Brevet FR2568164A1 — publié le 19860131

La présente invention concerne le domaine de la produc- tion de produits à caractère décoratif pouvant être utilisés en feuilles, en bandes, en panneaux, en blocs, notamment pour la déco- ration de locaux d'utilisation ou d'habitation. Bien que non spécialement limitée à cette application, l'invention vise, plus particulièrement, la récupération et l'utili- sation de fragments ou morceaux de bois brut ou usiné, provenant des exploitations forestières ou des industries de transformation-usi- nage du bois brut. Une proposition de récupération et d'utilisation de tels produits à de telles fins a déjà été préconisée, notamment par le brevet français 71-38 306 (2 113 222). Dans ce brevet français, il est envisagé la possibilité de réaliser un panneau décoratif en plaçant, dans, un moule, des branches ou brindilles noyées dans une masse d'une matière plastique, indifféremment à caractère thermo-durcissable ou thermo-plastique. L'enseignement à caractère très général fourni par un tel document ne peut être considéré comme apportant les éléments d'informations nécessaires et suffisants à l'homme de métier pour mettre en oeuvre une telle technique. En effet, la mise en oeuvre des moyens préconisés con- duit à l'obtention d'un produit fini ne pouvant être commercialisé en raison des défauts qu'il présente. Le premier est l'inclusion dans la matière plastique de bulles de tailles différentes qui détruisent l'aspect esthétique du produit et nuisent, également, à ses caractéristiques mécaniques. Le second tient au fait que le tranchage à partir d'un bloc moulé, pour obtenir par exemple des plaques, fait apparaître que les déchets ou chutes de bois sont, en partie au moins, imprégnés à l'intérieur de leurs canaux par la résine. Le contraste de couleurs et l'aspect esthétique dûs à l'essence et au veinage des produits inclus s'en trouvent fortement altérés de façon définitive. Un troisième défaut tient au fait que, dans leur quasi ensemble, les matières plastiques préconisées possèdent un coeffi- cient de retrait important lors de la phase de durcissement. Ce retrait contraint les déchets ou chutes au point de les détériorer en provoquant leur déchirement, leur éclatement et/ou leur fragmen- tation. Ce retrait est aussi responsable de contraintes internes produisant une déformation notable du produit fini qui nécessite alors, le plus souvent, une opération d'usinage importante pour lui conférer un aspect extérieur convenable. Ces contraintes internes sont aussi responsables de fentes, plans de clivage, etc... dans la masse de matière plastique durcie et, parfois, d'une rupture de liaison entre la résine et les morceaux inclus. L'objet de l'invention est, justement, de fournir les moyens techniques nécessaires et suffisants pour permettre de pro- duire, à partir de fragments et/ou de morceaux de bois et d'une ma- tière plastique appropriée, des produits décoratifs, à caractère esthétique certain, exempts de défauts et déformations et pouvant être obtenus en limitant, par ailleurs, la consommation ou l'utili- sation de la quantité de matière plastique. Pour atteindre l'objectif ci-dessus, le procédé de pro- duction selon l'invention est caractérisé en ce qu'on utilise: - une résine époxy liquide et polymé- risant à température ambiante en présence d'un réactif de polymérisation ayant un caractère le -moins réactif à la même température, - des fragments et/ou morceaux de bois préalable- ment chauffés à une température homogène supé- rieure à la température de crête d'exothermie de polymérisation du mélange résine-réactif. L'invention a, également, pour objet, tout produit déco- ratif obtenu à partir du procédé ci-dessus. Le procédé selon l'invention consiste à réaliser un produit décoratif, de toute forme appropriée, en utilisant des frag- ments et/ou morceaux de bois placés dans un moule et noyes ou sub- mergés dans une masse de matière plastique contenue dans un tel moule. Par fragments et/ou morceaux, il faut entendre à la fois les chutes, les déchets et/ou les pièces de bois brutes et/ou usinées. Le rapport du volume occupé par les fragments et/ou morceaux par rapport à celui du moule peut être variable. Dans certains cas, les fragments et/ou morceaux peuvent être disposés pour être placés en proche proximité, sinon en contact partiel, par leur surface péri- phérique. Les fragments et/ou morceaux peuvent être de formes dif- férentes et être places sans aucun sens préférentiel ou, au con- traire, en étant alignés selon une direction privilégiée pour des raisons esthétiques ou mécaniques spécifiques. Selon l'invention, on utilise, en tant