraissage par l'eau bouillante laisse perdre toute cette graisse infiltrée.

Le traitement dans l'appareil Deiss des os concassés exige pour être complètement efficace que la température du dissolvant soit élevée à 4-40*C', ce qui est très-facile en injectant à volonté la vapeur dans le Inbe à retour d'eau qui rampe en serpentant au fond de l'extracteur.

Quant aux os résidus de cette opération, ils sont très-bien appropriés i la fabrication du noir animal (voyez à la fin du II'' volume) ; il en serait autrement, si l'on voulait les faire servir à la préparation de la gélatine. On a constaté en effet que, sous les influences combinées du sulfure

(*) Le résidu sec de la sanza est employé à Pise comme combustible pour chauffer les iréné- «leurs qui fiournissent sous la pression de 3 à '4 atmosphères toute la vapeur utile à 1 opé-

(") Ce savon offre TaTantagc que Ton rencontre bien rarement aujourd'hui d'être compléteinenl exempt de substance grasse étrangère à 1 huile d'olircs ; il a été reconnu dans divers «■«pltts préférable è la plupart des nombreuses variétés de savons fabriqués avec des matières P*saa de toute nature, de qualité inférieure, sous ce rapport, à l'huile pure d'olives Le savon obtenu par les nouveaux procédés avec l'huile naguère perdue est livré avec hénéBee aiî Pni de 72 fr. (escompte de 10 pour 100 déduit) les 100 kUogr.

lus PRÉCIS DE CUIUIE L\DUSTitlELLË.

■de carbone et de la Tapeur d'eau à la température de 100°, la matière oi^nique des os éprouve une altération qui la rend friable après Ka transformation en gélatine par l'eau bouillante et sa dessiccation; maii la fabrication du charbon d'os suffit bien au delà pour l'emploi de ca résidus, car la consommation elle-même de ce cbarbon ou noir animal dans les sucreries n'est limitée, en France, que par les quantités d'os dont on peut disposer tous les ans.

Cette altération de la matière organique parait être du même genre que celle qu'éprouvaient les filaments de ia laine lorsqu'on a vouId essayer Je les dégraisser par le procédé ci-dessous décrit : M. Moîson est parvenu à résoudre ce problème industriel en évitant de porter à 1 00* la température de la substance textile en contact avec le sulfure et la vapeur d'eau (voyez ci-après).

Dégraissage des laines par le sulfure de carbone. — Voici comment on effectue ce dégraissage dans l'usine de MM. Moison et Jérôme, près <de Mouy (Oise), à l'aide d'un appareil offrant les dispositions qu'indique lia figure ci-dessous.

; Fig. 90. — Appareil d« MM- HaiHiii Cl JérSme pour le décraiuige du biiicipar le lulfun de oriMK-

A, cylindre en fonte qui se ferme hermétiquement au moyen d'un couvercle portant une rainure circulaire près de ses bords, remplie"" . plomb et que l'on serre fortement par des boulons à élriers articulés ; il est muni d'une double enveloppe en tôle dans laquelle circule à valoaUi ■ la vapeur d'eau.

A quelques centimètres au-dessus du fond de ce vase cylindrique, se . trouve un faui fond troué comme une écumoire ou un grillage en îonli '.sur lequel repose la laine à dégraisser ; un autre disque en fonte égale-

EXTRACTION DES HUILES ET GRAISSES DES TOURTEAUX. i9d

ment troué est fixé à trois tiges en fer filetées à leur partie supérieure, glissant chacune dans une boite à étoupe adaptée sur le couvercle eu foute perforé à ces trois points. Ce disque sert à comprimer la laine par les trois vis et leurs écrous qui, tournant à volonté sous un bâti en fer cramponné sur les rebords du cylindre, forment une véritable presse. Le vase extracteur cylindrique A est rempli avec 100 kilogrammes de laine qui se trouve réduite à la moitié de son volume par la pression. Une pompe aspirante et foulante C en fonte, à piston plein, puise le sulfure de carbone dans le récipient en tôle D par son tube d'aspiration et le conduit, par le tube de refoulement, sous le faux fond à claire-voie du vase extracteur; un tube à moitié de la hauteur de ce vase conduit le liquide chargé de substance grasse, goudronneuse ou résineuse, après sa Gllration ascendante, dans une chaudière distillatoire B chauffée par la vapeur au moyen d'un serpentin en fer creux à retour d'eau ; un robinet adapté au fond de cette chaudière sert à soutirer les corps gras, goudronneux ou résineux, après la distillation et le barbotage de la va|)eur d'eau.

Un second serpentin semblable au premier, mais troué, est disposé entre les spires du premier : il sert à injecter la vapeur afin de chasser les dernières traces de sulfure de carbone avant le soutirage des matières grasses.

Un serpentin en hélice placé dans le réfrigérant J reçoit de la chaudière distillatoire par un tube la vapeur de sulfure qui s'y condense, et reproduit le sulfure liquide immédiatement écoulé dans le récipient commun D, par l'extrémité du tube sortant de Tenveloppe ; la pompe aspirante et soufflante E puise l'air dans le récipient B au-dessus du liquide et refoule cet air par le tube supérieur dans un tuyau réfrigérant, circulant autour de l'atelier, afin de condenser le sulfure entraîné, avant de faire passer cet air dans un tube réchauffeur M à double enveloppe où circule de l'eau chaude, et lui faire traverser ensuite à la température de 70** la laine comprimée dans le vase extracteur ; l'air chaud vaporise le sulfure interposé dans cette laine, d'où il se rend dans le serpentin II, qui laisse écouler le sulfure condensé dans le récipient commun D.

