Brevet FR2376222A1 — publié le 19780728

La présente invention concerne une nouvelle composition utilisable pour obtenir un traitement de surfaçage sur des pièces métalliques notamment des pièces en aluminium préalablement à leur traitement d'anodisation. Les pièces et éléments préfabriqués, notamment des profiles, en aluminium sont d'une utilisation croissante dans le domaine de l'aménagement intérieur, de la décoration, d'accessoires d'architecture tels que huisserie, rambarde, main courante, menuiserie etc .. . tant en ce qui concerne les logements d'habitation que les locaux fonctionnels, tels que bureaux, magasins, services administratifs etc... Les pièces en aluminium sont soumises à un traitement dit d'anodisation qui consiste à provoquer artificiellement à la surface de ces pièces la formation d'un revetement d'oxyde ou alumine qui possède une grande stabilité et s'oppose par sa structure à l'agression d'éléments corrosifs l'anodisation apporte également un élément de décoration par le fini et l'aspect satiné de la surface conféree aux pièces ainsi traitées. Cependant, le traitement d'anodisation finale qui est obtenu par attaque acide des pièces est précédé par des traitements de préparation chimique notamment le dégraissage et le satinage L'invention concerne une composition utilisée dans la phase du traitement des pièces aluminium dite de satinage La phase de satinage est effectuée actuellement par un traitement chimique dans un milieu fortement basique ; ce milieu vise à provoquer une attaque superficielle des pièces d'aluminium pour obtenir un aspect régulier et uniforme nécessaire pour la phase ultérieure d'anodisation et pour 1 obtention d'une surface unie d'aspect satiné recherché pour des raisons esthétiques. Les composés de l'aluminium résultant de cette. attaque basique se retrouvent dans le bain sous forme de complexes colloidaux et le bain s'enrichit au fur et à mesure de son utilisation,en éléments d'aluminium pouvant atteindre jusqu'à une teneur de 80 g /1 correspondant au vieillissement du bain. Cependant il est nécessaire dans les compositions actuellement existantes d'introduire dès le départ, c'est-à-dire au stade du bain neuf un certain pourcentage d'aluminium sous forme d'aluminate pour permettre l'effet de surfaçage et de satinage dès la première utilisation du bain. Les produits utilisés pour constituer le bain de satinage, actuellement connu, se présentent sous forme de poudre ces ces poudres posent des problèmes au niveau de leur manutention et leur stockage. En effet, ces poudres ne peuvent etre manipulées sans danger ; destinées à la formation d'un bain alcalin, toute présence d'humidité donne naissance à une solution, éventuellement superficielle, fortement basique et corrosive ; le contact manuel de ces poudres, compte tenu d'un risque de sudation minimum au niveau de la main, est à prohiber. Mais étant sous forme solide ces produits doivent entre manutentionnés en sac et il est difficile d'éviter totalement la formation d'une pellicule de poudre sur la surface extérieure des sacs rendant dangereuse la manipulation à main nue et exigeant par conséquent des précautions particulières ; de telles précautions sont également rendues nécessaire compte tenu des risques de déchirement et d'ouverture d'un sac. Les produits en poudre connus actuellement posent donc des problèmes au niveau de leur fabrication et de leur conditionnement par le fabricant au niveau du transport et enfin au niveau de l'utilisateur. En effet les sacs doivent entre déversés dans les bains de satinage , portés à une température non négligeable de l'ordre de 20 à 600, dégageant par conséquent une atmosphère fortement humide ; dans ces conditions l'ouverture et le versement du sac dans le bain représente une opération délicate qui peut etre une source d'accidents du travail si une partie du produit vient au contact de la peau du personnel. On a donc cherché à présenter les produits actifs destinés à former le bain de satinage auquel sont soumis les pièces d'aluminium, sous une forme liquide qui permettrait de résoudre ces problèmes avec des commodités de manipulation à tous les stades (fabrication, conditionnement, transport et utilisation), la forme liquide permettant la manipulation et le transvasement entièrement mécanique par pompage. Cependant, les compositions actuellement connues ne se prêtent pas, aux températures ambiantes, à une mise sous forme concentrée stable, en phase liquide. En effet les produits actuellement utilisés mis sous une forme concentrée visant à permettre un transport économique, sont instables et ne présentent aucune homogénéité ; des réactions secondaires parasites se produisent qui font perdre au produit une partie de son efficacité et aboutissent à la sédimentation de précipités. On serait donc amené à entreposer et transporter ces composés sous une forme liquide très légèrement concentrée et à des températures souvent supérieures à la température extérieure; ces co nditions de stockage et de transport seraient donc particulièrement antiéconomiques. