Brevet FR2327083A1 — publié le 19770506

La présente invention a pour objet de nouveaux produits obtenus par moulage de matériaux ligneux ainsi que leurs procédés de fabrication. I1 est déjà ccnnu d'agglomérer par collage, par exemple à l'aide de résine synthétique, des particules de bois pour réaliser des plaques ou des objets de formes diverses, mais ces produits ne présentent pas toutes les qualités désirées et notamment ils ne peuvent pas être obtenus en faibles épaisseurs. La présente invention vise en particulier la fabrication de produits ou objets réalisés à l'aide de matériaux ligneux qui peuvent en particulier se présenter sous forme de parois minces ayant une épaisseur de quelques dixièmes de mm ou davantage, ces produits ayant la propriété de présenter une résistance élevée à la chaleur et/ou un état de surface particulièrement intéressant Ces produits peuvent notamment être destinés et sans que cela soit limitatif de l'invention, à la confection de barquettes pour les plats cuisinés notamment ceux qui sont conservés à l'état surgelé, ou à la confection de pièces de vaisselles jetables. La présente invention a pour objet un nouveau procédé pour fabriquer des objets résistant à la chaleur caractérisé par le fait que l'on immerge un matériau ligneux dans une solution aqueuse saturée en chlorure de sodium qui est de préférence maintenue à l'ébullition ;que l'on procède au séchage du matériau ligneux ainsi traité pour ramener son taux d'humidité à environ 10 %, qu'on l'imprègne d'une solution de résine polymérisable ; et que l'on réalise le moulage sous pression du matériau ligneux ainsi imprégné en assurant la polymérisation de la résine. Le produit ligneux est mis de préférence sous forme de mat pour être introduit dans le moule. On obtient de cette manière un objet qui peut se présenter sous faibles épaisseurs, par exemple descendant jusqu'à 3/10 de mm et qui possède la particularité d'offrir une résistance élevée à la chaleur. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la résine polymérisable est constituée par de la mélamine qui est ap pliquée sur le matériau ligneux sous la forme d'une solution hydroalcoolique de mélamine soluble. Le catalyseur de polymérisation peut être par exemple du chlorure d'ammonium. La mélamine est particulièrement indiquée pour des usages alimentaires. On peut également utiliser d'autres types de résines telles que les résines triazine, époxyde, phénol-formol, résorcine-formol, résorcine-phénol-formol, résorcine ou encore uréeformol avec ou sans addition de mélamine ou de résorcine, en particulier lorsque le produit obtenu n'a pas un usage alimentaire. La présente invention a pour objet le produit industriel nouveau que constitue un objet fabriqué par le procédé précité, caractérisé par le fait qu'il est obtenu par agglomération à l'aide de résine polymérisable d'un matériau ligneux imprégné de chlorure de sodium et qu'il présente une résistance à la chaleur élevée tout en pouvant être détruit par incinération. La présente invention a également pour objet un procédé pour conférer à un objet obtenu par moulage à partir d'un matériau ligneux, en particulier à un objet obtenu par le procédé précédemment décrit, l'apparence de la faience ou de la porcelaine, ce procédé consistant à pulvériser simultanément sur la surface dudit objet une solution aqueuse de résine telle que de la mélamine soluble contenant un catalyseur et de la laine de bois blanchie et/ ou de la pâte à papier blanchie et séchée, puis à réintroduire l'objet dans son moule en le maintenant sous une pression moyennement élevée, à une température d'environ 120 à 1500C pendant un temps suffisant pour permettre la polymérisation de la résine. Dans un mode de réalisation préféré on obtient des objets résistant à la chaleur et présentant l'aspect de la faience ou de la porcelaine en mettant en oeuvre successivement les deux procédés qui viennent d'être définis. Dans une variante on mélange la laine de bois blanchie et/ou la pâte à papier blanchie au matériau ligneux imprégné de résine avant de procéder au moulage qui permet d'obtenir directement l'objet selon l'invention. Dans ce cas on peut également utiliser un matériau ligneux qui a été traité par une solution de chlorure de sodium comme indiqué ci-dessus. Selon un mode de réalisation particulier