Ud gazomètre à contre-poids G communique avec tout l'appareil par ou tube adapté au récipient D, au-dessus du niveau du liquide : il oiïrc un espace variable servant de compensateur. Entre l'extracteur A et la chaudière B, ainsi que près des deux bouts des serpentins verticaux, se trouvent, aux points H, N, 0, de courts manchons en cristal (dont le joint est rendu étanche par un vernis alcoolique de gomme laque) servant à reconnaître la nuance du liquide et l'avancement de l'opération. ^è$ de chacun des deux manchons, sous le tube, un très-petit robinet permet de faire tomber quelques gouttes du sulfure de carbone sur une

lame de verre et de reconnaître le moment où il n'entratne plus de matière grasse. Les robinets ar, y, entre le récipient et la pompe et entre l'extracteur et le serpentin H, sont à 3 eaux, de sorte qu'en ouvrant pour chacun la section qui donne libre accès à Tair atmosphérique, on fait circuler au travers de la masse de laine cet air aspiré en x et expulsé en y, où est adapté un tube qui porte au dehors de Taielier la vapeur de sulfure de carbone enlevée à la laine.

Nous allons résumer les opérations effectuées dans cet appareil :

La laine sèche étant mise et comprimée dans Textracteur A, hermétiquement clos, on fait infiltrer par la pompe C, dans la masse de laioe de bas en haut, le sulfure de carbone; ce liquide déborde au-dessus du 2* faux fond et s'écoule par le tube trop-plein dans la chaudière B. Lorsqu'on voit dans le manchon en cristal le liquide couler incolore, on tire par le petit robinet quelques gouttes sur une lame de verre; si, celle-ci ne se recouvre plus, après Tévaporation, d'une tache graisseuse, l'épuisement est achevé.

A mesure que le liquide s*est rendu dans la chaudière B, il est distillé, la condensation de sa vapeur ramène le sulfure de carbone dans le récipient D ; le dégraissage étant complet et l'égouttage effectué par le robinet y, il importe beaucoup d'éliminer tout le sulfure, dont la laine reste imprégnée. La pompe C ayant cessé d'agir et ses robinets étant fermés, on met en mouvement la machine soufflante E ; dès les premiers coups de piston la plus grande partie du liquide encore interposé esl refoulée par le tube y et le serpentin H dans le récipient D. Lorsque par le manchon N on ne voit plus couler de liquide, on échauffe à 70* par un courant de vapeur la double enveloppe M, dans laquelle passe le tube T amenant l'air insufflé, qui, après avoir circulé autour de l'usine et dans un réfrigérant spécial, s'est dépouillé de la plus grande partie de la vapeur de sulfure de carbone dont il était chargé. Cet air à la température de 70"*, pénétrant dans l'extracteur, au travers de la substance textile, volatilise le sulfure de carbone y adhérent, puis le dépose condensé dans le serpentin H, qui le conduit au récipient commun D. Celte circulation de l'air alternativement refroidi, puis réchauffé, dure cnvut)n 3 heures. Vers la fin, on fait circuler de l'air pur aspiré par le robinet à 3 eaux x, refoulé au travers de la laine et s'échappant par le 2* robmcl à 3 eaux y, qui le dirige par un tube vertical au-dessus de la toiture. On peut alors retirer la laine sèche et dégraissée du vase extracteur; il ^^ reste plus qu'à en extraire par un battage et le blutage la poussière entraînant de menus débris laineux employés comme engrais (*).

On nettoie ainsi les laines goudronnées, naguère perdues, provenant

(•) Les très-courls brins de la tonte des drops (tontissc} forment un excellent engrais. ■■ on s'en sert quelquefois dans le foulage des drap?, afin d augmenter le poids de eeux-^*

des marques de moutons (*) ; on dégraisse économiquement les déchets laineux du débourrage des cardes ; les huiles et autres matières grasses extraites (environ 30 pour 100) serrent à fabriquer des savons.

Quant aux laines provenant des marques de moutons avec des peintures à l'huile lithargirée, le sulfure de carbone ne pourrait dissoudre rhuile unie à Toxyde de plomb : on doit donc éliminer ces laines par un triage à la main et les réunir aux engrais.

Les laines les plus blanches des débourrages de cardes se vendent, après le nettoyage, de 3 à 5 fr. le kilogr., lorsque les laines neuves valent de 5 à 7 fr. ; les laines bleues mises à part se vendent 2 fr. 50. On remarque que les laines de cette catégorie, bleues, violettes ou roses, conservent leurs nuances après le traitement pair le sulfure de carbone (**).

A Taide d'un appareil analogue à celui de M. Deiss, M. Moussu a pu extraire des grès imprégnés de bitume, exploités près de Forcalquier, 12 centièmes de bitume pur normal, tandis qu'on en obtient seulement 1 à 8, sensiblement altéré, par le procédé de la distillation, qui laisse un résidu charbonneux.

L'appareil de M. Moussu se compose d'un réservoir clos 1, pi. II, à sulfure de carbone, surmonté d'un réfrigérant 2, formé de deux doubles cylindres concentriques portant des renflements annulaires à leurs parties supérieures et inférieures, baignés dans l'eau, se renouvelant de bas en haut. Le réfrigérant reçoit par les tubes e la vapeur de sulfure de carbone que lui envoient les deux filtres 4 et 4' à la fin des opérations. Les ren- Oements annulaires de la partie inférieure du serpentin 2 sont en communication par deux tubes bifurques réunis et terminés en siphons renversés w, laissant écouler le sulfure de carbone condensé dans le réservoir 1. Celui-ci est alimenté à volonté de sulfure de carbone par deux robinets inférieurs b' et les deux tubes b ; les filtres 4 et 4' sont chargés de roches bitumineuses, sur des faux fonds percés de trous. La filtration s'efTectuant de bas en haut, le liquide arrive par les tubes c dans le fond de la chaudière 3. Lorsque celle-ci est pleine, on élimine le sulfure de carbone en le vaporisant au moyen du serpentin t chauffé par la vapeur arrivant d'un générateur. La vapeur de sulfure de carbone s'élève par le ^ a dans la partie supérieure du réfrigérant, où elle se condense; le uquide produit retourne au réservoir 1 pour servir de nouveau.

