Brevet FR2586962A1 — publié le 19870313

Plaque dure contenant un matériau à base de bois et procédé pour la fabrication de cette plaque La présente invention concerne une plaque dure contenant un matériau à base de bois, en particulier pour revêtements de sol ou dallages, ainsi qu'un procédé pour la fabrication de plaques dures contenant un matériau à base de bois, en particulier de plaques de planchers, dans lequel on amène un matériau à base de bois sous forme pulvérulente à une teneur en eau déterminée, on mélange les particules avec un agent d'impre- gnation interne, on pourvoit ce mélange, au moins dans un stade opératoire ultérieur, d'un liant à base d'une résine synthétique pour durcir l'ensemble, on déverse ce mélange sous forme de gâteau et on le comprime à chaud. Conformément à l'invention, on propose une plaque,qui qui se caractérise essentiellement en ce qu'elle contient du formaldéhyde dont la teneur s'élève au maximum à 30 mg/kg de poids de panneau sec. Selon une autre caractéristique de l'invention, on propose un procédé pour fabriquer la plaque dure précitée, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on ajoute le liant à base de résine synthétique, en partie ou exclusivement, sous forme d'un condensat d'urée-formaldéhyde ayant une teneur en formaldéhyde libre s'élevant jusqu'à 2,8 % en poids par rapport à la masse sèche. On décrit ci-après avec plus de détails l'invention à titre d'exemple indicatif, mais nullement limitatif, en référence à la figure unique annexée qui représente schématiquement l'agencement d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. On accumule les particules utilisées pour la fabrication des plaques dures, en particulier des particules de bois, par exemple de la sciure, dans un silo 1 à sciure de bois, on prélève la sciure 3 par l'intermédiaire d'un sas alvéolaire ou d'une vis doseuse 5 et on I'envoie dans un séchoir à tambour 7 en vue de son séchage. Dans ce séchoir 7, on-amène la teneur en eau de la sciure ou farine de bois à une humidité résiduaire de O à 3 %, de préférence à 2 %. On prélève ensuite la sciure séchée jusqu'à cette valeur d'humidité résiduaire abaissée, à partir du séchoir à tambour 7, par exemple au moyen d'un bec de raclage 9 et on ltenvoie par une trémie 11 dans un crible mécanique 13 dans lequel la matière fine utilisable est séparée de la matière grossière de déchet 15. Cette dernière parvient dans une soute à déchets 17. Dans le crible mécanique 13 est disposé un électro-aimant ou un aimant permanent 16 qui élimine de la sciure les particules de fer éventuelles pour exclure un endommagement des machines et le danger d'une inflammation des matières. La matière fine passant à travers le crible 13 ayant une ouverture de maille d'environ 5 mm, parvient consécutivement par l'intermédiaire d'une trémie 19 dans un broyeur à barres ou à couteaux 21 dans lequel la farine ou sciure de bois est fragmentée à une granulométrie lui permettant de traversant un tamis à ouverture de maille de 2,5 - 3 mm. La structure des particules est d'une manière avantageuse granulée, par exemple parallélépipédique les limites des proportions dimensionnelles de leurs côtés se situant environ dans les valeurs 1:1:5, 1:2:2, 1:1, 5:2. Consécutivement, on tamise encore une fois la matière dans un autre tamis 23, on procède à l'élimination des poussières fines, après quoi la matière grossière (de granulométrie supérieure à 0,5 mmì parvient dans un silo 25 à partir duquel elle est envoyée, après mesurage volumétrique au moyen d'une balance volumétrique 27, dans un premier mélangeur 29 qui est pourvu, en vue du chauffage de la matière mélangée, d'un double chemisage. Celui-ci sert à la réception d'eau chaude ou d'un autre milieu dégageant de la chaleur.Dans le mélangeur 29 se trouve un organe mélangeur rotatif à palettes 30, tandis que par l'intermédiaire d'une conduite d'amenée 31, on ajoute à la sciure un agent d'imprégnation interne. Comme agents de ce type, on peut se servir par exemple de paraffines d'huiles, de graisses, de glyptals, d'une émulsion aqueuse de paraffine, de glycérine ou analogues. Lesdits agents permettent de rendre légèrement glissant les particules individuelles lors de la compression et assurent, en dehors d'une grande homogénéité de la plaque, une imprégnation des particules. Dans la plaque de