Brevet FR2253612A1 — publié le 19750704

a présente invention se rapporte à un procédé pour accentuer la structure naturelle du bois sur des objets en bois, tels que les planches profilées, les tablettes ou panneaux en bois, etc ..., par un enlèvement différentiel des couches superficielles des parties tendres et dures du bois. Il est connu de traiter la surface des objets en bois de sorte que le profil des parties dures et des parties tendres des cernes est mis en évidence, On veut ainsi rendre, à la structure naturelle du bois, un aspect plastique mieux visible et obtenir un effet décoratif plus marqué. Les procédés connus jusqu ici pour accentuer la structure naturelle (lu bois, font surtout appel à des sableuses, ctest-à-dire des machines à jet de sable, où le sable est projeté sous pression sur la surface en bois qutil s'agit de traiter, en exerçant un effet abrasif qui se manifeste par une attaque de profondeur différente dans les zones des parties tendres et dures du bois des cernes du bols.Mais on ne peut éviter d'abraser, ou d'aplanir aussi dans une certaine mesure les cernes durs, et plus ar- ticulièrement leurs arêtes saillantes. On connaît également un autre procédé, où l'on traite la surface du bois considéré en ltexpo- sant directement à de la chaleur à l'aide d'une flamme nue ou de corps méts11ique incandescents. Et ensuite, on brosse le bois ainsi prétraité à l'aide d'une machine à brosser garnie de brosses dures. Un procédé consistant à simplement brosser le bois est également connu. Mais on se sert toujours de brosses relativement dures pour pouvoir attaquer la surface du bois jusqu a une certaine profondeur. Et l'emploi de ces brosses dures présente, lui aussi, l'inconvéni- ent que le brossage enlève également dans une certaine mesure les éléments durs du bois. En outre, l'application directe de chaleur aboutit forcément à une décoloration de la surface. Par exemple, des marques noires paraissent sur la surface du bois, ce qui est plus particulièrement gênant dans le cas de planches profilées pour lesquelles la surface du bois est destinée à rester claire. De plus, ce que tous ces procédés ont en commun est le fait qu'on obtient seulement un effet de profondeur relativement faible, si bien que la structure du bois est, il est vrai, accentuée, mais qu'elle reste comparativement peu marquée. La présente invention a pour objet de supprimer les inconvéni- ents de la technique connue et de réaliser un procédé du type décrit précédemment, qui permet d'accentuer la structure naturelle du bois sur les objets en bois d'une manière plus nette qu'il ne l'é- tait possible jusqu'ici et d'obtenir ainsi un aspect plus décoratif. Et plus particulièrement la structure du bois doit être travaillée à une profondeur comparativement plus grande que cela n'était possible jusqu ici. D'autre part, les parties dures des cernes du bois ne doivent pas être-abimées ou aplanies, ou au moins elles ne doivent ltetre qu'aussi peu que possible. Selon l'invention, ce but est atteint du fait que, dans la zone traitée de la surface des objets, la cellulose est transformée par l'action de moyens chimiques en oxycellulose et, éventuellement, en hydrocellulose, en abaissant la résistance mécanique des chaînes cellulosiques, et'qu'on enlève ensuite les parties tendres des cernes du bois, dont la surface est relativement plus dégradée, par un léger traitement mécanique de la surface. L'invention est basée sur l'oblervation, connue en elle-même, que la structure du bois se creuse plus profondément, par suite de l'expositiQn-à effet intense et de longue durée de la lumière et des intempéries, observation qu'on a l'occasion de faire dans les régions alpines sur les murs revêtus de bois des maisons.Or sous l'action de la lumière et des intempéries, la cellulose du bois se transforme en oxycellulose. La présente invention a pour objet de reproduire cette accentuation naturelle de la structure dans un processus de fabrication re lativement court et de transformer'à cet effet la cellulose en oxycellulose et éventuellement- en hydrocellulose. A cet effet, on traite la surface du bois avec des acides et des oxydants. On sait bien que le bois contient une quantité cellulose comprise entre 40 et 60%, et 20 à 40% de lignine. Le restant se compose d'eau, de résine, de colorants et d'éléments minéraus.