(*] Ces mariiiaes, trailées à part, donnent des goudrons, employés comme combustibles mêlés *n coke mena on etcarlnlles.

(*') Lorsque les Isines à traiter se trouvent plus ou moins chargées de chaux ou plutôt de cluQx onie aui acides ms, un lavage avec Teau acidulée par l'acide chlorhydrique, puis avec «B exeès d'eau pure (eimn une dessiccation suffisante], mettant la substance grasse en liberté, serait très-fiiToiabie â l'action du sulfure de carbone.

Le produit bitumineux resté dans la chaudière 3 est extrait par le robinet r. Les matières épuisées dans les filtres restent imprégnées de sulfure de carbone, dont on les débarrasse en injectant de la yapeur d'eau par les tubes et robinets GH, H'. La vapeur de sulfure de carbone engeodrée ainsi se dégage par les tubes E qui la conduisent au condenseur 2, où elle se liquéfie. On yide alternativement par les portes 5 les filtres i et 4' des matières épuisées, et on les recharge par en haut. Au moyen d*une pompe à air on peut faire le vide dans chacun des filtres par les tuyaux J J, afin de déterminer le chargement de sulfure de carbone, ou dans la chaudière d. La légende ci-dessous coipplète les détails de l'appareil Moussu.

DUM&TRB DES TOTAUX «:t( HILLIHftTRES.

100 A, tuyau conduisant la vapeur de sulfure dans la doulile eaveloppe du

condenseur.

45 BB, tuyau conduisant le sulfure du réservoir au fond des filtres. 45 ce, tuyaux trop-plein des flitres conduisant le mélange de sulfure et bitume

dans la chaudière.

45 DD, tuyaux plongeurs conduisant au fond dd la chaudière le liquide arrivanl

par les tuyaux GG.

45 E£, tuyaux conduisant dans le condenseur la vapeur qui peut se trouver dans

les filtres.

80 F, tuyau général de vapeur.

45 GG, tuyaux conduisant la vapeur dans la double enveloppe des filtres.

HII| robinet permettant Tintroduction de la vapeur dans le fond des filtres. II, soupape de retour d'eau de la double enveloppe des filtres. 80 JJ, tuyaux allant à la pompe à air afin de pouvoir faire le vide dans les

filtres.

80 K, tuyaux allant à la pompe à air afin de pouvoir faire le vide dans la chaudière.

L, robinets d'eau pour l'arrivée d*eau et la vidange du condenseur. 45 M, arrivée d'eau au condenseur.

45 If, vidange du condenseur.

0, indicateur de niveau de la chaudière. P, indicateur de niveau du réservoir.

Q, éprouvette.

R, robinet de vidange des bitumes.

•80 Sj tuyau de refoulement de la pompe à air dans le condenseur. T, serpentin servant à chauffer le liquide.

U, tubes recourbés laissant écouler le sulfure de carbone condensé et formant fermeture hydraulique.

PfiOTOCHLORCRE DE SOUFRE

Ce composé Cl S', deuxième agent d'un procédé de sulfuration ou de vulcanisation du caoutchouc, est, à la température ordinaire, liquide, jaune, légèrement orangé; son odeur est désagréable. Le poids spécifique (lu protocblorure de soufre est égal à 1,687; il bout à -f- 138°, et sa tapeur a un poids plus de 4 fois 1/2 aussi grand que celui de l'air, ou «gïlà 4,67, l'air pesant 1. Mis en présence de feau, le protocblorure ie soufie est décomposé : il se forme de l'acide chlorhydriquc et des acides oxygénés du soufre qui se décomposent promptcment en acide sulfureux et soufre.

Voici comment on prépare ce chlorure.

Fig. M. — Appireil pour II pr^pimlion du prolDcblorure ie ioufrc.

Dans un ballon A (fig. 51), monté sur un fourneau chauffé au char- Wou au gaz, on dégage, lentement, du chlore au moyen du bîosyde ^e manganèse et de l'acide cblorhydrique (voyez cette réaction, qui est indiquée plus loin); le chlore galeux passe dans un flacon de lavage B, *i il traverse un« couche d'eau ; il se rend ensuite, par un tube re- «nurbé, dans un ballon vide C, et se dirige dans un tube D plein

!204 PRÉCIS DE GUmiË INDUSTRIELLE.

de chlorure de calcium en fragmeats, où il éprouve une dessiccation complète.

Le chlore sec passe alors, par un tube recourbé, dans une cornue E contenant du soufre fondu préalablement et entretenu par une lampe à la température de 125 à 130**. Le gaz, arrivant tout près de la superficie du soufre, y rencontre la vapeur de ce corps, s'y combine, et en entraîne un petit excès ; le mélange se rend dans un ballon F, où la condensation s'opère sous rinfiiuencc d'un courant d'eau froide fourni par un réservoir à robinet. L'air et le gaz en excès peuvent se dégager par le tube qui surmonte le ballon et qui se rend dans la cheminée ou sous une hotte.

On continue l'opération jusqu'à ce que le chlore cesse de se dégager, s'il se trouve un excès de soufre dans la cornue; il est facile de calcaler d'avance ces quantités, puisqu'on sait que 1 équivalent de chlore pesant 443,20 s'unit à 2 équivalents de soufre pesant 400, dont une légère quantité excédante est entraînée.

La purification du chlorure de soufre obtenu est facile : il suffit de distiller ce liquide dans une cornue séchée d'avance et de recevoir le produit dans un ballon également sec : le protochlorure seul passe à la distillation, tandis que le soufre, moins volatil, reste dans la cornue. On conserve ce liquide distillé dans des flacons bien bouchés à l'émeri.

