Brevet FR2010311A1 — publié le 19700213

L'invention présente, concerne un procédé de fabrication de vernis mat, constitués, d'acide silicique pur, sur des produits à base de ciment, colorés ou non. Les revêtements, en acide silicique pur et transparent, conçois selon le procédé suivant, rendent 5 vivante la couleur propre de l'objet traité et lui donnent une surface mate ou soyeuse. La fabrication de vernis à base de silicates alcalins, par traitement theimique a échoué jusqu'à présent du fait que les couches de revêtement susceptibles de recevoir des vernis bril-10 lants ne pouvaient être soumises à des températures éle.vées sans se boursoufler. On a découvert qu'une couche de silicate alcalin, à structure moléculaire ordonnée d'acide silicique, qui a été plongée pendant une durée assez longue, de préférence, dans une solution de 15 silicate alcalin dilué et qui a été ensuite soumise à un séchage lent, nécessitait une température beaucoup plus basse (plus de 100*0 au moins) pour atteindre la même teneur basse en eau et, par conséquent, le même degré de condensation dans le verre solu-ble grossier, avec une structure moléculaire désordonnée d'acide 20 silicique. De plus, on a constaté que toute l'eau combinée d'une couche de silicate alcalin pouvait être plus rapidement et plus complètement éliminée à une température encore plus basse, si le chauffage .(en présence ou en l'absence d'air) a lieu à l'aide de va-25 peur d'eau surchauffée. Il est avantageux d'éliminer complètement l'eau combinée de la couche d'acide silicique, car, lorsque la perte d'eau est complète, on obtient une liaison complète, mais désordonnée des valences de silicium par des ponts d'atomes d'oxygène et il se forme un ré-30 seau tridimensionnel de tétraèdres de SiO Si l'on veut obtenir la meilleure qualité possible, c'est-à-dire, si l'eau doit être complètement éliminée, il est indiqué de procéder par chauffage à la vapeur d'eau surchauffée, afin que la température d'élimination de l'eau puisse être maintenue basse. 35 Ce traitement à la vapeur d'eau peut se faire à la pression atmosphérique ou sous une pression plus élevée (par exemple, dans un autoclave). Le procédé selon 1'invention consiste donc à recouvrir les surfaces à vernis à une ou plusieurs reprises, chaque couche étant 40 sise «n contact avec la solution de silicate alcalin, par exemple, 69 08562 2 2010311 par immersion. La couche, ^près élimination de lfexcès de solution, sera séchée. La couche sèche de silicate alcalin sera traitée par chauffage à plus de 100°C. Les vernis mats conçus selon la présente invention par l'em-5 ploi de silicate alcalin suffisamment dilué, peuvent résister parfaitement à des températures de 150 à 200°C, (et plus). Les couches plus épaisses constituées à l'aide de solutions concentrées devraient être chauffées à une température de 300 à 350°C. Mais, à des températures si hautes, les couches se boursouflent. 10 À 150-200°C, les matériaux à base de ciment ne subissent pas de dommages. Des émaux à base de silicate alcalin recouverts de telles couches de silicate pur et dilué (avec chauffage ultérieur) peuvent être rendus résistants à l'ébullition. 15 Tous les silicates alcalins formant des couches d'acide silicique sont appropriés comme matière première pour le procédé selon l'invention. Le chauffage par la vapeur surchauffée a lieu à la pression atmosphérique ou sous une pression supérieure à plus de 100°C, 20 afin que, dans un intérêt économique, le traitement soit aussi court que possible. Plus la température ou la pression de la vapeur sera haute, plus on atteindra rapidement la liaison complète de la structure moléculaire. Grâce au traitement à la chaleur et à la vapeur d'eau, on atteint le plus haut degré de résistance et 25 de durée des revêtements en acide silicique. Le vernis obtenu donne à l'objet recouvert un aspect vivant et de couleur fraîche et reste intact, à 1*épreuve de l1ébullition. Le traitement à la vapeur d'eau n'est pas seulement avantageux pour la qualité de la couche d'acide silicique, mais il raccour-30 cit également le temps de chauffage et abaisse la température de chauffage. Les conditions de base pour la réalisation de revêtements à base d'acide silicique sont les suivantes ï 1. Les surfaces à revêtir ne peuvent pas contenir de substances 35 réagissant immédiatement» telles que, par exemple le sulfate de calcium ou des composés analogues, qui font précipiter le verre soluble et donnent des enduits qui adhèrent mal, 2. Les surfaces à revêtir doivent être légèrement mouillables par du verre soluble. 