Brevet FR2431915A1 — publié le 19800222

La présente invention concerne un procédé de fabrication de panneaux en fibre de bois avec dissociation réduite du formaldéhyde par compression à chaud de copeaux additionnés de résine formaldéhyde urée comme liant 1 ' urée , ajoutée en tant que liant du formaldéhyde, étant soumise avec l'ensemble à la compression. Il est connu que la résine formaldéhyde urée s 'em- ploie dans une large mesure comme liant dans la fabrication éeonomique des panneaux en fibre de bois. Ce liant se dissocie pendant ltopération, de meme que, plus tard, le formaldéhyde, de sorte que la concentration maximale acceptable du formaldéhyde dans les salles ou autres endroits analogues équipés de panneaux de ce genre peut etre dépassée. Dans un procédé du genre précité (Cf.demande de brevet allemand 16 53 167) des colles sont~ à la base des condensats de résine formaldéhyde urée, qui contiennent, condensées, des quantités relativement limitées de formaldéhyde par rapport à l'urée On considère dans ce cas des proportions de 1 :15 à 1: 1 ,8. Il est proposé en outre dans le document imprimé précité de lier le formaldéhyde au moyen de matières appropriées, comme l'urée par exemple. les quantités de cet additif sont néanmoins limitées, car son addition à la colle diminue la vitesse de prise de celle-ci et les caractéristiques de résistance des panneaux en fibre ainsi réalisés s1en trouvent détériorées. la demande de brevet allemand 25 53 459 fait pareillement eonnattre un procédé de fabrication de panneaux en fibre de bois avec dissociation réduite du formaldéhyde. Il est établi que l'emploi de résines pauvres en formaldéhyde, dont le rapport moléculaire urée/formaldéhyde est d'environ 1: 1,4, n'aboutit pas au résultat, bien que provoquant une amélioration. Il est également fait remarquer la détérioration des qualités d'adhérence des résines pauvres en formal déhyde ainsi que l'impossibilité de réaliser, avec le rapport moléculaire précité, des résines présentant une adhérence utilisable.Il est en outre indiqué dans le document considéré que tous les additifs constituant des liants pour le formaldéhyde ont des actions secondaires indésirables sur les bains de colle et/ou sur les copeaux, réduisant en particulier la vitesse de durcissement et détériorant les caractéristiques de résistance. De plus, ils portent préjudice à la résistance à la traction transversale, tandis qu'ils augmentent le gonflement de meme que l'absorption d'eau, de sorte que des procédés comportant l'application sur les copeaux ou sur une partie de ceux-ci d'urée, par exemple, n'ont pu s'imposer dans la pratique.De ce fait, la demande de brevet allemand 25 53 459 propose, comme matière de support, de la fibre de cellulose, sur laquelle, avant de l'ajouter aux copeaux pourvus de résine formaldéhyde-urée comme liant, on doit appliquer et faire sécher la matière constituant le liant du formaldéByde, l'urée par exemple. Pour ce traitement particulier, qui précède la compression à chaud proprement dite, l'urée est également recommandée en tant qu'élément approprié. On comprend que ce traitement séparé augmente sensiblement le prix de revient des panneaux en fibre de bois. En meme temps, il y a lieu d'observer cependant, se produisant de manière préjudiciable, une diminution de résistance, bien que moins importante que celle résultant de l'apport direct d'urée dans une combinaison de liants comportant de la résine for maldéhyde et de l'urée La demande de brevet allemand 2 444 002 fait connaitre un procédé de fabrication de panneaux en fibre de bois dans lequel on emploie comme liant de l'isocyanate. De plus, les copeaux sont préalablement traités, pendant ou après l'apport de liant, avec un amide acide. En tant qu'amide acide, l'urée est recommandée. Par ce traitement, on doit améliorer la résistance à la cuisson ou à l'humidité.On emploie dans ce procédé des quantités d'isocyanate multiples de celles de l'urée. Néanmoins, l'urée ne peut avoir ici l'effet d'un liant du formaldéhyde, l'isoeyanate ne dégageant pas de formaldéhyde. la publication de Stegmaun, G.P. Schorning et W. Erats "Etude des possibilités de fabrication et des propriétés des matériaux comportant de la fibre de bois à haute teneur de résine synthétique", Bulletin des recherches de Rhénanie-du-Ndrd-Westphalie nO 1875, Cologne et Opladen, 1967, page 28, a fait connaitre que la résistance des panneaux en fibre de bois pouvait être augmentée par l'élévation de leur teneur en liant. On s'efforce ainsi d'obvier à la perte de résistance des panneaux, quand on la constate, en élevant leur teneur en liant, cette teneur augmentée étant répartie régulièrement dans tout le panneau.D'autre part, par le périodique "Le bois en tant que matière première et matériau" 29 (1971), 2, 45 à 50, on sait employer ensemble comme liant une résine formaldéhyde-urée et de l'isoeyanate afin d'augmenter la résistance de panneaux collés seulement à la résine formaldéhyde-urée. De ce faits quand, par l'apport d'urée en tant que liant du formaldéhyde, la résistance de panneaux en fibre de bois souffre du collage des copeaux à la résine formaldéhyde-urée, on est amené à compenser cette perte de résistance par une addition d'isocyanate. L'emploi d'iso eyanate, relativement cher, dans l'ensemble du panneau nuit néanmoins à la rentabilité d'une telle proposition pour fabriquer des panneaux en fibre de bois. La présente invention est basée sur le problème du développement du procédé décrit