Le soufre peut s'unir avec une proportion double de chlore ; le composé qu'il forme ainsi, et qui se produit accidentellement pendant la fabrication du chlorure double d'aluminium et de sodium (voyez plus loin la Fabrication de V aluminium), n'a pas d'application dans l'industrie.

1. GomposUioD, propriétés, élal naturel. — 2. Production et consommation du caoutchouc. — 3. SulfuratiOQ par divers moyens. — 4. Extraction du caoutchouc. — 5. Historique des industries fondées sur l'emploi du caoutchouc. — 6. Fils de caoutchouc normal. — 7. Caoutchouc écrasé, lavé, agi^loméré, découpé en feuilles, en fils, moulé, étiré en lames, interposé dans les tissus. — 8. Fils en caoutchouc aggloméré. — 9. Nouvelle machine à découper 150 fils h la fois. — 10. Dissolutions, pâtes de caoutchouc, huile à graisser les machines et mastics de ooutchouc. — 11. Tubes. — 12. Grandes lames de caoutchouc, tissus imperméables, etc. — 13. Applications des feuilles de caoutchouc débitées au couteau mécanique horizontal oscillint. — 14. Ballons légers à gaz hydrogène. — 15. Innovations de MM. Gérard et Âubert. — 16. Applications du caoutchouc ordinaire. — 17. Usages du caoutchouc vulcanisé et désul- Tivé.— 18. Fabrication. — 19. Applications du caoutchouc dur.

i. CJomposIlioiBy propriété^ état BatureL

Le caoutchouc réside dans le suc propre de différentes plantes : le suc laiteux du Siphonia caliucliu, Euphorbiaceœ (Wildenpw), d'où on l'extrait communément, en contient environ 0,3 de son poids. C'est la plante qui, dans la Guyane, le Brésil et sur une grande étendue de rAmérique œntrale, donne les meilleures sortes commerciales introduites sur les loarchés des États-Unis d'Amérique et de l'Europe.

L'arbre qui fournit la plus grande quantité du caoutchouc brut venaol de l'Inde (Asie équatoriale) est le Ficus elastica (Artocarpeœ), trè^abondant à Assam. Les Ficus indica^ elliplica et primoides four Dissent une partie des produits importés de l'Amérique.

Uue plante grimpante d'une croissance rapide atteignant des dimensions gigantesques, VUrceola elastica (Apocynese)^ de Penang, produit le caoutchouc des îles de l'Archipel Indien; un seul pied peut, dit-on, donner 25 kilogr. par an.

le» Cameraria latifolia (Apocyneœ), plante de l'Amérique du Sud, ^ahea gummifera de Madagascar, Taberna moniana utilis (arbre à

(') On doit compter au nombre des utiles applicatioas du soufre la sulFuration du caoutchouc, etfnrmi les applications du sulfure de carbone dont nous \enons de décrire la fabrication, la ^Ionisation à froid (à Taide du chlorure de soufre), les dUsolutiont du caoutchouc et l'épuratioo de la giitta -percha : celte considération nous a décide à comprendre dans ce premier volame les industries relatives aux préparations et aux usages du caoulchouc et de la guttapercha.

vaches) de TAinérique tropicale, le Willughbeia edulis de l'Inde orientale et le Melodinus monogynus {Melodineœ), cités par Boxburgh, sont au nombre des plantes dont le suc laiteux fournit du caoutchouc.

t* Prodaction et eonsommatliMR ém. eaomtelioiie*

La production annuelle totale du caoutchouc est évaluée à enviroo 4 000 000 de kilogr., la plus grande partie venant de Java et du Brésil, le surplus de Carthagène, Guatemala, Venezuela, Nouvelle-Grenade. Qd en consomme aux États-Unis d'Amérique 1 200 000 kilogr. ; en Angleterre, 1 050000 kilogr.; en France, 925 000 kilogr.; en Allemagne el autres contrées, 825 000 kilogr.

Les importations du caoutchouc mis en consommation, qui atteignaient à peine 22 000 kilogr. année moyenne, de 1827 à 1837, ont été chez nous, d'après les états de douane en 1863, de 975 843 kilogr., quantité dont il faut déduire 51000 kilogr., représentant la guttapercha, qui, dans ces tableaux de notre commerce international, est comprise sous le titre Caoutchouc et Gutta-percha.

Le caoutchouc est formé de carbone et d'hydrogène : 8 équivalents du premier et 7 du deuxième; on représente ainsi cette composition C'H'. Complètement pur, il est solide, blanc, translucide; son poids spécifique est de 0,925, l'eau pesant 1 ; maintenu aux températures de 25 à 35*, il est souple, élastique; ses surfaces, exemptes de tout corps étranger ou coupées récemment, adhèrent et se soudent entre elles dès qu'on les met en contact, sous une certaine pression. Les propriétés physiques du caoutchouc sont profondément modifiées lorsqu'on abaisse sa température à quelques degrés au-dessous de 0** : il subit alors une contraction notable, devient moins souple, très-peu adhésif, à peine extensible, te changements de propriétés persistent même après que sa température a été ramenée à -H 15 ou 20** ; le caoutchouc, refroidi à 0* pendant qu'il est allongé, garde ses dimensions, lors même que sa température est ensuite portée à -h 20*. Cependant ses caractères primitifs reviennent subitement dès que l'on élève sa température à + 35 à 40". L'expérience est curieuse et facile à faire : on tend une bande de caoutchouc, on la plonge quelques minutes dans l'eau à 0; sortie de l'eau, elle re^te étendue et très-peu élastique à la température ordinaire. Si alors on la plonge dans l'eau à 40** ou au-dessus, à l'instant même elle reprend ses premières dimensions et toute son élasticité. M. Payen a constaté qu une bande de caoutchouc tendue brusquement manifeste une élévation de température sensible si on la met en contact immédiat avec la lèvre. U contraction également brusque manifeste au contraire un abaissement ue

température : c'est que, dans le premier cas, rallongement diminue le volume de la lame, tandis que, dans le deuxième cas, le Yolumc augmente en revenant aux dimensions primitives.