40 3* Des revêtements à structure durable et de bonne adhérence 69 08562 3 2010311 sont obtenus par des réactions qui laissent assez de temps au silicate alcalin de s'ordonner d'une façon plus ou moins homogène pendant le séchage. Dans le procédé en question, la condition seule du séchage lent 5 ne suffit pas. Pour le revêtement de surfaces avec du silicate pur, d'après le procédé selon l'invention, ce sont avant tout le mouillage et l'absorption qui ont une importance essentielle. Dans le brevet autrichien N° 6? 525, iï est question d'un procédé dans lequel des couches d'acide silicique transparents sont 10 appliquées sur des revêtements opaques à base silicique. Après chaque revêtement par du silicate alcalin, on chauffe à 150°G pour coaguler l'acide silicique du silicate alcalin. Ensuite, les revêtements sont traités à plusieurs reprises par des bains aqueux légèrement acides, et le dernier bain sera chauffé à 80°C pour 15 être plus efficace. Grâce à ce traitement, l'alcali est séparé du silicate et éloigné de la structure de l'acide silicique par osmose. Dans le brevet des E.U.Â. n° 1 136 370, des articles tels que des papiers, des textiles, du bois, etc... sont trempés dans un mélange de couleurs de silicate alcalin, de kaolin calciné, d'oxy-20 de de manganèse et d'oxyde de magnésium, et y restent Jusqu'à saturation. Ensuite, ils sont séchés et cuits dans un four à 165-275°C. Puis, ils sont trempés dans une solution d'oxyde et de chlorure de manganèse et séchés. Dans les deux procédés mentionnés, l'acide silicique est con-25 densë par chaleur sèche et rendu compact avant la neutralisation du silicate alcalin. Selon l'ouvrage " SOLUBLE SILICATES " de b9 5 10 15 20 25 30 35 40 08562 201031 1 silicique, c'est le degré de chauffage qui détermine pratiquement la résistance à l'ébullition d'un revêtement. Les procédés conformes aux deux brevets mentionnés prévoient en ce sens un chauffage insuffisant, qui, d'après ces procédés, ne peut être poussé plus haut et ne pourrait jamais atteindre 550®Co Après la neutralisation, un réchauffement ne peut plus intensifier la condensation, ni rendre plus compact l'acide silicique. L'eau résiduaire peut être éliminée, tant que les valences de silicium restent non saturées. " La deuxième opération, la neutralisation, peut uniquement, d'après les procédés des deux brevets précités, fixer l'état instauré par iin chauffage insuffisant, mais ne peut pas procurer un plus haut degré de liaison de l'acide silicique. Pour atteindre le même degré de condensation et la même compacité que par le procédé selon l'invention, on devrait chauffer à environ 550°C, ce qui est impossible dans les deux cas. Dans le procédé selon le brevet autrichien n° 67 525, les couches d'acide silicique pur et incolore sont portées sur une couche d'émail à base de silicate pour augmenter le brillant, tandis que le procédé selon l'invention a pour but de rendre vivante la couleur propre des produits à base de ciment colorés ou non, et de pourvoir l'objet d'un vernis mat résistant aux intempéries. Le revêtement en acide silicique pur est porté directement sur la ha«= se. Les revêtements brillants conçus selon l'invention, qui peuvent être obtenus en appliquant sur les articles des solutions plus concentrées de silicate alcalin,- ne résistent ni à l'ébullition, ni aux intempéries. Conformément au procédé selon l'invention, pour les revêtements en acide silicique pur, trempés pendant un temps suffisant dans une solution de silicate alcalin, de manière que la structure moléculaire de l'acide silicique puisse s'ordonner de façon homogène, il suffit d'un chauffage à l'air de 150°C ou d'un chauffage à la vapeur d'eau surchauffée à plus de 100°C, pour que ces revêtements