Brevet FR2293292A1 — publié le 19760702

Le présent système (ou procédé) est utilisé principalement dans la technique concernant la protection des bois et matières cellulosiques contre le feu, afin de rendre ceux-ci ignifuges, c'est-à-dire de diminuer ou de supprimer leur caractère d'inflammabilité pour obtenir un classement de réaction au feu conforme à la règlementation du Ministère de l'Intérieur, de l'Aviation et de la Narine Marchande. Ce système permet également de procéder, à titre préventif, aux traitements de préservation des bois ( ou autres dérivés) contre les insectes, les larves et les champignons. L'effet ignifugeant s'accompagne d'un effet assainissant et stérilisant des micro-organismes et parasites divers. il existe déja des appareils pour le traitement des bois. La plupart de ces appareils sont du type autoclave et travaillent avec traitement sous vide poussé. Ils nécessitent des appareillages très complexes et cofteus (réservoirs d'injection - réservoirs de vide compresseurs d'air -...,,) Il est rappelé dans le présent brevet, que l'ignifugation profonde des matériaux cellulosiques est aussi appelée dans le langage courant nnd coeur"". En considérant que la pénétration de la solution aqueuse varie avec les essences de bois, les parties de la bille de bois utilisées et la façon dont le sciage a été effectué (que ce soit aubier ou coeur de l'arbre), on admet que l'ignifugation peut être de l'ordre de 1 à 2 cm en profondeur jusqu' 4 à 6 cm lorsque la porosité est suffisante. Cela signifie qu'un bois de charpente de section 5 x 15 cm sera traité dans la totalité de son volume ou tout au moins dans les deux tiers ou les trois quarts de ce dernier et qu'un chevron de section 6 x 6 cm , d'épicéa par exemple, sera entièrement traité ""a' coeur"". Le système suivant la présente invention permet d'éviter les inconvénients des techniques actuelles citées précédemment. En effet, d'une part il consiste à utiliser à titre préventif, des sels ou substances en poudre solubles dans l'eau du bain de trempage et à maintenir une chaleur minimum de 600 C pendant un certain nombre d'heures, pour obtenir une destruction complète des larves vivant au sein des matériaux; d'autre part, le système permet 1 l'in- corporation profonde des sels d'ignifugation ou de préservation, à l'intérieur des matériaux cellulosiques traités.Le procédé est simple et peu cofteux, en faisant usage (en dehors de tout vide ou pression), de la chaleur maintenue homogène et constante au sein du liquide de trempage au moyen d'un système qui provoque l'agita tion continue et sans turbulences, vers le haut puis vers le bas de tout le volume du liquide. Ce mouvement aaintient les sels en solution osmotique régu lière et évite les dépotes, soit au fond de la cuve, soit sur les bois eux-mes. Les pomènes de cristallisation à la surface des matériaux sont évités. On obtient, apres égouttage et étuvage rapide des bois, des surfaçes exemptes de cristaux ou d'auréoles blanchais. La pénétration en profondeur dans les bois bruts ou déja oeuvrés et dans tout autre matériau dérivé de la cellulose, est obtenue grâce au système d'imeersion a è chaud dans une cuve chauffée contenant la solution de sel ignifuge. La concentration varie selon l'essence des bois utilisés ou la nature et l'épaisseur des matériaux cellulosiques et elle peut être de 10 à 40 , selon l'effet désiré ; en ignifugation, elle doit autre assez importante pour obtenir un comportement au feu suffisant, soit dans certains cas moyennement inflammable au N3, soit dans les autres cas difficilement inflammable au N2 ou encore non-inflammable au M1 : elle ne doit pas dépasser le point de saturation où l'on risquerait d'obtenir un dépit par décantation et par agitation, la mise en suspension de particules cristallines obstruant la surface des bois à traiter et gênant la pénétration de la solution aqueuse. En tenant compte des divers éléments et conditions cités ci-dessus pour appliquer le traitement préconisé à des matériaux déterminés, on procédera donc comme suit En premier lieu : à un traitement à chaud. Le traitement à chaud dans un bain sallin nécessite l'incorporation