Brevet FR2130246A1 — publié le 19721103

i 2130246 La. présente invention concerne un procédé et indique en même temps une installation pour la fabrication de plaques de fibre,faites d'un mélange de copeaux, de liants et d'autres additifs usuels, tels qu'agents hydrofuges, fongicides, insecticides, matières plastiques et autres analogues, en utilisant des matières en poudre ou en fibres, avec et, ou bien, sans colle, de petite dimension,en particulier poussière de meulage, de criblage, sciure et autres sem blableso■ La fabrication courante des pla,ques de fibres de bois laisse un important résidu sous forme de poussière et de fibres. Dans les machines à bois, on trouve une certaine quantité de sciure et de fibres de petites dimensions ne contenant pas de liante Par le séchage et le criblage des copeaux ou de leurs mélanges, on obtient un matériau à base de bois de consistance semblable. En général, les plaques produites par compression sont meulées en fin de fabrication. La poussière résultante contient cependant une quantité de liant durci, de l'ordre de grandeur de 10 à 15% des plaques produites. On n'est pas encore parvenu jusqu'ici à remettre dans le circuit de la fabrication pour obtenir des plaques qualitativement sans défaut, toute la matière fine et la plus fine résultant de la production, c'est-à-dire, celle qui tombe sous forme de poussière au cours de la fabrication de ces-plaques. Dans l'état actuel de la technique, il existe de ce fait de nombreuses tentatives et propositions pour introduire au moins une partie des déchets de matière sous forme de sciure et de fibres dans le cycle de la fabrication. Un premier groupe de textes imprimés (Brevets et demandes de brevets allemands R 7832, DT-OS 1 453 389, DT-AS 1 211 794, DT-AS 1 228 798, DT-OS 1 528 232) indiquent l'emploi de matière fine ou la plus fine, avec ou sans colle, dans les couches de couverture de plaques de fibre. Selon le brevet imprimé allemand R 7832 la couche de couverture est faite de sciure finement moulue. Les couches de couverture et les couches médianes sont fabriquées séparément et reliées ensuite l'une à l'autre. La demande de brevet publiée DT-OS 1 453 389 s'occupe du problème de l'addition de le. poussière de meulage au mélange de copeaux auquel la colle a été ajoutée de la manière courante.Selon la demande 'de brevet acceptée DT-AS 1 211794 72 08951 2 2130246 des particules de sciure humidifiées, qui peuvent contenir ou non de la colle,trouvent leur emploi dans des couches de couverture compensées. Dans le DT-AS 1 228 798, il est exposé que la sciure sans colle ne peut convenir à la fabrication de couches de couver-5 ture0 De ce fait il est proposé de rapporter la sciure sans colle en même temps que de la sciure avec colle dans les couches de couverture « la demande de brevet publiée DT-OS 1 528 232 recommande de constituer les couches de couverture d'un, mélange de copeaux fins et les plus fins ainsi que de poussière de meulage. 10 Un second groupe d'imprimés (Brevet allemand DT-PS 1 295 180, Modèle d'utilité allemand DBGM 1 919 319) s'occupe de l'amélioration de la qualité de surface des plaques de fibre. Ainsi, suivant le brevet allemand 1 295 180, pour augmenter la qualité de surface, la toison doit être recouverte d'une couche, qui consiste en un 15 mélange finement moulu de sciure sans colle et de sciure en poudre, le modèle d'utilité DBG-M 1 919 319 propose pour améliorer la surface d'introduire de la poussière de meulage contenant le liant dans les couches de couverture de la plaque. Selon la demande de brevet acceptée DT-AS 1 198 539 et la deman-20 de de brevet publiée DT-OS 1 653 254, il est proposé de prévoir de la sciure avec des produits hydrofuges, des durcissants, des colles ou des produits ignifuges et d'ajouter cet ensemble aux copeaux disséminés, la poussière de meulage doit servir dans ce cas de support à l'agent d'ignifugation,par exemple, car la proportion de cet 25 agent par rapport au liant ne peut être augmentée à volonté.11 est compréhensible que, de cette manière, on ne puisse utiliser que des quantités partielles déterminées de toute la matière fine et la plus fine constituant des déchets. la demande de brevet publiée 1 453 397 s'intéresse également à 30 la réintroduction de la poussière de bois dans le circuit de fabrication. Il est proposé de rapporter dans la plaque de la poussière de bois, même en couches internes plus épaisses, couches intermédiaires, par exemple, en même temps que des particules de bois plus grossières, des copeaux de préférence. En alternative, on pro-35 pose d'introduire aussi dans l'ensemble de la construction en couches de la poudre de meulage. 