Brevet FR2581920A1 — publié le 19861121

8192C L'invention concerne un procédé pour la fabrication d'un panneau de matériau ligneux à partir d'une nappe de matière à presser constituée par des particules et/ou des fibres et un liant thermodurcissable, par exemple une résine synthétique de liaison, la nappe de matière à presser étant introduite entre les plateaux d'une presse à plateaux et les plateaux étant rapprochés, avec précompression de la nappe de matière à presser dans une première phase de précompression- pressage, jusque dans une position de précompression, puis de la vapeur d'eau étant introduite, pendant une phase de vaporisage, par les orifices de vapeur des deux plateaux de presse, dans la nappe de matière à presser et la phase de vaporisage étant interrompue, en outre, par une phase de ringage-pressage au cours de laquelle la vapeur d'eau sort des orifices de vapeur de l'un des plateaux de presse, traverse dans le sens de l'épaisseur la nappe de matière à presser précomprimée et est évacuée par les orifices de vapeur de l'autre plateau de presse déconnecté de la source de vapeur d'eau, les plateaux de presse étant ensuite amenés dans une position finale définissant 1'épaisseur des panneaux et l'alimentation en vapeur d'eau de la nappe de matière à presser ayant atteint le stade de la compression finale étant poursuivie, par l'intermédiaire des orifices de vapeur des deux plateaux de presse, pendant le restant de la phase de vaporisage, puis, au cours d'une dernière phase de compression, la nappe de matière à presser étant exposée par au moins l'un des plateaux de presse et par les orifices de vapeur de celui-ci à l'action d'une dépression provoquant son séchage, le dispositif assurant l'arrivée de la vapeur d'eau étant raccordé à cet effet à une source de dépression (à la place d'un générateur de vapeur d'eau). Le procédé bien connu de ce genre (DE -34 30 467) a donné de bons résultats. Il aboutit à des panneaux de matériau ligneux d'une densité très homogène sur tout le plan horizontal du panneau et présentant également une très grande homogénéité sur l'épaisseur desdits panneaux de matériau ligneux. Par ailleurs, la pratique réclame, pour divers usages, des panneaux de matériau ligneux avec des couches de recouvrement d'une densité accrue. 81920 La présente invention a pour objet de perfectionner le procédé du genre précité de façon à permettre la réalisa- tion de panneaux de matériau ligneux avec des couches de recouvrement d'une densité accrue. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que, lors de la précompression avec des piateaux de presse à la température de service, la nappe de matière à presser est précomprimée, pendant une première phase de précompres- sion sans apport de vapeur d'eau, jusqu'à une densité qui représente au moins 50 % et de préférence 70 à 85 % de la densité du panneau fini, que dans une deuxième phase de précompression les deux plateaux de presse sont alimentés en vapeur d'eau à une pression de 1 à 3 bars et que la compres- sion est poussée jusqu'à 10 à 40 % de la vapeur de compres- sion réglée dans la première phase de précompression (et considérée comme étant égale à 10 %), que l'arrivée de vapeur d'eau est interrompue dans une troisième phase de précompression tout en maintenant la densité réglée dans la deuxième phase de précompression et que, ensuite, le vapo- risage est effectué avec une pression de vapeur accrue par rapport à la deuxième phase de précompression et suivi des mesures du genre précité. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la poursuite de la compression dans la deuxième phase de précompression se fait avec une vitesse de fermeture des plateaux de presse de 0,1 à 2 mm. Dans la troisième phase de précompression, il est recommandé de maintenir la densité pendant 5 à 35 secondes lorsqu'on uti- lise les liants habituels pour panneaux de particules et de fibres. Il est surprenant de constater que la mise en oeuvre du procédé selon l'invention permet d'obtenir des couches de recouvrement d'une densité considérablement accrue en précomprimant tout d'abord les nappes de matière à presser de la manière indiquée en plusieurs phases, en introduisant la vapeur d'eau durant la phase de