on mélange au matériau fibreux, ou on pulvérise sur la surface de l'objet prémoulé de la poudre de Kaolin. Bien que la mélamine soluble soit utilisée de préférence selon l'invention, on peut utiliser également d'autres résines telles que les résines triazine, époxyde, phénol-formol, résorcine-formol, résorcine-phénol-formol, résorcine ou encore des résines urée-formol avec ou sans addition de mélamine ou de résorcine. La présente invention a également pour objet le produit industriel nouveau que constitue un objet moulé selon le procédé indiqué ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il présente une surface blanche dure et polie et qu'il résiste à l'humidité et même à l'eau bouillante. Par matériau ligneux utilisable selon l'invention on entend des faisceaux ligneux dont la longueur est généralement comprise entre environ 40 et environ 200 mm, les fibres des faisceaux ayant une épaisseur inférieure à 1/10 de mm, et une largeur inférieure à 5/10 de mm. Un tel matériau ligneux a un foisonnement naturel de 60 à 80 fois le volume du produit final selon l'invention dont la densité est d'environ 0,7. Les fibres constituant un tel matériau ligneux ont bien entendu des dimensions différentes les unes des autres. On peut également utiliser un matériau ligneux dont les particules ont des sections de plus grandes dimensions lorsque l'on désire réaliser des objets d'épaisseur relativement importante. Dans une variante de l'invention et bien que le chlorure de sodium soit préféré, on peut obtenir l'amélioration de la résistance à la chaleur en imprégnant le matériau ligneux avec d'autres sels, tels que par exemple le chlorure d'ammonium, le sulfate de sodium, ou le phosphate d'ammonium. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention on va en donner maintenant à titre d'illustration non limitative plusieurs modes de mise en oeuvre décrits dans les exemples ci-après. EXEMPLE 1 On part d'un matériau ligneux se présentant sous la forme de fibres de bois ayant une longueur comprise entre 40 et 200mm, une épaisseur inférieur à 1/10 de mm et une largeur de moins de 0,5 mm. L'on immerge ce matériau ligneux dans une solution aqueuse saturée en chlorure de sodium et portée à l'ébullition. On procède ensuite au séchage du matériau ligneux en ramenant son taux d'humidité à environ 10 %, et on imprègne le ma tériau ainsi traité d'une solution constituée par le mélange en poids suivants - Mélamine soluble 500 - Alcool dénaturé 100 - Eau................................ 400 L'imprégnation s'effectue avec une proportion d'environ 12 % d'extrait sec de la solution de mélamine par rapport au poids total de matériau ligneux à l'état sec. On sèche à nouveau jusqu'à une humidité résiduelle d'environ 10 % puis on met le matériau ligneux sous forme d'un mbt pesant entre 600 et 1.500 g au m2 selon l'épaisseur que l'on désire donner au produit obtenu. Le mat de matériau ligneux imprégné de la mélamine est moulé entre deux coquilles sous une pression d'environ 20 kg/cm2 et à une température de lOO à 150 C pendant un temps d'environ 10 secondes. On obtient après démoulage un objet tel qu'une barquette pour produits alimentaires ayant une épaisseur d'environ 3 à 8 dixièmesde mm qui présente un aspect marbré avec une surface dure, lisse et brillante, hydrofugE et et résistant pendant plus de 20 mi- nutes à une température de 250 C. Lorsque l'on réalise au préalable la teinture du matériau ligneux dans sa masse et de la solution d'imprégnation, on peut obtenir des produits colorés et même des produits polychromes en mélangeant des matériaux ligneux teints de couleurs différentes. EXEMPLE 2 On part d'un matériau ligneux sec se présentant sous forme de fibres tel que défini à l'exemple 1, que l'on imprègne avec 12 % en poids (compté en extrait sec) d'une solution hydroalcoolique de mélamine soluble contenant en poids - Mélamine............................... Mélamine 60 - Alcool dénaturé 10 - Eau ;.~ 30 Le matériau ligneux ainsi imprégné est séché puis mis sous la forme d'un mat pesant environ 600 à 1.500 g au m2 puis il est moulé entre les deux coquilles d'une presse à une température d'environ 80 à 1100C et sous une pression d'environ 20 kg/cm2. L'objet ainsi obtenu, par exemple une assiette, est soumis simultanément à la pulvérisation d'une solution hydroalcoolique de mélamine soluble et de catalyseur correspondant contenant en poids - Mélamine............................... 