Brevet FR2856330A1 — publié le 20041224

La présente invention concerne un procédé permettant d'obtenir le vieillissement et la valorisation du bois de chêne, dans lequel il est principalement prévu de placer ledit bois dans une étuve, de le soumettre, pendant un laps de temps donné, à de fortes températures, puis de le refroidir. Un tel aspect du bois, et notamment du chêne, constitue actuellement une caractéristique particulièrement recherchée, dans le domaine des matériaux destinés à être utilisés aussi bien pour l'ameublement que pour la décoration d'intérieur. Vieillir le chêne artificiellement permet par conséquent à la fois de valoriser cette essence et d'accroître considérablement son potentiel commercial. De manière connue, un tel procédé a pour but de conférer au bois une teinte différente de sa teinte naturelle. Appliqué au chêne jusque là, l'étuvage ne donnait pas satisfaction au niveau de la couleur, mais encore plus quant aux problèmes affectant sa structure. Plusieurs autres procédés visant à traiter le bois dans le but de le vieillir artificiellement ou de lui conférer des 20 qualités techniques améliorées sont connus à l'heure actuelle: Ainsi, on connaît par exemple le procédé dit " Perdure ", qui consiste essentiellement à chauffer le bois dans un bain de vapeur sous pression à des températures pouvant être amenées jusqu'à 150-180oC. Bien que ce procédé permette de conserver les qualités mécaniques du bois, il constitue néanmoins une solution insatisfaisante pour une essence telle que le chêne, pour lequel on constate un aspect esthétique final peu plaisant, car les bois deviennent ternes, et les aubiers violacés. D'autre part, on peut également citer le procédé " NOW ", de " ratification " du bois, bien connu depuis les années 1990, et bien adapté dans le cadre de la conservation ou de la mise en valeur esthétique de certains feuillus durs tels que le hêtre, le peuplier, le frêne notamment, ainsi que de certains 35 résineux, mais qui reste très aléatoire du point de vue des résultats, lorsqu'il est appliqué au chêne; là aussi, l'esthétique est très discutable car le bois obtenu en fin de traitement est terne, trop foncé; par ailleurs, il est souvent altéré dans sa masse. Un autre inconvénient de la ratification est encore défini 5 par le fait que sa mise en oeuvre nécessite des bois parfaitement secs, présentant moins de 14% d'humidité relative, ce qui ne permet pas l'utilisation de bois noueux ou à fil non rectiligne qui serait déformé de façon définitive en raison de l'abaissement important de l'humidité finale. Par ailleurs ce procédé repose sur l'utilisation de machines très sophistiquées dont l'acquisition et la maintenance entraînent des dépenses élevées qui se répercutent au final sur le prix de revient du bois. Enfin, un autre procédé connu, prévoyant de réaliser un 15 chauffage du bois au four classique, entre 180 et 200 OC, conduit non seulement à des bois ternes et à des aubiers violacés, mais implique de plus, lui aussi, l'utilisation de bois parfaitement secs. On constate par conséquent que les procédés classiquement 20 mis en oeuvre à l'heure actuelle pour obtenir le vieillissement du bois, ne donnent pas entière satisfaction, et sont peu adaptés à un traitement convenable du chêne, en particulier du point de vue de l'aspect esthétique final. Ainsi, les différents inconvénients qu'ils soulèvent ne 25 permettent pas encore de conférer au chêne ainsi traité le succès com=nercial escompté. L'objet de la présente invention est donc de proposer une solution plus particulièrement adaptée au traitement du chêne, et permettant de conférer à cette essence un aspect plaisant de 30 bois vieilli, en respectant et soulignant le veinage au niveau des noeuds ou variations du fil, sans altérer ses propriétés mécaniques, et tout en limitant son coût de revient. A cet effet, l'invention concerne un procédé de vieillissement du chêne dans lequel on installe le bois dans 35 une étuve en le plaçant soit sur des lattes, soit bois sur bois, puis on le soumet à un traitement thermique, et enfin on le refroidit, et il se caractérise essentiellement en ce que l'on effectue le traitement thermique, par vapeur d'eau, à une température comprise entre 900C et 1000C, de préférence entre 92 C et 100 C, pendant une durée d'au moins une semaine, de préférence dix jours, à pression atmosphérique normale. Selon une caractéristique additionnelle du procédé conformément à l'invention, on utilise du bois parfait ou de l'aubier. Selon une autre caractéristique additionnelle du procédé 10 conformément à l'invention, on utilise du bois convenablement ressuyé ou, de préférence, totalement sec. Selon une autre caractéristique additionnelle du procédé conformément à l'invention, on recouvre les extrémités des bois à l'aide d'un matériau apte à freiner ou stopper