Brevet FR2560548A1 — publié le 19850906

La présente invention concerne un procédé permettant de vieillir rapidement et économiquement le bois, et par analogie de traiter toute matière organique macromoléculaire. Les bois, et le cas du chêne est le plus typique, prennent en vieillissant une teinte souvent foncée, et cette patine est recherchée pour bien des utilisations décoratives. On connaît les techniques utilisées lors de la mise en oeuvre des bois et destinées à donner un aspect se rapprochant le plus possible de celui des vieux bois. Ces techniques consistent à imprégner le bois au moyen de colorants, appliquées soit par enduction, soit par pulvérisation, ou même selon les brevets 8210847 publication NO 2.528.754 ou 8310978 publication NO 2.529.502 par immersion. On connaît aussi les techniques mettant en oeuvre des produits chimiques liquides tels le bichromate de potassium, enduit ou pul vérisé, dont la fonction est d'attaquer rapidement certains composants des bois tels que le tannin. Ces solutions présentent bien des inconvénients. Les colorants imbibent le bois en privilégiant les parties les plus tendres donc les plus perméables. Ces traitements sont le plus souvent locaux et superficiels, ce qui ne manque pas de créer des surprises lorsque les panneaux d'un meuble assemblés se contractent ou se fendillent. La plupart de ces techniques imbibent le bois de solutions acqueuses ce qui, au séchage, rend les bois poncés rugueux et oblige un nouveau ponçage qui, lui-même, altère souvent la teinte. De plus, ces techniques sont délicates, longues à mettre en oeuvre, donc s'avèrent coûteuses. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, proposant un traitement simple, économique, et esthétiquement satisfaisant. L'invention est une méthode de traitement par voie chimique gazeuse qui consiste à soumettre la matière à traiter sous toutes ses formesrpossibles à une atmosphère gazeuse, provoquant une réaction d'oxydo-réduction. Sous une telle atmosphère, le bois prend très rapidement une patine équivalente à celle que l'on observe sur les bois anciens, tels ceux des vieilles charpentes. Cette oxydation s'effectuera bien sûr prioritairement en surface mais pénétrera progressivement dans la masse, et la pénétration sera fonction principalement de la durée d'exposition et de la concentration de l'atmosphère de traitement. Selon une variante avantageuse de l'invention, l'atmosphère de traitement est chargée d'ions NH3 provenant soit de la détente de gaz Amoniac NH3 liquéfié sous pression, soit de l'évaporation naturelle ou forcée d'une solution d'Amoniaque NH40H, le traitement étant alors mené et à fa pression à une température normale voisine de 20 eenigrade atmosphérique. Selon d'autres variantes, les atmosphères de traitement peuvent t - être chargées de gaz ou de vapeurs oxydantes tels le bichromate de potassium, les températures et pressions étant alors ådaptées pour obtenir une atmosphère de traitement stable. De façon plus précise, le procédé, selon l'invention, permet traiter toutes matières macromoléculaires, et principalement les bois en vue de les vieillir rapidement, et ceci au moyen d'une réaction chimique en phase gazeuse. Le procédé de l'invention et ses avantages seront de toute façon bien compris à l'aide du complément de description qui suit ainsi que du dessin annexé lesquels sont relatifs à un mode de réalisti0n'préféré de l'invention et ne comportent bien entendu aucun caractère limitåtif. Le dessin annexé représente une enceinte de traitement de vieillissement de bois de menuiserie dans la variante selon laquelle l'atmosphère de traitement est chargée d'ions NH3 provenant de la détente de gaz Amoniac liquéfié sous pression. On a montré une chambre de traitement 1 équipée d'une porte d'accès -r rel?tivement étanche 2, elle-même munie de charnières 3 et de moyens de verrouillage 4. il a été installé sur cette chambre des moyens de ventilation constitués principalement d'un vëntilateur à moteur électrique 5, d'une gaine 6 ouverte à la base de la chambre et d'une vautre gaine 7 ouverte au plafond de la dite chambre. Un volet orientable 8 permet, dans l'une de ses positions A, de mettre en relation les gaines 6 et 7, dans l'autre position B de relier la gaine 6 à une cheminée d'évåcuation 14. Il a été également installé des moyens dsintrodúction de gaz Amoniac constitués principalement d'une réserve sous pressionl2 équipée de manomètres et de détendeur 9,eux-memes reliés à la chambre par I'intermé- diaire d'une canalisation 10 et d'une vanne d'arrêt 11. La mise en oeuvre du procédé de vieillissement d'un meuble selon l'invention est la