72 Q8951 3 2130246 Dans la préparation de la poudre de bois, avec ou sans colle, pour la fabrication des plaques de fibre, on rencontre plusieurs difficultés, qui sont déjà prises partiellement en considération dans les documents imprimés précités» Parsemer de la matière en 5 poudre, seule ou dans un mélange de copeaux, lorsqu'on constitue la nappe d'une plaque de fibre, n'est possible, quand on s'efforce d'obtenir une plaque symétrique, que dans la couche de couverture la plus basseo Si l'on répand également de la matière en poudre dans d'autres couches, on ne peut éviter que se produise un mélange ■JO par lequel la matière la plus fine atteint les couches inférieures. Par suite des mouvements et des vibrations auxquels est soumis 1' élément d'alimentation portant la nappe, la matière fine et la plus fine traversent par gravité les couches superposées» Même en augmentant la proportion de colle, on ne peut éviter cette séparais tion»Si l'on s'y résigne cependant, il en résulte une construction dissymétrique des plaques, qui, sous l'influence de l'humidité en particulier, nuit à la conservation, de l'état de surface, les plaques se déforment et se gauchissent» En tant que deuxième difficulté intervenant du fait de l'intro-20 duction de matière en poudre dans les couches moyennes,en particulier des plaques de fibre, il se produit un empêchement de l'éva-poration lors de la compression à chaud» La matière en poudre agit ici comme une matière de remplissage et se fixe de préférence dans les pores et les creux de la structure de la couche concernée,ob-25 turant ainsi plus ou moins les canaux et les endroits poreux indispensables à l'écoulement de la vapeur» Si la proportion de poussière de bois est trop forte, cet écoulement de la vapeur se trouve complètement arrêté. L'évacuation de l'eau vaporisée ne peut plus s'effectuer alors que par diffusion, ce qui réduit notoire-30 ment la vitesse de la vapeur» Il en résulte la. nécessité d'allonger la durée de la compression, ce qui met en question, - du point de vue économique et technique, l'ensemble du processus de fabrication. Il se présente finalement encore des difficultés pour la com-35 pression du lopin de fibre si les couches de couverture de celui-ci ne contiennent que de la. matière en poudre»Une force de compression plus élevée est nécessaire, entraînant à son tour une 72 08951 4 2130246 épaisseur plus forte du lopin et un "besoin plus grand de matière première » De plus, les caractéristiques hygroscopiques et mécaniques des plaques de fibre sont défavorablement influencées par l'emploi de 5 matière en poudre.Si, comme il est recommandé dans une série de publications imprimées mentionnées précédemment, on introduit de la matière fine, ou la, plus fine, dans les couches de couverture de plaques de fibre, on ne peut éviter que la résistance à la traction de ces couches en soit sensiblement plus faible.Ce fait 10 se traduit par une moindre résistance au cintrage et au levage,par exemple, par le détachement facile des bordures rapportées. Les plaques de ce genre ont en outre une stabilité de forme moins grande o L'invention se pose de ce fait le problème de trouver un procé-15 dé de fabrication de plaques de fibre du genre indiqué au début, permettant de réintroduire dans le circuit de fabrication toute la matière, tombée au cours de cette fabrication, avec ou sans colle, ou sous forme de fibres, de petites dimensions, mais en évitant les inconvénients signalés plus haut de l'état présent de la tech-20 nique. Il faut, en particulier, qu'on ait la possibilité de rapporter la poudre de bois même à l'intérieur des plaques, pour éviter l'effet nuisible des couches de poudre dans les couches de couverture o Selon l'invention, le problème posé précédemment par le procédé 25 de fabrication de plaques de fibre du genre indiqué en commençant est résolu en transformant, sous l'action de 1a. chaleur et de la pression, la matière en poudre ou en fibres, en lopins séparés affectant une forme de petits comprimés similaires à des pions,ou une forme analogue à celle des copeaux de bois, et en l'ajoutant 30 sous cette forme à la matière répandue pour la formation de nappes devant devenir des plaques. On obtient ainsi des pièces semblables à des comprimés ou à des copeaux, qui peuvent être parsemées et introduites dans la plaque comme des copeaux»Du fait que ces pièces sont d'un ordre de grandeur égal ou sensiblement égal à