Brevet FR2002097A1 — publié le 19691003

La présente invention est relative a un procédé de fabrication objets moulés en bois fragmenté ou en matières ligneu- ses, en particulier de panneaux de copeaux agglomérés, doués dtune solidité améliorée et d'une tendance réduits au gonflement. Les objets moulés en produits de fragmentation de matières premières végétales, en particulier du bois ou des matières ligneuses, tels que les panneaux da fibres dures, les panneaux de copeaux agglotnérés, les objets en paille comprimée, ont un domaine d'application étendu et remplacent dans bien des cas les matières premières naturelles inaltérées. En particulier, les panneaux de copeaux agglomérés présentent par rapport au bois massif une faible déformation, une grande solidité et un moindre gonflement sous l'effet de l'eau ou de la vapeur d'eau. Pour diverses raisons, on emploie souvent comme liants pour fabriquer ces objets moulés des pré-condensats phénol-formol préparés avec un rapport phénol/formal & hyde de 1/2 à 1/2,5 en présence de 7 à 1G, en poids d'alcali par rapport à une solution aqueuse contenant environ 45 > v à 50 en poids de pré-conuensat. Ces adhésifs à base de résine phénolique ont généralement un pH de 9 à 11 et une viscosité de 400 à 1000 cp, et durcissent à chaud et sous pression, en restant en majeure partie dans les espaces libres de la matière à agglomérer. On a cherché depuis longtemps à améliorer les propriétés mécaniques et la résistance aux intempéries des objets moulés ainsi obtenus, mais on a constaté que certaines propriétés, talles que la solidité et la résistance au gonflement, n'étaient pas toujours améliorées dans la même mesure par addition de produits auxiliaires par exemple. C'est ainsi qu'on peut réduire la tendance au gonflement en rajoutant des hydrofuges, mais quton abaisse ainsi généralement la solidité. De plus, il existe des objections d'ordre économique à cette addition de. produits auxiliaires, ainsi qu'à l'emploi d'une plus grande quantité de liant. On a découvert que la fabrication d'objets moulés en produits de fragmentation du bois ou de matières ligneuses, en particulier des panneaux de copeaux agglomérés, avec des solutions aqueuses alcalines de condensats phénol-formol comme liants, par durcissement à chaud et sous pression des produits de fragmentation additionnés de liant et façonnes en ébauches, donne des ob Jets moulés améliorés quand on emploie comme liants des solutions aqueuses alcalines de condensats phénol-formol auxquelles on a rajouté de l'alcali peu avant l'emploi. Les condensats phénol-formol qui conviennent plus particulièrement dans le procédé de l'invention sont ceux où le rapport moléculaire phénol/formaldéhyde est de 1/2 à 1/2,5, dissous dans une lessive de soude ou de potasse à environ 7-1Gd en poids, avec une teneur en matière sèche d'environ 45-50%. Pour l'emploi comme adhésifs, on ramène généralement leur viscosité de 400-1000 cp à 100-200 cp par moussage On peut les additionner d'accélérateurs tels que le résorcinol ou le formai- déhyda, d'hydrofugeants tels que des émulsions de paraffine et de divers produits auxiliaires, tels que des charges en poudre. L'addition d'alcali peu avant ltemploi, conformément à l'invention, en particulier dthydroxyde de sodium ou de potassium sous forme solide ou sous forme de solution concentrée, comporte en général 4,- à 45, en poids d'alcali, en particulier 10, à 3O, selon la nature et la teneur en acide de la matière première végétale, par rapport à la teneur en matière sèche de la résine, et peut avoir lieu avant, pendant ou après la dilution des condensats phénol-formol, soit généralement quelques heures, en particulier 1 à 10 heures, avant l'emploi de lladhésif. L'élévation du pu de l'adhésif de 9-10 à 12-14 paraît avoir de l'importance pour l'amélioration des propriétés des objets moulés fabriqués suivant l'invention. Comme d'autre part l'alcali ainsi ajouté est plus ou moins consommé avec le temps par des réactions chimiques dans les condensats phénol-formol employés suivant l'invention, la manière Flajouter l'alcali va de soi. Dans la fabrication des panneaux de copeaux agglomérés, l'amélioration de la solidité est d'autant plus