les échanges 15 d'humidité, tel par exemple, qu'une peinture bitumineuse ou un vernis polyuréthane. Selon une caractéristique additionnelle du procédé conformément à l'invention, on démarre le traitement thermique progressivement, en évitant d'utiliser une vapeur d'eau trop 20 sèche ou trop chaude. Selon une autre caractéristique additionnelle du procédé conformément à l'invention, on empile le chêne bois sur bois dans l'étuve en couches de faible épaisseur, de l'ordre de quelques décimètres, entre lesquelles on intercale des cales ou 25 des lattes. Selon une variante du procédé conformément à l'invention, on installe le bois sur des lattes dans l'étuve. Une autre caractéristique avantageuse est définie par le fait que l'on effectue le traitement thermique et le 30 refroidissement du bois en réalisant un brassage de l'air circulant dans l'étuve, de sorte à favoriser l'homogénéité de la température au sein de cette enceinte, tout au long de ces opérations. D'autre part, le présent procédé se caractérise encore en 35 ce l'on réalise le refroidissement du bois le cas échéant progressivement, en opérant sur une période d'au moins 24h ajustée en fonction de l'épaisseur des couches, ou de manière accélérée en l'arrosant d'eau froide soit à l'intérieur de l'étuve soit après un déchargement rapide en utilisant par exemple un système de bâchage apte à freiner l'échange thermique. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre d'exemple indicatif et non limitatif. La présente invention concerne le domaine de l'industrie du bois et a pour objet un procédé de vieillissement du bois dans lequel ce dernier est placé pendant une durée déterminée au sein d'une étuve o il est soumis à des températures élevées, avant d'être refroidit. En fait, la présente invention concerne plus précisément un procédé dans lequel les étapes et les paramètres ont été spécifiquement mis au point pour s'adapter au traitement du chêne. La principale caractéristique de ce procédé consiste ainsi 20 à soumettre le chêne à une température comprise entre 90 C et 100 C, de préférence entre 92oC et 1000C, pendant une durée d'au moins une semaine, de préférence dix jours, à pression atmosphérique normale. Un tel traitement permet avantageusement d'obtenir des 25 résultats particulièrement satisfaisants, et l'on constate qu'outre la couleur vieux bois obtenue à partir de bois parfait, le procédé a l'avantage de colorer les aubiers dans une teinte très proche du bois parfait, dont on ne sait plus le distinguer nettement. Ceci permet par conséquent d'utiliser les aubiers comme des produits de premier choix dans le cadre de produits d'agencement, tels que des parquets, lambris ou autres boiseries, et de les valoriser en élargissant nettement leur champ d'application. Par ailleurs, le présent procédé permet également de pallier aux inconvénients liés à une éventuelle reprise d'humidité du bois, tels que ceux rencontrés par le biais des techniques classiques. En fait, selon que le chêne utilisé est frais de sciage, ressuyé à l'air, ou sec, le résultat qualitatif ne sera pas exactement le même. Ainsi l'on constate que le procédé donne des résultats particulièrement positifs en partant de bois totalement sec ou préalablement séché en séchoir, car celui-ci présentera au final des teintes brunes, très proches du vieux bois; 10 cependant, des résultats tout à fait similaires sont également obtenus à partir de bois convenablement ressuyé. Ceci permet avantageusement de sélectionner la matière première de départ en fonction de la gamme de teintes que l'on souhaite obtenir, de la demande de la clientèle et des 15 exigences industrielles, tout l'art consistant à trouver le bon compromis entre ces différents critères. D'autres particularités du présent procédé concernent également le mode de conditionnement du chêne lors de son introduction dans l'étuve. Deux méthodes d'empilage, qui donnent lieu à des résultats un peu différents, sont ainsi retenues. La première consiste à réaliser un empilement bois sur bois qui permet d'obtenir sur les faces non exposées à la vapeur une teinte plus homogène avec moins de nuances foncées 25 que les autres. Toutefois, cette méthode d'empilement présente un problème en ce qui concerne le refroidissement, aussi, on ne réalise pas un colis entièrement bois sur bois, mais selon plusieurs couches séparées par des cales ou des lattes. Ceci permet 30 avantageusement d'assurer l'accélération et le bon déroulement de la phase finale de refroidissement, et par conséquent d'éviter d'éventuels retraits et collapses, observés lorsque le bois encore chaud est exposé à la température ambiante, et pouvant aboutir à une destruction totale du produit. L'autre méthode de conditionnement consiste à empiler le bois sur des lattes. Les lattes utilisées sont de préférence réalisées en bois