Brevet FR2585281A1 — publié le 19870130

La présente invention concerne un procédé pour réaliser des matériaux à base de lignocellulose moulés en forme sous pression. Dans l'état actuel de la technique, des matériaux de ce genre sont obtenus selons divers procédés. Les uns ne permettent d'obtenir que des formes douces : c'est le cas des contreplaqués moulés, des panneaux de particules encollées stratifiés du type WERZALIT M et des panneaux de fibres basse densité du type MDF e fabri- qués par voie sèche et encollage à l'aide d'une résine en général synthétique. Les autres permettent d'obtenir des formes accusées nécessaires par exemple pour réaliser des palettes monopièce ou des garnissages monopièce d'intérieur de portières de voitures. C'est le cas des panneaux de fibres haute densité type ISOREL &commat; fabriqués par voie humide, donc provoquant de grandes dépenses en énergie, de longs cycles de fabrication et des problèmes onéreux de traitement des effluents. C'est aussi le cas des plaques post-for tuables du type WOODSTOCK M constituées d'une résine thermoplastique chargée en farine de bois, de bonne qualité mais d'un prix de revient en matière synthétique relativement élevé.C'est encore le cas des produits du type LI(;N0TOCK&commat;, FIBRIT M où FIBR't1AT &commat; qui sont constitués de fibres dites "pa- petières", c'est-à-dire de dimensions relativement réduites, par exemple de longueur 0,10 à 0,30 mm, épaisseur 0,10 m, largeur 0,10 à 1 mm environ, associées selon les cas soit à une résine thermodurcissable nécessitant un traitement humide avant emboutissage-pressage, soit à un couple résine thermodurcissable-résine thermoplastique ; dans le premier cas, c'est le traitement humide qui permet de mettre en forme le mat (ou gâteau) réalisé avec des petites fibres ; dans le deuxième cas, c'est la résine thermoplastique; dans les deux cas, la conséquence en est une augmentation sensible du prix de revient. Dans tous les cas, hors celui des panneaux de fibres durs type ISOREL la matière lignocellulosique doit être séchée jusqu'à 2 à 6 n de teneur en humidité. Lorsqu'il n'y a ni la plastification provoquée par le traitement hu mide, ni celle apportée par la chaleur à la résine thermoplastique qui, chacune dans son cas, permet à l'ensemble du mat de suivre la déformation exigée par l'action d'emboutissage du moule, les différentes fibres constitutives du mat, soit se déchirent parce que trop cassantes, soit se séparent parce que insuffisamment enchevêtrées. Le procédé, objet de l'invention, permet de réaliser des objets mou lés de formes fortement embouties, directement à partir de fibres de bois simplement additionnées de résine thermodurcissable et donc sans l'intervention de plastification externe et en faisant une dépense d'énergie minimale. Le procédé selon l'invention consiste en la mise en oeuvre de fibres de bois d'une géométrie voisine de celles utilisées dans la fabrication de laine de bois destinée à l'emballage et caractériséepar : - une longueur supérieure à 70 mm et de préférence voisine de 200 mm, - une largeur telle que le rapport de la longueur sur cette largeur soit supérieur ou égal à 20, et de préférence voisine de 2 mm. - une épaisseur comprise entre 0,05 et 2 mm, et de préférence voisine de 0,25 mm, - une humidité avant encollage comprise entre 5 et 25 ó (ramenée à la quantité de bois anhydre), de préférence voisine de 12 ó et telle de toute façon que celle obtenue après encollage soit supérieure ou égale à 15 %, et de préférence voisine de 18 . Chacune de ces caractéristiques de la fibre de lignocellulose, et de préférence l'ensemble, est nécessaire pour l'obtention d'objets profondément emboutis de formes relativement complexes : les essais ont montré en effet que, pour ceci, les fibres doivent être très enchevêtrées dans le mat mais pouvoir facilement se déplacer longitudinalement pendant le pressage et que, dans ce but, elles doivent être longues, résistantes, souples et malléables - la longueur permet le foisonnement des fibres dans le mat et leur suivi des incitations du moule, et l'obtention de la résistance mécanique, statique et dynamique, de l'objet fini. - la largeur et surtout l'épaisseur influent sur la résistance en traction longitudinale des fibres et donc leur résistance aux incitations du moule. - l'humidité donne à la fibre la souplesse et la malléabilité, et fait office de plastifiant et permet ainsi aux fibres d'adopter au mieux la forme imposée par le moule, tout en transmettant la chaleur pendant le passage sous presse et facilitant ainsi l'accélération des cycles. Pour réaliser le produit issu du procédé de l'invention, il faut donc simplement faire en sorte que, selon le processus illustré sur la figure 1 ci-annexée - les fibres soient fabriquées par quelque procédé 1 de défibrage dans l'axe de la fibre mère de la matière lignocellulosique mise en oeuvre, à l'aide d'un couteau, d'une gouge ou de tout autre instrument coupant, ledit instrument coupant étant soit statique vis-à-vis de la matière lignocellulosique à défibrer elle-même en mouvement, soit l'inverse. - lesdites fibres soient éventuellement coupées à la longueur moyenne préférée en 2, mais ne soient pas dimensionnellement détériorées par les opérations suivantes. - le séchage 3 soit mené avec précision et économies suffisantes pour ne pas dessécher- trop