Plusieurs carbures d'hydrogène liquides, obtenus du goudron de houille par distillation (la benzine notamment), gonflent et dissolvent en partie le caoutchouc ; il en est de même de l'essence de térébenthine, privée d'eau par la chaux vive et bien rectifiée par distillation ; l'essence pure de lavande et le sulfure de carbone sont plus efficaces encore. Les huiles grasses en peuvent dissoudre une petite quantité, surtout à chaud.

L'eau, l'alcool, sans action sur lui, disait-on (voyez page suivante), exercent une action spéciale et le précipitent en partie de sa solution dans le sulfure de carbone.

Le chlore liquide et gazeux attaque à peine le caoutchouc, qui résiste également à l'acide chlorhydrique, à tous les acides faibles, à la plupart des gaz, aux solutions de potasse et de soude ; les acides sulfurique et azotique concentrés l'altèrent rapidement, surtout lorsqu'ils sont mélangés, SO*, HO-h AzO", HO. La vapeur d'eau ramollit le caoutchouc et diminue beaucoup sa ténacité; chauffé à sec de 55 à 120^, il perd peu à peu de sa consistance; ses morceaux deviennent de plus en plus susceplibles de s'agglutiner entre eux; vers 145 à 155^, il est visqueux, adhérent aux corps durs et secs : une grande partie de sa consistance et de son élasticité revient par degrés après son refroidissement. Vers 180 à 200", il fond et parait éprouver une modification isomérique : sa composition élémentaire restant la même, il est devenu gluant; chauffé davantage, de 220 à 230*, il est huileux, très-brun et propre à préserver de l'oxydation le fer et l'acier.

Le caoutchouc au contact d'un corps en ignition s'allume et répand une flamme rouge, lumineuse et fumante (*).

Lorsqu'on soumet le caoutchouc à la distillation, il donne différents caibures d'hydrogène, dont deux sont isomériques avec le gaz oléfiant {camtchène^ hévéène); plusieurs autres ont une composition élémentaire semblable à celle de l'essence de térébenthine ; leurs points d'ébul- Ulionsont variés (14*, 35% 171% 215*); la plupart dissolvent bien le caoutchouc sec et divisé.

(*] S'il se trouTe alors dmsé en fils, minces lanières, feuilles trouées ou menus objets, son nfiammation se propage avec une telle promptitude qu'on ne peut guère parvenir à l'éteindre. (-0 incendie dû à cette cause réduisit en cendres, dans Tespace d'une heure, la grande manufacture de caoutchouc de HM. Aubcrt et Gérard, à Grenelle ; une immense colonne de flamme Pt de fumée, courbée par le vent, traversa la Seine en cet endroit. Il ne resta que d*insignîfînits débris des hangars, machines et approvisionnements ; heureusement tout était assuré, en *^ que l'usine, réXlifiée sur de magnifiques pla^s d'ensemble, offre un des plus remarquables 'péciinens des grands établissements de ce genre.

Avant Tannée 1852, on n'avait pas de données précises sur la composition immédiate du caoutchouc commercial, on ignorait sa structure propre, ses altérations spontanées, les résultats de Taction de reau,de l'alcool et même en partie de ce qu'on appelait ses dissolvants ; enfin le mode de pénétration et les effets si remarquables du soufre à différentes températures, objets de plusieurs brevets en Amérique, en Angleterre et en France, étaient imparfaitement connus.

M. Payen s'est proposé de combler ces lacunes dans un travail spécial (*) qu'il a étendu à l'examen de la gutta-percha, et qui permettra de rendre moins incomplètes les notions relatives à ces matières premières, aux produits qui en dérivent et qui sont l'objet de plusieurs industries importantes, enfin aux altérations de la gutta-percha et du caoutchouc.

Variétés du caoutchouc solide. — Parmi les diverses sortes commerciales de caoutchouc brut qui .sont importées en Europe venant de plusieurs contrées de l'Amérique, de l'Asie, de l'Afrique, etc., on distingue les variétés suivantes :

1^ Le caoutchouc blanc opaque en masses volumineuses ; T celui qui est en feuilles irrégulières, de couleur jaunâtre, peu translucide; ^ une autre sorte, de couleur brune, en feuilles épaisses ou poires creuses, globuliformes, parfois en cordons tordus ou tressés; 4^ le caoutchouc brun en masses plus ou moins fortes, irrégulièrement cubiques à angles arrondis, enfin une variété douée de propriétés spéciales (?oje2 plus loin).

La couleur blanche et l'opacité que l'on avait attribuées à une bonne qualité exceptionnelle dépendent de l'eau interposée en assez grande proportion, qui peut se rencontrer en quantités variables dans toutes les sortes de caoutchouc et dont il importe souvent de tenir compte; la coloration brune de la plupart des sortes commerciales tient à la présence de matières étrangères.

Structure interne. — En examinant sous le microscope des lamelles très-minces de caoutchouc, on peut y remarquer des pores irrégulièrement arrondis, très-multipliés, communiquant entre eux, susceptibles de se dilater et de faciliter la pénétration de divers liquides qui, comme l'eau, s'y introduisent sans paraître exercer d'action chimique.

Action de Veau, — L'eau offre un des exemples curieux]de ce de^ nier phénomène : des tranches minces de caoutchouc de différentes qualités, plongées durant trente jours dans l'eau froide, ont absorbé de i 8,7 à 26,4 pour 100 de ce liquide; leur volume était augmenté de 13 *

(') Voyez Comjite$ rendus de V Académie des sciences pour 1852, !•' seraesU^P- 5» ^' â* semestre, p. 453.