que matière plas- tique, une matière thermo-durcissable à température ambiante et, dans cette famille, une résine époxy fluide à température ambiante et dont le processus de polymérisation intervient en présence d'un ou de plusieurs catalyseurs ou d'un ou de plusieurs durcisseurs. Selon l'invention, le durcisseur est également choisi pour posséder un caractère le moins réactif possible à température ambiante. Une telle matière première est connue pour produire, lors de la phase de polymérisation, une réaction exothermique éle- vant sa température dans des conditions dépendant de la masse de matière plastique, de la conformation du volume qu'elle occupe et de la surface d'échange existant. Une telle élévation de température est naturellement appliquée aussi aux matières incluses. Cette température a pour effet de dilater les gaz inclus à ces matières et de provoquer leur 9va- cuation dans le milieu environnant constitué par la résine. Cette réaction exothermique est responsable de la présence de bulles in- cluses et des tensions internes, ainsi, d'ailleurs, que de l'absorp- tion par les fibres d'une partie au moins de la résine tachant ou altérant l'aspect esthétique des produits inclus. Afin d'éliminer cet inconvénient, l'invention préconise de mettre en oeuvre une résine liquide à température ambiante et susceptible de polymériser, également à température ambiante, dès qu'elle est mise en présence de son ou de ses réactifs de polymé- risation. A cette fin, une résine époxy et un durcisseur, commer- cialisés sous la marque RBS par la Société T2L CHIMIE, conviennent parfaitement. Selon une autre disposition de l'invention, on utilise des fragments et/ou morceaux de bois possédant une température homo- gène qui est au moins égale et, de préférence, supérieure à la tem- pérature de crête de l'exothermie de polymérisation. De cette façon, lors de la submersion des fragments et/ou morceaux dans la résine, les gaz inclus ne sont soumis à aucune dilatation et restent confi- nés dans les cellules qu'ils occupent par la pression périphérique exercée par la résine. De façon pratique, selon l'invention, on limite l'exo- thermie de polymérisation par ventilation naturelle ou forcée, de façon à réduire aussi la température de préchauffage des fragments et/ou morceaux. Comme l'exothermie de polymérisation peut atteindre des crêtes relativement élevées, par exemple de 80 à 150 C, un re- froidissement contr8ôlé permet de limiter la température des bois à une valeur suffisamment basse pour éviter leur détérioration éven- tuelle et de réduire aussi la dépense d'énergie de refroidissement. Cette phase de maintien en température est conduite, par exemple, dans une plage comprise entre - 10 et + 20 C. Selon le procédé, le préchauffage du bois est effectué alors jusqu'à une température ho- mogène, au moins égale, mais de préférence supérieure, à celle de maintien contrôlé en température qui est conduit en plaçant le moule garni dans une chambre, dans une enceinte ou dans un local permettant d'entretenir un refroidissement apte à absorbenr. les ca- lories produites par l'exothermie de polymérisation, afin que cette polymérisation puisse s'engager et se dérouler sans que les frag- ments ou morceaux aient à subir une température supérieure à la leur initiale. De la sorte, le ou les gaz inclus aux matières ne sont pas soumis à une dilatation responsable de l'inclusion de bulles à l'intérieur de la matière plastique. L'absence d'évacuation des gaz inclus permet de limiter également la déshydratation des fragments ou morceaux et de suppri- mer, de cette façon, les contraintes internes. Selon l'invention, il est prévu de maintenir l'ensemble moule-résine-bois pendant une première phase de polymérisation, à une température constante pour atteindre l'état de gélification ou de prédurcissement de la matière plastique. Dans un second temps, selon le procédé de l'invention, on soumet l'ensemble moule-résine- déchets à une température légèrement supérieure pour favoriser la seconde phase de polymérisation conduisant à l'état de durcissement final. De cette façon, en mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, il devient possible d'obtenir et de produire des pro- duits décoratifs de toutes formes souhaitées, exempts de bulles in- cluses dans la résine et n'ayant subi aucune contrainte ou tension interne susceptible d'altérer l'aspect esthétique des fragments et/ou morceaux et de fendre ou déformer la masse de résine les incluant. L'absence de transfert et d'évacuation des gaz inclus permet d'isoler les différents canaux ou cellules et d'éviter ainsi la pénétration de la résine. Ceci