résistent à l'ébullition et aux intempéries. .. Dans le procédé du brevet autrichien n° 67 525, un revêtement muni d'une couche de recouvrement ne résiste pas encore à l'ébullition après un chauffage de 150°C. Il faut encore, conformément au procédé, le traiter à plusieurs reprises dans des bains légèrement acides,. Ce traitement continu prouve que l'ordre de la struc^- 69 08562 5 2010311 ture moléculaire est insuffisant, c'est-à-dire qu'il n'est pas aussi bon que celui obtenu par le procédé selon l'invention, qui, par un traitement simple, produit un meilleur résultat. Le procédé conforme au brevet français n° 1 344 438, a pour 5 but de rendre les crépis des murs ou d'éléments analogues constitués de liants hydrauliques, résistants à la chaleur et à l'usure. Il prévoit, pour la surface à traiter, une imprégnation en les enduisant d'une solution de verre soluble diluée de deux à trois fois. Le revêtement est, sans traitement supplémentaire, exposé 10 à des températures de 400 à 600°C. Ces revêtements ont exclusivement pour but d'augmenter la dureté de certaines surfaces, et par suite la résistance à l'usure, et de leur donner une certaine résistance aussi contre la chaleur. Il n'est donc pas question de résistance aux intempéries, ni d'em-15 bellissement visuel, (par exemple on peut appliquer ces revêtements aux parois intérieures d'un canal de chauffage). Les surfaces à revêtir par ce procédé sont simplement enduites, et non trempées dans une solution diluée de verre soluble, de sor-te qu'on obtient ni mouillage, ni absorption optimum, ni forma-20 tion d'une structure moléculaire ordonnée. Selon un procédé qui n'appartient pas à l'état actuel de la technique, on fabrique des vernis brillants en acide silicique pur, qui rendent vivante la couleur propre des articles à base de ciment colorés ou non. 25 L'article à revêtir est soumis tout d'abord à une immersion, dans des bains saturés de solution salée (à peu près à 80°C), pour gélatiniser les silicates alcalins et neutraliser l'alcali. Pour cela, on emploie des solutions bien plus concentrées de silicate alcalin que pour les procédés conformes à l'invention. On soumet 30 ensuite l'article à un traitement dans un autoclave (eau ou vapeur) pour condenser et rendre compact l'acide silicique rési-duaire. Conformément à l'invention, du fait des propriétés filmogènes du silicate alcalin, on obtient au contraire sur les surfaces des 35 corps à base de ciment à revêtir, en les mettant en contact pendant un temps assez long, par exemple par immersion dans un bain de silicate alcalin dilué, un revêtement qui révèle une couche de silicate alcalin à pouvoir couvrant élevé tant visuellement que ■icroscopiquement avec une structure moléculaire d'acide silici-40 que ordonnée. Au cours de la première opération (après le revête- 69 08562 6 2010311 ment), on chauffe en présenoe d'air (par exemple, à 150°C), ou de préférence à la vapeur d'eau surchauffée -(à des températures considérablement plus basses, par exemple un peu plus de 100*0)» On peut constater les réactions suivantes : gélatinisation du si-5 licate alcalin, condensation par émission d'eau de l'acide silicique, liaison des valences de silicium correspondantes par des ponts d'atomes d'oxygène, compression de l'acide silicique par lequel il devient insoluble, et séparation de l'alcali. Pendant la deuxième opération, l'objet sera seulement trempé dans de 10 l'eau, car l'alcali séparé par la condensation et la compression ne doit pas être neutralisé, mais seulement lavé. Le procédé mentionné et le procédé d'après l'invention se différencient par la diversité de la suite des opérations et du choix des moyens. 