précompres- sion associée à une faible pression et en respectant le temps d'attente de la troisième phase de précompression, puis en poursuivant le processus de la manière décrite. Il est possible d'obtenir, par exemple, des panneaux de matériau 81920 ligneux sous forme de panneaux de fibres avec une densité moyenne de 700 à 800 kg/m3 et avec une densité des couches de recouvrement de 950 à 1050 kg/m. L'invention prévoit que dans la phase de vaporisage durant laquelle la vapeur est amenée par les deux plateaux de presse, l'alimentation en vapeur se fait alternativement par l'un, puis par l'autre des plateaux de pression. De même, il est possible, pendant laphase de rinçage-pressage, d'assurer l'alimentation en vapeur alternativement par l'un et l'autre plateau de presse, alors que dans cette phase la vapeur est évacuée respective- ment par les orifices de vapeur de l'autre plateau de presse déconnecté de la source de vapeur de telle façon que la nappe de matière à presser est traversée dans le sens de l'épaisseur. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente schématiquement une instal- lation pour la réalisation du procédé selon l'invention. La figure 2 représente, à une échelle considérable- ment plus grande par rapport à la figure 1, un plateau de presse de l'objet de la figure 1. La figure 3 représente un schéma graphique expli- quant les différentes phases de précompression du procédé selon l'invention. La figure 4 représente un schéma graphique expli- quant les phases de précompression suivantes. L'installation représentée aux figures 1 et 2 se compose fondamentalement d'une presse à plateaux avec deux plateaux de presse de vaporisation 1 et 2, d'un générateur de vapeur 3, d'un dispositif 4 pour l'amenée de la vapeur d'eau aux plateaux de presse 1 et 2 lequel est équipé de soupapes 5, d'un système de commande 6 de la presse à plateaux assurant une commande de position précise du mouvement de fermeture des plateaux de presse 1 et 2, avec position de précompression et position de compression finale, et d'un dispositif régulateur de vaporisage 7 pour l'amenée de la vapeur d'eau. Les plateaux de presse 1 et 2 sont pourvus, du côté nappe de matière à presser, d'une 81920 pluralité d'orifices de vapeur 8, 9 répartis sur la surface de pression. Ces orifices de vapeur 8, 9 peuvent être recouverts d'un tamis à mailles fines en métal ou en matière synthétique, ce qui n'a pas été représenté. La figure 1 représente partiellement une nappe de matière à presser 10 devant être comprimée. Le chauffage des plateaux de presse 1, 2 se fait par l'intermédiaire de conduits de chauffage 11 particuliers qui sont indiqués dans la figure 2. Ces con- duits 11 permettent de régler la température de service des plateaux de presse qui présente une valeur moyenne à laquelle contribue également la vapeur amenée lors du vaporisage. Le fluide caloporteur qui circule dans les conduits de chauf- fage 11 ne peut sortir par les orifices de vapeur 8, 9. La vapeur sortant des orifices 8, 9 est injectée dans un conduit de vapeur central 12 d'o partent transversalement des conduits de distribution 13 dans lesquels débouchent à leur tour les orifices de vapeur 8, 9. La représentation graphique de la figure 3 montre comment est réalisée la précompression des nappes de matière à presser 10. Le temps T est porté en abscisse, alors que l'ordonnée indique la trajectoire de compression 5 des plateaux de presse 1, 2 ou du plateau de presse mobile 1. La pression de l'alimentation en vapeur d'eau est, elle aussi, portée en ordonnée, à savoir en tirets pour le plateau de presse inférieur 2 et en traits mixtes pour le plateau de presse supérieur 1. Aux endroits o les courbes représentées se confondent en raison de la concordance des valeurs, elles ont été légèrement décalées. On remarque que, lors de la précompression avec des plateaux de presse 1, 2 chauds, la nappe de matière à presser est comprimée, au cours d'une première phase de précompression a sans apport de vapeur d'eau, jusqu'à une densité prédéterminée. Celle-ci est d'au moins 50 %, par exemple de 60 à 90 %, de celle des panneaux finis. Une bonne plage se situe entre 70 et 85 %. Dans une deuxième phase de précompression b, de la vapeur