--Les parties tendres des cernes du bois contiennent un pourcentage plus élevé de cellulose et un moindre pourcentage de lignine que les parties dures.Par conséquent, les parties tendres ont une plus grande capacité d'absorption. Par suite de cette différence entre l'effet de succion exercée par les différentes parties du bois, une plus grande quantité de produit chimique est accumulée dans les parties tendres que dans les parties dures du bois. Une fois que le processus d'absorption est ache vé, on fait évaporer la'eau par un apport de chaleur, ce qui s' accom- pagne dlune concentration des substances chimiques dans le bois et a pour conséquence la transformation de la cellulose en hydrocellulose et en oxycellulose-. Il en résulte une forte diminution du degré de polymérisation de la cellulose et un abaissement correspon dant de la résistance mécanique des c haines cellulosiques.On mouille avec l'agent chimique les parties dures et les parties tendres de la surface des objets en bois, en mettant à profit la capacité d'absorption différentielle des deux. -On laisse agir l'agent chimique sur la surface du bois pendant un temps variable selon la temple rature ambiante pour que la différence de la capacité d'absorption puisse prendre effet. Ensuite, on fait sécher le bois. On enlève les parties tendres et dégradées du bois des cernes par un brossage doux. A l'opposé de la technique connue on effectue le brossage à l'aide de brosses douces pour ne pas endommager les parties dures du bois. Mais comme la résistance des parties tendres du bois est faible, cela suffit pour les enlever.D'une manière tout à fait surprenante pour l'homme du métier, on obtient ainsi un relief d'une profondeur considérable et un aspect étonamment décoratif, où la beauté de la structure naturelle du bois est conservée et se trouve accentuée. Il est particulièrement avantageux d'appliquer 1' agent chimique sur la surface à traiter d'un objet en bois sous forme d'une solution aqueuse,-de préférence par pulvérisation. Par l'effet de la chaleur, les substances contenues dans l'agent chimique sont concentrées, surtout dans les parties tendres du bois, étant donné qu'une quantité plus importante de l'agent chimique sty accumule par suite de leur capacité d'absorption supérieure. On obtient des résultats particulièrement bons en utilisant un agent chimique contenant de l'acide chlo-rhydrique et en effectuant la phase de traitement à la chaleur à une température nettement supérieure à la température ambiante. Pour enlever les parties transformées du bois, on emploie une ou plusieurs brosses douces ou des rouleaux à l'émeri ou d'autres organes analogues. L'agent chimique employé pour transformer la cellulose est de préférence un mélange d'acide chlorhydrique et d'acide formique, ce mélange pouvant en outre contenir de l'acide oxalique. Pour obtenir sur le bois une surface structurée en profondeur, tout en lui conservant au possible sa couleur naturelle, un mélange de la composition donnée ci-dessous s'est avéré utile 200 cm3 acide chlorhydrique concentré 500 cm3 de solution dlacide oxalique à 15% 100 cm3 de solution de chlorure de zinc à 30 200 cm3 acide formique à 30%. Pour obtenir une nuance relativement plus foncée que la couleur naturelle du bois, on emploie par exemple un mélange de la composition suivante 300 cm) d'acide chlorhydrique concentré 350 cm3 de solution d'acide oxalique à 15% 150 cm3 d'acide sulfurique à 30%0 200 cm3 d'acide formique à 30fui. Les deux formules citées ci-dessus se distinguent en ce que la première se prête~ surtout au travail manuel,- c'est-à-dire au traitement individuel de divers lots d'oxbjets, par exemple de planches profilées. La deuxième formule est surtout applicable pour le traitement continu sur une chaîne de fabrication. On laisse agir sur la surface du bois le mélange composé d'après la première formule pendant environ 30 minutes, à la température ambiante. Ensuite, on ope- re le séchage à une température d'environ 60 à 800C pendant 60 à 75 minutes.Quant au mélange selon la deuxième formule, on le fait agir sur la surface du bois pendant environ 2 minutes, à la température ambiante et on effectue ensuite le séchage à une température comprise entre 120 et 2000C pendant une durée de 1 à 3 minutes. Dans tous les cas, le séchage varie en fonction du degré auquel le bois a été séché au préalable et en fonction de la durée des autres temps faisant partie des- conditions du procédé de fabrication. Deux exemples sont donnés ci-dessous pour illustrer la réalisation de l'objet de l'invention, mais il est bien entendu qu'ils ne sont aucunement limitatifs, l'invention s'étendant à toute variante conçue dans le mêmé esprit. h) Pour réaliser le procédé de l'invention par charges, en laissant la teinte du bois inchangée tout en s'efforçant d'obtenir un ef fet de relief aussi profond que possible,.il est recommandé d'employer un mélange de la composition suivante 200 cm3 d'acide chlorhydrique concentré 500 cm3 de solution d'acide oxalique à 15% 100 -c de solution de chlorure de zinc à 30% 200 cm3 d'acide formique à 30%. Par mètre carré de la surface du bois à traiter, il faut envi ron 100 à 150 cm3 du mélange, selon la variété de bois. Gomme la part de l'acide chlorhydrique dans le mélange est relative ment