15 Le cours des réactions qui se produisent lors de la formation du film et le traitement à la chaleur consécutif se présentent comme suit selon l'invention : 1) Mécanisme filmogène : Dans une solution de silicate, l'acide silicique est partielle-20 ment présent sous forme d'anions d'acide silicique avec des charges doubles, partiellement sous forme de micelles d'acide silicique chargées plusieurs fois. Les anions d'acide silicique chargés négativement se repoussent mutuellement. La formation du film à partir d'une solution a lieu sous l'in-25 fluence des forces d'absorption par contact avec une surface solide et de la tension superficielle au contact de l'air. En contact avec une surface solide,- par exemple en trempant un corps à base de ciment dans un bain de silicate alcalin, des anions d'acidë silicique et des micelles d'acide silicique seront 30 absorbés avec de fortes charges négatives. L'alcalinité de la solution empêche là polymérisation. L'adsorption provoque la concentration et la condensation d'anions d'acide silicique par séparation intermoléculaire de l'eau et par croissance jusqu'à l'obtention d'une couche superficielle couvrante et cohérente. Le cours 35 de ces réactions est lent. Par suite, il est nécessaire de constituer chaque couche, en particulier, une des couches, par trempage suffisamment long dans du silicate alcalin, de préférence, dilué. Au lieu du trempage, on peut choisir tout autre moyen qui con-40 duit à un contact suffisamment long entre la surface à revêtir et 69 08562 7 2010311 line quantité suffisante de la solution employée (par arrosage, et c.. * ) Plus le contact sera long entre la surface à couvrir et la solution, plus l'adsorption, la concentration et la condensation 5 des anions d'acide silicique et le revêtement seront avancés. En produisant une couche visuellement et microscopiquement bien couvrante, il faut tenir compte aussi bien de l'état de la surface à recouvrir, (rugosité, porosité, force d'absorption etc..,) de la concentration de la solution de silicate, de la durée du 10 contact entre la solution et la surface, ainsi que du nombre des couches désiré. Des solutions diluées de silicate sont plus appropriées que des solutions plus concentrées. Dans les premières, chaque ion a plus de mobilité pour ordonner de façon homogène sa Structure moléculai-15 re pendant l'adsorption. Plus la solution de silicate sera diluée5 plus la couche d'acide silicique sera mince, et plus le revête-ment superficiel sera mat. Quand une couche suffisamment couvrante d'acide silicique s'est formée sur la surface solide, l'excès de la solution de silicate alcalin est éliminée (par exemple, par 20 essuyage). La tension superficielle de la couche restante provoque la concentration et la condensation d'anions d'acide silicique jusqu'à l'obtention d'une couche superficielle du côté airs qui, par des-sication (quelques minutes à la température ordinaire), formera 25 avec la couche d'acide silicique sous-jacente, adsorbée préalablement , un film de silicate avec une structure moléculaire d'acide silicique ordonnée et liée physiquement et chimiquement dans toutes les directions. 2) Traitement à la chaleur de silicate alcalin séché à l'air : 30 D'après le procédé de l'invention, le revêtement de silicate alcalin séché à l'air subit un traitement à la chaleur, par exemple, par rayonnement, par air chaud, par vapeur d'eau surchauffée à la pression atmosphérique ou sous une pression plus élevée ou analogues, ou*par combinaison de ces genres de traitement. 35 En chauffant le silicate alcalin, séché à l'air, les charges négatives des anions de l'acide silicique sont diminuées en rapport avec la valeur de la température employée. L'eau combinée ou associée se transforme en SiOg lié par des ponts d'oxygène : 69 5 10 15 20 25 30 35 40 08562 8 2010311 / HX — Si - Ov 0 - Si ^ - H20 + ^ Si - 0 - Si Les valences de silicium sont liées par des ponts d'atomes d'oxygène. L'acide silicique subit une condensation et une compression et devient insoluble et l'alcali est séparé du silicate alcalin. Dans " SOLUBLE SILICATES », volume II, page 301, par J.G. VAUX, on trouve les explications suivantes ; n Une poudre grossière de verre soluble séché à l'air (grosseur de grain 0,4 à 0,85 mm) avec une structure moléculaire d'acide silicique désordonnée contenait 14,8 % d'eau résiduaire combinée, âprès chauffage à 150°Ca il restait 9,4 fo d'eau» Un chauffage à 550°C était nécessaire pour éliminer l'eau résiduaire du verre soluble ". L'acide silicique avec une structure ordonnée et stratifiée séché à l'air contient aussi peu d'eau résiduaire combinée que