Brevet FR2096929A1 — publié le 19720303

La présente invention concerne un panneau aggloméré habillé ainsi qu un procédé pour la fabrication d'un tel panneau. L'habillage de différentes sortes de panneaux agglomérés ressemblant au bois, est connu. Cette opération, généralement effectuée sur le panneau terminé, consiste à déposer à sa surface une couche de résine, soit servant de liant à des particules de bois ou à des fibres, soit imprégnant des feuilles papetières ou encore des nappes non tissées de fibres discontinues. Le panneau ainsi habillé est habituellement recouvert d'au moins deux couches de finition. Par ces procédés, on peut obtenir des placages satisfaisants mais qui nécessitent en fait plusieurs couches papetières ou non tissées et de plus exigent pour l'habillage une phase spéciale de travail. Il en résulte que ces techniques sont coûteuses. Pour rendre la fabrication de panneaux habillés plus économique, on a proposé de la réaliser en une seule opération, c' est-à-dire de presser simultanément les couches constituant le panneau et celles formant l'habillage. Mais on s'est heurté rapidement au fait que des particules fines isolées (bois, fibres) des couches d'habillage ou même du corps du panneau, traversent la surface de couche de résine d'habillage, rendant les panneaux inutilisables comme panneaux habillés. Ce défaut a été diminué en intercalant, entre la couche la plus externe contenant les particules et la couche de résine qui la recouvre, des feuilles papetières ou des nappes de fibres mais le résultat n'est pas complètement satisfaisant et l'utilisation de couches auxiliaires augmente le prix de revient de l'opération. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, en fournissant un procédé possèdant le double avantage de permettre la fabrication de panneaux habillés en une seule phase de travail et présentant un habillage parfaitement régulier. habille L'invention concerne un panneau aggloméré/comprenant un corps de panneau et au moins un habillage, tous deux constitués par une couche compacte de particules liées entre elles par une résine, caractérisé en ce que les particules de la couche d'habillage sont des particules pulpeuses à base d'un polymère dur thermoplastique fibroen. L'invention comprend également un procédé pour la fabrication en une seule étape d'un panneau aggloméré bill, caractérisé en ce qu'il consiste a) à préparer une couche à'.:abillage à partir de particules pulpeuses à base de polymère dur thermoplastique fibrogène et d'une résine, b) à déposer au moins une couche ainsi formée sur une couche destinée à devenir le corps du panneau et constituée d'un mélange de particules éventuellement pulpeuses et/ou fibreuses avec une résine, c) à presser l'ensemble dans des conditions de température et de pression habituelles pour le pressage. L'expression "particules pulpeuses" désigne des fragments solides très finement divisés, fortement compressibles et pouvant ne présenter aucune dimension prépondérante. Des particules, dont la plus grande dimension est comprise entre 0,1 et 10 mm, conviennent bien. De même, l'expression classique "polymère synthétique dur" désigne des polymères obtenus par synthèse dont le module initial est d'au moins 1 g/ dtex. A titre d'illustration, on peut citer parmi les polymères de condensation, les polyamides ou les polyesters et parmi les polymères d'addition, les polymères vinyliques et ceux à base d'acrylonitrile. Selon les propriétés que l'on désire, on peut utiliser ces polymères sous forme d'homo- ou de copolymères. L'habillage du panneau objet de l'invention peut comporter, en mélange avec les particules pulpeuses définies ci-dessus, une matière fibreuse telle que des fibres naturelles ou chimiques ou des particules de bois, l'ensemble étant lié par une résine. Le taux des particules pulpeuses représente en poids 10 à 90 %, et de préférence de 30 à 70 % de la couche d'habillage. La résine représente au plus 50 % et de préférence 5 à 30 % en poids par rapport à la pulpe. De préférence, la résine est thermodurcissable. La nature du corps de panneau aggloméré n'est pas critique mais l'expérience a montré qu'on obtient de bons résultats quand ce corps de panneau est constitué de particules de bois et/ou de fibres naturelles ou chimiques éventuellement en mélange avec des particules pulpeuses telles que décrites ci-dessus, toutes ces particules et/ou fibres étant liées par une résine. Le procédé pour la fabrication d'un panneau selon l'invention consiste à