Brevet FR2368351A1 — publié le 19780519

La présente invention concerne un procédé permettant de faciliter le processus de démoulage lors de la confection de panneaux de copeaux agglomérés DU de pièces moulées à partir de tels copeaux par pressage de copeaux traités aux isocyanates en tant que colle (liant) dans une presse chauffable comportant des outils de pressage ou des moules et, le cas échéant, des moyens d'entrat- nement, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'on applique sur les outils de pressage ou les moules, ou les moyens d'entrat- nement, un produit séparateur, par exemple du savon mou. Alors qu'avec les phénoplastes ou les aminoplastes couramment utilisés comme colles le démoulage des pièces ou des panneaux de copeaux agglomérés encollés et durcis ne pose pas de problèmes particuliers, on rencontre toujours des difficultés pour séparer, après le processus de pressage, les pièces où les panneaux de copeaux traités aux isocyanates, des outils de pressage métalliques (plateaux de pressage, tôles de pressage, entre autres). Au premier abord, il parait logique de supprimer l'affinité connue des isocyanates vis-à-vis des surfaces métalliques généralement recouvertes d'un film d'oxydes, en enduisant les surfaces métalliques d'un agent séparateur. Des produits séparateurs connus sont, par exemple, des polymères fluorés, les silicones, les huiles et les matières grasses, ainsi que des produits réagissant surtout avec les isocyanates et ne présentant pas d'affinité visà-vis des surfaces métalliques. Cette solution du problème n'a cependant jusqu'à présent pas été convaincante: ou bien les produits sont trop chers, ils ne forment pas de film séparateur continu sur les outils de pressage, ils pénètrent dans les couches de surface des matériaux de bois, ou bien ils agissent sur les liants dès avant le durcissement en altérant ainsi la solidité et le comportement au gonflement des zones proches de la surface des matériaux en copeaux de bois. C'est pourquoi on n'a jusqu'à ce jour pratiquement pas fabriqué de maté riaux de bois à une seule couche, liés dans toute leur masse par des isocyanates;; les couches de surface entrant en contact avec les éléments de pressage ont été traitées par d'autres colles0 Pour l'expansion souhaitable de matériaux de bois liés dans toute leur masse par des isocyanates, la mise au point d'agents séparateurs appropriés serait donc utile et constitue par conséquent un but important. Or on a trouvé que le processus de démoulage peut être amé- lioré de façon décisive dans le sens indiiué plus haut, en traitant les éléments de pressage (plateaux, tôles et bandes de pressage) et, le cas échéant, les moyens d'entraînement (rouleaux, cylindres, bandes grappins, entre autres), avant de les charger des copeaux traités aux isocyanates, par une matière essentiellement non latile à la température de pressage, le cas échéant sous forme de solution ou de dispersion, qui, à la température de pressage (le cas échéant après évaporation du solvant ou du dispersant), laissent subsister une couche adhésive constituée par des particules "discrètes". le but inventif général réside donc dans la production d'une couche d'agent séparateur qui ne représente pas à proprement parler un film, mais essentiellement une couche de constitution gra- nuleuse (l'image d'une plaoue à gâteaux saupoudrée de farine n'est pas loin de ressembler au résultat obtenu dans le présent cas). l'emploi simultané de produits filmogènes est sans importance, L'invention est basée sur la constatation que les agents sé- parateurs envisagés jusqu'à présent, dans la mesure où ils ne sont pas à exclure pour des raisons de prix, ont tendance, sons l'in- fluence des forces superficielles, à confluer en formant des ou des flaques, et qu'il s'agit par conséquent de provoquer un étalement durable de la couche adhésive sur toute la surface des organes de pressage, résistant également aux efforts mécaniques des forces de pression et de frottement lors de la confonaation des copeaux en gâteau de particules et lors de l'entraînement de ce dernier, soit non précomprimé, soit comprimé à froid L'emploi de mélanges séparateurs contenant dès le départ des particules "discrètes" ou formant de telles particules de tou- te manière lors de leur application, permet, paraît-il, d'éviter suffisanment une formation de flaques et de diminuer en outre suf- fisamment l'absorption des agents séparateurs par les particules de bois à un degré tel que les surfaces des matériaux ne sont pas endommagées. les agents séparateurs laissant subsister une couche adhésive ve formée de particules discrètes sont, selon l'invention, généra- lement constitués de deux composants, à savoir d'une matière tensio-active non volatile et d'une charge finement divisée. On te en général un solvant ou un dispersant dans la mesure où la ma- tière tensio-active