Brevet FR2162588A1 — publié le 19730720

L'invention concerne un mélange ignifuge qui permet de rendre difficilement inflammables ou totalement ininflammables, lorsqu'on y ajoute ce mélange, des panneaux ou pièces à base de particules de matière combustible, en particulier des panneaux de copeaux de bois, que l'on fabrique selon l'un des procédés connus en collant des copeaux de bois au moyen d'un liant avec application de pression et de chaleur. L'invention concerne aussi des panneaux de copeaux qui contiennent ce mélange ignifuge ainsi que le procédé de fabrication de panneaux de copeaux difficilement inflammables utilisant le mélange ignifuge selon l'invention. Enfin, l'invention enseigne encore que l'on obtient déjà une excellente action ignifuge ou une excellente action d'extinction spontanée, pour les panneaux de copeaux à trois couches, lorsqu'on incorpore le mélange ignifuge ayant la composition prévue par l'invention exclusivement à la couche de finition. On a déjà fait de nombreux essais visant à introduire dans les panneaux de copeaux de bois des additifs appropriés à action ignifuge afin de rendre ces panneaux difficilement inflammables. Les additifs de ce genre peuvent être d'une part des substances minérales, par exemple la poudre de mica, la poudre d'amiante ou la vermiculite ou des produits chimiques minéraux tels que l'acide borique, les borates, le chlorure de magnésium ou les phosphates d'ammonium et d'autre part des composés azotés organiques tels que l'urée, la mélamine ou la dicyandiamide. Tou tefois, ces additifs présentent une série d'inconvénients de sorte que dans certains cas les résultats ne sont pas très satisfaisants. Ainsi, il faut ajouter les substances minérales en quantités relativement grandes pour obtenir une action protectrice suffisante.Non seulement cela cause des dépenses plus élevées, mais encore cela nuit à la solidité des panneaux et en outre, cela diminue la longévité des outils de transformation, D'autres agents protecteurs nuisent à la résistance à l'eau des panneaux de copeaux finis ou ont également des effets désavantageux sur la so- lidité des panneaux. L'invention a pour but de trouver un mélange approprié qui comprenne une substance minérale formant des couches protectrices à des températures relativement basses et une substance organique riche en azote. Un mélange de ce geinre a déjà été décrit par G. Stegmann, il s'agit d'un mélange comprenant 3 parties de dicyandiamide et I partie d'acide borique. Ce mélange, ajouté à la couche de finition à raison de 15 à 20, présente une bonne action ignifuge Etant donné que le rapport entre couche de finition et couche centrale était de 48:52 dans ces essais, cela signifie une introduction de 7,2 à 9,6% de mélange relativement au panneau total. On a trouvé maintenant que, si ce mélange possède bien une bonne action ignifuge, il a d nets inconvénients dans la pratique. Etant donné la forte proportion de dicyandiamide qui joue un rôle basique par suite-de la séparation d'ammoniac dans la presse chauffée, le durcissement de la colle est retardé. Or l'industrie des panneaux de copeaux vise à raccourcir le plus possible les temps de pressage pour des raisons d'économie. L'action de retardement de la forte addition de dicyandiamide s'y oppose. On a pu démontrer qu'avec de courts temps de pressage et lorsqu'on ajoute 15% de dicyandiamide et 5% d'acide borique à la couche de finition, la solidité des panneaux finis devient moins bonne. On peut remédier à cet inconvénient gretce au mélange selon l'invention. il est apparu en effet que si l'on ajoute la dicyandiamide et l'acide borique en rapport compris entre 50:50 et 25:75 mais de préférence entre 35:65 et 25:75, non seulement on peut diminuer l'influence de l'action retardatrice de la dicyandiamide sur le durcissement de la colle, mais qu'en outre on obtient encore une augmentation appréciable de l'effet ignifuge. Selon l'invention, au lieu de dicyandiamide, on peut aussi introduire de la mélamine, le rapport mélamine : acide borique devant également être compris entre 50:50 et 25:75 mais de pré férence entre 35:65 et 25:75.De même, on pourrait remplacer la dicyandiamide par