d'eau est injectée, par l'intermédiaire des deux plateaux de presse 1, 2, à une pression de 1 à 3 bars, et la compression est poussée jusqu'à 10 à 40 % de la valeur de compression réglée dans la première phase de précompression ( et considérée 81920 comme étant égale à 10 %). Les valeurs sont choisies, de préférence, de telle façon que la densité finale est presque atteinte dans la deuxième phase de précompression b. Suit une troisième phase de précompression c au cours de laquelle l'arrivée de la vapeur est interrompue. La densité réglée dans la deuxième phase de précompression b est maintenue. La poursuite de la compression dans la deuxième phase de précompression b se fait à une vitesse de fermeture des plateaux de presse 1, 2 de 0,1 à 2 mm. Dans la troisième phase de précompression c, la densité est maintenue pendant à 35 secondes. Suivent les mesures représentées à la figure 4. Dans cette représentation graphique aussi, le temps, en secondes, est porté en abscisse. L'ordonnée à gauche dans la figure 4 indique la pression de la vapeur en bars, alors que l'or- donnée à droite indique l'écartement entre le plateau de presse supérieur 1 et le plateau de presse inférieur. La courbe K1 en trait continu dans la figure 4 indique la distance en millimètres entre le plateau de vaporisage supérieur et le plateau de presse inférieur 2. La position de précompression est désignée par V. La courbe tiretée indique à nouveau la pression de la vapeur en bars dans le plateau de presse inférieur 2. La courbe en traits mixtes indique la pression de la vapeur dans le plateau de presse supérieur 1. Aux endroits o les courbes représentées se confondent en raison de la concordance des valeurs, elles ont été légèrement décalées. La ligne zéro (pour la pression de vapeur nulle) est représentée par un trait mince. La nappe de matière à presser soumise à ces opérations est déjà précomprimée conformément aux indications données au sujet de la figure 3. Pendant une phase de vaporisage t1t4, la vapeur d'eau est maintenant injectée dans la nappe de matière à presser par l'intermédiaire des orifices de vapeur 8, 9 des deux plateaux de presse 1, 2. De plus, au cours d'une phase de compression finale t3tX, les plateaux de presse 1, 2 sont rapprochés, avec une nouvelle compression de la nappe de matière à presser 10, jusque dans une position de compres- sion finale E qui définit l'épaisseur du panneau de matériau ligneux. Dans cette position de compression finale E du 81920 plateau de presse 1, la nappe de matière à presser 10 est durcie, sans autre apport de vapeur, au cours d'une phase de pressage t 5t. Il ressort de la figure 4 que la phase de vaporisage t1t4 est interrompue par une phase de rinçage- pressage t2t3 au cours de laquelle la vapeur d'eau sort des orifices de vapeur 9 du plateau de presse 2, traverse la nappe de matière à presser 10 précomprimée dans le sens de l'épaisseur pour être évacuée ensuite par les orifices de vapeur 8 de l'autre plateau de presse 1 déconnecté du géné- rateur de vapeur 3. Les plateaux de presse 1, 2 sont ensuite amenés dans la position de compression finale E et l'amenée de la vapeur à la nappe de matière à presser 10 se poursuit pendant le reste de la phase de vaporisage t1t4 par l'inter- médiaire des orifices de vapeur 8, 9 des deux plateaux de presse 1, 2. Au cours de la phase de pressage t5t6 suivante, la nappe de matière à presser 10 est soumise, par l'intermé- diaire des deux plateaux de presse 1, 2 et de leurs orifices de vapeur 8, 9, à l'action d'une dépression qui provoque son séchage. Pour cela, le dispositif 4 pour l'alimentation en vapeur est branché à une source de dépression 14 (au lieu du générateur de vapeur). Ainsi, la phase de vaporisage t1t4 est séparée par la phase de rinçage-pressage t2t3 en deux sections t1t2 et t3t4. La première section tt2 de la 1 2 3 sec 1 2 d phase dé vaporisage t 1t4 définit un temps durant lequel la nappe de matière à presser 10 précomprimée est traitée à la vapeur d'eau. La deuxième section t3t4 de la phase de vapo- risage t1t4 définit un temps durant lequel la nappe de matière à presser 10 ayant atteint la compression finale est traitée à la vapeur d'eau, l'arrivée de la vapeur d'eau étant maintenue également