suivante. Le dit meuble 13. introduit dans la chambre de traitement 1, est isolé par la fermeture et le verrouillage de la porte 2. Après mise en service de la ventilation, volet 8 en position A, la vanne d'arrêt 11 est ouverte le temps nécessaire et suffisant pour porter la concentration d'ions NH3 à environ 33 litres par mètre cube d'air soit environ 1,45 Mole. Ce dosage étant effectué et la température de traitement connue, on agira sur le temps d'exposition pour obtenir le résultat désiré, tant en coloration qu'en pénétration. La pénétration mesurée, dans les conditions de concentration ci-dessus décrites et à la température ambiante de 200C et pour une durée d'exposition d'une heure, se révèle être,sur un meuble en chêne, de l'ordre de 3mm dans les zones en droit fil et de 6mm dans les zones en bois debout. On constate également que le traitement s'est effectué régulierement sur toutes les surfaces exposées, même les moins accessibles et jusque dans les feuillues ou mortaises. Le traitement terminé, le volet 8 est positionné en B,ce qui a pour effet d'éliminer par la cheminée 14 les gaz résiduels et d'autoriser après quelques instants l'ouverture de la porte 2 pour évacuation des meubles traités et le rechargement de la chambre pour un autre traitement. Il va de soi que l'ensemble de ces manoeuvres sera avantageusement automatisé. Finalement, et quel que soit le mode de réalisation adopté, le procédé conforme à l'invention présente un certain nombre d'avantages parmi lesquels on peut citer ceux résumés par les points suivants - Résultat esthétiquement supérieur à tous les procédés de coloration puisque le bois est réellement vieilli et non imbibé de colorent. L'application de colorants quels qu'ils soient a l'inconvénient d'ac centuer le veinage puisque la teinte se trouve privilégiée dans les par ties les plus tendres. - Ce procédé permet de traiter des meubles assemblés, entièrement terminés, sans qu'il soit nécessaire de procéder à un ponçage après traitement. Les procédés classiques de coloration ont l'inconvénient de mouiller le bois et donc de rendre rugueuses les surfaces préalablement polies, nécessitant donc souvent un nouveau ponçage. - Traitement intégral, homogène et en profondeur de l'objet terminé. Les contractions ultérieures des panneaux, dues aux inévitables variations d'hygrométrie, ne dévoilent pas de parties non colorées ; un ponçage ne fait pas disparaître la patine, et cette patine est également présente sur toutes les parties de l'ouvrage, même les moins accessibles. - Procédé très rapide et de mise en oeuvre très simple. - Résultat stable dans le temps. De plus, la coloration obtenue est compatible avec tous les traitements classiques ultérieurs : fon dure, vernis, cire... - Le prix de revient de ce traitement est particulièrement économique et ceci tant au point de vue main d'oeuvre qu'à celui des produits consommés. Le prix de revient du traitement d'un meuble dans une enceinte de 1 m3 tel que décrit ci-dessus comprend le prix de 28 grammes de gaz NH3 par mètre cube de chambre et la main d'oeuvre est réduite uniquement à la manutention pour le chargement et le déchar gement de la chambre de traitement. L'économie réalisée correspond principalement aux frais normalement engendrés par l'application d'un colorant classique (produit et main d'oeuvre) et aux frais de ponçage après cette application. - La mise en oeuvre industrielle de ce procédé ne pose pas de problème d'hygiène et de sécurité du travail ; les produits Utilisés ne sont pas toxiques et ne contiennent pas de solvant. De plus, le traitement s'effectue en enceinte close sans présence d'opérateur. REVENDICATIONS 1. Procédé de vieillissement de matériaux à base organique, comme le bois, caractérisé par le fait qu'il consiste à provoquer une réaction d'oxydo-réduction en phase gazeuse. 2. Procédé de vieillissement selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'atmosphère gazeuse est chargée d'ions NH3. 3. Procédé de vieillissement selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que les ions NH3 proviennent de la détente de gaz Amoniac comprimé. 4. Procédé de vieillissement selon les revendications-1 et 2 caractérisé par le fait que les ions NH3 proviennent de l'évapora- tion naturelle ou forcée de solution Amoniaque. 5. Procédé de vieillissement selon revendication 1 caractérisé par le faitque l'atmosphère gazeuse est chargée de gaz oxydants - ou de vapeurs oxydantes. 6. Procédé de vieillissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que le traitement s'effectue en chambre close et isolée, sans autre intervention que celle de gaz ou de vapeurs.