Brevet FR2647129A1 — publié le 19901123

Panneau de fibres végétales et son procédé de fabrication La présente invention concerne les panneaux de fibres végétales, par exemple de fibres de bois, utilisés pour constituer différentes parois, surfaces, ou habillages, notamment des meubles. De tels panneaux sont obtenus industriellement selon le procédé suivant a) on obtient une pate de fibres végétales, c'est à dire une suspension homogène de fibres végétales dans l'eau, par exemple de fibre de bois, par voie mécanique, par exemple par découpe du bois en rondins, broyage et triturage ; cette séparation des fibres élémentaires s'effectue sous courant d'eau, ce qui génère après ces diverses opérations un effluent de défibrage, ou boue, contenant en général des fibres de même nature, mais plus courtes b) on forme une nappe continue mouillée desdites fibres, circulant sur un support approprié tel qu'un tapis c) on découpe la nappe humide en galettes, ayant la forme et les dimensions des panneaux à obtenir d) on rassemble les galettes selon une pile avec des incalaires appropriés, et on presse à chaud ladite pile ; on exprime ainsi l'eau contenue dans les galettes, moyennant quoi, on obtient un effluent de pressage ou boue, comprenant également des fibres de même nature, mais plus courtes. Au total, on aboutit à des panneaux comprenant en général une face de présentation brillante, et une face opposée striée ou gaufrée par exemple. Les panneaux ainsi obtenus présentent les inconvénients suivants, relatifs à leur surface de présentation. Sauf à utiliser des espèces de bois de grande qualité, c'est à dire comprenant des fibres relativement longues et denses, la surface de présentation est à la fois - tendre, c'est à dire peu résistante au poinçonnement - grossière ou poreuse, c'est à dire relativement absorbante Le premier défaut conduit à marquer la surface de présentation, lors des différentes opérations ultérieures de façonnage ou transformation du panneau, telles que découpe, avec les outils ou machines utilisés. Ceci implique des opérations supplémentaires de finition, telles que polissage. Le second défaut conduit à une absorption significative, aussi bien de l'humidité pendant le stockage du panneau avant son façonnage, que des peintures ou laques utilisées pour décorer ou présenter le panneau. Dans le premier cas, I'absorption d'humidité peut conduire à l'altération des qualités mécaniques, voire à la destruction du panneau. Dans le second cas, il faut alors appliquer des quantités relativement importantes de laque ou peinture, par unité de surface. Au surplus, les tanins présents dans les fibres végétales, de couleur marron et sombre pour les fibres de bois, conduisent à une face de présentation relativement sombre, nécessitant aussi pour cette raison une quantité relativement importante d'un même revêtement de finition, tel que laque ou peinture. Pour terminer, le procédé de fabrication conduit à générer des effluents ou eaux résiduaires, chargés en fibres végétales, fortement polluants, ne pouvant être rejetés dans le milieu naturel sans épuration préalable. Une telle épuration génère des coûts supplémentaires de fabrication ou production industrielle. La présente invention a pour objet de remédier à tous ces inconvénients. La présente invention a pour objet l'obtention d'un panneau de fibres, ayant une surface de présentation lisse et dure, et éventuellement claire, tout en permettant au niveau de sa fabrication une utilisation ou valorisation des effluents ou boues résiduaires. S'agissant du procédé selon l'invention, on mélange l'effluent avec un liant, on recycle l'apprêt ainsi obtenu vers la nappe continue mouillée des fibres, et on distribue ledit apprêt sur la face supérieure de ladite nappe, par exemple par pulvérisation. Si nécessaire, c'est à dire dans le cas d'une espèce végétale particulièrement sombre, le liant comprend un agent de blanchiment, par exemple un pigment blanc, apte à éclaicir en mélange la couleur naturellement sombre des fibres végétales. Grâce au procédé selon l'invention, lors de l'opération de pressage à chaud de chaque galette, le liant durcit sur la surface de cette dernière exposée à l'action