500 - Alcool................................. 100 - Eau.................................... 400 - Catalyseur (chlorure d'ammonium)....... 0,5 à 3 % et à une projection de laine de bois blanchie et/ou de pâte à papier blanchie et séchée. De la poudre de Kaolin peut être pulvérisée en même temps que la laine de bois et/ou la pâtes papier. On peut également diluer la poudre de Kaolin dans la solution de mélamine à raison de 10 à 30 % en poids de la solution. Après avoir été ainsi recouvert d'une couche opaque dlen- viron 100 g au m2 l'objet est introduit une nouvelle fois entre les plateaux de son moule et il est soumis à une température de 100 à 1500C environ et à une pression de 20 kg/cm2 pendant environ 10 secondes pour provoquer la polymérisation de la mélamine. On obtient de cette manière un objet présentant une paroi qui peut être de faible épaisseur, qui présente la caractéristique d'avoir un état de surface blanc, brillant, dur et qui est susceptible de résister à l'eau bouillante et à l'humidité. I1 est évidemment possible par teinture de la pâte à papier ou de la laine de bois et/ou par utilisation d'une charge constituée par une poudre colorée d'obtenir des surfaces colorées sur l'objet en question. EXEMPLE 3 En soumettant au procédé selon l'exemple 2 un matériau ligneux qui a été préalablement traité par immersion dans une solution aqueuse à 1000C saturée en chlorure de sodium, l'on obtient un objet qui présente à la fois un état de surface ressemblant à la faïence ou à la porcelaine et une résistance élevée à la chaleur. Dans ce mode de réalisation, on peut avantageusement maintenir de la poudre de Kaolin en suspension dans la solution saturée de chlorure de sodium par exemple avec une teneur en poudre de 15 % environ, ce qui a pour effet de blanchir déjà la masse du matériau ligneux utilisé et de provoquer sa minéralisation superficielle qui améliore encore la résistance du matériau à la chaleur en évitant tout jaunissement. EXEMPLE 4 On réalise un matériau ligneux dont les fibres ont les dimensions définies à 1' exemple 1 à partir de bois blanc et on trempe ce matériau dans une solution aqueuse bouillante saturée en chlorure de sodium à laquelle on a ajouté 20 à 50 % en poids de poudre de Kaolin. On sèche le matériau ainsi traité jusqu'à environ 10 % d'humidité puis on l'imprègne a l'aide d'une solution de mélamine ayant la composition suivante - Mélamine soluble ..................... 50 - Alcool dénaturé &commat; 10 - Eau .................................. 40 - Chlorure d'ammonium (catalyseur) ..... 0,5 à 3 % Cette imprégnation est faite à raison de 20 à 30 % d'extrait sec de solution de mélamine par rapport au poids de matériau ligneux sec. On pulvérise ensuite le matériau ainsi traité à l'aide de poudre de Kaolin jusqu'à saturation, et on procède à nouveau au séchage jusqu'à environ 10 % d'humidité. On met le matériau ligneux sous la forme d'un mât ayant un poids d'environ 600 à 1.500 g au m2 puis l'on procède au moulage sous une pression de 30 à 40 kg/cm2 pendant 10 secondes à une température d'environ 110 à 1500C. On obtient ainsi en un seul moulage un matériau qui possède une surface blanche, lisse et dure qui a l'aspect de la porcelaine. Ce matériau résiste à une température de 2500. I1 résiste également parfaitement à l'eau, aux graisses, aux bases et aux acides. Les objets selon l'invention présentent en outre l'avan- tage de pouvoir être fabriqués par un procédé non polluant puisqu'ils sont à base de matériaux ligneux obtenus par des traitements purement mécaniques alors que l'industrie papetière nécessite l'intervention de produits chimiques qui sont en grande partie ie- jetés dans la nature et qui détruisent une quantité importante de cellulose qui devient irrécupérable. Par ailleurs, les objets fabriqués selon l'invention ont l'avantage de pouvoir être détruits par simple incinération sans dégager de gaz nocif. Les produits selon l'invention peuvent servir à différents usages. Ils peuvent se présenter sous forme de plaques. Ils peuvent aussi se présenter sous forme d'objets plus élaborés tels que par exemple des barquettes destinées à la fabrication de plats cuisinés ou de la vaisselle jetable. Les barquettes selon l'invention