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et concerne une composition pour la formation d'un bain de satinage dans le traitement des pièces d'aluminium,. permettant am présentation liquide. A cet effet l'invention concerne une composition destinée à constituer, par addition d'eau, un bain de satinage pour le traitement de pièces d'aluminium, préalablement à leur traitement d'anodisation, et la composition active est caractérisée en ce qu'elle comporte - une base forte, - un métal choisi dans la famille comprenant le molybdène, le tungstène et l'uranium, - un élément complexant, L'invention concerne principalement un bain de satinage pour pièces métalliques notamment en aluminium et caractérisé en ce qu'il comportesoutre une base forte telle que de la soude et un élément complexant, une faible teneur d'un métal pris dans la famille comprenant le molybdène, le tungstène ou l'uranium. Le métal est introduit sous forme de sel et sa teneur en poids dans le bain est de l'ordre de O, 1 o10. Mais une teneur inférieure, meme à l'état de trace resterait active et d'un effet notable. L'élément complexant est constitué par le gluconate de sodium et il est introduit dans un pourcentage de 0, 2 % en poids du bain total. La composition active est de préférence sous forme liquide. Cette composition est utilisée pour constituer un bain de satinage et elle est soumise à dilution à raison de 70 g de la composition par litre de bain, pour une composition sous forme liquide. L'invention permet de réaliser une composition sous forme liquide (ou éventuellement sous forme de poudre) cette composition étant fortement alcaline, stable lors du stockage et du transport et à l'intérieur d'une gamme de température allant de -5"C à +50"C. Le bain obtenu par dilution de la composition selon l'invention permet de conférer aux surfaces d'alliages légers, notamment d'aluminium, ainsi traité, un aspect uniforme et ceci tant pour un bain neuf que pour un bain enrichi, c'est-à-dire usagé et contenant jusqu'à 70 g par litre d'aluminium. C'est en effet une des caractéristiques originales de la composition selon l'invention, par rapport aux compositions antérieures, de permettre l'utilisation du bain dès sa formation à partir de la composition telle définie ci-dessus sans addition au départ d'un pourcentage minimum d'aluminium qui devait etre introduit (à raison d'environ 15 g par litre) dans les bains obtenus à partir des compositions pulvérulentes ou solides antérieures. Le produit selon l'invention, c'est-à-dire la composition destinée à conformer, par dilution, le bain de satinage, est parfaitement stable au stockage et au transport aux températures indiquées ci-dessus; le produit reste limpide et ne présente pas de déport, on ne constate ni louche ni turbidité. La composition selon l'invention se présentant sous forme liquide permet donc d'éviter les inconvénients des compositions solides et notamment pulvérulentes qui étaient utilisées jusqu'à présent. La composition peut dès la phase de fabrication entre stockée dans des conteneurs de grande dimension ; elle peut entre ensuite facilement transvasée par pompage dans des conteneurs destinés au transport et à l'arrivée elle peut toujours, sans aucun contact avec le personnel de service,être transvasée par 'pompage dans les cuves de stockage pour etre déversée par simple gravité et en manoeuvrant seulement une vanne, dans les bains de traitement. On résout ainsi tous les problèmes et dangers des produits solides ou pulvérulents antérieurs et résultant de leur forte aptitude à la corrosion notamment en milieu humide. Des bains obtenus selon la composition de l'invention permettent de réaliser sur les pièces traitées l'aspect satiné souhaité et identique à celui obtenu à partir des bains réalisés en utilisant des produits en poudre ; la composition active liquide sera avantageusement diluée à raison d'environ 70 g de la composition par litre de bain ; et elle reste efficace avec des teneurs en aluminium dépassant 70 g par litre de bain. I1 suit que la durée de vie du bain obtenu par dilution de la composition selon l'invention est prolongée et peut atteindre 8 semaine. Cette durée d'utilisation est particulièrement intéressante sur le plan de la rentabilité du produit, surtout si on la compare à la durée moyenne