préparer d'une part la composition destinée à former la couche d'habillage en mélangeant intimement une résine, sous forme de précondensat liquide ou de poudre, avec des particules pulpeuses à base de polymère synthétique dur thermoplastique fibrogène. Ce mélange est ensuite transformé en feuille papetière ou en couche, dans le cas où on utilise un précondensat liquide. D'autre part on prépare la composition destinée à former le corps du panneau en mélangeant intimement une seconde résine, qui peut entre de même nature que la première, avec des particules de bois et/ou des fibres naturelles ou chimiques éventuellement en combinaison avec des particules pulpeuses. On dépose ensuite, en une ou plusieurs couches, sur le plateau d'une presse, d'abord le mélange particules-résine devant former le corps du panneau puis celui devant former l'habillage en particules pulpeuses, soit sous forme de couche, soit sous forme de feuille. On soumet ensuite l'ensemble à un pressage sous une pression pouvant aller de quelques unités à plusieurs dizaines de bars, à une température généralement comprise entre 50 et 3000G environ. Pour la préparation de la masse de particules pulpeuses, on utilise des techniques connues. Notamment, on peut reprécipiter le polymère à partir d'une de ses solutions, soit par addition d'un composé non solvant, soit par refroidissement de cette solution. Un procédé avantageux est celui que la demanderesse a décrit dans le brevet français 1 313 176. On a déterminé qu'avec les polymères du type des polyamides, il faut utiliser des solutions, dans des solvants usuels (acides formique, sulfurique) pour ces polymères, comprenant en poids de 1 à 30 % du polymère par rapport au poids de la solution. Ensuite, on peut réaliser des feuilles à base de cette masse pulpeuse, de résine en poudre et éventuellement de fibres, au moyen des techniques connues On utilise avantageusement les techniques papetières, c'est-à-dire avec dispersion dans l'eau, dépôt sur la tête de machine, aspiration, essorage et séchage. L'assemblage entre les feuilles à base de fines particules pulpeuses est effectué par pressage à chaud. Selon la nature des matières utilisées, cette opération peut être réalisée avec montée progressive en température et/ou en pression. En pratique, on opère soit en discontinu avec une presse, soit en continu dans une série de rouleaux de calandrage chauffés. Par ailleurs, l'aspect du produit peut être modifié en ajoutant des charges colorées, colorants ou pigments, à la solution du polymère fibrogène avant ou pendant la précipitation sous forme de masse pulpeuse. Enfin, avant pressage, on peut déposer sur la couche d'habiiiage, plusieurs couches de finition. Habituellement, une couche décorative constituée par un papier imprimé et un "overlay", feuille papetière très fine imprégnée de résine, sont considérés comme suffisants. Il est bien évident que, le plus fréquemment, le panneau habillé selon l'invention aura une surface plane ou courbe, mais fait également partie de ladite invention tout panneau habillé dont l'habillage présente une surface à motifs en relief ou en creux. Dans le cas de motifs creux, la profondeur des parties creuses peut atteindre 30 % de ltépaisseur du panneau. Ces motifs sont avantageusement produits au moment du pressage en utilisant des moules non plans de forme voulue. Les exemples suivants, dans lesquels, sauf indication contraire, les pourcentages sont donnés en poids, sont donnés à titre indicatif mais non limitatif pour illustrer l'invention. Exemple 1 -I Obtention d'un panneau de copeaux de bois habillé avee~un matelas pulpe. Dans deux tuyaux concentriques, on tait arriver au centre une solution dans l'acide sulfurique blanc à 660 Bé, à 12 ' en extrait sec, de pol#he'.améthy- lène adipamide contenant 10 7. d'oxyde de titane rutile et à la périphérie de l'eau. Le rapport du débit en eau au débit de la solution acide est de l'ordre de 45 (450 litres/heure contre 10 litres/heure). La masse pulpeuse formée est directement recueillie dans un turbo-essoreur, ce qui permet d' effectuer le la vage, la neutralisation et le rinçage en même temps que la précipitation. On forme ensuite, avec cette masse pulpeuse, une suspension aqueuse à 3 % environ contenant en outre 1,2 7 d'agent mouillant et 0,1 yo d'agent antimousse. On raffine cette suspension pendant 15 minutes dans une pile à papier du type hollandais. Après séchage, les particules pulpeuses obtenues mesurent environ 2 mm de long. Pour faire la couche