Brevet FR2416108A1 — publié le 19790831

L'invention concerne la réduction, de préférence en cours de fabrication, de la teneur en formol de panneaux de copeaux et fibres agglomérés collés à l'aide d'une colle contenant du formol (ou formaldéhyde) telle que des colles urée - formol, mélamineformol et phénol- formol et autres colles contenant du formol. Il est parfaitement connu que les panneaux agglomérés tels que ceux précités dégagent pendant une longue période après fabrication une certaine quantité de formol qui peut agir de manière très irritante et gênante sur les personnes demeurant à proximité de ces panneaux, surtout si ces panneaux sont utilisés en tant qu'éléments de planchers, de parois ou de toitures, dans des chambres d'habitation, bureaux ou bâtiments industriels. Ce dégagement de formol est la consécuence d'une réaction incomplète, au cours de l'opération de pressage à chaud,de l'excé- dent de formol avec l'urée, la mélamine ou le formol présent dans la colle. Ce formol est alors absorbé par le bois humide ou par d'autres particules de matières végétales et est ensuite restitué lentement par après,surtout si les panneaux sont utilisés dans des circonstances relativement peu favorables, par exemple lorsqu'ils sont utilisés en tant qu'sléments de plafonds ou de parois, dans des espaces où il existe parfois des températures et teneurs en humidité élevéeS.De ce fait beaucoup d'efforts sont faits actuellement pour réduire cette teneur excédentaire en formol. Les méthodes les plus courantes concernent l'utilisation de colles à faible teneur en formol ainsi que l'allongement du temps de pressage et l'adjonction dans le mélange copeaux-colle de toutes sortes de matières fixant le formol. I1 est actuellement apparu que ces méthodes ne sont pas suffisamment efficaces ou qu'elles présentent certains effets secondaires désavantageux, notamment une diminution de la force de liaison entre copeaux et diminution de propriétés mécaniques des plaques de copeaux sans parler des charges financières accrues pour atteindre ce résultat. La présente invention consiste en un traitement des plaques en cours de fabrication qui permet de travailler sans additifs et avec des colles normales, c'est-à-dire avec des colles qui ne sont pas modifices en ce qui concerne le rapport moléculaire, notamment le rapport urée-formaldéhyde. Ce traitement est effectué avec du gaz ammoniac et repose sur le principe chimique que le formol et l'ammoniac réagissent ensemble avec formation d'hexaméthylènetétramine suivant la réaction suivante 6 CH2O + 4 NH3 C6H12N4 + 6 IT2O + 81 kcal. Cette réaction est irréversible et l'hexaméthylènetétramine formé est très stable et se sublime seulement à 2800C. Cette réaction est connue de longue date et est appliquée de manière sporadique pour réduire l'odeur de formol dans des espaces où beaucoup de plaques comprimées de copeaux sont utilisées en tant que revêtement de murs, de plafonds ou de planchers. Cette méthode est cependant peu utilisée du fait de son application incommodante et du traitement incomplet des panneaux de copeaux. La présente invention consiste en un traitement des panneaux de copeaux en cours de fabrication, après l'opération de pressage à chaud, de préférence à l'état refroidi dans des espaces spécialement conçus pour cela. Ce traitement peut également être effectué après ponçage et sciage à dimensions des plaques. Le procédé suivant l'invention est principalement caractérisé en ce que - on place dans la forme voulue des copeaux ou fibres que l'on lie à l'aide d'une colle à base de formol; - on fait réagir les différents constituants de la colle par pressage à chaud; - on amène les plaques ainsi obtenues qui contiennent un excès de formol n'ayant pas réagi dans une chambre; - on fait s'écouler du gaz ammoniac dans cette chambre; - on amène ce gaz ammoniac au contact des deux faces des plaques;; - on laisse réagir le gaz ammoniac avec le formol contenu dans les plaques, - on règle le temps de séjour des plaques dans la chambre et les conditions physiques régnant dans la chambre, de telle manière que l'on permet l'absorption dans les pla ques d'au moins une quantité de gaz ammoniac nécessaire pour amener la teneur en formol sous un niveau déterminé; - on laisse réagir le formol restant dans les plaques avec le gaz ammoniac absorbé dans les plaques L'invention sera mieux comprise en se reportant à la description ainsi qu'aux dessins annexés qui représentent à titre d'exemples deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels Figure 1 montre 1e profil et en coupe une chambre suivant l'invention pour le traitement de plaques de relativement faible épaisseur. La Figure 2 montre également de profil et en coupe une chambre suivant l'invention adaptée au traitement de saques de plus grande épaisseur. Suivant le mode de réalisation de la figure 1, une chambre de traitement 1 consiste en une cuve fermée plate 2,hermétiquement fermée suivant ses deux côtés et qui est pourvue