l'urée, mais en pareil cas la résistance à l'eau, qui est améliorée par l'addition de dicyandiamide ou de mélamine en comparaison de panneaux non protégés, devient à nouveau moins bonne. L'invention a donc pour objet tout d'abord un panneau de copeaux difficilement inflammable formé de copeaux de matière combustible, en particulier un panneau de copeaux de bois, qui contient un mélange ignifuge à base d'acide borique et d'une substance organique azotée et qui est caractérisé par le fait qu'il contient 5 à 10 N en poids, relativement à la quantité de bois, d'un mélange d'acide borique et de la substance organique azotée telle que l'urée ou de préférence la dicyandiamide ou la mélamine, en un rapport compris entre 50:50 et 75:25 et de préférence entre 65:35 et 75:25. Pour ajouter le mélange ignifuge, dans le procédé selon l'invention, on pulvérise l'agent protecteur pré-mélangé sous forme de poudre sur les copeaux de bois déjà encollés. Selon l'invention, il est apparu avantageux d'effectuer la pulvérisation lorsque au moins la moitié de la colle a déjà été pulvérisée, mais de préférence dans le dernier tiers du tambour d'encollage. L'invention a enfin pour objet le mélange ignifuge destiné à servir selon le procédé décrit, à base d'acide borique et d'une substance organique azotée et caractérisé par le fait qu'il contient l'acide borique et la substance organique azotée, telle que l'urée ou de préférence la dicyandiamide ou la mélanine, en un rapport compris entre 50:50 et 75:25, de préférence entre 65:35 et 75:25. En outre, on a pu trouvé que lorsqu'on ajoute seulement à la couche de finition un mélange de 25 parties de dicyandiamide et 75 parties d'acide borique, selon l'invention, à raison de 15 à 25 en poids, de préférence de 200 g par 1000 g de copeaux secs, on obtient la même action ignifuge que si l'on ajoute la même quantité du mélange déjà connu de 75 parties de dicyandiamide et. 25 parties d'acide borique aussi bien à la couche de finition qu'à la couche centrale. Par contre, l'action ignifuge devient nettement moindre lorsqu'on ajoute le mélange de 75 parties de dicyandiamide et 25 parties d'acide borique à la couche de finition seulement. Le procédé convient principalement aux panneaux de copeaux dans la fabrication desquels on utilise un liant à base d'urée/formaldéhyde, mais il n'y est pas limité. L'utilisation d'un agent hydrofuge à base de paraffine est désavantageuse lorsqu'on ajoute le mélange ignifuge selon l'invention car la paraffine diminuerait l'action ignifuge. Par c,ontre, on peut utiliser en supplément des chloroparaffines car celles-ci ont également une action ignifuge tandis que par l'addition selon l'invention, les vapeurs d'acide chlorhydrique qui se forment à partir de la chloroparaffine en cas d'incendie seraient rendues inoffensives. Pour essayer les panneaux de copeaux ignifugés fabriqués selon l'invention, on applique le procédé suivant ; on pose un morceau de panneau de 15 x 15 cm à une hauteur de 153 mm sur un anneau de fer et on l'expose par dessous à la flamme totale d'un brûleur Bunsen au propane, avec manchon à air, tube de brûleur de 6 mm de diamètre, hauteur totale 120 mm. On mesure le temps qui s'écoule depuis le début de l'exposition à la flamme jusqu'à l'apparition d'une tache noire carbonisée de 2,5 cm de diamètre sur le côté du panneau qui est tourné vers-la flamme. Tout le dispositif d'essai se trouve dans une cheminée ayant une surface de base de 50 x 50 cm, de manière à éliminer le tirage. Les exemples suivants servent à illustrer l'invention mais sans la limiter aucunement. Exemple 1 Dans une installation d'encollage usuelle, on pulvérise une solution appropriée d'une colle urée/formaldéhyde sur des copeaux de couche de finition comme ceux que l'on utilise pour la fabrication de panneaux de copeaux. Une fois que les 2/3 de la quantité de colle prévue ont été appliqués, on pulvérise, par 1000 g de copeaux secs, 200 g d'un mélange comprenant 25 parties en poids de dicyandiamide et'75 parties en poids d'acide borique, sous forme pulvérulente. Ensuite, on pulvérise sur les copeaux de reste de la solution de colle. On encolle les copeaux destinés à la couche centrale dans