d'une quantité importante de sel, qui peut varier de 150 à 350 g au E2, durcit le bois et le rend plus résistant. Le temps de trempage est fonction de la nature des matériaux: des placages de 7/limes par exemple, seront trempés durant I h 30 à 3 h à une température de 60 à 70 degrés. Des bois de charpente de section 8 X 20 cm ou 5 X 15 cm seront trempés durant 6 à 10 heures à une température de 60 à 80 O cgr. La température choisie sera maintenue constante durant toute l'opération. La chaleur a pour fonction de dilater les cellules et les canaux conducteurs du bois et par là de faciliter la pénétration et l'imprégnation de la solution saline. Les matériaux sortis du bain sont mis à égoutter durant un temps très court, puis sont passés à llétuve à une température de 80 à 90 degrés cgr. L'étuvage rapide a pour but d'évaporer dans un temps minimum, l'eau servant de soldent aux sels ou poudres et de fixer ainsi ceux-ci sur et entre les fibres cellulosiques. En second lieu Après le traitement à chaud ci-dessus, les bois étuvés subissent le traitement préventif fongicide et insecticide qui garantira la préservation des matériaux contre toute attaque d'agents déprédateurs. L'agent utilisé permet aux bois de garder leurs caractéristiques techniques et étant composé de savons organiques de sinc ou de cuivre, de ne pas entretenir la combustion : les bois ignifugés conservent donc leur classement au feu, obtenu gracie aux sels ignifuges. il est possible aussi d'utiliser des produits de la gamme chimique (ou dérivés) composés dlagents ou résines hydrofuges. Cette qualité supplémentaire, outre la qualité naturelle dtindélavabilité et le léger pouvoir hydrofuge de ces produits par eusm8mes, pernet de séquestrer les sels ignifuges enrobant les fibres et de créer une pellicule légèrement isolante contre l'action de l'humidité. Ces produits insecticides, fongicides et hydrofuges peuvent Qtre incolores ou pigmentés. Les bois ou matériaux ayant subi ces traitements successifs sont soumis à un marquage réalisé au moyen d'un rouleau marqueur chauffé par une résistance électrique. Outre le marquage permettant de les distinguer rapidement et facilement des autres matériaux non traités, ils portent la date des traitements et le Sigle de l'Entreprise. Le système présentement décrit s'applique à tous les bois, aussi bien les grosses pièces destinées à la charpente ou autres éléments porteurs du bâtiment en général ou de la construction des bateaux, que des bois de menuiserie ou d'ébénisterie utilisés pour la décoration, les aménagements et la fabrication des meubles ou de tous autres éléments en bois ou dérivés cellulosiques. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation du système, conforme à la présente intention. La fig.1 représente en perspective l'ensemble de la cuve de trempage. La fig.2 représente en perspective l'ensemble du plateau de chargement destiné à Qtre descendu à l'intérieur de la cuve. La fig.3 est une coupe longitudinale de l'ensemble de la cuve de trempage et du plateau de chargement vide, en place sur les étriers de protection. La fig.4 est la vue en plan correspondant à la fig.3 La fig.5 est une coupe verticale suivant AA de la fig.6 La fig.6 est une coupe horizontale suivant BE de la fig.5 La fig.7 est une coupe verticale partielle suivant DD de la fig.6 La fig.8 est une coupe horizontale partielle suivant CC de la fig.5 La cuve de trempage à chaud 1, est prévue de préférence en tble d'acier inoxydable afin de résister aux attaques des sels. Ses dimensions ne sont pas limitées, en plus ou en moins, des dimensions courantes de In.50 m X 2 m x 2 m Le système de chauffage 2 (fig.1), est composé d'un ensemble de tuyauteries 3 disposées en forme de serpentin 4 sur un même plan horizontal correspondant à celui du fond 5 de la cuve 1. La chaleur est transmise par de la vapeur d'eau produite par un générateur annexe 6. Cette vapeur parcourt en circuit fermé (sens départ : 6- - Retour 6-B) fig.4, tout le réseau constitué par le serpentin 4 formant chauffe-eau et amène progressivement la température de tout le volume du bain à celle recherchée, soit de 60 à 90 degrés environ. Â