Brevet FR2658750A1 — publié le 19910830

"Procédé de fabrication, partant de bois massif ou de placage, scié, tranché ou déroulé, de panneaux densifiés et durs" L'invention se rapporte à un procédé de fabrication de panneaux de bois densifiés et durs, où l'on prépare, à partir de bois massif ou de placage, scié, tranché ou déroulé, un panneau avec deux faces sensiblement parallèles écartées d'une épaisseur d'origine, et l'on y associe une résine thermodurcissable.Dans les procédés connus, on opère généralement avec des feuillets de bois minces, la pénétration de la résine thermodurcissable dans l'épaisseur du bois étant difficile, tant du fait de la viscosité des résines thermodurcissables, qu'en raison de la présence, dans les fibres de bois, d'humidité résiduelle liée aux chaînes de polyholosides supérieurs, cellulose, lignocellulose, dont la vaporisation, lors du durcissement de la résine, s'oppose au remplissage des vides des fibres du bois. En outre, le comblement de ces vides exige une quantité relativement importante de résine. Comme ces résines présentent des résistances à la traction et à la dureté intrinsèques généralement inférieures à celles des fibres de bois, un excès de résine n' améliore pas les qualités mécaniques du panneau, quand il ne les dégrade pas. L'invention a pour but d'améliorer les propriétés mécaniques de tels panneaux, notamment leur densité et leur dureté, par un procédé relativement économique. A cet effet l'invention propose un procédé de fabrication de panneaux de bois densifiés et durs, où l'on prépare, à partir de bois massif ou de placage, scié, tranché ou déroulé, un panneau avec deux faces sensiblement parallèles écartées d'une épaisseur d'origine, et l'on y associe une résine thermodurcissable, procédé caractérisé en ce qu'il comporte la succession d'opérations suivantes:: a) imprégnation sous vide par un composé organique capable de se greffer à chaud sur des chaînes de composants polyholosides du bois; b) enduction sur au moins une face du panneau imprégné à l'étape (aJ par une résine réticulable à chaud; c) pressage du panneau entre deux plateaux chauffés, dans des conditions de pression, température et temps telles que l'épaisseur finale du panneau soit d'au plus 808 de l'épaisseur d'origine, tandis que sont achevés le greffage du composé d'imprégnation de l'opération (a) et la réticulation de la résine d'enduction de l'opération (b) après que cette résine ait pénétré au moins partiellement dans le bois. L'imprégnation sous vide assure la déshydratation complète des fibres de bois, tandis que le composé d'imprégnation vient réduire les forces de liaison de l'eau avec les chaînes de cellulose et lignocellulose. Par ailleurs la densification, corollaire de la diminution d'épaisseur du panneau, sous l'effet combiné des température et pression appliquées au panneau à opération (c), provoque une augmentation de dureté, à laquelle la résine réticulée ne coopère que par le biais du maintien de la densification. I1 est en outre remarquable que le panneau est amené à son état final par un seul pressage à chaud au cours duquel se produisent le greffage du produit d'imprégnation, la réticulation de la résine et la densification du panneau. Diverses dispositions concourent à ltoptimisation du procédé. Ainsi, il n'est pas souhaitable que l'épaisseur finale du panneau soit inférieure à 60% de l'épaisseur d'origine; les conditions de pressage les plus favorables sont, pour la température 1100-1600C, pour la pression 1 à 5 MPa (10 à 50 bars), et pour la durée de 5 à 20 minutes. Le produit d'imprégnation peut être choisi parmi des réactifs d'acétylation et de cétalisation, le glucose ou le méthacrylate de méthyle, et la résine parmi les aminoplastes et les phénoplastes. Par ailleurs, dans les applications les plus fréquentes, les panneaux seront utilisés avec au moins une face visible, sans revêtement ultérieur. Ainsi, au moins une face recevra une finition décor, pour qu'il lui soit conféré un état de surface choisi, tel que lisse brillant, satiné, grenu ... par exemple. Cette finition consistera soit en un produit, intercalé ou pulvérisé entre la face décor et le plateau correspondant, apte à former une pellicule pelable, soit en un usinage du plateau approprié, en coopération avec la pulvérisation d'un produit de démoulage en soi connu. Des caractéristiques secondaires et des avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, d'exemples d'exécution du procédé. Exemple On prend un placage de chêne tranché épais épaisseur 4 mm, pour constituer un panneau de surface et forme suffisantes pour y découper un panneau définitif de dimensions classiques. On porte ce panneau dans une enceinte à vide, après dégazage et évacuation de la vapeur d'eau, on imprègne le panneau de méthacrylate de