-l 6 centièmes; leur ténacité ainsi que leur propriété adhésive étaient îEinoindries (*).

Lorsque Teau est restée interposée ou s'est, à la longue, introduite dans Ses masses épaisses de caoutchouc, il faut un temps considérable pour l*éliminer; car les couches superficielles, se desséchant les premières, resserrent considérablement leurs pores et s^opposent à l'évaporation dans les parties sous-jacentes. Le caoutchouc blanchi par cette hydratation toute spéciale a moins de valeur, car une partie de son poids est Gctive, et il faut diviser ce caoutchouc en lames pour effectuer sa dessiccation, indispensable dans la plupart des transformations qu'on veut lui faire sabir.

Action de VcUcool. — L'alcool anhydre, surtout à chaud, pénètre facilement le caoutchouc en lames minces : immergées durant huit jours et chauffées à plusieurs reprises, elles sont devenues opaques, plus adhésives, même au sein du liquide ; leur volume avait augmenté de 9,4 pour 100 et leur poids était accru dans le rapport de 100 à 118, bien que l'alcool eût dissous 2 centièmes de matière grasse oléiformc jaunâtre.

Les mêmes tranches, après Tévaporation de Talcool absorbé, restèrent moins tenaces, plus translucides et adhésives qu'avant cette réaction.

Action des dissolvants et augmentation de volume, — L'éther, la benzine, l'essence de térébenthine, le sulfure de carbone et plusieurs mélanges entre eux ou avec d'autros liquides s'insinuent rapidement dans les pores du caoutchouc, le gondcnt beaucoup et semblent le dissoudre; mais la dissolution n'est que partielle : presque toute la portion dissoute reste interposée dans la partie fortement gonflée qui, insoluble, mais très-facile à désagréger alors, conserve les formes primitives amplifiées; cette portion non dissoute retient la matière colorante brune, tandis que la portion dissoute extraite par évaporation du dissolvant reste très-peu colorée, plus molle, plus extensible, moins tenace et moins élastique.

L'éther anhydre, plusieurs fois renouvelé, a extrait du caoutchouc translucide, de couleur ambrée, 0,66 de substance presque incolore, laissant indissous 0,54 de matière de nuance jaunâtre ou brune.

l'essence de térébenthine pure> anhydre, a séparé du caoutchouc brun 49 de matière soluble de couleur ambrée et 51 de matière insoluble devenue d'un brun plus foncé. Des traces de matières résineuses restées dans l'essence suffisent pour rendre les deux produits visqueux difficiles à dessécher et altérables à l'air.

(') Celte kydniUtion du caoutchoac natarel est consi.lerabIc.nent amoindrie après la vulcantsalion»

CUUIE CIDUSTR. 1. — 1 i

210 PRÉCIS m CillMlE LNDISTRIELLE.

Le caoutchouc en prismes, immergé dans un excès du dissolvant, se gonfle graduellement de la superficie au centre ; lorsque le gonflement est parvenu à son terme, les dimensions des côtés se sont triplées dans la benzine, Téther, l'essence de térébenthine et un mélange de sulfuK de carbone 100, avec éther hydraté 4; la partie non dissoute contenant du liquide interposé était donc 27 fois plus volumineuse que le caoutchouc normal avant Timmersion.

Composition immédiate, — Le caoutchouc commercial est formé de deux parties principales : Tune douée d'une plus forte cohésion, plus tenace et plus résistante à tous les agents ; l'autre plus molle, ductile, adhésive et plus soluble; chacune des deux parties offre la même composition élémentaire, représentée par la formule C'H''; la niasse ainsi constituée renferme des matières grasses, une huile essentielle, des matières colorées, trois substances azotées, de l'eau en proportions variables qui peuvent s'élever jusqu'à 26 centièmes, enfin des traces de matières salines.

Aucune de ces substances ne possède les propriétés extensibles d élastiques au même degré que l'ensemble ; cela parait tenir à Tadhêrence entre les surfaces de la partie fibreuse que les matières grasses lubrifiaient et à l'isolement de la portion molle et soluble qui rendait la masse entière plus souple.

La structure et la composition du caoutchouc permettent d'expliquer plusieurs phénomènes de la pénétration du soufre, de la vulcanisation ou suUuration du caoutchouc et des altérations lentes ou rapides du caoutchouc sulfuré.

Altérations du caoutchouc. — A la longue, surtout à la lumière et lorsque la température de l'air est élevée, le caoutchouc éprouve des altérations dont M. Payen a constaté plusieurs effets sans déterminer ses résultats sur la composition immédiate : la substance exhale une odeur piquante très-sensible en vases clos ; elle devient plus molle, moins résis tante, parfois même facile à rompre (*).

S« Snlfaratlon par divers moyens.

Sulfuration ou vulcanisation (**) du caoutchouc. — Avant la découverte de la sulfuration, le caoutchouc offrait les inconvénients graves

[*) Celte allcration a peat-étre quelque analogie avec celle, également peu étudiée jusqu'ici, des corps qui deviennent ranccs. D'après les analyses de H. Spiller, le caoutchouc altéré par oxydation contiendrait : carbone 63, hydrogène 8,50. H. Hofmann a trouvé une rompo»Urn analogue pour la gutta-percha qui avait subi des altérations semblables : G 62,79 ; H 9,29 ; 027,93. Hais il est très-probable que l'altération est graduelle et par conséquent la composition variable.

{**) L*opération qui, par une addition convenable de soufre et i la température utile, donne

de s'amollir excessivement aux températures de 30 à 50^, et de devenir dur et sans él tsticité à 0® et au-dessous ; il résultait que son emploi était à peu près sans utilité dans les pays chauds et dans. les contrées froides.