dur, présentent des dimensions relativement larges, et sont dépourvues de zones à portée réduite qui favoriseraient leur écrasement. Avec cette méthode, chaque planche de bois est 5 avantageusement soumise à la même exposition à la vapeur, la coloration est homogène sur toutes les faces, présente un aspect antique parfait, et l'étape de refroidissement est plus rapide. Une autre caractéristique importante du procédé selon 10 l'invention prévoit de protéger les extrémités du bois des effets préjudiciables de la vapeur d'eau, en les recouvrant d'un matériau apte à limiter, voire éviter les échanges d'humidité, inévitablement observés au cours de la phase de séchage avec les procédés classiques. En effet, lorsque le bois est soumis à un étuvage pendant une durée aussi prolongée que prévue par le présent procédé, il a tendance à absorber une grande quantité de vapeur d'eau et, en moyenne, ce phénomène s'effectue jusqu'à 30 fois plus vite au niveau des extrémités qu'au niveau des faces. Dans ces conditions, les extrémités s'élargissent très fortement sur un ou deux décimètres, jusqu'à présenter une allure concave, ce qui conduit, lors du refroidissement, à la formation de fentes et de collapses importants. Le fait de recouvrir les extrémités du bois à l'aide de 25 produits tels qu'une peinture bitumineuse, ou une base de vernis polyuréthane permet d'éviter ces problèmes en limitant fortement le phénomène de pénétration de la vapeur par les extrémités du bois o les pores sont ouvertes. Par ailleurs, cette opération permet également de conduire 30 à des produits finis présentant une meilleure homogénéité de séchage, ce qui limite d'éventuels phénomènes de profil convexe/concave dus aux variations hygroscopiques naturelles des bois en place. Une fois ses extrémités ainsi traitées, le chêne est 35 soumis aux températures préconisées par le présent procédé, après une mise en température rapide, telle que pratiquée traditionnellement, au sein d'une étuve capable de porter la charge de bois à des températures situées entre 900C et 1000C. Le présent procédé préconise de démarrer le traitement thermique progressivement, en évitant d'utiliser, tout 5 particulièrement au début de l'opération, une vapeur trop sèche ou trop chaude qui pourrait provoquer des dégâts irréversibles. Cependant, ces paramètres seront de préférence judicieusement adaptés au cas par cas, en fonction notamment du matériel utilisé, et de la façon dont la vapeur est distribuée. 10 La température ayant une influence importante sur le résultat, le présent procédé prévoit encore d'assurer une homogénéité de cette dernière à l'intérieur de l'étuve, par exemple en utilisant un ou plusieurs ventilateurs de brassage permettant d'homogénéiser les températures du sol au plafond, 15 aussi bien au cours de l'étuvage qu'au cours de la phase de refroidissement. Par ailleurs, au cours de l'étuvage, la température doit être supérieure à 900C, de préférence 920C, car en-dessous de ce seuil les couleurs obtenues ne sont pas satisfaisantes et 20 demeurent trop claires. Le présent procédé prévoit de soumettre le chêne à l'étuvage pendant au moins une semaine ce qui permet d'obtenir une coloration discrète, mais cependant d'ores et déjà satisfaisante. En opérant pendant au moins dix jours, selon la température de consigne qui aura été retenue, les résultats finaux sont extrêmement positifs, puisque le bois présente alors une gamme de nuances particulièrement plaisantes et très proches de l'aspect naturel du vieux bois. En outre, l'expérience a montré que l'étuvage peut être interrompu et le bois éventuellement soumis à une phase de refroidissement, par exemple pour contrôler le bon déroulement des opérations, sans que le résultat final n'en soit pour autant altéré. Le refroidissement du bois constitue la partie la plus délicate du procédé, car tel que précédemment mentionné, les extrémités des planches, aussi bien que les faces dans une moindre proportion, sont très sensibles à une variation brutale de la température. Le présent procédé prévoit par conséquent de conduire le 5 refroidissement progressivement, de manière régulière, sur une durée d'au moins 24 heures, pour des bois placés sur des lattes et présentant une épaisseur d'environ un pouce. Pour des bois disposés en couches plus épaisses, il conviendra d'observer le comportement du lot afin de ne pas 10 trop brusquer le déroulement de cette étape. Une autre solution de refroidissement, prévue par le présent procédé et particulièrement économique, consiste encore à arroser le bois d'eau froide jusqu'à refroidissement complet. Ceci peut avantageusement être effectué dans l'enceinte 15 même de l'étuve si elle est équipée d'un dispositif permettant sa mise en oeuvre, ou après un déchargement très rapide. Dans ce dernier cas, les risques sont importants, mais il est possible