l'acide silicique d'une poudre grossière de verre soluble e.vec une structure moléculaire désordonnée, après chauffage à 150°C. Dans un film de silicate alcalin séché à l'air, il se trouve un degré de condensation approximatif de l'acide silicique avec une structure d'un réseau tridimensionnel qui contient moins d'eau résiduaire que l'acide silicique avec structure stratifiée ordonnée. Les valences du silicium encore liées à HgO signifient dans la structure moléculaire de l'acide silicique relié par des ponts d'atomes d'oxygène, des vides qui diminuent la résistance et la durée du revêtement. Plus la teneur en eau résiduaire est basse, après le chauffage8 plus la résistance et la durée du revêtement seront importantes® La résistance et la durée du revêtement sont en rapport avec les valences de silicium reliées par des ponts d'atomes d'oxygène® La possibilité de formation de couches avec du silicate alcalin repose sur le mouillage et l'absorption. Le temps nécessité dépend de la concentration de la solution de silicate et de l'état superficiel du corps à revêtir. Mouillage et concentration Sur une goutte de silicate alcalin se forme à l'air libre une " peau " d'ions d'acide silicique. Elle devient visible à lJoeil nu, si l'on y dirige un souffle d*air qui forme un plissement. Au contact d'une solution de silicate et d'une surface solide, il se forme aussi une peau d'ions d'acide silicique qui empêche 69 5 10 15 20 25 30 35 40 08562 9 2010311 le mouillage de la surface. Dans la mesure où elle se redissout dans l'excès de solution, le mouillage s'effectue. Plus la solution est concentrée plus la " peau " est solide et plus elle se redissoudra lentement pour permettre le mouillage. Si, par exemple, on trempe une plaque en asbeste-ciment rouge pâle, sèche et décapée dans une solution diluée de silicate, sa couleur deviendra presque instantanément rouge intense. Si la solution est concentrée, il faudra environ l/2 heure pour obtenir un rouge intense (par contre, pour une solution de silicate alcalin à 10 f, le mouillage se fait en quelques secondes, pour une solution à 20 °/o, il dure à peine une minute et à 40 fo, quelques minutes). Mouillage et état superficiel Plus la surface sera lisse et compacte plus le mouillage se fera vite. La rugosité et la porosité de la surface ainsi que le degré de décapage de la plaque influencent le mouillage. Sur verre, le mouillage se fait presque instantanément. Sur des plaques en asbeste-ciment comprimées et lisses, il se fait plus vite que sur des plaques non comprimées et décapées. Le mouillage préalable de la surface avec de l'eau active le mouillage. Avec le début du mouillage commence déjà l'adsorption des ions d'acide silicique sur la surface du corps à revStir; cette absorption formera, au début rapidement, ensuite plus lentement, le film d'acide silicique. Àdsorption Une plaque rouge pâle, devenue d'un rouge intense en la trempant assez longtemps dans une solution de silicate alcalin, sera séchée et chauffée. De cette façon, la couleur s'éclaircit, et ce d'autant plus que le temps de trempage est court. Plus la plaque restera longtemps dans la solution au-delà du temps de mouillage, plus sa couleur restera, même après le chauffage, intensément rouge et fraîche. Avec les mâmes concentrations de solutions, et seulement avec une couche de silicate alcalin, l'éclaircissement de la couleur, obtenu par séchage et chauffage, dépend de la durée du temps de contact précédent. Plus ce temps est long, plus l'adsorption est grande et plus la couleur reste vive après chauffage et l'essai, d'ébullition. Les revêtements produits selon le procédé de l'invention ont été soumis à l'essai d'ébullition pour déterminer leur résistance 69 08562 10 2010311 aux intempéries. Ils ont résisté à cette épreuve. Pour juger de la qualité des revêtements en acide silicique, on emploie la méthode préconisée dans le livre de J.G. VAIL dans « SOLUBLE SILICATES », volume II, page 323, (Book Division, 5 Reinhold Publishint Corporation, 330 West Forty-Second St., New York 36, USA). Elle montre, dans une période de 24 heures, les changements que le revêtement en acide silicique