Brevet FR2482895A1 — publié le 19811127

- 2482895 La présente invention concerne un nouveau procédé pour le collage entre elles de planches de bois et les produits obtenus grâce à ce procédé. La réalisation de matériaux industriels par collage entre elles de planches en bois est connue; la technique utilisée consiste tout d'abord à soumettre les surfaces de planches à coller à un rabotage de façon à obtenir une surface suffisamment lisse puis à enduire au moins une des surfaces avec une quantité convenable de colle, à presser l'ensemble et à assurer la solidifica- tion de la colle. Or l'opération de rabotage de la surface des planches est une opération relativement oné- reuse qui de plus "consomme" une certaine épaisseur de bois. La présente invention vise à surmonter cette difficulté en permettant, lors du collage de planches. d'avoir soit à éviter l'opération de rabotage des surfaces à coller, soit à la limiter à un rabotage local appelé blanchiment. Le procédé selon la présente invention consiste à enduire au moins une des surfaces, à l'état brut, des planches d'une celle expansible, utilisée en quantité convenable, à assembler et à presser ensemble les planches à coller puis à provoquer l'expansion de ladite colle. On a déjà utilisé antérieurement des colles ou produits collants à l'état de mousse {par exemple des colles phéno- liques ou urée -formol ou golyréthane), mais le moussa-ge de la colle est réalisé avant l'utilisation de ladite colle et est effectué pour diminuer la quantité de colle à employer au mètre carré. La différence essen- tielle du procédé selon la présente invention est que l'expansion de la colle est réalisée in situ, c'est-à-dire en présence des deux planches à coller. On appelle surface à"l'état brut" une surface telle qu'elle se trouve lorsque les planches proviennent du premier sciage. Mais en plus des irrégularités locales provenant de l'attaque du bois par les dents de la scie, l'invention permet d'utiliser des planches dont la forme générale n'est pas tout à fait plane. Cette possibilité provient de l'adaptation que confère l'expansion de la colle car les taux d'expansion utilisables sont compris sensiblement entre.30 et 150%. Ce taux d'expansion variable sera par ailleurs adaptable, toutes choses égales par ailleurs, aux propriétés du bois à coller et au grammage de colle nécessaire pour assurer un collage con- venable. Par colle expansible, utilisable selon l'invention, il faut entendre n'importe quelle colle à bois dans laquelle a été inclus un agent porogène. Comme élément de base (colle à bois) de cette colle expansible on peut citer les colles appartenant aux familles suivantes - mélamine formol phénol formol - résorcine formol - résorcine phénol formol - urée formol urée mélamine formol - émulsion vinylique avec ou sans durcisseur. Comme agent porogène que l'on doit inclure dans ladite colle à bois on peut choisir n'importe quel produit qui, sous l'effet de la chaleur, se volatilisera ou se décomposera pour former des produits gazeux; bien évidem- ment il convient que l'agent porogàne choisi soit soluble ou finement dispersible et compatible avec la colle utili- sée. Les agents porogènes les plus courants sont les dérivés fluorés d'hydrocarbures tels que le méthane ou l'éthane; on peut utiliser des produits chimiques purs ou des mélanges (notamment des mélanges donnant naissance à des azéotropes) de ces produits. Par un choix convena- ble du ou des agents porogènes on pourra déterminer la température à laquelle l'lexpansion" de la colle sera réalisée. 3- Comme agent porogène utilisable on citera par exemple: - le trichlorofluorométhane - le trichlorotrifluoroéthane - le tétraohlorodifluoroéthane La quantité d'agent porogène à utiliser- dépendra du degré d'expansion visé et également de la colle à bois choisie. En règle générale et pour obtenir de bons résultats il convient d'en employer entre environ 4 et environ 15 parties en poids, par rapport à 10o parties en poids de la colle(par colle on entend le produit polymère sec présent dans le liquide du collage). La colle expansible utilisable dans l'inven- tion pourra comporter d'autres additifs parmi lesquels deux peuvent jouer un râle important pour la réussite du procédé. Ces deux additifs sont: un agent gélifiant -t un agent mouillant. L'addition d'un agent gélifiant au mélange qui comportera de la colle à bois et un agent porogène, a pour râle de régulariserl'expansion de la colle grâce à la gélification du mélange. On utilisera par exemple comme agent gélifiant connu un dérivé cellulosique tel que l'hy- droxyéthylcellulose la quantité de cet agent gélifiant pourra être avantageusement de 3à 10 parties en poids par rapport à 100 parties en poids de la colle. L'addition d'agent mouillant a pour effet d'améliorer les contacts entre le mélange collant -et la surface du bois: grâce à cet agent la force d'accrochage du bois et de la colle est nettement améliorée; la quan- tité d'agent mouillant utilisable est avantageusement de l'ordre de 2 à 10 parties en poids par rapport à 100 parties en poids de la colle.Comme agent mouillant,on peut utiliser par exemple un alcool primaire, un alcool secondaire ou un glycol. Les alcools lourds (alcool benzylique ou furfu- rylique) sont des produits qui présentent à la fois des propriétés d'agent mouillant et des propriétés plastifian- tes. On peut bien évidemment utiliser des mélange de ces alcool. Les colles étant souvent commercialisées sous forme de solution du produit polymère collant proprement dit dans un milieu aqueux renfermant un alcool, la quantité d'alcool présentée devra être prise en considération lorsqu'on calculera la quantité d'agent mouillant dans la 'colle". Bien évidemment les colles expansibles utilisables peuvent égalementcomporter d'autres additifs connus parmi