de la presse, en encollant et agglutinant les fibres végétales de même nature beaucoup plus courtes, apportées par l'effluent recyclé. On obtient ainsi un panneau avec au moins une face, c'est à dire la face de présentation, revêtue avec une couche superficielle, lisse et compacte de l'apprêt, ce dernier comprenant en mélange homogène le liant, éventuellement l'agent de blanchiment, et des fibres végétales de même nature que celles constituant le substrat, mais plus courtes que ces dernières. Un avantage significatif apporté par l'invention consiste à obtenir l'apprêt avec de l'eau, à l'exclusion de tout solvant organique. Par "fibres végétales", on entend principalement mais non exclusivement des fibres de cellulose, telles que fibres de bois, de paille de graminées, de bagasses de canne à sucre, etc De manière particulière mais non exclusive, le procédé et un panneau selon la présente invention présentent en outre les caractéristiques techniques suivantes Le liant comprend une substance naturelle d'encollage, choisie dans le groupe comprenant un corps amylacé, la caséine ou la dextrine. A titre de coprs amylacé, on préférera les farines de céréales, les fécules ou les amidons de provenances diverses. Mais le liant peut comprendre également une substance synthétique d'encollage, telle qu'une résine aminoplaste, par exemple une résine urée-formol hydrosoluble. Le liant peut comprendre aussi une cire naturelle en suspension ou émulsion. Lorsque le liant est complété par un agent de blanchiment, on préférera des pigments naturels de couleur blanche, choisis dans le groupe comprenant la lithophone, I'oxyde de zinc, l'oxyde de titane, la craie, le talc, la baryte, le mica, la dolomie en poudre, le sulfate de baryte, l'oxyde d'antimoine. Lorsque le liant comprend à la fois une substance d'encollage, naturelle et/ou synthétique, et un agent de blanchiment de type pigment, préférentiellement, le rapport en poids de dernier par rapport à la substance d'encollage peut varier de 0,3 à 4. S'agissant de la pulvérisation ou distribution régulière de l'apprêt sur la nappe continue mouillée des fibres de bois, on préférera les quantités et proportions suivantes : - l'apprêt est un mélange comprenant en poids environ 45 ob de liant et 60 % d'effluent ou boue - L'apprêt est pulvérisé à raison de 25 à 150 g par mètre carré de nappe. La présente invention est maintenant décrite par référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement les différentes étapes d'un procédé conforme à l'invention - la figure 2 représente un panneau de fibre tel qu'obtenu selon l'invention, en coupe transversale schématique Conformément à la figure 1, on obtient une pate de fibre de bois par voie mécanique, à partir de rondins (1), lesquels sont broyés et triturés sous un courant d'eau, pour obtenir une suspension (2) de fibres de bois grossières dans de l'eau. Cette suspension est ensuite traitée pour obtenir une pâte homogène (3), tout en séparant un effluent de défibrage (4) envoyé vers un bac de stockage (5).Cet effluent de défibrage contient des fibres végétales, par exemple de bois, de même nature que celles du bois constituant la matière première, mais de plus faible longueur. Avec un suport et des moyens appropriés, tels que des rouleaux (6), on forme une nappe continue mouillée des fibres de bois. La nappe (7) est ensuite découpée avec des moyens (8), pour obtenir des galettes (9) ayant la forme et les dimensions des panneaux à obtenir. Ces galettes (9) sont ensuite pressées à chaud avec une presse (10), sous la forme d'une pile (Il) comprenant les différentes galettes, séparées par des intercalaires appropriés. Par cette opération de pressage, on obtient les panneaux définitifs (I2), et on exprime l'eau présente dans les galettes, sous la forme d'un effluent de pressage (13), ou boue. Comme précédemment cet effluent comprend des fibres végétales plus courtes que. celles du poids de départ; mais de même nature. L'effluent de pressage (13) est envoyé vers le bac de strockage intermédiaire (5). Selon l'invention, l'effluent total recueilli dans le bac intermédiaire (5), et constitué d'un mélange de l'effluent de défibrage et de l'effluent de pressage, est