de l'objet à éprouver pourrait révéler, s'il était exposé pendant des dizaines d'années aux 10 intempéries. L'essai d'ébullition est un essai rapidement réalisable pour des revêtements à base d'acide silicique. Des échantillons.d'émail ou de vernis sont maintenus pendant 24 heures dans de l'eau bouillante; ils ne peuvent se détacher de leur support, ni changer 15 d'aspect après le séchage, (pâlissement ou aspect crayeux). Un des buts de ce procédé est d'obtenir à l'aide d'un vernis la plus haute intensité de la couleur propre du corps à revêtir, l'intensité permanente de la coloration pouvant être aussi considérée comme une mesure du degré de résistance du revêtement obte-20 nu aux intempéries. Pour pouvoir donner par la suite l'ordre de grandeur de chaque intensité de couleur, on introduira dès à présent une table de valeurs de ces intensités, qui repose sur des valeurs estimées. De cette façon, on peut ranger la couleur rouge pâle émoussée 25 d'une plaque d'asbeste-ciment décapée à 20 fo, le rouge intense d'une plaque décapée se trouvant dans une solution de silicate, à 100 fo. Le rouge intense de plaques qui sont trempées dans une solution de silicate, est toujours également vif, indépendamment de la concentration de la solution. 30 1) Vernis en une couche (une seule application de solution) Par augmentation de la durée de contact entre la surface et la solution, on peut atteindre avec une seule couche le même pouvoir couvrant suffisant que celui obtenu par application de plusieurs couches. Plus le temps de trempage est long, plus la coloration 35 sera pure et intense après chauffage et l'essai d'ébullition. Un temps de trempage d'une minute dans une solution à 20 fo de silicate alcalin durcit la surface considérablement (Essai de grattage avec la pointe d'une aiguille au microscope). Ce temps est insuffisant pour rafraîchir suffisamment la couleur. Pour at-40 teindre une couleur vraiement fraîche, il est nécessaire d'aug 69 08562 11 2010311 menter le temps de contact. Pour déterminer l'influence de la durée de contact, on a trempé après décapage 5 plaques d'asbeste-ciment rouge pâle dans une solution de silicate alcalin pendant des tençs différents» La plaque-5 témoin est restée sans traitement. Les plaques fo à e ont été trempées des temps différents dans une solution de silicate à 40 fo« Echantillons : a b c d e Temps de trempage : 0 5 mn. 40 mn. 4 h. 20 h» Ensuite, les échantillons ont été séchés, chauffés à 175 °C et soumis à l'essai d'ébullition. Les intensités de la coloration sont approximativement proportionnelles à la durée de trempage dans la solution de silicate. 15 Elles se classent entre la couleur rougepâle émoussée de la plaque non trempée a et le rouge frais et intense d'une plaque se trouvant dans une solution de silicate à 40°C. plaque a plaque b 20 plaque c plaque d plaque e 20 fo intensité de couleur 40 f> intensité de couleur 50 fo intensité de couleur 70 fo intensité de couleur 80 fo intensité de couleur En faisant le même essai, mais avec une solution, de trempage à 50 à 70 f> pendant 20 heures de contact (une couche), le ton et 25 l'intensité de la couleur n'étaient pas meilleurs que dans l'essai avec une solution de silicate à 40 f>* En employant une solution à 80 fo et une solution à 90 fo de silicate, l'aspect des échantillons était, après chauffage et essai d'ébullition, médiocre. 30 2) Vernis en plusieurs couches (2, 3 ou plusieurs applications) Pour le revêtement d'une surface par application de 2 ou plusieurs couches, il suffit, pour la première couche, de mouiller simplement la surface. Il n'est pas nécessaire d'attendre jusqu'à l'adsorption d'une épaisseur de couche suffisante. Sous la désigna-35 tion de " épaisseur de couche suffisante n, il faut comprendre qu'une plaque traitée à la chaleur reste intensément rouge après l'essai d'ébullition. L'épaisseur de couche suffisante est atteinte ici par l'application de deux ou plusieurs couches. La durée jusqu'à un revêtement suffisant peut donc être dimi-40 nuée. Le vernis tend toutefois à briller plus vite. C'est un in 69 5 10 15 20 25 30 35 40 08562 12 2010311 convénient, quand dés vernis mats sont désirés. Aussi plusieurs manipulations sont nécessaires (plusieurs applications de solution de silicate). 