d'habillage, on mélange 100 parties de ces particules pulpeuses à 40 parties, rapporté à la pulpe, d'une résine liquide uréeformol réticulable, à 50 % d'extrait sec. Ce mélange est réparti en une seule couche uniforme de 10 mm d'épaisseur sur une plaque en acier inoxydable poli. On dispose, sur cette couche d'habillage, un matelas de copeaux de bois mélangés à 6 7 en poids sec d'une résine urée-formol en solution à 70 7. Sur ce matelas, dont l'épaisseur est de 50 mm, on dépose une nouvelle couche de 10 mm du mélange d'habillage puis, en surface, une nouvelle plaque d'acier inoxydable poli. On place l'ensemble sous les plateaux d'une presse à 600C. On monte rapidement à une pression de 25 bars et à 150 C, conditions maintenues pendant 15 minutes, puis on refroidit à 600C en maintenant la pression. On obtient un panneau de 18 mm d'épaisseur, et de densité 0,65, présentant deux surfaces légèrement teintées en jaune mais parfaitement glacées, ayant une très bonne résistance à la rayure, au vieillíssem st, à l'eau et aux détergents usuels. Ce panneau ne nécessite pas de couche bouche-pores et peut être directement peint ou verni. On obtient des résultats analogues lorsqu'on remplace, dans le corps du panneau, les copeaux de bois par de la sciure ou de la pète de bois type pète kraft. Exemple 2 Obtention d'un panneau de bois habillé d'une feuille de pulpe faite par voie papetière. On forme une suspension aqueuse de pulpe, comme à l'exemple 1, à cette différence que les particules ne sont pas pigmentées. La suspension obtenue est mélangée avec 20 parties, pour 100 parties de pulpe sèche, de fibres en polyadipate d'hexaméthylène-diamine, de titre 6,6 dtex et de longueur 10 mm, non frisées et 30 parties, pour 100 parties de pulpe sèche, d'une résine phénolique réticulable modifiée par un époxy (donc présentant des groupes Cli20H libres), en poudre de granulométrie AFNOR inférieure à 18. Ce mélange homogénéisé est amené à une concentration de 0,6 %. On amène ensuite cette dispersion dans une machine de laboratoire de fabrication de papier, à forme ronde ; après séchage dans un four tunnel à l00#C, on obtient des feuil 2 les d'habillage de 250 g/m Par ailleurs, on fait un mélange de copeaux de bois et de résine urée formol, sous forme de solution concentrée à 60 % d'extrait sec.On obtient des copeaux imprégnés avec 8 % en poids de résine urée-formol sèche. On dispose sur une plaque en acier inoxydable une feuille telle que celle décrite précédemment Sur cette feuille, on répartit le lit de copeaux de bois imprégné de résine sur une épaisseur de 6 centimètres, correspondant à un poids au mètre carré de 7,5 kg - Sur ce lit convenablement égalisé, on dispose une nouvelle feuille de pulpe, puis une plaque en acier inoxydable. L'ensemble est placé sous les plateaux d'une presse chauffante réglée à 1600C. La mise sous pression se fait progressivement jusqu'à une valeur de 35 bars (lue au manomètre) et le pressage effectué pendant 15 minutes. Après dépressage progressif, on sort le panneau obtenu et on le laisse refroidir à plat. Ce panneau, d'épaisseur 10 mm et de densité 0,8, présente un très bon aspect de surface lisse, de teinte jaune pâle, ayant une bonne dureté superficielle, ainsi qu'une excellente résistance aux intempéries. Un tel panneau peut être peint directement sans avoir recours à une couche de préparation avant les couches de peinture proprement dites. Exemple 3 Obtention d'un panneau en sciure de bois habillé d'un matelas mixte de pulpe et de sciure. Sur une plaque de tôle en acier inoxydable, on dépose une couche de 80 mm d'épaisseur, d'un mélange de sciure de bois imprégnée par 6 % de résine phénol-formol réticulable liquide. Sur cette couche, on étale, de manière à avoir une couche d'habillage uniforme de 5 mm d'épaisseur, un mélange de 70 parties de sciure de bois, 30 parties de pulpe raffinée préparée comme à l'exemple 1, et 10 parties de résine phénol-formol réticulable, liquide.Sur cette couche on dépose successivement deux couches de finition, à savoir une feuille pape tière faisant fonction d'écran,à forte teneur en bioxyde de titane rutile,im régnée par 50 7 d'une résine mélanine condensable à basse pression, et une feuille de papier imprimé imprégnée de la même résine et d'un overlay, feuille en papier très fine, noyé dans la même résine. On place sur cette couche une plaque polie et on presse l'ensemble à une pression de 25 bars à 1450C pendant 15 minutes. On obtient ainsi un panneau habillé décoré en une seule étape de