une des extrémité inférieure de la cuve, une pompe 7 aspire le liquide en contact avec le serpentin chauffant 4 et le refoule vers le haut par la tuyauterie 8 en direction de l'autre extrémité 9, en créant ainsi par ce moyen, le réchauffement de la z8ne en contact avec l'air extérieur (surface totale du bain). Le liquide tiédi se retrouve alors près de la source chauffante, se réchauffe et est à nouveau aspiré par la pompe, puis refoulé. Par ce système, on obtient ainsi un mouvement tournant au sein du liquide qui a pour effet de supprimer les zones cnaudes et les zones froides et de maintenir en tous points du liquide une température constante pré-déterminée. Une vanne 10 permet la vidange de la totalité de la cuve 1.Des étriers 11 protègent le serpentin 4 des surcharges où à-coups éventuels que pourrait provoquer à sa descente dans la cuve, le plateau mobile (fig.2), qui va être décrit ci-après. Le plateau mobile 12 qui reçoit le chargement de bois à traiter, est constitué d'un cadre en acier inoxydable formant plateforme, de dimensions inférieures à la cuve 1 elle-mame, de telle sorte qu'il puisse & re descendu avec facilité à l'intérieur de cette der;ore. Sur les deux cotés longitudinaux du cadre, sont fixés plusieurs tubes verticaux 13 (fig.6) qui portent des trous 14 espacés régulièrement sur leur hauteur.Ces tubes perforés peuvent recevoir transversalement de l'un à l'autre des traverses 15 munies de colliers 16 à leurs extrémités, destinés à s'emboiter latéralement sur les tubes 13, pour constituer des séparations entre chaque couche de matériaux cellulosiques I7 - I8 - I9. Des goupilles 20-21 (ou autre moyen), maintiennent ces traverses à une hauteur déterminée par les dimensions des bois. Des trous 22 sont prévus dans le plateau 12 pour faciliter la circulation du liquide de trempage. Lorsque les matériaux à ignifuger sont de dimensions identiques, les traverses peuvent Qtre réglées en position de hauteur, de telle sorte qu'il ne subsiste qu'un jeu minimum entre les couches de bois et qu'elles puissent servir éventuellement dtarrtt pour la remontée des bois lors du remplissage de la cuve. Un système d'anses rigides placé entre les tubes perfores verticaux 13, peut également dtre prévu et fixé après le chargement des bois pour éviter leur remontée au moment du remplissage de la cuve. Les traverses ou le système d'anses peuvent notamment servir à limiter dans la mesure du possible, le gauchissement des bois dA à l'immersion prolongée dans le bain salin. Plusieurs anneaux de levage 22 fixés sur les cotés longi tudinaux du plateau 12, servent à soulever ce dernier après remplissage avec les bois à traiter, pour le descendre dans la cuve 1. Après traitement, les pièces de bois sont transférées dans un séchoir (ou étuve), dans lequel une température minimum de 60 degrés est assurée et maintenue par un système chauffant, puis trempées à froid dans une simple cuve, pour effectuer le traitement fongicide, insecticide et éventuellement hydrofuge incolore ou pigmenté. REVENDiCATiONS I)- Procédé de traitement pour ignifugation et protection par immersion de tous les bois, dérivés cellulosiques ou matériaux similaires, consistant : à utiliser une cuve fixe et un plateau mobile portant le charment des bois à traiter, le dit plateau mobile étant prévu de telle sorte qu'il puisse autre introduit ou retiré à volonté de la dite cuve par soulèvement vertical au moyen d'un système indépendant annexe ; à utiliser pour le chauffage du bain un ensemble de tuyauteries fixes dans-lesquelles circule en circuit fermé, de la vapeur d'eau produite par un générateur ; à utiliser des sels ou substances en poudre solubles dans l'eau du bain de trempage et à maintenir à ce dernier une chaleur minimum pendant un temps déterminé : à incorporer des sels d'ignifugation ou de préservation au coeur des matériaux traités, grâce au système d'immersion à chaud dans la cuve chauffée contenant les sels ; à obtenir une chaleur homogène et constante du liquide de trempage au moyen d'un système qui provoque l'agitation continue sans turbulences, vers le haut puis vers le bas, de tout le volume du liquide. 