n'est pas par elle-meme piteuse ou susceptible entre étendue, voire mdme liquide. Comme matières tensio-actives, conviennent, par exemple, des savons dans le sens le plus large du mot, par exemple le savon de Marseille, le savon mou, les savons métalliques, les savons intervertis et leurs mélanges, les substances à effet détergent, telles que les alkylarylsulfonates , les sulfates d'alcools gras, les alcools gras supérieurs, ainsi que les polyglycols, les polyamines, les polyols, les polymères acryliques, les préparations à base de caséine, entre autres.Les huiles et les matières grasses courantes sont moins appropriées car, tout en provoquant un effet séparateur, elles ont tendance à pénétrer dans les particules de bois (par exemple les copeaux) Conviennent également comme charges, par exemple, les oxydes, les carbonates, les silicates, les sulfates, les minéraux nement divisés, ainsi que des poudres organiques peu volatiles.A titre d'exemples, on mentionnera l'acide silicique, l'anhydride titanique, l'alumine, la magnésie, le carbonate de chaux, le carbonate de soude, le talc, les argiles, le mica soufflé, le kiesel guhr, le sulfate de baryum, le sulfate de sodium, les ciments, les feldspaths, les kaolinites, les farines de bois, les farines de coquille de coco, la poussière de meulage, entre autres0 Dans divers cas, par exemple en utilisant le savon mou ou des solutions de savon mou d'une certaine concentration minimale, la structure granuleuse désirée de l'agent séparateur s'établit également sans addition de charges, lors du chauffage des outils de pressage ou lors de l'évaporation du solvant après l'application de I1 agent séparateur sur les outils de pressage préalablement chauffés. Conviennent également, comme agents séparateurs, des solutions de sels aqueuses, seules ou avantageusement additionnées de charges. l'emploi et la répartition de solutions de sels pures posent cependant souvent des problèmes, car il peut se former des zones non recouvertes à la suite d'un dessèchement ou d'une crise tallisation. les huiles peu visqueuses mélangées à la craie siliceuse, au kaolin, au talc, entre autres, sont également utilisables comme agents séparateurs, cependant, dans certains cas, de l'huile pénètre dans le bois. les agents séparateurs peuvent être appliqués par les méthodes techniques courantes, par exemple par pulvérisation, laminage, calandrage, raclage ou enduction. L'agent séparateur peut être utilisé en faible quantité, variant généralement (rapporté à la matière sèche) entre 0,5 et environ 60 g/m2 environ, de préférence entre 5 et 40 g pare mètre carré et par cycle; en opérant en continu, on peut aussiXutiliser une plus faible quantité. On notera que les couches de séparation une fois produites supportent en général plusieurs remplissages de la presse et qu'elles contribuent apparemment aussi à augmenter la vie des surfaces des tales de pressage. Une caractéristique de moindre importance vise la formulation d'une préparation d'agent séparateur appropriée. Une certaine concentration de la solution ou de la dispersion en matière tensio-active et, le cas échéant, en charge, devra titre maintenue; dans certains cas, la limite inférieure s'élève, par exemple, à 10 % de solides, rapportée au mélange, dans d'autres cas, elle varie entre 20 et 30 %. le reste de la préparation est cons titubé par un solvant ou un dispersant, avantageusement par de l'eau. I1 est évident que des systèmes exempts de solvants, c'est-à-dire dans lesquels la matière tensio-active est par ellemême liquide ou au moins pâteuse, donnent des résultats particulièrement favorables à condition qu'ils se laissent suffisamment bien répartir sur les éléments de pressage. Les conditions de pressage peuvent correspondre à celles appliquées lors de la confection de matériaux de bois liés aux isocyanates, et n'ont pas besoin d'être modifiées; des indications générales en sont données, par exemple, dans les publications suivantes : "Isocyanate als Spanplattenbindemittel", Holz-als-Roh- und Werkstoff 29 (1971), pp. 45 à 50; "V 100 Spanplatten mit neuartiger Bindung', Holz-Zentralblatt 101 (1975), p. 1586; nDiisocyanate als Bindemittelt, Holz-Zentralblatt 100 (1975), pp. 913 à 915. Selon ces publications, les liants du commerce à ba-se d'isocyanates polyvalents sont généralement des composés à bas poids moléculaire comportant plusieurs noyaux benzéniques dans la molécule qui se forment lors de la réaction des produits de condensation acides du formaldéhyde et d'anilines avec le phosgène et auxquels on attribue, pour simplifier, la structure du 4,4'-diphénylméthane. On-peut supposer que, par liants à base d'isocyana- tes, on entend également ceux présentant un degré de condensation assez élevé. Dans ce contexte, on renverra en particulier au brevet allemand No 2 6t0 552. On donnera ci-après quelques exemples de mélanges