pressage. Exemple 4 Obtention d'un élément de frisette en pulpe habillé avec de la pulpe et décoratif. Sur une plaque de tôle en acier inoxydable, on dépose une couche de 30 mm d'épaisseur d'un mélange de particules pulpeuses préparées à l'exemple 1 et 55 %, rapportée aux particules pulpeuses, d'une résine phénol-formol utilisée à l'exemple 1. Sur cette couche, on étale une couche d'habillage de 20 ma paisseur du mélange de particules pulpeuses en polyamide, de fibres polyamide et de résine préparé à l'exemple 2. La couche d'habillage est ensuite revêtue d'un papier imprimé et d'un "overlay" comme à l'exemple 3, puis l'ensemble est pressé dans un moule à relief dans les conditions décrites à l'exemple 1. On obtient ainsi, en une seule étape de pressage, un élément de frisette décorative de très bonnes propriétés mécaniques. Exemple 5 Panneau de porte en pulpe avec habillage en pulpe et décoré. On part du même ensemble de couches qu'à l'exemple 4, si ce n'est que, dune part les particules pulpeuses de la couche d'habillage, au lieu d'être pigmentées avec du bioxyde de titane, sont colorées dans la masse en marron, d'autre part le papier porte un motif décoratif imprimé imitant l'aspect de l'acajou et est recouvert d'un overlay analogue à celui décrit à l'exemple 3 mais imprégné d'une résine mélamine. Cet ensemble est pressé dans un moule en creux, de forme en pointes de diamant. Le pressage est effectué comme à l'exemple 4. On obtient un une seule phase de pressage un panneau habillé décoré à relief, ayant un bel aspect acajou, de bonnes propriétés mécaniques, utilisable en remplacement de panneaux de bois dans la fabrication de portes. R E V E N D I C A T I O N S 1. Panneau aggloméré habillé comprenant un corps de panneau et au moins un habillage, tous deux constitués par une couche compacte de particules liées entre elles par une résine, caractérisé en ce que les particules de la couche d'habillage sont des particules pulpeuses à base de polymère dur thermoplastique fibrogène. 2. Panneau aggloméré habillé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche d'habillage comprend 10 à 90 % en poids et de préférence 30 à 70 7 de particules pulpeuses. 3. Panneau aggloméré habillé selon l1une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les particules sont à base d'homopolymères. 4. Panneau aggloméré habillé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les particules pulpeuses sont à base d'homopolyamides. 5. Panneau aggloméré habillé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche d'habillage se présente sous forme d'une feuille papetière à base de particules pulpeuses imprégnée d'une résine. 6. Panneau aggloméré habillé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche d'habillage est constituée par un matelas de particules pulpeuses imprégné de résine. 7. Panneau aggloméré habillé selon ltune des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche d'habillage comprend en outre une matière fibreuse. 8. Panneau aggloméré habillé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une couche de finition. 9. Procédé pour la fabrication en une seule étape, d'un panneau aggloméré habillé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste a) à préparer une couche d'tiabillage à partir de particules pulpeuses à base de polymère dur thermoplastique fibrogène et d'une résine, b) à déposer au moins une couche ainsi formée sur une couche destinée à devenir le corps du panneau et constituée d'un mélange de particules éventuellement pulpeuses et/ou fibreuses avec une résine, c) à presser l'ensemble dans des conditions de température et de pression habituelles pour le pressage. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche est un matelas de particules pulpeuses à base de polymère dur thermoplastique fibrogène raffinées et de résine en poudre. 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la feuille est préparée par imprégnation, à l'aide d'une résine, d'une feuille papetière obtenue à partir de particules pulpeuses. 12. Procédé selon ltune des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que, avant l'empilage, les particules pulpeuses sont mélangées avec une matière fibreuse naturelle ou chimique. 13. Procédé selon ltune des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que, avant l'empilage, les particules pulpeuses sont mélangées à des copeaux de bois. 14. Procédé selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que la feuille est associée à un revêtement décoratif.