lesquels on peut mentionner les charges (inertes ou structurelles), les stabilisants, les antioxydants... La préparation de la colle expansible sera faite en mélangeant-intimement les divers ingrédients du mélange. On opèrera de préférence en admettant succes- sivement dans un malaxeur connu - la colle de base - l'agent porogène - la charge gélifiante - l'agent mouillant puis éventuellement les autres additifs (par exemple le durcisseur) prévus. Le malaxage s'effectuera de façon à obtenir un mélange homogène sans, bien évidemment, provoquer l'expansion de la colle. Cette dernière condi- tionnecessitera parfois que le malaxeur soit refroidi et que la vitesse de malaxage soit contrôlée. Lorsque la colle expansible aura été préparée elle pourra être appliquée sur la surface de la planche par tout moyen connu (encolleuse à rouleaux. encolleuse à rideau, pistolet...). La quantité de colle à utiliser (gramme de colle au mètre carré de surface à coller) est, comme nous l'avons vu très variable. Cette quantité va dépen- dre du bois, et de la 'qualité" des surfaces à coller. On a constaté qu'il était toujours possible,pour des planches à surface brute de sciage, mais ne présentant que peu de "courbures générale,de coller en utilisant la même quantité de colle expansible, au mètre carré, que celle qui est recommandée pour le collage de ces mêmes planches après les avoir rabotées. Cependant le technicien comprendra qu'en pouvant contrôler le taux d'expansion de la colle expansible entre environ 30 et 150% on dispose d'un paramètre supplémentaire impor- tant permettant la réalisation aux meilleures conditions économiques, d'un collage satisfaisant. Lorsque la colle expansible aura été déposée sur la surface des plancheson réalisera l'assemblage et le pressage des planches selon les procédés et avec les appareils connus et utilisés pour le collage des planches rabotées. Puis on procédera à une élévation contrôlée de la température du plan de collage de façon à réaliser le moussage de la colle. Cette opération peut s'effectuer immédiatement après le pressage ou dans un certain délai après ce pressage (délai connu pendant lequel la colle expansible conserve une fluidité suffisante pour pouvoir être expansée).- Pour réaliser cette élévation de la température du plan de collage on pourra employer tout moyen connu tel que: - effet de conduction thermique - effet de convexion - chauffage haute fréquence - réaction exothermique déclenchée. Lorsque l'expansion de la colle aura été réali- sée le chauffage pourra être poursuivi ou arrêté selon la température optimale à laquelle la prise en masse de la colle devra avoir lieu. L'exemple non limitatif ci-après illustre l'invention. On veut réaliser le collage de planches brutes de sciage en épicéa à l'aide d'une colle à base de résor- cine. r On utilise comme colle de départ 100 9 de résorcine' Dhénol formol contenant 60 g de matière sèche.On ajoute à cette-colle g de trichlorofluorométhane, 2 g d'alcool méthylique, 2g d'hydroxyéthylcellulose et 20 g de durcisseur. On répand sur la surface à coller la colle expansible ainsi préparée à raison d'environ 550 g au mètre carré. On presse ensemble les deux planches à coller et on porte l'ensemble à une température (à coeur du joint de colle expansible] de 25 à 300C. La colle remplit tout l'espace entre les deux planches grâce à une expansion qui est de l'ordre de 75%. Le chauffage est poursuivi à la même tempéra- ture de façon à assurer rapidement une prise totale de la colle. Le collage ainsi réalisé satisfait aux normes définies dans l'industrie du bois. Il n'est bien évidemment pas possible d'obtenir un collage satisfaisant de deux planches quelles que soient les déformations locales ou globales des surfaces à coller l'une par rapport- à l'autre. Le technicien devra donc définir pour un bois donné et une colle donnée quelles sont-les déformations respectives des surfaces qui sont admissibles. Dans le cas de planches en épicéa et d'une colle "resorcinol" le profil des surfaces de planches admissible est celui qui répond à la condition suivante J' -> 12,5 J' étant défini par li dans laquelle li est le pourcentage-de largeur de joint d'une épaisseur d'une classe i donnée et ei est l'épaisseur localisée du joint en millimètres. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le collage, entre elles,de planches de bois à surface brute de sciage ou blanchie caractérisé en ce que l'on enduit au moins une des surfaces à mettre en contact à l'aide d'une colle expansible, utilisée en quantité convenable, que l'on presse ensuite les planches à coller et que l'on provoque ensuite par chauffagel'expansion de ladite colle expansible. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la qua.ntité de colle utilisée correspond à un taux d'expansion de la colle entre environ 30 et 150 %. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la colle expansible comporté une colle à bois connue de type polymère et de 4 à 15 parties en poids,par rapport à 100 parties en poids de le matière sèche de ladite colle, d'au moins un agent porogène.- 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la colle expansible comporte également de 3 à 10 parties en poids, par rapport à 100 parties en poids de la matière sèche de ladite colle, d'au moins un agent gélifiant. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, caracté- risé en ce que la colle expansible comporte également de 2 à 10 parties en poids,.par rapport à 100 parties en poids de la matière sèche de ladite colle, d'au moins un agent mouillant. 6. En tant que produit nouveau une colle expansible telle que définie dans les revendications 3 à 5. 7. En tant que produit nouveau un matériau constitué par des planches assemblées entre elles par une colle expansée à un taux d'expansion d'environ 30 à 150%.