celui de 35 ces copeaux, on évite sûrement la désintégration du mélange sur 1' organe d'alimentation» Le formage des lopins s'effectue d'une manière particulièrement 72 08951 5 2130246 avantageuse si on y ajoute un liant assurant le durcissement, résine urée-formol, ou acétate de polyvinyle, par exemple. Il est possible d'employer un tel liant, qui se durcit parfaitement à la formation des lopins» On obtient alors encore d'autres avantages 5 quand un liant, tel qu'une résine urée-formol, est ajouté aux lopins, en partie au formage de ceux-ci et en partie lorsqu'il ne se durcit qu'à la compression générale des lopins et des copeaux. Pendant ou après le formage des lopins, il est en outre possible d'ajouter à la matière en poudre ou en fibres, dans une pro-10 portion de préférence plus grande que dans les autres copeaux cons tituant le. cotiche concernée, un liant ne se durcissant qu'à la compression de la plaque» 1*opération de formage des lopins peut également s'effectuer dans des conditions activant l'agglomération de la matière en poudre et en fibres, 15 II est particulièrement indiqué d'exécuter, après le formage des lopins, un nouvel apport de colle, suivi de l'épandage des nappes. On obtient ainsi une répartition particulièrement homogène des lopins et des copeaux de bois. le formage des lopins peut ainsi être renforcé par un liant qui 20 se durcit immédiatement sous la pression,Pour augmenter la résistance des lopins, on peut encore leur ajouter un liant ne se durcissant que sous l'action de la chaleur. Ce traitement peut être appliqué avant, pendant, ou après le formage, donc avant leur mélange à l'écoulement des copeaux; il peut alors être utile, le cas 25 échéant après les avoir dépoussiérés, d'enduire à nouveau de colle la surface des lopins, pour qu'elle s'adapte aux copeaux de bois également enduits, le processus de durcissement des lopins peut cependant, si leur cohésion est suffisante, n'avoir lieu que dans la presse à chaud. 30 II est particulièrement avantageux de rapporter les lopins dans les couches moyennes et, ou bien, intermédiaires. Ils reçoivent ainsi, pour un faible poids des couches concernées, une contre-pression favorable lors de la compression du lopin, la matière de celui-ci ne devant plus être fortement comprimée au cours des opé-35 rations de presse qui suivent, comme l'exigeaient les couches de poudre avec les procédés existants jusqu'à présent. On a particulièrement avantage- à ce que les lopins semblables à 72 08951 6 2130246 des copeaux présentent localement la même résistance au sectionnement que ceux-cio Il est également Indiqué d'adapter la forme des lopins à la forme moyenne des copeaux entrant dans la couche concernée. En for-5 mant avec la matière en poudre ou en fibres les lopins, on leur donne les dimensions moyennes des copeaux à plat, atteignant jusqu'à 18 mm de longueur, 5 mm de largeur et 1 mm d'épaisseur» On choisit 1*épaisseur des lopins pour qu'elle soit légèrement plus forte que l'épaisseur moyenne des copeaux prévus dans la couche 10 correspondante, afin d'empêcher sûrement une détérioration des lopins formés et la formation de poussière qui s'ensuivrait pendant les opérations de mélange, d'épandage et d'avance. Pour le formage des lopins suivant un mode d'exécution préféré, on comprime d'abord une bande sans fin qu'on partage ensuite en 15 pièces séparées» De cette manière, on incorpore simplement dans les lopins les quantités de matière fine et la plus fine tombées en cours de fabrication et réintroduites ici en totalité dans le cycle de la production» On peut aussi appliquer un procédé de fabrication de comprimés, qui amalgame les particules en blocs de 5 à 10mm 20 de diamètre sur 0,5 à 1 mm d'épaisseur» Il est avantageux de soumettre les lopins avant de les ajouter au mélange de copeaux à un traitement supplémentaire,séchage et dépoussiérage en particulier. On assure ainsi leur cohésion, la poudre tombant à la fabrication des lopins peut être ramenée sans 25 plus à un endroit approprié du cycle de la production» Les lopins complètement durcis, qui ont été comprimés après apport de liant, ont fait leurs preuves» Il est nécessaire dans leur cas de leur a-jouter encore une fois de la colle avant de les répandre dans la toison.L'encollage s'étend cependant ici à la surface des lopins.Il 30 peut s'exécuter spécialement ou en même temps que sur le reste de la matière en copeaux» Comme on le voit, on peut employer d'autres liants dans cette fabrication des lopins, en particulier des liants ne correspondant pas au liant des autres copeaux. Il est évident que dans le procédé selon l'invention, les pro-35 duits d'addition intervenant dans la fabrication des plaques de fibre ne jouent aucun rôle» C'est ainsi qu'on peut ajouter, par exemple, des agents hydrofuges, fongicides, insecticides,etc. Il est 72 08951 7 2130246 également possible d'incorporer à la masse de copeaux des matières plastiques,même à l'état de mousse. Ces opérations ne gênent en aucune façon l'exécution des lopins de matière en poudre ou en fibres comprimée. 