une installation séparée d'encollage, de la façon usuelle pour la fabrication de panneaux de copeaux. A partir des copeaux encollés, on forme un gâteau de copeaux destiné à un panneau de copeaux de 20 mm et ayant un poids spécifique de 0,7 Kg/dm3 et on le presse pour former un panneau dans une presse chauffée, avec application de pression et de chaleur. Pour ce panneau, le rapport entre la couche de finition et la couche centrale est de 30:70, c'est-à-dire que l'utilisation d'agent ignifuge est de 6% sur le poids sec des copeaux. Le panneau ainsi fabriqué a résistance à la flexion de 198 Kg/cm' et une résistance à la traction transversale de 7,6 Kg/cmZ. Le temps de percement à l'essai par la méthode indiquée plus haut est de 202 minutes. il ne se forme pas de flamme. Aux fins de comparaison, on fabrique par le procédé ci-dessus un panneau de copeaux de 20 mm mais ne contenant pas d'agent protecteur. Ce panneau présente un temps de percement de 73 minutes, ce qui veut dire que le temps de percement du panneau ignifugé traité selon l'invention est 2,75 fois plus long. Dans des essais comparatifs, on fabrique des panneaux de copeaux avec les mélanges d'agents protecteurs déjà connus. Exemple 2 Comme dans l'exemple 1, on encolle dans une installation d'encollage, avec la composition usuelle de liant, des copeaux de bois séparés en couche de finition et couche centrale. Après avoir appliqué la moitié de la quantité de colle prévue, on pulvérise, aussi bien sur les copeaux de couche de finition que sur ceux de couche centrale, 200 g d'un mélange de 75 parties en poids de dicyandiamide et 25 parties en poids d'acide borique par 1000 g de copeaux secs et ensuite, on pulvérise le reste de la colle. La pulvérisation et le pressage s'effectuent de la mê- me façon que dans l'exemple 1. Le panneau de 20 mm ainsi obtenu 2 présente une résistance à la flexion de 146 Kg/cm et une résis 2 tance à la traction transversale de 4,75 Kg/cm. Le temps de percement est de 201 minutes. Exemple 3 De la même façon que dans l'exemple 2, on fabrique un au tre panneau de copeaux mais qui contient seulement dans la couche de finition 200 g d'un mélange de 75 parties en poids de dicyandiamide et 25 parties en poids d'acide borique par 1000 g de copeaux secs et qui n'est pas protégé dans la couche centrale. Avec ce panneau, le temps de percement est de 173 minutes, donc seulement 2,35 fois celui d'un panneau non protégé, il est donc plus court de 15% que pour un panneau semblable avec l'additif selon l'invention. REVENDICATIONS 1) Panneau de copeaux difficilement inflammable formé de copeaux de matière combustible, en particulier panneau de copeaux de bois, contenant un mélange ignifugé à base d'acide borique et d'une substance organique azotée et caractérisé par le fait qu'il contient, relativement à la quantité de bois, 5 à 100/1 en poids d'un mélange d'acide borique et de la substance organique azotée telle que l'urée ou de préférence la dicyandiamide ou la mélamine, en un rapport compris entre 50:50 et 75;25, de préférence entre 65:35 et 75:25. 2) Panneau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mélange ignifugé est seulement contenu dans la couche de finition à raison de 15 à 25B en poids. 3) Panneau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il contient en outre une ou plusieurs chloroparaffines. 4) Procédé de fabrication de panneaux de copeaux ignifugé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on pulvérise le mélange ignifugé sous forme de poudre sur les copeaux de bois déjà collés, la pulvérisation s'effectuant de préférence lorsque au moins la moitié de la quantité de colle prévue a déjà été pulvérisée, en particulier dans le dernier tiers du tambour d'encollage. 5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on ajoute seulement le mélange ignifugé au mélange de copeaux destiné aux couches de finition. 6) Mélange ignifugé destiné à servir selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il contient de l'acide borique et la substance organique azotée telle que l'urée ou de préférence la dicyandiamide ou la mélamine en un rapport compris entre 50:50 et 75:25, de préférence entre 65:35 et 75:25.