l'état solide, lesdits agents jouent également un role de liant et d'hydrofugeant. Le mélangeur 29 présente un diamètre de tambour s'élevant par exemple à 1200 mm et une longueur s'élevant par exemple à 2000 mm, tandis que le tambour tourne avec une vitesse de 80-100 tours par minute. Après le mélange avec les agents d'imprégnation internes et après addition des liants à base de résines synthétiques avec ou sans durcisseur dans d'autres stades opératoires, la matière parvient dans un autre silo 33, et de là dans une balance volumétrique 35, qui est montée en amont d'un deuxième mélangeur 37. Dans ce mélangeur, par l'intermédiaire d'un d'un tube d'amenée 39, on ajoute au mélange de sciure, un colorant ainsi qu'un liant, à savoir une résine.Comme liant avec ou sans durcisseur,m peut se servir par exemple de résines synthétiques, diphénols, résines d'urée, polyesters, polyéthylène, époxydes, de résines aldéhydiques, aminoplastes, résines alkydes, résines de glyptals, résines de coumarones, polypropylène, polystyrènes, poly(ester d'acide acrylique), polyacrylonitrile polyamides, polyester méthacrylique), résines de polyesters, polyvinyles, copolymères, caoutchouc Buna, caoutchouc chloré, Saran-Téflons, silicones et autres. Puis, on mélange intimement l'ensemble. Un organe à palette 41 sert à cet effet dans le mélangeur 37. Il est également possible d'ajouter des liants avec ou sans durcisseurs dans plusieurs stades opératoires. Comme liant, on utilise par exemple un condensat d'uréeformaldéhyde de composition particulière, dama lequel on tient compte spécialement des exigences élevées imposées par la sauvegarde de l'environnement et la protection des personnes contre les effets susceptibles de leur être préjudiciables. Ce liant peut présenter une teneur en substances solides s'élevant par exemple à 65 % d'une solution aqueuse présentant in pH légèrement acide, par exemple de 6,8. La teneur en formaldéhyde libre, par rapport à la masse sèche de la solution, de cette solution de liant doit s'élever au maximum à 2,8 % en poids. Elle peut toutefois également être plus faible, par exemple s'élever jusqu'à 0,6 % en poids, de préférence jusqu'à 0,63 % en poids. Les durcisseurs sont des additifs à action catalytique, tels que des acides, des peroxydes, des amines et analogues que l'on ajoute en mélange à des résines synthétiques, des résines de phénol-urée, des résines de polyesters, des époxydes et autres durcissables déterminées, afin de déclencher leur durcissement ou de l'accélérer. Consécutivement, le mélange homogène parvient sur un tamis 43, présentant par exemple une ouverture de maille de 3-4 mm, dans lequel des agglomérats 47 et d'autres fractions grossières éventuelles sont encore déparés. Egalement dans ce cas, un aimant 45 est de nouveau incorporé pour retenir d'éventuelles parties ferreusestèlles que des clous ou pointes et analogues. Les agglomérats et les fractions grossières 47 parviennent dans une soute à déchets 49, tandis que la matière désirée s'écoule par l'intermédiaire d'une balance 51 dans un poste de coulée53 à partir duquel elle est déversée sur une tôle de coulée 57 après passage à travers une bouche déverseuse 55 pour lui conférer une répartition aussi homogène que possible.Le poste de coulée 53 est non seulement soumis à des vibrations pour assurer la régularité du passage de la sciure qui s'écoule à partir de la bouche déverseuse 55, mais également exposé à un mouvement de va-et-vient dans la direction longitudinale de la tôle de coulée 57. La matière mélangée homogène peut également être introduite par coulée dans un dispositif mécanique ou pneumatique. Dès que la hauteur du gâteau 59 de particules de farine ou de sciure de bois est atteinte, ledit gâteau parvient dans une presse à actionnement hydraulique 61 dont les plateaux de compression sont chauffés, par exemple électriquement ou au moyen d'un milieu liquide ou par de la vapeur. Il est également possible d'effectuer une pré-compression du gateau de sciure dans une presse particulière (non représentée), ce qui est effectué normalement à froid, par exemple sous 10-20 bars.La presse 61 peut être une presse simple ou multiple, dans laquelle un ou plusieurs plateaux, par exemple trois à six plateaux, sont soumis à des températures de 90-1500C, à une compression en une seule fois avec des