5 Une installation destinée à l'application du procédé suivant 1' invention comporte un malaxeur,en particulier un malaxeur continu, destiné à mélanger les particules de bois (sciure, poudre de meulage et éventuellement portions de copeaux) et le liant,ainsi qu'une machine à agglomérer et laminer les briquettes dont les cylindres 10 sont chauffablês. L'un des cylindres de cette machine est pourvu de creux,gravés en forme de copeaux, l'autre cylindre étant normalement cannelé. Un autre modèle de machine à briquettes pouvant être adopté selon le genre de mélange présente des formes en creux sur les deux cylindres. De préférence, dans l'entonnoir de la ma-1? chine précitée est prévu un agitateur avec une vis d'Archimède,qui fait avancer le mélange dans l'intervalle entre les cylindres«Il est avantageux de prévoir,comme malaxeur, un malaxeur" centrifu-geur ou turbomalaxeur continu. On peut encore disposer, entre le malaxeur et la machine à briquettes, en particulier en coordina-20 tion avec l'entonnoir de celle-ci,une vis sans fin de purge d'air, telle que connue en soi,destinée à préparer la compression du mélange et à le purger d'air,, L'invention a donc pour objet de transformer,à l'aide d'une machine à faire les briquettes,spécialement construite et équipée, 25 en comprimés ayant la forme de copeaux, la poudre de meulage et la se i ure ou les copeaux de criblage tombés au cours de la fabrication des plaques de fibre,et de réintroduire directement ces comprimés dans le cycle de la fabrication des plaques afin de les incorporer eux-mêmes à celles-ci.Tout problème de pollution de l'air 30 est évité. L'installation et ses particularités avantageuses vont être exposées ci-après en référence à un exemple de réalisation représenté par le dessin ci-joint, sur lequel : La fig.1 représente un schéma de l'ensemble de cette installa-35 tion; Les figs.2 et 3 représentent deux éléments constitutifs de celle-ci. 72 08951 8 2130246 la sciure S et les copeaux de criblage ainsi que la poussière de meulage P tombés en cours de la fabrication de plaques de fibre sont distribués,de préférence en même temps qu'un liant L, dans un turbomalaxeur continu 1, où ils sont intensément mélangés. A ce 5 malaxeur se raccorde une vis sans fin 2 de purge d'air constituée comme une vis sans fin de dosage«la vis sans fin 3 passe dans une double enveloppe 4,dans la partie extérieure 5 de laquelle on fait le vide selon Y„Ce vide s*établit,à travers l'enveloppe intérieure 6, perforée et garnie d'une matière filtrante, dans la zone de la 10 vis sans fin, dans laquelle se trouve le mélange à comprimer, fait de matière en poudre et en fibres et de liant.Sur le trajet que lui impose la vis sans fin le mélange est débarrassé d'une partie de l'air contenu dans les déchets en vrac. Par le mouvement de transfert, les particules de matière reçoivent une nouvelle orien-15 tation, de sorte que les particules du mélange en prenant ensuite contact avec l'atmosphère occupent en conséquence un petit volume. Cette vis sans fin de purge d'air est connue. Elle est toujours employée lorsqu'il s'agit de poudre très fine avec une proportion importante d'air, telle qu'en comporte ici le mélange.la vis sans 20 fin de purge d'air 2 fonctionne directement dans l'entonnoir 7 d® une machine 8 à faire les briquettes.A l'aide d'un dispositif d1 alimentation 9}qui fonctionne dans l'axe de l'entonnoir conique 7» dont l'entraînement est représenté comme étant le même que celui du malaxeur et de la vis sans fin de purge d'air, et qui comporte la 25 vis d'Archimède 10 ainsi que des bras d'agitateur 11 faisant avancer vers le bas le mélange, celui-ci est amené dans l'espace intermédiaire entre les cylindres de la machine.l'un des deux cylindres, à savoir le cylindre gauche 12, est lisse, ou présente simplement de légères cannelures pour mieux entraîner le mélange.1'au-30 tre, le cylindre droit 13,présente des creux,ayant à plat la forme de briquettes rectangulaires de la dimension des pièces en forme de copeaux de bois à fabriquer. A l'aide d'une circulation d'huile, les deux cylindres sont portés, de la manière connue en soi, à une température d'environ 200°C. 35 Cette température se détermine,naturellement,d'après le liant employé.le mélange saisi dans l'intervalle des cylindres est comprimé et constitué en pièces ayant la forme de copeaux, que la ma 72 08951 9 2130246 chine laisse tomber à la sortie. On les enduit alors de colle en même temps que les copeaux de bois entrant dans la fabrication des plaques de fibre»Puis,on les mélange avec les copeaux à incorporer en particulier dans la zone médiane des plaques à obtenir. 