pendant la phase de compression finale t3tx laquelle doit donc être ajoutée à la deuxième section de la phase de vaporisage t3t4. Il ressort également de la tendance descendante de la section de courbe 18 dans la figure 4 que les plateaux de presse 1, 2 continuent de se rapprocher lentement pendant la première section t 1t2 de la phase de vaporisage t1 t4 et pendant la phase de rinçage-pressage t2t3 tout en maintenant le contact avec la nappe de matière à presser 10. Mais il est également possible, à l'intérieur de cette plage t1t3, 81920 de maintenir constante la précompression réglée dans la phase de précompression tot1 de telle façon que la section de courbe 18 présente un tracé horizontal. Avant de soumet- tre la nappe de matière à presser 10 à l'action de la dépres- sion, une détente est crééepar le fait que la nappe de matière à presser 10 est mise en contact avec l'atmosphère par l'intermédiaire des deux plateaux de presse 1, 2 et de leurs orifices de vapeur 8, 9 pendant une période de détente- pressage t4t5. Pendant le reste de la phase de vaprisage t3t4, la nappe de matière à presser 10 ayant atteint la compression finale est traitée à la vapeur d'eau dont la pression est supérieure à la pression de la vapeur d'eau servant au traitement de la nappe de matière à presser 10 précomprimée. Dans l'exemple de réalisation, on travaille avec une vapeur d'eau condensable, par exemple légèrement sur- chauffée. Le procédé est conduit de telle façon que la vapeur d'eau condensable est condensée pendant le première partie t 1t2 de la phase de vaporisage t1t4 et pendant la phase de rinçage-pressage t2t3 à l'intérieur de la nappe de matière à presser 10, la condensation ayant pour effet de régler la température à l'intérieur de la nappe de matière à presser 10 d'une manière très homogène entre 100 et 135 C environ. Ensuite, il convient de travailler avec de la vapeur d'eau non condensable. Afin de permettre également sans difficulté la commande par ordinateur des mesures décrites, le dispositif 4 pour l'amenée de la vapeur d'eau tel qu'il est représenté à la figure 1 comprend une dérivation 15 qui peut être rac- cordée, par l'intermédiaire des soupapes d'échapement 16, aux deux plateaux de presse 1, 2, un système de soupapes d'em- branchement 17 permettant, pendant la période de rinçage- pressage t2t3 pour un plateau de presse de vaporisage 1 ainsi que pendant la période de détente-pressage t4t5 pour les deux plateaux de presse 1, 2, de relier la dérivation 15 à l'atmosphère ambiante et, pendant la dernière période de pressage t5t6 pour les deux plateaux de presse de vaporisage 1, 2, à une source de dépression 14. Le système de commande 6 pour les plateaux de presse ainsi que le dispositif de 81920 réglage du vaporisage 7 sont couplés. La disposition est choisie de telle façon que le dispositif de réglage du vaporisage 7 commande également l'arrivée de la vapeur pendant la période de rinçage-pressage t2t3 ainsi que la détente pendant la période de détente-pressage t4t5 et le traitement par dépression pendant la période de pressage t5t6. Dès que la phase de précompression a est terminée et dès que les plateaux de presse de vaporisage 1, 2 ont atteint la position de précompression V et la position de compression finale E, le système de commande 6 pour les plateaux de presse envoie des signaux de commande au dispo- sitif de réglage du vaporisage 7 lequel déclenche les opérations indiquées pour l'amenée de la vapeur pendant la phase de précompression a de la première section tlt2 de la 1 période de vaporisage tlt4 et durant le reste t3t4 de la période de vaporisage t1t4. Par ailleurs, la disposition est choisie de telle façon que le système de commande 6 des plateaux de presse et le dispositif de réglage du vaporisage 7 peuvent être commandés par programme entre la position de précompression V et la position de compression finale E et éventuellement après. En détail, la représentation graphique des figures 3 et 4 se rapporte à la fabrication de panneaux de matériau ligneux particuliers à partir de nappes de matière à presser 10 de structure spéciale avec des surfaces comprimées. Comme il ressort de la figure 4, il convient, pour ces nappes de matière à presser 10 et