Sa combinaison avec le soufre en certaines proportions évite ces inconvénients, lui conserve son extensibilité, son élasticité, à diverses températures, même au-dessous de 0® et au-dessus de 0** jusqu'à + 180°, mais lui ôte la propriété adhésivc. On ne peut donc plus le souder avec lui-même ; on connaissait ces changements, on avait imaginé plusieurs moyens pour les réaliser sans connaître le mode de pénétration du soufre, Tétat de combinaison et de simple interposition qu'il pouvait affecter, les phénomènes chimiques qui se passent et les proportions combinées.

Voici les divers résultats des recherches expérimentales de M. Payen à cet égard : Une lame de caoutchouc de 2 à 4 millimètres immergée pendant 2 ou 3 heures dans le soufre fondu, à la température de 115 à 120°, absorbe du soufre liquide par une capillarité agissant comme pour l'eau, au point que son poids augmente de 1 0 à 1 5 centièmes. Aucun changement sensible n'est intervenu dans les propriétés de la matière organique, qui peut encore se souder avec elle-même; on n'aperçoit pas plus de changement lorsque le soufre est introduit soit en dissolution dans le sulfure de carbone (et que ce dernier composé a été volatilisé), soit en poudre par voie de malaxation à la température de 25 à 40°; seulement sa porosité est un peu amoindrie.

Si alors on élève la température de 132 à 140°, la transformation s'opère en quelques minutes ; si l'on prolongeait Taction, le produit pourrait perdre son extensibilité, devenir dur et fragile ; l'altération se prononcerait d'autant plus que le caoutchouc aux températures de 132 i 140° serait en contact avec des proportions plus grandes de soufre ; il pourrait, dans un excès de soufre à la température prolongée de 135 à 145°, retenir en combinaison jusqu'à 48 centièmes du poids total des deux substances (même après le traitement par la soude ou la potasse caustique qui enlèvent le soufre non combiné).

Dès que la réaction du soufre commence et pendant tout le temps qu'elle s'effectue à ces températures, il se produit une combinaison du ^atre avec une faible quantité d'hydrogène de la substance organique et par conséquent une formation continuelle d'acide sulfhydriquc dont le soufre peut absorber près d'un volume égal au sien ; un phénomène

I n caoutehoac une élastieité permanente aux tempi^ratures atmosphériques et au delà, fut

désignée d'abord (breTot Hayward, 1839) sous le nom de volcanisation, puis de Tulcanisation, ^ voleano (anglais), volcan (français) et mons Yulcaniuê (montagne de Vulcain), enfin de y^mm, Tttlcain (latin).

curieux résulte de ce fait lorsque Ton agit dans un bain de soufre : au moment où rabaissement de la température a lieu, le soufre en cristallisant met en liberté une partie de Thydrogène sulfuré, ce gax s'interpose entre les cristaux et soulève la masse demi-fluide; on sait que le contraire a lieu, c'est-à-dire qu'il y a une contraction manifeste lors da refroidissement et de la cristallisation du soufre exempt d'acide sulfhydrique.

La combinaison de 1 à 2 centièmes de soufre n'altère pas sensiblement les rapports entre les éléments de la substance organique représentés par C^r.

Le caoutchouc sulfuré au point convenable ne contient en combinaison que 1 à 2 centièmes de son poids de soufre ; tout le reste, formant parfois 5 à 15 pour 100, peut en être extrait par plusieurs traitements dans les solutions aqueuses de soude ou de potasse caustique chauffées à ^00^

Le soufre combiné se trouve inégalement réparti en proportions graduellement décroissantes de l'intérieur de chacune des minimes cavités ou pores dans l'épaisseur de la matière organique comprise entre ces cavités. Aussi peut-on apercevoir sous le microscope des cercles concentriques indiquant cette décroissance et extraire par plusieurs dissolvants (le sulfure de carbone et Téther) 4 centièmes de caoutchouc, plus i k 1,5 centième de matière grasse, plus du soufre libre.

Le soufre qui se trouve interposé en excès (lorsqu'on ne Ta pas désulfuré à l'aide des alcalis) sort peu à peu, spontanément, ou par suite de l'action mécanique qu'exerce la contraction du caoutchouc refroidi et par les frottements ainsi que par les extensions et contractions alternatives qui en resserrent et dilatent successivement les pores. Cette sorte dH efflorescence du soufre a lieu également lorsque le soufre pulvérulent a été simplement mélangé au malaxeur et laminé en feuilles sans vulcanisation, et maintenu dans un repos complet.

Le sulfure de carbone, la benzine, l'essence de térébenthine etl'éther anhydre gonflent le caoutchouc vulcanisé au point d'accroître de 9 fois son volume ; ces liquides peuvent enlever l'excès de soufre non combiné en le dissolvant.

Cette dissolution s'effectue dans l'éther, en certaines proportions, avec une particularité remarquable : une faible portion enlevée d'abord se dépose en partie sur les parois, puis graduellement de nouvelles quantités se dissolvent et vont grossir les cristaux adhérents aux parois du vase et même aux parois externes des lames de caoutchouc. Ils peuvent devenir assez volumineux pour montrer directement à Tœil nu leurs formes octaédriques.

Des essais comparés sur le caoutchouc, 1° normal, 2^ sulfuré, S"" dé-

sulfuré, tenu pendant deux mois immergé dans Teau, ont fait reconnaître que )e premier avait absorbe 0,20 à 0,26 d'eau pure, le deuxième 0,042 cl le troisième 0,064; c'est-à-dire qu'à Télat normal le caoutchouc peut absorber, dans ses pores plus dilatables, cinq fois autant d'eau que le caoutchouc sulfuré, et celui^^i un tiers de moins qu'après l'élimination du soufre libre qui remplissait partiellement ses pores.