la fibre, un poste de.réhumidification 4 devant être prévu pour permettre une éventuelle rectification. - l'encollage 5, de préférence du type vertical (flot vertical de fibres au sein d'une pulvérisation haute pression sans air) réalise une bonne répartition de la résine thermodurcissable et la conformation 6 une bonne répartition de la matière dans les trois dimensions longitudinale, transversale et verticale. Les deux exemples suivants permettront de mieux comprendre l'intérêt du procédé selon l'invention Exemple 1 : Des fibres de bois de longueur 40 à 60 mm, largeur 1 mm, épaisseur 1 mm et humidité environ 5 os sont encollées avec une résine aminoplaste, à raison de 8 Ó par rapport à la matière sèche de façon à obtenir une humidité après encollage d'environ 11 %. L'ensemble est conformé sous forme de mat (gâteau), lui-même transféré sur un moule d'essai. Ce moule est caractérisé par la présence d'une forme compliquée de 225 em2 environ de surface de base (côtés de 15 cm) et de 10 cm de profondeur, constituant un tétraèdre complexe, l'angle constitué par la base et par les côtés de l'embouti étant voisin de 900.L'emboutissage du gâteau ci-dessus montre, après pressage, un objet moulé dont les parois de tétraèdre sont hautes seulement d'environ 3cm et les fonds inexistants. Exemple 2 : Des fibres de bois de longueur moyenne de 200 mm, largeur 2 mm, épaisseur 0,25 mm et humiditéenviron 12%, sontencolléesavec une résine aminoplaste, à raison de 8 Ó par rapport à la matière sèche, de façon à obtenir une humidité après encollage d'environ 18 , X. Après conformation dans les mêmes conditions et pressage dans le même moule que dans l'exemple 1, on constate que l'objet moulé montre des parois entièrement remplies de matière sur les 10 cm de profondeur, de même que des fonds bien homogènes en dehors des angles aigus. Un produit selon l'exemple 2, fabriqué selon les conditions ci-des sous - Epaisseur : 3,5 mm - Densité : 0,760 - Pression : 50 daN/cm2 - Température : 1800C - Temps sous presse : 30 secondes présente les caractéristiques suivantes - Module d'élasticité NF B-51.224 : 40 000 daN/cS - Module de rupture NF 8-51.224 : 500 daN/cii? - Cohésion interne NF 8-51.250 : 10,5 daN/oi - Gonflement 24 h.eau 200C NF 8-51.252 : 13 DD - Résistance au choc NF 8-51.227 : 10 cm Le procédé objet de l'invention peut être utilisé lorsque l'on veut pouvoir fabriquer d'une manière relativement simple des objets de bonne tenue mécanique, moulés selon des formes complexes et accusées, susceptibles de recevoir des vêtures sous forme de peinture, feuils synthétiques, moquettes, etc.. Des applications particulièrement intéressantes peuvent être les accessoires (garnitures intérieures de portes, tablette arrière, tableau de bord) pour l'industrie automobile, les palettes réutilisables, les peaux décoratives de portes, les huisseries intérieures et extérieures, etc.. REVENDICATIONS 1) Procédé permettant de fabriquer des-objets rigides moulés en forme me sous pression, caractérisé par le fait qu'il met en oeuvre des fibres lignocellulosiques de longueur, largeur, épaisseur et teneur en humidité déterminées de telle façon que, après encollage avec une résine thermodurcissable, elles se prêtent aux moulages profonds. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fibre lignocellulosique est de la fibre de bois. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la longueur de la fibre est supérieure à 70 millimètres. 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la longueur de la fibre est voisine de 200 millimètres. 5) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la largeur de la fibre est inférieure ou égale au vingtième de la longueur. 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la largeur de la fibre est voisine de 2 millimètres. 7) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la fibre est comprise entre 0,05 et 2 millimètres. 8) Procédé selon la renvendication 7, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la fibre est voisine de 0,25 millimètre. 9) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la teneur en humidité de la fibre avant encollage, comptée en poids d'eau par rapport au poids total de bois anhydre, est comprise entre 5 et 25 , Ó. 10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la teneur en humidité de la fibre avant encollage est voisine de 12. 11) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la teneur en humidité de la fibre après encollage est comprise entre 15 et 25 a. 12) Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la teneur en humidité de la fibre après encollage est voisine de 18 . 13) Procédé selon l'une quelconque des revendidations de 1 à 12, caractérisé par le fait que la résine synthétique est un résol formo-phénolique. 14) Procédé selon l'une quelconque des revendications de 1 à 12, caractérisé par le fait que la résine synthétique est une résine aminoplaste. 15) Procédé selon l'une quelconque des revendications de 1 à 12, caractérisé par le fait que la résine synthétique est un polyisocyanate. 16) Procédé selon l'une quelconque des revendications de 1 à 12, caractérisé par le fait que la résine synthétique est un polyuréthanne. 17) Objet moulé à base de fibres lignocellulosiques, caractérisé par le fait qu'il est fabriqué selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 16.