donc pour la fabrication des panneaux de matériau ligneux précités, de régler la période de vaporisage tlt4 au maximum sur les deux tiers du temps de pressage t, la première section tlt2 de la période de vaporisage tlt4 allant jusqu'au début de la période de rinçage-pressage t2t3 durant moins de 10 secondes, de préférence environ 5 secondes, et le reste de la période de vaporisage tlt4 correspondant à une durée plus courte que la différence entre la période de vaporisage tl 1t4 et la première section t 1t2 de la période de vaporisage tlt4. Cela est dû à l'interruption de la période de vaporisage tlt4 pour l'opéra- tion de rinçage-pressage t2t3 d'une durée de moins de secondes, de préférence environ 5 secondes. La période de 31920 compression finale t 3tX est ajoutée au reste de la période de vaporisage t3t4. La table ci-après fournit des détails d'un exemple de réalisation. Les valeurs de la table concernent la fabrication d'un panneau de particules à partir d'un matériau habituel et d'une colle à base de résine uréeformaldéhyde, à savoir de 8 à 9 % en poids, humidité de la nappe brute environ 8 % en poids. La densité brute était de 390 kg/m Les valeurs P1, P2, P3 et P4 indiquent les distances en millimètres, alors que Sp1, Sp2, Sp3 et Sp4 indiquent les pressions de vapeur en bars. Dans la plage centrale du tableaux, on trouve les intervalles de temps en secondes. La densité finale du panneau fini est indiquée à gauche. Exemple: Panneaux de fibres, panneaux de particules Colle à base d'uréeformaldéhyde 8 à 9 %, rapporté au bois sec Humidité de la nappe brute environ 8 %, rapporté au produit sec. Densité brute 390 kg/m3 Densité P1 P2 P3 P4 t1t2 t2t3 t3tx txt4 t4t5 t5t6 t6t7 SP1 SP2 SP3 SP4 finale - 3 700 35,9 32,2 29,5 20 3,2 4,8 2,25 8 3 5 5 2,2 2,2 3 4 825 42,3 37,9 34,7 20 3,8 5,7 3,5 9,4 3 5,9 5 2,2 2,2 3 4 Ln co o 81920 L'invention prévoit, pendant les périodes de vaporisage au cours desquelles l'arrivée de ia vapeur se fait par l'intermédiaire des deux plateaux de presse, d'amener la vapeur alternativement par le plateau de presse 1, puis par l'autre plateau de presse 2. Cette opération peut également être réalisée pendant la période de rinçage- pressage t2t3 à condition d'assurer respectivement l'évacua- tion de la vapeur par l'intermédiaire de l'autre plateau de presse de façon à obliger la vapeur à traverser la nappe de matière à presser 10. Exemple de réalisation Il s'agissait de réaliser un panneau de fibresditMDF avec une densité moyenne de 720 à 780 kg/m, mais avec une densité des couches de recouvrement comprise entre 500 et 590 kg/m. En vue de la précompression, la nappe de matière à presser 10 a été engagée dans la presse à plateaux dont les plateaux 1, 2 étaient à la température de service. Dans une première phase de précompression a, elle a été comprimée à une densité de 550 à 680 kg/m. Au cours de la deuxième phase de précompression b, la compression s'est poursuivie, avec arrivée de vapeur des deux côtés, jusqu'à 650 à 770 kg/m3, à savoir à une pression de vapeur de 1,5 à 3 bars et à une vitesse de compression de 0,1 à 2 mm/sec. Au cours de la troisième phase de précompression c, cette densité a été maintenue pendant 5 à 35 secondes sans apport de vapeur; les couches de recouvrement se sont alors stabilisées. Les mesures suivant la figure 4 ont été réalisées ensuite, à savoir dans l'intervalle de temps tlt2 une addition de vapeur à la densité réglée au cours de la deuxième phase de précompression b et maintenue dans la troisième phase de précompression c, et cela avec une pression de vapeur accrue de 2,5 à 4 bars et pendant un laps de temps de 3 à 10 secondes, c'est-à-dire avec une pression de vapeur accrue par rapport à la deuxième phase de précompression b. Pendant la période de rinçage-pressage t2t3, la vapeur a été amenée par un seul côté avec une pression de vapeur de 2,5 à 4 bars 81920 et aspiration simultanée de la vapeur de l'autre côté de telle façon que la vapeur traversait la nappe de matière à presser, et cela pendant un laps de temps de 3 à 10 secondes. Venaient ensuite la compression ultérieure à la densité et à l'épaisseur finales avec amenée de vapeur et arrivée bilaté- rale de la vapeur à cette densité avec une pression de vapeur de 3 à 7 bars pendant 3 à 10 secondes durant l'inter- valle de temps t4t5, l'évacuation de la vapeur dans l'atmos- phère et l'établissement du vide durant le temps t5t6. Le panneau de fibres obtenu présentait les valeurs de densité prédéterminées et citées précédemment. 