additionné et mélangé à un liant (14), tel que défini et décrit précédemment, pour obtenir un apprêt (15). Cet apprêt homogène est recyclé (16) vers la nappe continue mouillée (7) en circulation. L'apprêt est distribué de manière appropriée, par exemple par des buses de pulvérisation (17) sur lanappe (7). Tout autre type de distribution homogène et régulière pourrait être utilisé, tel qu'un pistolage pneumatique ou sans air, une application par effet électrostatique, ou une machine à rideaux. Comme déjà dit précédemment, le pressage avec la presse (10) a pour effet d'éliminer l'eau présente dans l'apprêt, tout en durcissant le liant, notamment par éclatement des grains d'amidon dans le cas d'une substance d'encollage naturel, et/ou par polymérisation des résines aminoplastes, dans-le cas d'une substance d'encollage de synthèse. Ce durcissement s'effectue avec enchevêtrement et agglutination des fibres végétales plus courtes, présentes à l'origine dans l'apprêt. Au total, on obtient un panneau (12) comprenant un substrat (18) fait de fibres végétales enchevêtrées, adhérant les unes aux autres. La face (19) de présentation du panneau est revêtue d'une couche superficielle (20) dont les proportions ont été agrandies à la figure 2, lisse et compacte, de l'apprêt décrit précédemment et pénétrant le substrat (18). La face opposée (21) est gaufrée de manière traditionnelle. REVENDICATIONS 1) Panneau (12) de fibres végétales, comprenant un substrat desdites fibres enchevêtrées et adhérant les unes aux autres, caractérisé en ce que au moins une (19) des faces est revêtue d'une couche superficielle, lisse et compacte d'un apprêt pénétrant le substrat, ledit apprêt comprenant en mélange homogène un liant et des fibres végétales de même nature que celles constituant le substrat, mais plus courtes que ces dernières. 2) Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liant comprend un agent de blanchiment, apte à éclaircir en mélange la couleur naturellement sombre des fibres végétales. 3) Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liant comprend une substance naturelle d'encollage, choisie dans le groupe comprenant un corps amylacé tel que l'amidon, la caséine, la dextrine. 4) Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liant comprend une substance synthétique d'encollage telle qu'une résine aminoplaste. 5) Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liant comprend une cire naturelle en suspension. 6) Panneau selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'agent de blanchiment est un pigment de couleur blanche, choisi dans le groupe comprenant la lithophone, I'oxyde de zinc, I'oxyde de titane, la craie, la talc, la baryte, le mica. 7) Procédé pour la fabrication d-un panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, selon lequel à partir d'une pâte (3) constituée par une suspension homogène de fibres végétales dans de l'eau, on forme une nappe (7) continue mouillée desdites fibres, on découpe (8) ladite nappe en galettes pour exprimer l'eau sous la forme d'un effluent de pressage (13) ou boue comprenant des fibres végétales plus courtes, caractérisé en ce qu'on mélange (15) L'effluent (13) avec le liant (14), on recycle (16) l'apprêt ainsi obtenu vers la nappe (7) continue mouillée des fibres, et on distribue (7) ledit apprêt sur la face supérieure de ladite nappe, par exemple par pulvérisation. 3) Procédé selon la revendication 7, selon lequel on obtient la pâte (3) par voie mécanique, par exemple par broyage et triturage, avec l'aide d'un courant d'eau, et en obtenant un effluent (4) de défibrage, caractérisé en ce que l'effluent (4) de défibrage est additionné à l'effluent (13) de pressage, l'effluent total est mélangé avec le liant (14), et l'apprêt (15) ainsi obtenu est recylclé (16) et distribué (17) sur la face supérieure de la nappe continue (7) mouillée des fibres. 9) Liant destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comporte une substance d'encollage et éventuellement un agent de blanchiment. 10) Liant selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un agent de blanchiment, dont le rapport en poids par rapport à la substance d'encollage peut varier de 0,3 à 4.