grande que les copeaux sont plus humides au moment du pressage et que la tsmpérature de pressage est plus élevée. On opère de préférence avec des copeaux contenant plus de 15% d'humidité, en particulier 16d; à 19%. Comme les conditions d'opération optimales dépendent évi dsmment de la nature du bois, on a avantage à établir le meilleur mode opAratoire par des essais. On obtient de bons résultats surtout avec les bois à forte teneur en tannin, tels que le bois de chataignier, mais on obtient aussi une nette amélioration rde la résistance au gonfelement dans le cas des bois blancs. On fabrique les objets moulés en fragments de bois ou matériaux sifinilaires dans les appareils usuels, par exemple dans des presses chauffées, sous les pressions usuelles (10 à 60kg/cm2) et à des températures comprises entre 1400C et 240 C. Le temps de durcissement est généralement compris entre 10 et 45 secondes par millimètre d'épaisseur; l'addition d'alcali à l'adhésif suivant l'invention raccourcit généralement le temps de durcissement.L'effet de l'addition d'alcali suivant l'invention aux solutions alcalinas de condensats phénol-formol prêtes à l'emploi sur les propriétés des objets moulés obtenus en employant ces condensats comme adhésifs est d'autant plus remarquable que ltemploi d'adhésifs à base de résine phénolique précondensée en milieu fortement alcalin est généralement nuisible aux propriétés des objets moulés fabriqués à l'aide de ces adhésifs. Dans les exemples qui suivent, les parties et pourcentages sont en poids. exemple 1 On arrose 6000 parties de copeaux d'épicéa avec un melan- ge de 1000 parties dtun pré-condensat 'phénol-formol du commerce contenant 8, d'alcali et 405 de résine, 180-parties de lessive de soude à 50,5', 327 parties d'eau et 93 parties d'une émulsion de paraffine, on secoue jusqu'à formation d'un gâteau et on presse en plique de 15 ma d'épaisseur à 1800C sous 20 k v cm2 dans une presse à chaud.On fait les mesures aussitôt après la préparation de la plaque, donc sans traitement thermique ultérieur, On trouve une résistance à la traction transversale de 1l kg/cm2- selon la norme allemande DIN 52 365 et un gonflement de 4?' selon la norme allemande 52 364 (séjour de 2 heures dans l'eau dans les conditions normales). Essai comparatif 1 Si l'on opère comme dans ltexemple 1, mais en remplagant la lessive de soude par la quantité correspondante d'eau, on trouve une résistance à la traction transversale de 7 kg/cm2 et un gonflement de 7,. ExempLe 2 On opère comme dans llexemple 1, mais on emploie pour 6000 parties de copeaux. une solution d'adhésif formée de 1000 parties du même pré-condensat phénol-formol, 220 parties dé lessive de soude à 5Cs et 150 parties d'eau, sans émulsion de paraffine. On trouve une résistance à la traction latérale de 10,9 kg/cm2 selon la norme allemande DIM 52 365 et de 5,1 kg/cm2 selon la norme allemande 68 761 (après deux heures d'ébouillantage). Le gonflement est de 5,7% après deux heures de séjour dans l'eau et de 12,7,' après 24 heuros de séjour dans liteau. Essai comparatif 2a Si l'on opère comme dans l'exemple 2, mais en remplaçant la lessive de souda à 50; par de l'eau, on obtient une plaque qui a uno résistance à la traction transversale de 8,0 kg/cm2 selon la norme allemande DIis 52 365 et de 2,6 kg/cm2 selon la norme allemande DIN 68 761. lie gonflement est de ll,C, après deux heures de séjour dans l'eau et'de 17,0% après 24 heures de séjour dans l'eau. Essai comparatif 2b Si l'on opère comme dans l'exemple 2, mais en employant comme adhésif une solution de résine phénolique précondensée avec 11,8% d'alcali au lieu de 8,3%, on obtient une plaque dont le gonflement est de 16,5% 16,5% après deux heures de séjour dans l'eau. REVENDICATIONS Procédé de fabrication d'objets moulés à partir de produits de fragmentation du bois ou de matières ligneuses et de solutions aqueuses alcalines de condensats phénol-aldéhyde co!zle liant, par durcissement à chaud et sous pression des produits de fragmentation additionnés ds liant et façonnés à l'état d'ébauche, caractérisé par l'emploi ae solutions aqueuses alcalines de condensats phénol-aldéhyde auxquelles on a rajouté de l'alcali psu avant l'emploi.