2 &S920 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'un panneau de matériau ligneux à partir d'une nappe de matière à presser constituée par des particules et/ou des fibres et un liant thermodurcissable, par exemple une résine synthétique de liaison, la nappe de matière à presser étant introduite entre les plateaux d'une presse à plateaux et les plateaux de presse étant rapprochés, avec précompression de la nappe de matière à presser dans une première phase deprécompression- pressage, jusque dans une position de précompression, puis de la vapeur d'eau étant introduite, pendant une phase de vaporisage, par les orifices de vapeur des deux plateaux de presse, dans la nappe de matière à presser et la phase de vaporisage étant interrompue par une phase de rinçage- pressage au cours de laquelle la vapeur d'eau sort des orifices de vapeur de l'un des plateaux de presse, traverse dans le sens de l'épaisseur la nappe de matière à presser précomprimée et est évacuée par les orifices de vapeur de l'autre plateau de presse déconnecté de la source de vapeur d'eau, les plateaux de presse étant ensuite amenés dans une position finale définissant l'épaisseur des panneaux et l'alimentation en vapeur d'eau de la nappe de matière à presser ayant atteint le stade de la compression finale étant poursuivie, par l'intermédiaire des orifices de vapeur des deux plateaux de presse, pendant le restant de la phase de vaporisage, puis, au cours d'une dernière phase de compression, la nappe de matière à presser étant exposée par au moins l'un des plateaux de presse et par les orifices de vapeur de celui-ci à l'action d'une dépression provoquant son séchage, le dispositif assurant l'arrivée de la vapeur d'eau étant raccordé à cet effet à une source de dépression (à la place d'un générateur de vapeur d'eau), caractérisé par le fait que, lors de la précompression dans l'intervalle de temps tot1 avec les plateaux de presse à la température de service, la nappe de matière à presser est comprimée, dans une première phase de précompression (a) sans arrivée de vapeur d'eau, jusqu'à une densité qui représente au moins %, de préférence 70 à 85 %, de la densité du panneau 81920 fini; que, dans une deuxième phase de précompression (b), les deux plateaux de presse sont alimentés en vapeur d'eau à une pression de 1 à 3 bars et cule la compression est poussée jusqu'à 10 à 40 % de la valeur de compression réglée dans la première phase de précompression (et considérée comme étant égale à 100 %); que, dans une troisième phase de précompression (c), l'arrivée de vapeur est interrompue tout en maintenant la densité réglée dans la deuxième phase de précompression (b), et que, ensuite, l'opération de vaporisage dans l'intervalle de temps t1t4 est effectuée avec une pression de vapeur accrue par rapport à la pression de vapeur de la deuxième phase de précompression (b) et suivie des mesures t4t7 réalisées à la suite de la phase de vaporisage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la poursuite de la compression dans la deuxième phase de précompression (b) se fait avec une vitesse de fermeture des plateaux de presse de 0,1 à 2 mm/sec. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que dans la troisième phase de précompression (c) la densité est maintenue pendant une durée de 5 à 35 secondes. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, durant la période de vaporisage t1t4 des mesures précitées, au cours de laquelle la vapeur est amenée par les deux plateaux de presse, l'arrivée de la vapeur se fait alternativement par un plateau de presse, puis par l'autre. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que durant la période de rinçage-pressage t2t3 des mesures précitées,l'arrivée de vapeur se fait alternativement par l'un des plateaux de presse et ensuite par l'autre, alors que la vapeur ayant traversé la nappe de matière à presser est évacuée par les orifices de vapeur du plateau de presse non connecté.