pressions d'au moins 35 bars, de préférence 55 bars. On obtient ainsi une plaque brute comprimée, non rectifiée, destinée à servir de produit pouvant être mis sur le marché pour certaines applications. Consécutivement, on tranche les plaques en bandes dans une fraiseuse 69 à découper des bandes et on empile les plaques découpées en bandes pour les durcir et les sécher. Après le séchage des plaques découpées en bandes, celles-ci parviennent. dans une raboteuse 67 puis dans une rectifieuse 63 dans laquelle elles sont rectifiées finement sur les deux faces. Directement ensuite, les plaques découpées en forme de bandes sont acheminées par roulement pour leur imprégnation externe dans un poste d'imprégnation 65 dans lequel elles sont protégées d'une manière étanche au moyen d'une solution hydrofugeante et protectrice des saletés. Il est toutefois également possible de rectifier les plaques brutes après un stockage correspondant sous forme de plaques et de les enduire à la machine avec des vernis acryliques-époxydes. Ces vernis peuvent ensuite etre durcis par les rayons nv, dès que les plaques sont découpées en tranches et envoyées sous forme de plaquettes dans une machine rainures ou toupie. On répète avantageusement plusieurs fois cette opération d' & nchéification ou scellement, par exemple une à quatre fois. Puis, on découpe les bandes en plaquettes avec une fraiseuse 71. Dans le cas de la fabrication de plaques pour revêtement de sol, on envoie ces plaquettes dans une machine 73 pour le fraisage de rainures et de languettes, après quoi les plaques pour revêtement de sol prêtes pour la pose sont emballées dans le poste d'emballage 75. Exemple de matières : on se sert comme matière première de la sciure 3 accumulée dans le silo à sciure 1. Dans le séchoir à tambour 7, on sèche ladite sciure jusqu'à une humidité de 1,5 % d'eau, calculée par rapport à la masse sèche et, après passage dans les différentes parties de l'installation, on fragmente la sciure dans le broyeur à barres 21 de façon que la dimension de ses particules la plus élevée se situe en dessous de 3,0 mm. Dans le premier mélangeur 29, on ajoute à la sciure, dalla paraffine sous forme fondue ou en émulsion, en tant qu'agent d'imprégnation interne et lubrifiant, et ceci à raison de 2,5 - 7 kg de paraffine pour 120 kg de sciure séchée. En même temps, on mélange un condensat d'urée-formaldéhyde contenant environ 64 en poids de substances-solides, 0,4 % en poids de formaldéhyde libre et une teneur en eau d'environ 36 % en poids, avec un agent retardataire, par exemple de l'hydroxyde de sodium, pour retarder ou empêcher le durcissement, ainsi qu'avec un dureisseur en une quantité de 8-20 kg de condensat, ledit mélange étant effectué à une température de 600C a' 1000C. Après un séjour dans le silo 33 et une pesée renouvelée, le mélange parvient dans un deuxième mélangeur 37 dans lequel on ajoute aumélangeir colorant ainsi qu'un liant, par exemple une résine d'urée pourvue d'un durcisseur pour durcir l'ensemble. On utilise en tant que durcisseur, du chlorure d'ammonium, un acide, par exemple HCl, H2S04, de l'acide carbonique, un anhydride, l'acide oxalique ou analogues Dans le deuxième mélangeur, on introduit, par rapport à la quantité totale de 133,5 kg du mélange sortant du premier mélangeur, 12 à 36 kg de condensat et de durcisseur, ainsi qu'une faible quantité de solution de colorant ( 0 - 2% en poids). Au moyen du poste de coulée 53, ce mélange provenant de la bouche déverseuse 55 sous forme de minces rideaux de particules est déversé sur la tôle de coulée 57 sur laquelle il s'accumule sous forme de gâteaux de sciure 59. Suivant l'épaisseur des plaques ou panneaux que l'on désire obtenir, qui varie normalement entre 2 et 15 mm, la hauteur du gâteau de sciure s'élève à 15-80 mm. On comprime consécutivement le gâteau de sciure dans la presse 61 sous une pression d'environ 55 bars et à une température de 100 - 1300C, les plaques minces pouvant être comprimées à des températures plus basses, tandis que les plaques épaisses peuvent etre comprimées à des températures plus élevées. On obtient alors des plaques brutes comprimées. Pour l'étanchéification ou imprégnation externe des plaques, on utilise les substances connues employées pour l'étanchement des sols. On les ajoute à cet effet, dans une proportion allant