de vie des bains anterieurs, limitée à une ou deux semaines. On donnera ci-dessous une formulation type d'une composition pour la réalisation d'un bain de satinage défini par les éléments constitutiissuivants - NaOH 37 g/l de bain -Gluconate de sodium 2 g/l de bain -M O ,1 g/ldebain 2 Q.S. pour un litre de bain. M est un sel d'un métal pris dans la famille comportant le molybdène, le tungstène et l'uranium. Le métal peut être introduit sous forme de sel ou d'un mélange de sels dudit métal; il peut également être introduit sous forme de mélange de sels de plusieurs de ces métaux. La composition permettant d'obtenir le bain selon la formulation ci-dessus comporte essentiellement les produits actifs à savoir - NaOH - Gluconate de sodium -M (tel que defini ci-dessus ) Lorsque la composition concentrée est à ltétat solide, c'est-à-dire pulvérulente, elle ne comporte sensiblement que ces éléments. Avantageusement la composition sera formulée à Itétat liquide et elle comportera donc outre les trois éléments actifs cités ci-dessus de l'eau. Lorsque la composition destinée à réaliser le bain conformément à l'invention, est présentée à l'état liquide, aprés dissolution ou dilution des éléments actifs cités ci-dessus dans de l'eau, on utilisera un pourcentage d'eau voisin de 50 I1 est entendu que pour des raisons économiques il n'est pas souhaitable d'obtenir une trop grande dilution pour des produits destinés à voyager, ce qui aboutirait à faire déplacer de l'eau et on a intéret à réaliser une formulation liquide à un degré de concentration maximum et à la limite de la cristallisation. Aussi l'invention porte sur toute formulation solide ou liquide permettant d'obtenir par dilution un bain de satinage tel que défini ci-dessus. Lorsque la composition des produits actifs est formulée sous forme pulvérulente elle sera introduite dans le bain de satinage à raison d'un pourcentage de l'ordre de 35 à 50 g de poudre par litre du bain final. Lorsque la composition est formulée à l'état liquide mais sa concentration maximum, c'est-à-dire comportant envirdn 50 % d'eau de la composition liquide active, cette composition sera introduite dans le bain à raison d'environ 60 à 100 g, et de préférence 70 g de la composition liquide par litre de bain final. Les essais w-expérimentations auxquels il a été procédé par le demandeur ont permis de mettre en évidence une consommation de produits actifs très inférieure à celle constatée pour les produits précédemment utilisé selon l'art antérieur et cette économie de matière active est de l'ordre de ZO % il se révèle que pour une surface égale de matériaux traités, la quantité de matière active introduite dans le bain de satinage est inférieure de l'ordre de 20 % à celle précédemment nécessitée en utilisant les compositions connues ; il suit que le même bain, obtenu à partir d'une composition déterminée trouve une durée de vie prolongée de l'ordre de 20 elo; indépendamment de cet avantage qui constitue une économie appreciable de matière active le meme bain de départ, réapprovisionné au fur et à mesure de son utilisation en matière active, présente une durée de vie considérablement prolongée avant qu'il soit définitivement épuisé et vieilli et que son remplacement, c'est-à-dire son évacuation totale de la cuve soit nécessaire pour faire place- à un nouveau bain ; on économise donc ainsi aussi niveau de la matière active introduite dans le bain, tandis qu'on économise également en permettant de conserver un meme bain, avec réapprovisionnement successif de la matière active, pendant une durée de vie prolongée allant jusqu semaines, ainsi qu'il a été exposé ci-dessus. On soulignera encore que la composition selon l'invention, permet la réalisation d'un bain qui est efficace dès la première utilisation et permet d'obtenir un effet de satinage standard ; on sait que dans les compositions antérieurement connues les premières heures d'utilisation du bain correspondaient à une période de démarrage ou d'amorçage et l'effet de satinage, c'est-à-dire la teinte obtenue sur le produit, n'était pas uniforme avec le temps et il fallait une durée dlau moins 10 heures, voire 15 heures avant d'aboutir sur les pièces traitées à l'obtention d'un satinage standard permettant la réalisation de pièces représentant des tons homogènes ; il en résultait une diversité dans les teintes des pièces traitées qui rendait difficile l'obtention de pièces présentant des colorations ou des teintes uniformes nécessaires cependant pour obtenir des aménagements intérieurs architecturaux ou des effets de décoration homogènes en évitant l'effet de tache ou de disparité connu sous l'effet de "damié". La composition selon 11;nvention