de rouleaux d'entrainement en caoutchouc 3 et de rouleaux d'étanchéité en caoutchouc élastique 4. Cette chambre offre également la possibilité d'être traversée par les plaques sans perte d'am moniac par formation d'un sas d'entrée 5 et d'un sas de sortie 6. Dans cette chambre sont prévues un certain nombre de conduites 7 d'amenée du gaz ammoniac fourni à partir de bonbon nes; l'atmosphère de la chambre est de préférence saturée en gaz ammoniac sans qu'il existe une grande surpressionwafin d'éviter l'échappement du gaz ammoniac en dehors de la chambre. Une bande transporteuse 8 est également prévue dans la chambre afin de transporter les plaques 9 de l'entrée à la sortie. Le temps de séjour des plaques dans la chambre est fonction de la vitesse de réaction formol-ammoniac; ceci peut par exemple être réglé par la longueur de la chambre de traitement ainsi que par la vitesse des rouleaux d'entraînement. Après des essais détaillés, il a pu être déterminé que des plaques épaisses et des plaques de grande densité nécessitent un temps de traitement beaucoup plus long que des plaques minces; et ceci en fonction d'une plus basse porosité. I1 a également été déterminé que lorsque les plaques sont traitées après pressage, au plus élevée est la température de la plaque, au plus long est le temps nécessaire pour obtenir une neutralisation satisfaisante du formol, ceci dotant dû à l'échappement des vapeurs à partir de la plaque. Ces constatations apparaissent des données pratiques suivantes. Teneur en formol déterminé à l'aide de la méthode du perforateur de Fesyp sur des plaques refroidies et des plaques non refroidies, après pressage a chaud, pour différents temps de traitement. Température Durée de Sorte de de la traitment Teneur en formol plaque au gaz ammoniac Plaque de copeaux de bois 600/20 20 C 0' nul 0,117% CH2O (formol) sur plaque sèche idem 20 C 1' 0,069 % CH2O idem 20 C 2' 0,029 % CH2O idem 60-70 C 30" 0,097 % CH2O idem 60-70 C 1' 0,095 % CH2O Plaque de chenevotte de lin 500/20 20 C 0' nul 0,106 % CH2O idem 60-70 C 30" 0,069 % CH2O idem 60-70 C 1' 0,076 % CH2O idem 60-70 C 2' 0,0068% CH2O Plaque de chenevotte de lin 400/20 20 C 0' nul 0,140 % CH2O idem 20 C 1' 0,0092% CH2O Plaque de copeaux de bois 20 C 0' nul 0,032 % CH2O 750/6 mm idem 60-70 C 10" 0,0097 % CH2O idem 60-70 C 30" 0,0055 % CH2O idem 60-70 C 1" 0,0044 % CH2O Des valeurs des exemples précités il apparaît que pour des plaques de faible épaiseeur par exemple de 6 mm. et des plaques de basse densité, par exemple de 4000 kg/m , la teneur en formol est réduite à un dixième de sa valeur en un temps minimum, après un seul passage dans la chambre de traitement. Il dépend donc des circonstances locales de déterminer si l'on effectue le traitement directement après pressage ou par la suite sur des plaques refroidies. Lors de la fabrication de fines plaques de copeaux suivant le système de Mende (procédé continu) un traitement directement après pressage est possible étant donné que la longueur de la chambre de traitement ne doit pas être tellement importante; dans ce cas, l'on utilise une chambre de traitement similaire à celle représentée en figure 1. Lors de la fabrication de plaques de plus grande épaisseur (20 mm) avec une densité pas trop élevée 350-400 kg/m , une telle chambre plate de traitement est également utilisable. Lors de la fabrication de plaques de plus grande épaisseur et avec une densité plus élevée (faible porosité) à partir de 500/20 - il est souhaitable d'utiliser une chambre de traitement telle que celle représentée en figure 2. Cette chambre consiste en un tunnel 10 entièrement fermé de manière hermétique et qui est pourvu d'un sas d'entrée 5 et d'un sas de sortie 6. Chacun des sas comprend une paire de rouleaux d'entraînement en caoutchouc 3 et une paire de rouleaux d'étanchéité en caoutchouc 4. Dans ce tunnel 10 il est prévu une chaîne de transport 11 pour le transport à l'état séparé des plaques dans la chambre. Une amenée de gaz ammoniac 7 débouche dans la chambre. Sur l'amenée de gaz ammoniac 7 peut être prévu un dispcsitif de réglage 12 pour, de manière connue, maintenir la concentration en ammoniac dans la chambre constante. L'on peut également prévoir dans la chambre un ventilateur pour distribuer de manière homogène le gaz ammoniac entre les plaques et obtenir une réaction optimale. Dans cette chambre suivant la figure 2 il est possible de réaliser des temps de traitement relativement longs sans devoir construire une chambre de longueur exagérée. Dur permettre un traitement continu des plaques, le temps de séjour dans la chambre sera de préférence maintenu en dessous de 5 minutes. Pour cela la concentration en ammoniac dans la chambre de traitement doit être maintenue supérieure à 380 gr de gaz ammoniac par m3 de mélange de gaz et ceci sous 760 mm Hg et 200C. Bien que les dispositifs ci-dessus réalisent un traitement ininterrompu des plaques, il est également possible d'appliquer le procédé suivant l'invention à un procédé semi-continu. De préférence, les plaques seront empilées les unes sur les autres directement à leur sortie de la chambre, afin de faire obstacle à l'évaporation du gaz ammoniac absorbé, et ainsi d'obtenir une réaction complète entre le gaz ammoniac et le formol, et en même temps 'de pouvoir réduire le temps de séjour dans la chambre. L'invention a été décrite et illustrée à simple titre d'exemple nullement limitatif et il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à sa réalisation sans s'écarter de son esprit. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Procédé pour la fabrication de plaques de panneaux et de fibres à teneur en formol réduite et déterminée, caractérisé en ce que - on amène des plaques, qui contiennent un excès de formol n'ayant pas réagi, dans une chambre, - on fait s'écouler du gaz ammoniac dans a chambre, - on amène ce gaz ammoniac au contact des deux faces des plaques, - on laisse réagir le gaz ammoniac avec le formol dans les plaques, - on règle le temps de séjour des plaques dans la chambre et les circonstances physiques régnant dans la chambre pour permettre l'absorption dans les plaques d'au moins une quantité de gaz ammoniac nécessaire pour amener la teneur en formol sous un niveau déterminé, - on retire les plaques de la chambre, - on permet la réaction du gaz ammoniac absorbé avec le formol restant dans les plaques. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que - on place dans la forme souhaitée les copeaux et/ou fibres que l'on lie à l'aide d'une colle contenant du formol, - permet la réaction des divers constituants de la colle lors du pressage à chaud, - on amène les plaques ainsi obtenues qui contiennent un excès de formol n'ayant pas réagi dans une chambre, - on fait s'écouler le gaz ammoniac dans la chambre, - on amène ce gaz ammoniac au contact des deux faces des plaques, on laisse réagir le gaz ammoniac avec le formol contenu dans les plaques, on règle le temps de séjour des plaques dans la cham bre et les circonstances physiques qui règnent dans la chambre pour permettre l'absorption dans les plaques d'au moins une quantité de gaz ammoniac nécessaire pour amener la teneur en formol sous un niveau déterminé, on retire les plaques de la chambre, on permet la réaction du formol restant dans la cham bre avec le gaz ammoniac absorbé. 3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le gaz ammoniac est forcé de s'écouler dans la chambre au contact de la surface des plaques. 4! Procédé suivant une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la concentration en ammoniac dans la chambre est main tenue constante. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'atmosphère de la chambre est saturée en ammoniac. 6. Procédé suivant une des revendications 1 à 5, caractérisé-en ce que les plaques sont amenées, respectivement évacuées de la chambre, de manière continue. 7. Procédé suivant une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les plaques sont amenées, respectivement évacuées de la chambre de manière semi-continue. 8. Procédé suivant une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les plaques sont amenées au contact du gaz ammoniac lorsqu'elles sont à l'-état refroidi. 9. Procédé suivant une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on maintient la teneur en gaz ammoniac de l'atmosphère de la chambre supérieure à 380 g de gaz ammoniac 3 par m de mélange de gaz (à 763 mm Hg et 200C) de telle sorte que le temps de séjour des plaques dans la chambre nécessaire pour amener la teneur en formol sous un niveau déterminé soit inférieur à 5 minutes. 10. Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une chambre constituée sous forme d'un espace fermé et agencée pour recevoir des plaques dans un état séparé, alors que des moyens pour l'alimentation d'ammoniac débouchent dans cette chambre. 11. Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, dans la chaîne de fabrication des plaques, après les presses pour la formation des plaques, au moins une chambre constituée sous forme d'un espace fermé et agencée pour recevoir des plaques dans un état séparé, alors que des moyens d'alimentation d'ammoniac débouchent dans cette chambre. 12. Dispositif suivant une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que la chambre comprend un espace fermé pourvu d'un sas d'entrée, d'un sas de sortie, de moyens de transport entre l'entrée et la sortie agencéspour acheminer au moins individuellement les plaques à une vitesse déterminée de l'entrée jusqu'à la sortie. 13. Dispositif suivant une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'un dispositif de réglage est prévu sur la sortie du conduit d'ammoniac pour maintenir la concentration en ammoniac, dans la chambre, constante. 14. Dispositif suivant une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'il est prévu dans la chambre un ventilateur pour distribuer de manière homogène le gaz ammoniac entre les plaques et obtenir une réaction optimale.