au début- de telle manière qu'en conservant l'apport d'urée à la résine formaldéhydeurée, on puisse obtenir, avec une bonne rentabilité, des panneaux en fibre de bois pauvres en formaldéhyde (pratiquement exempts de formaldéhyde) et en évitant ce faisant une diminution de la vitesse du durcissement et une détérioration des caractéristiques de résistance des panneaux ainsi fabriqués. le gonflement et i1 absorption d'eau ne doivent pas non plus empirer. Selon l'invention, on parvient à ce résultat en incorporant, aussi bien dans la couche médiane que dans la couche de recouvrement, une résine formaldéhyde-urée et de lturée sans matière de support et en ajoutant dans la couche médiane, pour des quantités mesurées de liant, de l'isocya- nate et, dans la couche de recouvrement, une plus grosse quantité de liant constitué seulement par une résine formaldéhyde-urée et de l'urée. L'invention part de ce qu'on sait obvier aux effets nuisibles de l'apport d'urée dans la couche médiane en se servant d'isocyanate. Cela a des conséquences avantageuses à un double point de vue.D'une part, du fait que l'isoeyanate s'incorpore aussi à nouveau en s'humidifiant aux groupes séparés de résine urée et d'urée, on évite de réduire le pouvoir agglutinant par addition d'urée. D'autre part, il n'y a pas dtintroduction d'eau supplémentaire, donc la quantité d'eau reste limitée à l'intérieur, comme il le faut pour la fabrication. De plus, l'invention met habilement à profit le fait connu que de plus grandes quantités de liant et d'eau sont supportables dans la couche de recouvrement, car il y règne des températures plus élevées et la vapeur d'eau s'élimine pendant une compression de courte durée, ou peut servir à transmettre la chaleur. En outre, disposer d'une humidité nécessairement plus forte dans la couche de recouvrement lors de la compression pour que le résultat de cette dernière opération soit plus prononcé va au devant des exigences de la fabrication. A la figure unique annexée, on a représenté, à titre non limitatif, une vue en coupe d'un panneau de fibre de bois réalisé selon l'invention. Dans la couche médiane (1), on fait entrer de préférence 2 à 7 ffi de résine formaldéhyde-urée, 1 à 3 % d'urée et 3 à I ffi d'isocyanate, tandis qu'on introduit dans la couche (2) de recouvrement 10 à 15 % de résine formaldéhyde-urée avec I à 3 % d'urée. les matières indiquées peuvent s'employer séparément ou mélangées dans un bain de colle. Pour obtenir une dissociation particulièrement faible du formaldéhyde, on introduit dans la couche médiane (1) environ 2 ffi de résine formaldéhyde-urée, 2 ffi d'isocyanate et 1 % d'urée. Pour s opposer davantage au gonflement, on peut introduire dans la couche médiane (1) environ 5 % de résine formaldéhyde-urée avec 1 % d'isocyanate et 1 % d'urée. Dans la couche médiane (1) et/ou, dans la couche de recouvrement (2), on peut introduire de l'urée et du formaldéhyde dans un rapport moléculaire compris entre 1: 1,4 et 1 1,0. De manière surprenante, on peut néanmoins obtenir ainsi des panneaux présentant les caractéristiques souhaitées. Si on n' emploie une telle résine que dans les couches extérieures, c1 est-à-dire les couches de recouvrement, on y fait alors agir une température plus élevée pendant un temps relativement plus long que, comparativement, dans le cas de la couche médiane. Avec ces types de résine pauvres en formaldéhyde également, on aboutit encore à un collage satisfaisant dans les couches extérieures. Si on introduit dans la couche médiane (1) des types de résine pauvres en formaldéhyde, la présence d'isocyanate provoquera une compensation, c'est-à-dire que l'apport d'isocyanate s'opposera à la diminution des propriétés mécaniques et hygroscopiques. De plus, l'isoeyanate sert également de liant pour l'urée employée pour retenir le formaldéhyde. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de panneaux en fibre de bois avec dissociation réduite du formaldéhyde par compression à chaud de copeaux additionnés de résine formaldéhyde urée comme liant, l'urée, ajoutée en tant que liant du formaldéhyde, étant soumise avec l'ensemble à la compression, caractérisé en ce que, aussi bien dans la couche médiane que dans la couche de recouvrement, on introduit sans matière de support la résine formaldéhyde urée et l'urée, on ajoute dans la couche médiane pour des proportions modérées de liant, de I'isocganate, et dans la couche de recouvrement seulement, on ajoute en plus forte proportion un liant constitué par de la résine formaldéhyde urée et de l'urée. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caracté- risé par l'emploi dans la couche médiane de 2 à 7 % de résine formaldéhyde urée, 1 à 3 % d'urée et 3 à 1 % disoeyanate et, dans la couche de recouvrement, 10 à 15 ffi de résine formaldéhyde avec 1 à 3 % d'urée. 3 - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les différentes matières sont employées mélangées dans un bain de colle. 4 - Procêdé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'environ 2 % de résine formaldéhyde urée, 2 % d'isocyanate et 1 ffi d'urée entrent dans la couche médiane. 5 - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' environ 5 % de résine formaldéhyde urée, 1 % d'isocyanate et 1 % d'urée entrent dans la couche médiane. 6 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'urée et le formaldéhyde entrent dans un rapport moléculaire compris entre 1 1,4 et 1 : 1,0 dans la couche médiane et/ou, dans la couche de recouvrement.