7 plaques d'asbeste-ciment décapées rouge pâle, (plaques a, bl, b2, b3, cl, c2, c3) ont été examinées. La plaque est restée sans traitement comme plaque témoin. Les autres échantillons ont été traités comme suit avec une solution de silicate à 40 f°t séchés à l'air entre chaque couche, puis traités à la vapeur d'eau surchauffée à 175°C, et enfin soumis à l'essai d'ébullition. Echantillon a bl fo2 b3 cl c2 c3 Temps de trempage minutes : 0 1 3 5 13 5 2ème couche de solution : 0 pour tous les échantillons idem _ 3ème couche de solution : 0 0 0 0 traités comme 2 Les échantillons bl, b2, et b3, qui ont reçu deux couches, présentaient un rouge intense un peu soyeux et une couleur fraîche. L'intensité de la couleur était d'environ 70 fo. Les échantillons cl à c3 étaient comme bl et b3î toutefois l'intensité de la coloration était d'environ 90 fo. Entre les échantillons bl, b2, et b3, les différences de ton de la couleur étaient tellement minimes qu'on pouvait les négliger; idem pour cl à c3« Si, par exemple, pour une durée de trempage de 20 heures, après séchage à l'air, une deuxième couche est appliquée, l'intensité de la couleur après l'essai d'ébullition sera d'environ 100 fo. Après une troisième couche supplémentaire, l'intensité de la couleur ne s'améliore presque pas, mais le vernis devient plus soyeux. Pour atteindre le ton de couleur le plus intense, avec une seule couche, il faut que la surface soit mise en contact avec la solution de silicate pendant plusieurs heures. La surface conserve alors une couleur fraîche et, même examinée sous le microscope^ elle est d'un vernis mat. Par application d'une seule couche pendant un temps de contact plus long, ou de deux ou plusieurs couches pendant des durées de contact plus courtes, on peut produire des vernis tout à,fait mats ou plus.ou moins soyeux, mais de même ton de couleur. 69 08562 13 2010311 La concentration des solutions doit;rester inférieure à 80$. Pour les vernis en une couche, (par exemple, les vernis tout à fait mats), il sera pratiquement nécessaire de procéder à un contact d'une heure au moins ou davantage pour atteindre la plus 5 haute fraîcheur de couleur.possible. Mais une durée de contact seulement jusqu'au mouillage, c'est-à-dire, de 1 à 5 minutes donne déjà une amélioration considérable de l'aspect et de la résistance de la surface. Pour la production de vernis en plusieurs couches on ne peut 10 non plus donner des limites exactes de temps,car, pour la première couche, il peut suffire d'une minute ou moins, et les autres durées de contact peuvent être tout aussi courtes. Le traitement choisi dépendra du résultat désiré, des considérations économiques et, éventuellement, des installations de fabrication présentes. 15 Les corps, par exemple d'asbeste-ciment recouverts d'après l'un des procédés cités, ont été soumis à différents traitements à la chaleur. 1) Traitement à la chaleur sans utilisation de vapeur d'eau. par exemple, par rayonnement, (par exemple infrarouge), air 20 chaud ou analogues. Pour les revêtements en silicate alcalin pur avec une structure moléculaire ordonnée homogène, mais non traités à la vapeur, des températures de plus en plus hautes mènent à des qualités de plus en plus avantageuses. Lorsque les températures tombent, le ton de 25 la couleur pâlit de plus en plus à l'essai d'ébullition. Un revêtement de silicate alcalin séché à l'air doit être traité au moins à 100°C, de préférence à 150 à 200°C (et au-dessus). k des températures d'environ 100°C et au-dessous, le revêtement perd sa résistance à l'ébullition. 30 a) Traitement à la chaleur à 80°C pendant 4 heures : essai d'ébullition : le revêtement ne résiste pas à l'ébullition; le vernis a disparu de la surface. b) Traitement à la chaleur à 120°C pendant 3 heures : essai d'ébullition : le revêtement n'est pas résistant à l'ébul-35 lition, il est devenu un peu crayeux, et a pâli. c) Traitement à la chaleur à l60°C pendant 2 heures î essai d'ébullition : le revêtement et le ton de la couleur ré— •latent à l'ébullition. 