72 08951 2130246 REVENDICATIONS 1Procédé de fabrication de plaques de fibre faites de mélanges de copeaux, de liant et d'autres produits d'addition usuels tels qu'agents hydrofuges, fongicides, insecticides, matières plastiques et autres analogues, utilisant une matière en poudre ou en 5 fibres, avec ou sans colle9 de petite dimension, en particulier poudre de meulage, de criblage, sciure et autres de même genre, caractérisé en ce que la matière en poudre ou en fibres est amenée, sous l'effet de la chaleur et de la pression, à prendre la forme de lopins séparés se présentant sous forme de petits c'om-10 primés ou de copeaux de bois et ajoutée sous cette forme à la matière répandue constituant la nappe destinée à devenir une plaque„ 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le formage des lopins s'exécute avec l'addition d'un liant en assu-15 rant le durcissement, résine urée-formol, ou acétate de polyvi-nyle, par exemple. 3o- Procédé suivant les revendications 1 et 2,caractérisé par l'addition aux lopins d'un liant, résine urée-formol par exemple,qui se durcit partiellement au formage des lopins et partiellement 20 seulement lors de la compression eh commun des lopins et des copeaux,, 4o- Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par l'addition, dans une proportion de préférence supérieure à celle des copeaux constituant le reste de la couche concernée, à la matière. 25 en poudre ou en fibres, avant, pendant ou après le formage des lopins, d'un liant ne se durcissant qu'au passage de la plaque à la presse. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé en ce que le formage des lopins s'effectue dans des con-30 ditions augmentant la tendance à s'agglomérer de la matière en poudre et en fibres„ 60- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5,caractérisé en ce qu'une nouvelle enduction de colle s'effectue après le formage des lopins, suivi de leur épandage sur la nappe de-35 vant devenir une plaque. 72 08951 -*» 2130246 7a- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6,caractérisé en ce que les lopins sont introduits dans les couches médianes et, ou "bien, les couches intermédiaires de la plaque de fibre0 5 8«- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7,caractérisé en ce que la matière en poudre ou en fibres est amenée par le formage des lopins aux dimensions moyennes des copeaux à plat, jusqu'à 18 mm de longueur, 5mm de largeur et 1 mm d'épaisseur„ 10 9«- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au formage des lopins, on comprime d'abord une bande sans fin, qu'on partage ensuite en lopins séparés0 10.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9,caractérisé en ce qu'avant d'être ajoutés au mélange de copeaux, •55 les lopins reçoivent un traitement complémentaire, en particu lier un séchage et un dépoussiérage„ 11.-Installation pour l'application du procédé suivant les revendications 1 à 10, caractérisée par un malaxeur destiné à la matière en poudre et en fibres et au liant, ainsi que par une ma- 20 chine à faire les briquettes, dont les cylindres sont chauffa bles et pourvus de formes en creux, gravées, correspondant à la forme de copeaux à plat. 12.-Installâtion suivant la revendication 11,caractérisée en ce que les creux en forme de copeaux ne sont prévus que sur l'un des 25 deux cylindres, l'autre présentant une surface lisse ou légère ment cannelée» 13.-Installaiion suivant les revendications 11 et 12, caractérisée en ce qu'est prévu dans l'entonnoir de la machine à faire les briquettes un dispositif d'alimentation comportant une vis d1 30 Archimède et des bras d'agitateur, qui introduit le mélange de matière en poudre et en fibres et du liant dans l'intervalle entre les cylindres. 14.-Installâtion suivant l'ensemble des revendications 11 à 13,caractérisée en ne qu'est prévue entre le malaxeur et la machine 35 à faire des briquettes une vis sans fin de purge d'air conjuguée avec l'entonnoir de la machine.