a deux conséquences positives. La première est l'absence de taches apparentes dans les sections des fragments et/ou morceaux lorsque, par exemple, un bloc, produit selon le procédé, est ensuite tranché ou découpé en plaques. La seconde réside dans le fait que la production d'un bloc ou produit décoratif n'implique que le seul remplissage du volume du moule réservé à la matière plastique et limite ainsi l'utilisation ou la consommation d'un produit de base dont le coût est plus élevé que celui des fragments et/ou morceaux. Il convient de noter que les fragments et/ou morceaux ne sont pas préalablement traités avant leur submersion. Ces frag- ments et/ou morceaux présentent, par conséquent, en surface, des aspérités, creux ou cellules ouvertes qui sont, en partie au moins, remplis de résine lors du remplissage du moule avec cette dernière à l'état fluide. La polymérisation qui résulte a pour effet de dur- cir ces inclusions et de réaliser, de la sorte, un ancrage parfait établissant une liaison intime entre la résine et les bois, sans que cette résine ait pu pénétrer profondément dans les cellules des couches sous-jacentes, au point d'altérer le caractère esthétique des produits inclus. Il en résulte une cohérence d'ensemble élevée, conférant au produit obtenu des bonnes caractéristiques de résis- tance mécanique, ainsi que des possibilités élevées d'usinage ou de surfaçage. On donne ci-après différents exemples de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. EXEMPLE 1: - Moule en matière stratifiée: dimensions..... 200 x 200 x 30 - Résine époxy RBS, durcisseur RBS............. T2L CHIMIE - Déchets de frêne, Rapport résine-bois.......................... 40/60 - Chauffage préalable du bois.................. 35 C pendant 30 mn - Epaisseur coulée.......... ................. 25 mm - Température de la résine versée.............. 20 C - Température d'ambiance ventilée sur la pièce moulée limitée à.......DTD: ..................... 10 C pendant 30 mn - Température de fin de polymérisation limitée à............................................ 40 C pendant 24 h Les phases de deébut et de fin de polymérisation sont conduites au..DTD: moyen d'une installation de ventilation forcée dont le fonctionne- ment est placé sous la dépendance d'une sonde thermique appréciant plus particulièrement la température de la matière plastique. Le bloc de produit nouveau obtenu peut être découpé en plaques ou panneaux présentant, après usinage de surface et polissage, un état de surface lisse, plan, faisant apparaître des sections de bois exemptes d'infiltration de résine, de contraintes ou fractures sags!t!tn la 0essTiod un,p la a2ednozpp un,p quellnsga no a2Ielnom ap 5ú sanssF quam3aqaaip sanbeld ap uoilualqo,l inod ppgDood np aanfo ua esWm VI aTo ine; TF 'suoiir ldde sasnaaqmou ap Imied q iZ qu pUad..................... ...... uo-i q ig unpuad D o0 ' *_s!aagmilod ap ut; ap aanzeaadmaL: Z oseqa - Oú q Z iuepued Do........... alIuA 4uama-zo; auuetqwep aanlapdmai:seq D cO '... aus.i eluF.. amnWl1edme _..DTD: mm z........................... ainonass-edM - OL/0........................ sToq-auTsa lioddE -çz um ç! uepuad D 0O *- -----...........'. s!oq np Ie}%uç age;;neqa - auat; ap siaqDox - aIKIHD IZ...........*..... 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L'invention n'estpas limitée aux exemples décrits, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. 2S68164 REVENDICATIONS: I - Procédé de production de produits décoratifs à usages multiples, à partir de fragments et/ou morceaux de bois, dans lequel on place ces morceaux dansun moule, on submerge ces morceaux dans de la résine que l'on laisse durcir, caractérisé en ce que: - on utilise une résine époxy liquide et polyméri- sant à température ambiante en présence d'un réactif de polymérisation ayant un caractère le moins réactif à la même température, - on utilise des fragments et/ou morceaux de bois préalablement chauffés à une température homo- gène supérieure a la température de crête d'exo- thermie de polymérisation du mélange résine- réactif. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on limite par refroidissement la température de crête d'exothermie. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on limite la température de crête d'exothermie par paliers de températures croissantes. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on limite la température de crête d'exothermie à un premier palier compris entre - 10 C et + 20' C. - Produit constitué par une masse de résine époxy polymérisée et des fragments de bois inclus obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications I à 4. 3U