pour plats cuisinés présentent beaucoup d'avantages par rapport aux barquettes déjà connues. En effet, les barquettes déjà utilisées qui sont le plus souvent métalliques, en aluminium et en alliage d'aluminium, pré sentent l'inconvénient d'être d'un prix de revient relativement élevé et d'être jugées inesthétiques pour l'utilisateur. On a également cherché à réaliser des barquettes en ma tière plastique mais ces dernières ne présentent pas une résistance à la chaleur suffisamment bonne pour pouvoir être utilises. Les barquettes pour plats cuisinés obtenues conformément à l'invention présentent l'avantage d'être d'une totale innocuité vis-à-vis des produits alimentaires qu'elles contiennent, de résister suffisamment à la chaleur pour pouvoir être introduites dans des fours dont la température n'est pas rigoureusement contrôlée comme cela est le cas pour les fours ménagers et de présenter une apparence particulièrement esthétique qui les fait ressembler à des plats en faïence ou en porcelaine. I1 est bien entendu que les modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modifications désirables sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour fabriquer des objets résistant à la chaleur, caractérisé par le fait que l'on immerge un matériau ligneux dans une solution aqueuse d'un sel tel que le chlorure de sodium qui est de préférence maintenue à l'ébullition; que l'on procède au séchage du matériau ligneux ainsi traité pour amener son taux d'humidité à environ lo%; qu'on l'imprègne d'une solution de résine polymérisable; que l'on ramène si besoin est son taux d'humidité à environ 10 %; et que l'on réalise le moulage sous pression du matériau ligneux ainsi imprégné en assurant la polymérisation de la résine. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la résine polymérisable est une solution hydroalcoolique de mélamine soluble. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on met en suspension une poudre de Kaolin dans la solution du sel tel que le chlorure de sodium. 4. Procédé pour conférer à un objet obtenu par moulage à partir de matériau ligneux, en particulier un objet obtenu selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'apparence de la faïence ou de la porcelaine, procédé essentiellement caractérisé par le fait que simultanément on pulvérise sur la surface dudit objet une solution polymérisable de résine telle que la mélamine soluble contenant un catalyseur et que l'on projette sur cette surface de la laine de bois blanchie et/ou de la pâte à papier blanchie et séchée et que l'on introduit l'objet dans son moule en l'y maintenant sous une pression moyenn-e-fiEnt élevée et sous une température d'environ 100 à 1500C pendant un temps suffisant pour permettre la polymérisation de la résine. 5. Procédé pour obtenir un objet ayant l'apparence de la faïence ou de la porcelaine à partir d'un matériau ligneux c~rac- térisé par le fait que l'on moule un mélange de matériau ligneux, d'une résine polymérisable telle que la mélamine, et d'une laine de bois blanchie et/ou de pâte à papier blanchie en provoquant la polymérisation de la résine. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que l'objet est obtenu par moulage d'un matériau ligneux préalablement immergé dans une solution d'un sel tel que le chlorure de sodium, de préférence à l'ébullition. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'objet est réalisé par moulage d'un matériau ligneux ayant reçu une addition de poudre de Kaolin. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le matériau ligneux possède des fibres ayant une longueur comprise entre 40 et 200 mm, une épaisseur inférieure à 0,1 mm et une largeur inférieure à 0,5 mm. 9. Objet obtenu selon l'une quelconque des revendications 1, 3, 6, 7 ou 8, caractérisé par le fait qu'il présente une résis- tance à la chaleur élevée. 10. Objet obtenu selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait qu'il présente une surface dure, polie et brillante analogue à celle de la faïence ou de la porcelaine. 11. Barquette pour produits alimentaires obtenue selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée par le fait qu'elle présente une grande résistance à la chaleur et à l'humidité, qu'elle possède un aspect analogue à la faïence ou à la porcelaine et a une surface dure, polie et brillante.