jusqu'à 30 % de la matière première, par l'intermédiaire d'une charge, par exemple du sable, du gypse ou du gravier fin. Lorsqu'on utilise au lieu du condensat d'urée-formaldéhyde, un phénoplaste (résine phénolique), il y a lieu alors d'effectuer la compression dans la presse 61 à des températures s'élevant jusqu'à 1400C. Le mélange final se compose sensiblement de 75 % en poids de sciure, 22 % en poids de résine en tant que liant et de 3 % en poids d'agents d'imprégnation interne et de lubrifiants. Comme lubrifiant, on peut également utiliser la colophane, l'huile de bois ou analogues. Les plaquettes finies présentent les dimensions des plaquettes pour parquets, par exemple 12 x 24 cm, dans lesquelles les rainures et languettes ménagées latéralement permettent une pose des plaquettes irréprochable et sans interstices. Contrairement au revêtement de sol en pierre, les sols revêtus des plaquettes de ce type procure une sensation de chaleur au pied. La dureté s'élève à 60-80N/mm2 et est de ce fait très grande,. Les plaquettes présentent une résistance à l'humidité extrêmement large. Contrairement aux matiéres plastiques, elles ne se chargent pas d'électricité statique. Par rapport au bois, leur résistance à l'abrasion est très grande, car la plaque est de structure extrêmement homogène. Elle n'est pas poreuse, contrairement aux plaques à base de copeaux. Elle présente une dureté également répartie (grande homogénéité). Elle permet une pose sans joint car la plaque est très insensible aux variations courantes de température et d'humidité. Elle est en outre résistante à la chaleur jusqu'à environ 2000C et insensible au froid. Elle ne présente aucune formation de crique. Elle est résistante au choc. Elle est résistante au vieillissement. On peut la protéger des insectes par des additions correspondantes au mélange. Elle est ininflammable, et sa combustion ne commence qu > à environ 5000C. Elle est résistante aux acides faibles. Comme agents d'imprégnation interne et lubrifiants, on peut également utiliser un mélange de colophane et de glycérine (réticulation), l'alcool benzylique, des résines alkydes, le talc ou l'huile de silicone. On peut déterminer la teneur en formaldéhyde, par exemple, par voie photométrique. REVENDICATIONS 1. Plaque dure contenant un matériau à base de bois, en particulier pour revêtements de sol ou dallages, caractérisée en ce qu'elle contient du formaldéhyde dont la teneur s'élève au maximum à 30 mg/kg de plaque sèche. 2. Plaque dure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la teneur en formaldéhyde s'élève au maximum à 10 mg/kg de plaque sèche. 3. Plaque dure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la teneur en formaldéhyde s'élève au maximum à 5 - 8 mg/kg de plaque sèche. 4. Procédé pour la fabrication de plaques dures contenant un matériau à base de bois, en particulier de plaques ou planchers, dans lequel on amène un matériau à base de bois sous forme pulvérulente à une teneur en eau déterminée, on mélange les particules avec un agent d'imprégnation interne, on pourvoit ce mélange, au moins dans un stade opératoire ultérieur, d'un liant à base d'une résine synthétique pour durcir l'ensemble, on déverse ce mélange sous forme de gâteau et on le comprime à chaud, caractérisé en ce qu'on ajoute le liant à base de résine synthétique, en partie ou exclusivement, sous forme d'un condensat d'urée-formaldéhyde ayant une teneur en formaldéhyde libre s'élevant jusqu'à 2,8 % en poids par rapport à la masse sèche. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on ajoute le liant à base de résine synthétique, en partie ou exclusivement, sous forme d'un condensat d'urée-formaldéhyde ayant une teneur en formaldéhyde libre s'élevant jusqu'à 2,2 % en poids par rapport à la masse sèche. 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'on ajoute le liant à base de résine synthétique, en partie ou exclusivement, sous forme d'un condensat d'urée-formaldéhyde ayant une teneur en formaldéhyde libre s'élevant jusqu'à 0,76 % en poids par rapport à la masse sèche. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'on ajoute le liant à base de résine synthétique, en partie ou exclusivement sous forme d'un condensat d-urée-formaldéhyde ayant une teneur en formaldehyde libre s'élevant jusqu'à 0,63 % en poids, par rapport à la masse sèche.