méthyle monomère contenant un initiateur de greffage sur les chaînes de polyholosides du bois, cellulose et lignocellulose, puis on casse le vide pour assurer la pénétration du méthacrylate à coeur; On pose sur une face une feuille, dite "overlay", imprégnée de résine mélamine formol; On ajoute, sur la feuille imprégnée un complexe à base d'aluminium, destiné à provoquer un état de surface grenu. On porte l'ensemble sur une presse avec des plateaux chauffés: la force de serrage appliquée correspond à une pression de 4 megapascals (MPa), correspondant à 40 kg/cm2, dans l'unité obsolète mais couramment utilisée dans les ateliers. Le chauffage est déterminé pour que le panneau soit porté à 1270C (+ 50C). La durée de pressage est de 10 minutes. Le panneau sortant de presse présente une épaisseur comprise entre 2,6 et 2,9 mm. La face qui a reçu l'enduction de résine mélamine-formol est très dure et ne nécessite aucun traitement, autre que le pelage de la pellicule de complexe à base d'aluminium, pour former la surface visible de mobilier, boiseries murales ou face visible d'un revetement de sol, les panneaux étant alors collés sur une base de bois classique. Des essais ont montré que l'imprégnation de méthacrylate de méthyle rendait le panneau pratiquement insensible aux variations d'humidité ambiante, et notamment ne se voilait pas lorsqu'il était soumis à une hygrométrie différente sur ses deux faces. Des imprégnations de glucose, de formaldéhyde ou d'acétylation ont conduit à des résultats analogues pour l'insensibilité à l'hygrométrie. Diverses résines, parmi les aminoplastes et les phénoplastes, ont été essayées; les conditions opératoires d'enduction et de réticulation tiennent compte des particularités de ces résines. L'aspect final dépend, de façon prévisible pour l'homme de métier de la nature et des conditions opératoires propres à ces résines. Enfin, les essences de bois et le processus de débitage influent sur l'aspect final, étant donné que le traitement suivant l'invention respecte l'aspect propre du bois traité. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais en embrasse toutes les variantes d'exécution, dans le cadre des revendications. REVENDICATIONS 1- Procédé de fabrication de panneaux de bois densifiés et durs, où l'on prépare, à partir de bois massif ou de placage, scié, tranché ou déroulé, un panneau avec deux faces sensiblement parallèles écartées d'une épaisseur d'origine, et l'on y associe une résine thermodurcissable, procédé caractérisé en ce qu'il comporte la succession d'opérations suivantes:: a > imprégnation sous vide par un composé organique capable de se greffer à chaud sur des chaînes de composants polyholosides du bois; b) enduction sur au moins une face du panneau imprégné à l'étape (a) par une résine réticulable à chaud; c > pressage du panneau entre deux plateaux chauffés, dans des conditions de pression, température et temps telles que l'épaisseur finale du panneau soit d'au plus 80% de l'épaisseur d'origine, tandis que sont achevés le greffage du composé d'imprégnation de l'opération (a > et la réticulation de la résine d'enduction de l'opération (b > après que cette résine ait pénétré au moins partiellement dans le bois. 2- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur finale du panneau est d'au moins 60% de l'épaisseur d'origine. 3- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la température, à l'opération (c) est comprise entre 110 et 1600 C. 4- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pression appliquée au panneau, à l'opération (c), est comprise entre 1 et 5 MPa. 5- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de pressage est comprise entre 5 et 20 minutes. 6- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la résine d'enduction de l'opération (b) est prise parmi les aminoplastes et les phénoplastes. 7- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le composé d'imprégnation de l'opération (a) est pris parmi des réactifs d'acétylation et de cétalisation, le glucose et le méthacrylate de méthyle. 8- Procédé suivant la revendication 1, pour un panneau avec au moins une face décor présentant un état de surface choisi, caractérisé en ce que l'interface entre cette face décor et le plateau qui vient au contact avec cette face est traitée avec une finition appropriée à l'état de surface choisi. 9- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ladite finition consiste en un produit, intercalé ou pulvérisé entre la face décor et le plateau correspondant, apte à former une pellicule pelable sur la face décor. 10- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ladite finition consiste en un usinage du plateau approprié à l'état de surface choisi, en coopération avec la pulvérisation dans l'interface d'un produit de démoulage.