2)- Procédé de traitement de tous les bois, selon revendication 1 caractérisé par le fait que : les tuyauteries de la cuve fixe sont disposées longitudinalement sous forme d'un serpentin continu, de la sortie des tubes du générateur à leur retour dans ce dernier : des étriers enjambent latéralement le serpentin qui, tout en protégeant ce dernier de coups éventuels, servent d'appui au plateau mobile de chargement;;-une pompe aspire le liquide chaud à la partie inférieure d'une extrémité de la cuve et le refoule par ue tuyauterie extérieure à la partie haute de l'autre extrémité de la cuve ; une vanne permet la vidange intégrale de la cuve. 50)- Procédé de traitement de tous les bois suivant revendication 1 caractérisé par le fait que : le plateau mobile est en acier inoxydable et de dimensions moindres que la cuve elle-meme des tubes verticaux perforés sont fixés en correspondance les uns avec les autres, sur les côtés longitudinaux du plateau et portent des trous dis,zosés régulièrement sur leur hauteur ; des traverses horizontales relient respectivement les tubes verticaux opposés, au moyen de colliers s'embottant sur ces derniers et maintenus par goupilles ; plusieurs traverses peuvent autre superposées les unes au-dessus des autres et servir de support entre chaque couche de bois, tout en empêchant la remontée de ces derniers au remplissage de la cuve. 4)- Procédé de traitement de tous les bois suivant revendication 3 caractérisé par le fait que : un système d'anses rigides qui correspond aux traverses peut être fixé après chargement sur les tubes perforés pour éviter la remontée des bois et éviter leur gauchissement ; des anneaux de levage sont fixés sur les côtés longitudinaux du plateau pour permettre les déplacements de ce dernier. 5)- Procédé de traitement pour ignifugation et protection des bois, selon revendication 1 caractérisé par le fait que suivant la nature ou l'épaisseur des matériaux cellulosiques, la concentration aqueuse des sels peut varier de 10 à 40 ss selon l'effet désiré et les diverses essences de bois, sans toutefois dépasser le point de saturation ; l'ignifugation peut etre de l'or- dre de 1 à 2 cm en profondeur, jusqu'à 4 à 6 cm lorsque la porosité des bois le permet. 6)- Procédé de traitement de tous les bois, selon revendication 1, caractérisé par le fait que la température minimum du bain de trempage à observer et à maintenir régulièrement est de 60 degrés pendant un temps variable pré-déterminé t qu'on utilise, à titre préventif, des sels ou substances en poudre solubles dans l'eau du bain. 7)- Procédé de traitement de tous les bois, selon revendication 1, caractérisé par le fait que : dans un premier temps, on procède à chaud et que la quantité de sel dissous peut varier de 150 à 350 gr au m2 de la surface totale des bois traités ; le temps de trempage est fonction de la nature des matériaux et peut varier de 1 h 30 à 3 h pour des températures de 60 à 70 degrés. 8)- Procédé de traitement de tous les bois, selon revep- dication 1 caractérisé par le fait que : dans un second temps, les matières étuvées subissent un traitement préventif fongicide et insecticide : l'agent utilisé est principalement composé de savons organiques, de zinc ou de cuivre n'entretenant pas la combustion il est possible d'utiliser les produits de la gamme chimique ou dérivés composés dtagents ou résines hydrofuges ; les produits cités, insecticides, fongicides et hydrofuges peuvent dtre de teinte incolore ou pigmentées. 9)- Procédé de traitement de tous les bois, selon revendication 1 caractérisé par le fait que v les matériaux sortis du bain sont mis à égoutter durant un temps très court, puis sont passés à l'étuve à une température de 80 à 90 degrés, pour évaporation de l'eau du solvant. 10)- Procédé de traitement de tous les bois, selon revendication 1, caractérisé par le fait que : les bois ou matériaux ayant subi les divers traitements successifs cités, sont soumis à u4narquage approprié au moyen d'un rouleau marqueur chauffé élec triquement, qui les différentie les uns des autres ; le marquage peut comprendre en complément, la date des traitements et le Sigle de l'Entreprise.