de les limiter en utilisant des systèmes de bâchage aptes à freiner, le cas échéant, les éventuels échanges 20 thermiques. Par ailleurs, le refroidissement pouvant générer des fentes de surface, il est également envisageable d'utiliser cette propriété pour donner au bois un aspect encore plus rustique. Néanmoins, ceci doit, le cas échéant, être réalisé avec la plus grande rigueur et la plus extrême prudence afin de ne pas collapser les bois trop fortement. Ainsi qu'il ressort de ce qui précède, le présent procédé présente par conséquent de nombreux avantages par rapports aux 30 techniques classiques. Le premier avantage concerne l'aspect final conféré au chêne, très ressemblant au vieux bois, avec une couleur brun ambré plus brillante que celle obtenue avec les procédés traditionnels. La veine est soulignée, la maille est moins 35 contrastée, le grain paraît plus doux. Un autre avantage concerne la valeur ajoutée conférée aux aubiers qui sont souvent inutilisables dans un grand nombre d'application lorsqu'ils sont vieillis avec les techniques classiques. Le présent procédé permet également de réduire de façon substantielle les phénomènes de rétractabilité inhérents à la plupart des bois traités, cette particularité étant très avantageuse dans le cadre d'une application de type parquet, dans laquelle le bois doit présenter une parfaite stabilité 10 dimensionnelle dès sa mise en oeuvre. Par ailleurs, le prix de revient du procédé s'inscrit très en dessous de celui des procédés classiques, en particulier de celui de la ratification qui implique l'utilisation de machines très sophistiquées. D'autre part, il a également été constaté que le procédé, conformément à l'invention présente en outre l'avantage de traiter curativement les bois qui seraient éventuellement attaqués et de conférer aux aubiers une résistance accrue aux xylophages et champignons, de manière totalement naturelle et 20 écologique. Un autre avantage du procédé est de rendre utilisables des bois qui seraient tachés ou décolorés par des attaques de champignons, dans la mesure o ceux-ci seraient d'une part comme stérilisés, et o les dites attaques ne seraient plus 25 visibles. Ceci s'entend bien sûr pour des bois dont la structure ne serait pas altérée. Enfin, on peut aussi noter que bien que ce procédé ait été particulièrement mis au point pour traiter du chêne de toute origine, il est tout à fait envisageable de l'utiliser aussi 30 dans le cadre d'autres bois tannants, tels que notamment le châtaignier. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses 35 modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces 2856330 10 divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1) Procédé de vieillissement du chêne dans lequel on installe le bois dans une étuve, en le plaçant soit sur des lattes soit bois sur bois, on le soumet à un traitement thermique, on le refroidit, caractérisé en ce que l'on effectue le traitement thermique, par vapeur d'eau, à une température 10 comprise entre 900C et 100oC, de préférence entre 920C et 100 C, pendant une durée d'au moins une semaine, de préférence dix jours, à pression atmosphérique normale. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise du bois parfait ou de l'aubier. 3) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on utilise du bois convenablement ressuyé ou de préférence, totalement sec. 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on empile le chêne bois sur 20 bois dans l'étuve en couches de faible épaisseur, de l'ordre de quelques décimètres, entre lesquelles on intercale des cales ou des lattes. 5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on installe le bois sur des lattes dans 25 l'étuve. 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on recouvre les extrémités des bois à l'aide d'un matériau apte à freiner, voire stopper les échanges d'humidité, tel par exemple, qu'une peinture 30 bitumineuse ou un vernis polyuréthane. 7) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on démarre le traitement thermique progressivement, en évitant d'utiliser une vapeur d'eau trop sèche ou trop chaude. 8) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on effectue le traitement thermique et le refroidissement en réalisant un brassage de l'air circulant dans l'étuve, de sorte à favoriser l'homogénéité de la température au sein de cette enceinte, tout au long de ces opérations. 9) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce l'on réalise le refroidissement du bois progressivement, en opérant sur une période d'au moins 24h. 10) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 8, caractérisé en ce que l'on réalise le refroidissement du bois en l'arrosant d'eau froide à l'intérieur de l'étuve ou après un déchargement rapide en utilisant un système de bachage apte à freiner l'échange thermique.