permet donc d'obtenir un bain présentant trois avantages spécifiques et distinguant nettement le produit de l'invention des compositions similaires relevant de l'art antérieur. En premier lieu la composition permet d'obtenir une formulation liquide avec les commodités de manutention de stockage de transport et d'utilisation qui ont été rappelées ci- dessus. La composition permet de réaliser un bain efficace dès sa première utilisation avec une homogénéité dans l'obtention des teintes et des effets de satinage sur les pièces en évitant toute disparité ou distorsion dans l'aspect ou le teintage des pièces. Enfin, le bain obtenu à partir de la composition conforme à l'invention présente un intérêt économique considérable en permettant d'une part une économie de matière première c'est-à-dire une moindre utilisation de matière active introduite dans le bain, pour une surfaçage donné de pièces traitées, et en outre le même bain peut voir sa vie prolongée considérablement dans le temps avant que son évacuation et son remplacement soit nécessaire. On précisera que la composition, si elle présente tout son intérêt et développe des avantages maximum lorsqu'elle est sous formulation liquide, peut néanmoins etre présentée sous forme de poudre ; la composition est alors préparée selon la formulation qui a été donnée ci-dessus; mais on partira pour la préparation d'une composition solide de soude à Z'etat solide et sous forme de paillettes; l'important etant de retrouver la formulation du bain telle que definie ci-dessus. I1 est précisé également que le terme composition est utilisé ici pour définir la composition contenant les produits actifs ; cette composition est ensuite soumise à dilution pour obtenir le bain de satinage le terme de composition désigne donc la formulation du mélange contenant les produits actifs à l'état liquide, mais eventuellement à l'état solide, c'est-à-dire sous forme de poudre. Le terme de bain désigne le bain opérationel utilisé pour le traitement des pièces après dilution de la composition contenant les produits actifs, par addition d'eau. R E V E N D I C A T I O N S 1. - Bain pour le traitement de surface de pièces métalliques, notamment d'aluminium, en vue d'obtenir un effet de satinage, le bain comportant une base forte telle que la soude et un élément complexant, dilué dans de liteau, le bain étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre une faible teneur d'un métal pris dans la famille comprenant le molybdène, le tungstène ou l'uranium. 2. - Bain selon la revendication 1 ci-dessus, caractérisé en ce que ledit métal (pris dans la famille comportant le molybdène, le tungstène ou l'uranium) est présent sous forme ionique et il est introduit à l'état de sel soluble. 3. - Bain selon la revendication 1 et la revendication 2 ci-dessus, caractérisé en ce que le sel dudit métal est présent dans le bain selon un pourcentage pondéral égal ou inférieur à 0, 2 %. 4. - Bain selon l'une des revendications 1, 2 ou 3 ci-dessus, caractérisé en ce que le sel dudit métal est présent dans le bain selon un pourcentage pondéral inférieur à 0, 1 %. 5. - Bain selon l'une des revendications l à 4 ci-dessus, caractérisé en ce que l'élément complexant est constitué par le gluconate de sodium et il est introduit dans un pourcentage de 0, 2 % en poids du bain. 6. - Bain selon l'une des revendications l à 5 ci-dessus, caractérisé en ce que la base forte est constituée par de la soude caustique normale introduite dans un pourcentage pondéral compris entre 3 et 4 % du bain total et de préférence voisin de 3, 7 N0. 7. - Composition active destinée à permettre l'obtention d'un bain de satinage conforme à'une des revendications 1 à 6 ci-dessus par addition d'eau, la composition active étant caractérisée en ce qu'elle comporte une base forte telle que la soude, un élément complexant tel que le gluconate de sodium et un métal ou mélange de métaux choisis dans la famille comprenant le molybdène, le tungstène ou l'uranium. 8. - Composition active selon la revendication 7 ci-dessus, caractériséeen ce que ledit métal est introduit sous forme de sel, les éléments étant présents dans la composition dans un pourcentage tel que par dilution dans de l'eau on obtienne un bain présentant la composition suivante - soude caustique normale de 30 à 40 g par litre de bain - gluconate de sodium 2g- par litre de bain - sel de molybdène et/ou tungstène et/ou uranium O 1 g par litre de bain. 9. - Composition active selon l'une des revendications 7 et 8 ci-dessus, caractérisée en ce quelle comporte en outre un pourcentage d'eau voisin ou supérieur à 50 %, la composition active concentrée étant ainsi présentée à l'état liquide.