Des ballons de 2 millimètres d'épaisseur remplis d'eau sous une pression qui doublait leur diamètre et maintenus à la température de+ 16'' perdirent en 24 heures par une transpiration continuelle et par mètre carré de surface, savoir : le caoutchouc normal 25 grammes ; le caoutchouc sulfuré seulement 4 grammes ; des ballons semblables remplis d'air sous la même pression n'ont sensiblement rien perdu en 8 jours. Procédés de sidfuration, — Nous avons indiqué ci-dessus deux moyens de sulfuration : le premier, dû à Hancock, consiste à faire pénétrer dans le caoutchouc le soufre liquéfié à la température de + 115 à ISO"" jusqu'à absorption de 0,15 environ de soufre, puis à élever et soutenir la température de 132 à 140^ jusqu'à sulfuration convenable ; le deuxième à malaxer le soufre en poudre avec le caoutchouc, puis à tenir le mélange à la température de 152 à 140^ pendant le temps utile pour combiner à la substance organique 2 centièmes de soufre.

Parkes a imaginé un procédé de vulcanisation à froid consistant à plonger les lames minces et les tubes en caoutchouc dans un mélange de lue de sulfure de carbone avec 2,5 de protochlorure de soufre (*). Le liquide pénètre dans la substance organique, la gonfle, l'attaque en eolevant de l'hydrogène et y dépose le soufre, qui, à l'état naissant, â'anit au caoutchouc, abandonnant ainsi la combinaison instable qu'il formait avec le chlore. M. Gérard perfectionna ce procédé en retirant au bout de 2 minutes (**) les objets, et les plongeant dans l'eau pour décomposer le chlorure superficiel, et prévenir la sulfuration trop forte de ces parties, qui parfois deviennent cassantes sans cette précaution. On doit au même inventeur deux autres procédés de sulfuration. Un de ces moyens consiste à tenir plongés en vase clos, durant 3 à i heures, les objets dans une solution, à 25 ou 30° Baume, de polysultore de potassium maintenue, par la vapeur sous la pression d'environ 4 atmosphères, à la température de 140" centésimaux, soumettant ensuite à des lavages dans l'eau pure : le soufre se trouve alors combiné dans des proportions convenables. Ce procédé, comme le premier indiqué par Hancock, s'applique à des objets de faible épaisseur. Caoutchouc svlfuré alcalin. — M. Gérard est parvenu à prévenir ou

([) ^oyei U préparation du salfure de carbone, p. 176, et du protochlorure de soufre, p. 203. D On peot abréger des 0,9 la durée de Timnaersioa en doublant la dose de chlorure de ^fre, mais alors on s'expose à dépasser le terme convenable de la sulfuration.

214 PRÉCIS DE CUmiE INDUSTRIELLE.

atténuer beaucoup les altérations spontanées du caoutchouc sulfuré par uo troisième procédé de sulfuration : on saupoudre avec un mélange de 6 de soufre et 6 à 10 de chaux pulvérulente (CaO,HO) 100 parties de caoutchouc écrasé en lames rugueuses ; l'incorporation des matières s'effectue d'une façon intime, en passant à plusieurs reprises le caoutchouc saupoudré entre les cylindres écraséurs, chauffés intérieurement à 45 ou 50^/par la vapeur. Le caoutchouc est ensuite travaillé par les procédés usuels décrits ci-après. On effectue à volonté la sulfuration des objets confectionnés : tubes, rondelles, lames, étoffes, etc., en les tenant immergés en vases clos, dans l'eau ou la vapeur, à la température de + 104*, durant 1 heure et demie à 3 heures suivant l'épaisseur des objets ; h superGcie perdant une partie du soufre et de la chaux, ou du sulfure de calcium et de Thyposulfite de chaux, par l'espace de lavage qu'elle éprouve, se trouve moins sulfurée, plus souple, tandis que dans les préparations ordinaires la couche superficielle est plus fortement sulfurée et plus cassante; d'ailleurs la présence de la chaux dans le caoutchouc s'oppose au dégagement intérieur du gaz sulfhydrique qui formerait des soufflures^ et à ce que le caoutchouc, même longtemps chauffé entre les brides des tuyaux à vapeur, puisse prendre un excès de soulre, car celui-ci formerait plutôt un sulfure et un hyposulfite alcalins.

Altéralions spontanées du caoutchouc sulfuré, — La température surtout au-dessus de 130° et le contact prolongé des métaux à cette température déterminent des altérations qu'il importe de connaître : sous cette influence le soufre en excès se combine à la matière organique, et le caoutchouc perd graduellement sa souplesse, son élasticité, de façon à ne plus pouvoir produire l'effet qu'on en attendait : de rendre hermétiques les joints des tubes en interposant entre les brides une rondelle de caoutchouc élastique.

Dans son contact avec certains métaux, le cuivre, le plomb, l'argent, l'or, il détermine la formation de sulfures noirs, résultant de la réaction du soufre sur ces métaux.

Le caoutchouc plus ou moins sulfuré dégage une odeur sensible d'acide sulfhydrique, ce qui tient à une combinaison graduelle du soufre, en excès, avec une partie de l'hydrogène de la matière organique et csM^ matière elle-même, combinaison qui donne lieu aux phénomènes précités d'une rigidité plus grande, et au dégagement continuel d'hydrogène sulfuré, cause principale de l'odeur désagréable du caoutchouc vulcanise ; cette odeur est amoindrie dans le caoutchouc qu'on a soumis à la desulfuration par les solutions alcalines chaudes. Une des causes d'altération est sans doute celle que nous avons indiquée plus haut, relativement au caoutchouc normal, c'est-à-dire une oxydation lente par l'oxygène c l'air. M. Gérard a constaté que le mélange d'un peu de brai sec, de gou-

Jron de houille, avant la vulcanisation, préserve le caoutchouc de Taltération que l'air lui fait subir, et que cet habile manufacturier attribue à une déperdition d'huile essentielle normale.