appropriés assurant tous un démoulage impeccable, avec une seule application, dans la quantité minimale indiquée, sur des tales de pressage en aluminium neuves ou ayant déjà servi, ou bien directement sur l'outil de pressage. Dans la plupart des cas, on peut démouler sans difficultés, de manière impeccable, deux ou trois panneaux sans renouveler l'application. L'agent séparateur n'exerce pas d'influence défavorable sur les caractéristiques du panneau. les conditions de fabrication des panneaux de copeaux ont été les suivantes Epaisseur apparente des panneaux : 16 (17) mm Matériau : copeaux de conifères aux dimensions usuelles Densité apparente des panneaux : 680 k kg/m3 Taux d'humidité des copeaux : 6 % Type de colle et quantité appliquée s mélange d'oligomères de diisocyanat o-diphénylméthane; 10 % rapportés au bois sec Température de pressage : 170 C Pression de pressage : 2 W/mm2 Durée de pressage : 5 minutes - T A B L E A U - Substance ten- Savon mou Savon mou Savon mou Savon mou en solution à 10 - 20 % en solusio-active en pâte tion Proportion - - 85 - 80 100 100 100 80 100 Proportion - 60 100 100 20 20 100 d'eau Charge - talc acide si- kaolin carbonate sulfate sulfate licique de sodium de sodium de baryum Proportion - 100 15 - 20 100 100 100 100 100 Quantité to - 160 100 300 300 200 200 300 tale Mode d'appli- à la à la au pis- au pis- au pis- au pis- au pis- au piscation spatule spatule tolet tolet tolet tolet tolet tolet Quantité appli100 100 30 - 40 40 - 50 40 - 50 40 - 50 40 - 50 60 - 70 quée (g/m2) Appréciation du sans pros.p. s.p. s.p. s.p. s.p. s.p. s.p. démoulage blème (s.p.) - T A B L E A U (suite) - Substance ten- Solution à 10 % d'un copolymère Alkylarylsulfonate Diéthylènesio-active d'amide d'acide acrylique glycol Proportion 100 100 100 100 100 100 100 - 100 Proportion 100 100 100 100 100 100 100 - 100 d'eau Charge talc acide si- kaolin etc. talc acide si- etc. - acide licique licique silicique Proportion 100 100 100 100 100 100 100 - 100 Quantité to300 300 300 300 300 300 300 - 300 tale Mode d'appli- au pis- au pis- au pis- au pis- au pis- au pis- au pis- au pis- au piscation tolet tolet tolet tolet tolet tolet tolet tolet tolet Quantité appli40 - 50 40 - 50 40 - 50 40 - 50 40 - 50 40 - 50 40 - 50 30 - 40 30 - 40 quée (g/m2) Appréciation du s.p. s.p. s.p. s.p. s.p. s.p. s.p. s.p. s.p. démoulage - T A B L E A U (suite) - Substance tensio- Diéthylène- Diméthyléthanolamine Solution à 20 % de caractive glycol bonate de sodium Proportion 100 100 100 100 100 80 100 Proportion d'eau 100 100 100 100 100 100 Charge etc. acide si- acide si- acide si- etc. acide silicique licique licique licique Proportion 100 100 100 100 20 100 Quantité totale 300 300 300 300 100 300 Mode d'applica- au pis- au pis- au pis- au pis- au pis- au pistion tolet tolet tolet tolet tolet tolet Quantité appli30 - 40 40 - 50 30 - 40 40 - 50 30 - 40 40 - 50 quée (g/m2) Appréciation du s.p. s.p. s.p. s.p. s.p. s.p. démoulage - T A B L E A U (fin) - Substance tensio- Solution à 20 % Solution à 20 % Solution à 20 % de Solution à 20 % de nitrate de potasactive de KNO3 de Na2SO4 sulfate de sodium sium Proportion 80 80 100 100 Proportion d'eau 20 20 100 100 Charge Na2SO4/KNO3 Na2SO4/KNO3 acide silicique acide silicique Proportion 100 Quantité totale 100 100 300 300 Mode d'applicaau pistolet au pistolet au pistolet au pistolet tion Quantité appli30 - 40 30 - 40 40 - 50 40 - 50 quée (g/m2) Appréciation du s.p. s.p. s.p. s.p. démoulage REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de faciliter le processus de démoulage lors de la confection de panneaux de copeaux agglomérés ou de pièces moulées avec ces copeaux par pressage de copeaux traités aux isocyanates en tant que liant, dans une presse chauffable comportant des éléments de pressage ou des moules, et, le cas échéant, des moyens d'entratnement, en appliquant un agent séparateur sur les éléments de pressage, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'on traite les éléments de pressage et, le cas échéant, les moyens d'entratnement, avant la charge ou l'application des copeaux imprégnés d'isocyanates, par une substance essentiellement non volatile à la température de pressage, le cas échéant sous forme d'une solution ou d'une dispersion laissant subsister, à la température de pressage, une couche adhésive constituée par des particules discrètes. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise, comme substance non volatile, une matière tensio-active. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on utilise un savon comme matière tensio-active. 4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on utilise du savon mou comme matière tensio-active. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on ajoute au produit séparateur une charge finement divisée en vue d'obtenir une couche adhésive constituée par des particules discrètes0