2) Traitaa»nt à la chaleur par vapeur d'eau surchauffée à la prea-40 aion atmosphérique 69 5 10 15 20 25 30 35 40 2 14 2010311 On peut employer tout traitement quelconque à la vapeur d'eau surchauffée à la pression atmosphérique au-dessus de 100°C. Des plaques d,asbeste-ciment revêtues sont d'abord séchées pendant deux heures à 100°C. Ensuite, elles sont traitées à la vapeur surchauffée à la pression atmosphérique. ' a) Traitement à la chaleur par vapeur d'eau saturée à 100°C, surchauffée à 130°C pendant 2 heures : essai d'ébullition : le revêtement résiste. b) Traitement à la chaleur par vapeur d'eau saturée à 100 °C, surchauffée à 160°G pendant 1 heure l/2. essai d'ébullition : le revêtement résiste. Les températures de chauffage à la vapeur surchauffée à. la pression atmosphérique peuvent être plus basse et la durée de traitement plus courte que par simple chauffage à l'air. Des températures de chauffage plus haute conduisent à une diminution de la durée du traitement, du fait que l'efficacité du traitement à la vapeur augmente avec la grandeur de la température de traitement. 3) Traitement à la chaleur par vapeur d'eau surchauffée sous une pression plus haute que la pression atmosphérique Pour le traitement à la chaleur, la vapeur d'eau peut être surchauffée à des pressions et à des températures quelconques. L'efficacité du traitement à la vapeur d'eau augmente lorsqu' augmentent la température et la pression dans le sens d'une diminution de la durée du traitement. Comme pour 1 et 2, les plaques d'asbeste-ciment revêtues seront tout d'abord séchées deux'heures.à 100°C, et ensuite traitées dans l'autoclave par vapeur surchauffée à me pression plus haute que la pression atmosphérique. a) Traitement à la chaleur par vapeur d'eau saturée à 6 atmosphères et surchauffée à 170°C pendant 30 minutes. b) Traitement à la chaleur par vapeur d'eau saturée à 5 atmosphères, et surchauffée à l60°C pendant 35 minutes. c) Traitement à la chaleur par vapeur d'eau saturée à 4 atmosphères, et surchauffée à 150°C pendant 40 minutes. Essai d'ébullition : Les revêtements selon a), b), et c) résistent à l'essai d'ébullition et révèlent le ton non changé et vivant de la couleur originale. Par l'action de la vapeur surchauffée sous pression, l'eau combinée sera éliminée complètement dans le temps le plus court. Les 69 08562 20103Î1 valences de silicium correspondantes sont liées par des ponts d'atomes d'oxygène. Dans le choix du genre de chauffage, on se laissera guider par les conditions économiques. 5 Après le chauffage, les plaques sont refroidies et trempées dans l'eau pendant peu de temps (élimination de l'alcali et augmentation de la maniabilité des plaques d'asbeste-ciment). Pour atteindre une résistance suffisante, les produits en asbes-te-ciment doivent 8tre actuellement emmagasinés pendant un temps 10 assez long (durcissement). Un traitement à l'autoclave fournit immédiatement un degré de résistance qui ne peut être atteint seulement par emmagasinage. Des produits en asbeste-ciment coloré ne peuvent pas actuellement être soumis à un traitement à l'autoclave, parce que leur couleur deviendrait pSle et émoussée. 15 Par application du procédé de l'invention, des produits à base de ciment peuvent être soumis à un traitement à l'autoclave, avant ou après le revêtement. 69 08562 16 2010311 HSYENQIGATIONS 1 - Procédé de fabrication de vernis mat constitués d'acide silicique pur, sur des produits colorés ou non, à base de ciment, caractérisé en ce que les surfaces à vernir sont revêtues à une 5 ou plusieurs reprises, chaque couche appliquée, au moins une couche, est produite par mise en contact avec un excès de la solution de silicate, par exemple, par trempage, séchage de la couche après enlèvement de l'excès de solution et traitement de cette couche à la chaleur au-dessus de 100°C. 10 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le traitement de la couche sèche de silicate alcalin à des températures de 150à 200°Ge 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le traitement de la couche sèche à la vapeur d'eau surchauffée à la pres-15 sion ordinaire ou sous une pression plus élevée.