faible, il faut choisir le temps de traitement à la tempé rature ambiante relativement long, mettons 30 minutes. Be sé chage du bois, donc la concentration de l'agent chimique, est effectué utilement dans un séchoir à air chaud à une température comprise entre 60 et 80 U et pendant une durée de 60 à 75minu- tes. Bien entendu, la durée du traitement varie en fonction de la température et de la profondeur du relief souhaitée. B) Pour obtenir sur le bois partiellement une teinte plus foncée, on utilise le mélange suivant 700 cm3 d'acide chlorhydrique concentré 350 cm3 de solution d'acide oxalique à 15% 150 cm3 d'acide sulfurique à 30% -200 cm3 d'acide formique à 30ffi. Par mètre carré de la surface du bois à traiter, il faut envi rom 50 à 80 cm3 de ce mélange. le temps de son action à la tem pérature ambiante n'est que de 2 minutes, parce que, par suite de sa teneur supérieure en acide chlorhydrique et de la présence de l'acide sulfurique, le mélange provoque une transformation plus rapide et plus importante de la cellulose en oxycellulose, Be séchage à une température comprise entre 120 et 2000C peut aussi etre effectué très rapidement, en 1 à 3 minutes, de sorte que cette formule se prête par excellence à la fabrication en continu. Dans les deux cas, on débarrasse ensuite le bois ainsi traité, de ses parties tendres et dégradées et ce, par un brossage doux ou par une légère action mécanique. Gela fait ressortir la beauté naturelle de la structure du bois avec une netteté, clarté et profondeur surprenantes. REVEEDICA2IONS 1 - Procédé pour accentuer la structure naturelle du bois sur les objets en bois, tels que les planches profilées, les tablettes ou panneaux en bois, etc ..., par un enlèvement différentiel des couches superficielles des parties tendres et dures du bois, caractérisé en ce que, par l'action de moyens chimiques, dans la zone traitée de la surface des objets, on transforme la cellulose en oxycellulose et, éventuellement, en hydrocel lulose, ce qui réduit la résistance mécanique des chaines cel lulosiques, et que, par un léger traitement mécanique de la surface du bois, on enlève ensuite les parties tendres des cer nes du bois, dont la surface est relativement plus dégradée. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on mouille, avec l'agent chimique, les parties dures et les par ties tendres de la surface des objets en bois, en mettant à profit la capacité d'absorption différentielle des deux, qu'on laisse agir l'agent chimique sur la surface du bois pendant un temps variable selon la température ambiante pour que la dif férence de la capacité d'absorption puisse avoir un effet, 'qu'ensuite on fait sécher le bois et qu'on enlève les parties tendres et dégradées du bois des cernes de celui-ci par un brossage doux. 30- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on applique l'agent chimique sous forme dune solution aqueuse - sur la surface à traiter de l'objet en bois, de préférence par pulvérisation, et que par un apport de chaleur, on concentre les substances contenues dans l'agent chimique. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac térisé en ce qu'on emploie'-un agent chimique contenant de l'a cide chlorhydrique, qu'on effectue la phase de traitement à la chaleur à une température nettement supérieure à la température ambiante et qu'on emploie, pour enlever les parties transfor mées du bois, une ou plusieurs brosses douces ou des rouleaux à l'émeri ou d'autres organes analogues. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agent chimique destiné à transformer la cellulose est un mélange d'acide chlorhydrique et d'acide for mique. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mé lange contient en outre de l'acide oxalique. 7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mé lange présente la composition suivante 200 cm3 d'acide chlorhydrique concentré 500 cm3-de solution d'acide oxalique à 15% 100 cm3 de solution de chlorure de zinc à 30% 200 cm d'acide formique à 30%. 8 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mé lange présente la composition suivante : 300 cm3 d'acide chlorhydrique concentré 350 cm3 de solution d'acide oxalique à 15% 150 cm3 d'acide sulfurique à 30% 200 cm7 d'acide formique à 30%. 9 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on lais se agir le mélange à la température ambiante et pendant une du rée de 30 minutes environ sur la surface du bois et qu'on opère ensuite le séchage à une température d'environ 60 à 800C pen dant une durée de 60 à 75 minutes. 100- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on laisse agir le mélange à la température ambiante et pendant une durée de 2 minutes environ sur la surface du bois et qu'on opère en suite le séchage à une température d'environ 120 à'200 C pen dant une durée de 1 à 3 minutes.