Brevet FR2902685A1 — publié le 20071228

PROCEDE D'ETANCHEIFICATION D'UN ELEMENT DE MENUISERIE EN BOIS, ET ELEMENT AINSI OBTENU La présente invention concerne un procédé d'étanchéification d'un élément de menuiserie en bois, qu'il soit naturellement plein ou reconstitué, tel que le lamellé-collé . Le domaine technique auquel se rattache l'invention est donc celui des huisseries, telles que portes et fenêtres, mais également le mobilier urbain ou de jardin, tel que bancs, portiques, fauteuils, tables, jardinières, etc. Dans ce domaine, et plus particulièrement en ce qui concerne les fenêtres et les portes en bois, un problème réside dans le fait que le bois nécessite un entretien régulier avec des lasures ou peintures, obligatoirement microporeuses, pour permettre au bois de respirer, quelle que soit son essence. A défaut, sa structure interne s'altérerait et provoquerait une pourriture des cellules. D'autre part, les variations dimensionnelles naturelles du bois gênent à son entretien et à l'isolation des fenêtres du fait de la déformation structurelle du bois. Pour remédier à ce défaut, une des techniques connues est de chauffer le bois à très haute température afin d'extraire la résine et l'eau présentes dans la matière, dans et entre les cellules. Cette technique d'extraction de résine et d'eau modifie la structure interne du bois en améliorant son pouvoir isolant par une multiplication de la porosité, mais rend le bois fragile et cassant. Egalement, le pouvoir d'absorption d'humidité du bois restant entier, cela peut, en période hivernale, gravement endommager sa cohésion interne. A noter également l'altération naturelle du bois due à l'oxydation, appelée grisaillement, qui nuit à l'esthétisme du produit fini. Pour ce qui concerne les structures chauffées en lamellé-collé , le film de colle peut s'altérer dans le temps. Enfin, dans tous les cas, comme le bois naturel, le bois chauffé a besoin d'un entretien permanent avec des lasures ou des peintures et, selon l'exposition et les essences utilisés, l'humidité continuera à s'installer dans le bois chauffé et à donner naissance à des micro- lichens qui entraîneront le pourrissement. Par ailleurs, il faut savoir qu'en règle générale, le bois utilisé en fermeture dans le bâtiment est de 12% d'humidité, mais que le bois est hygroscopique, c'est-à-dire qu'il perd et reprend de l'humidité en fonction de l'air ambiant. En protection, comme déjà évoqué, on utilise des lasures ou peintures microporeuses pour favoriser les échanges d'humidité avec l'air ambiant, mais ces revêtements n'offrent pas une étanchéification du bois. Il est donc nécessaire de renouveler régulièrement l'opération car l'humidité continue à entrer et sortir des cellules. Il a également été tenté d'utiliser un bois anhydre en le chauffant à 230 . Mais cela n'a pas donné satisfaction car on relève des diminutions importantes des propriétés de flexion, une très mauvaise résistance aux ultra-violets, et le problème d'hygroscopie évoqué ci-dessus demeure de toute façon. Autrement dit, que le bois soit séché ou non, le problème est identique et demeure bien dans le fait qu'il aura toujours tendance à reprendre l'humidité dont il a été libéré, naturellement ou artificiellement par chauffage. Lors du séchage, l'eau libre et l'eau d'imprégnation ou de saturation présente dans le bois, dans et entre ses cellules, est évacuée sous forme de vapeur. En résumé, les difficultés rencontrées avec le bois, séché ou non, sont les suivantes : un bois vert imbibé d'eau commence à sécher sans que ses dimensions ne changent, mais lorsqu'il atteint un taux d'humidité correspondant au départ de toute l'eau libre, ses dimensions diminuent au fur et à mesure du départ de l'eau imprégnée dans les parois cellulaires ; à l'inverse, un bois déjà sec reprend de l'humidité et subit une augmentation de volume ; - le bois se met toujours en état d'équilibre d'humidité avec le milieu ambiant ; - le retrait varie selon la nature des bois, un bois dur et dense a toujours un retrait relativement élevé, au contraire des bois tendres qui ont un faible retrait ; - les valeurs du retrait ou du gonflement dans les divers sens du bois sont variables et c'est de cette inégalité des retraits que proviennent les déformations (gauchissement) et les fentes ou gerces. Pour remédier à ces difficulrtés, il a été proposé de réaliser des éléments de menuiserie non plus en bois, mais à partir de profilés en PVC. Mais le profilé PVC en lui-même ne suffit pas à conférer la rigidité mécanique nécessaire, et on lui adjoint, en fabrication, une âme, généralement métallique. Le profilé PVC, d'épaisseur se situant entre 1,5 mm et 2,5 mm, n'est que l'habillage esthétique de cette âme. Un nouvel inconvénient réside dans le fait que le PVC subit des cassures dues aux variations de température. De plus, il se dégage de ce matériau des dioxines, bien connues pour être cancérigènes. Egalement, son aspect se dégrade dans le temps. Il est également connu de protéger la menuiserie bois par un placage en PVC ou en aluminium placé à l'extérieur du bâtiment où est placée la fenêtre ou porte, ce placage s'effectuant sur le bois naturel ou sur un bois chauffé. Mais l'expérience a montré qu'une telle protection provoque une condensation, le transfert thermique-hygroscopique étant bloqué, se traduisant à terme par un effet de pourrissement du bois constitutif de la fenêtre ou porte. De plus, on n'obtient pas l'esthétisme recherché à l'extérieur. La présente invention a donc pour but de remédier à l'ensemble des inconvénients du bois naturel, du bois naturel et séché, du PVC, et du bois protégé extérieurement par du PVC ou de l'aluminium, ceci dans les éléments de menuiserie en général, et concerne à cet effet un procédé d'étanchéification d'un élément de menuiserie en bois, notamment fenêtre ou porte, se caractérisant par les étapes suivantes : - séchage du bois formant l'élément, jusqu'à atteindre un taux d'humidité inférieur à 12%, -application externe, sur au moins une face de l'élément bois, d'une résine polymère étanche, naturelle ou synthétique. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'application externe de la résine polymère étanche s'effectue sur toutes les faces de l'élément bois, de manière à constituer un enrobage de celui-ci. De manière préférentielle, préalablement à l'application externe de la résine polymère étanche sur une, plusieurs ou toutes les faces, est effectuée une imprégnation à coeur du bois par une résine polymère étanche, naturelle ou synthétique, d'atomisation, telle à permettre sa migration dans les cellules du bois préalablement asséchées. De manière plus précise, l'âme est en bois brut (donc non résiné tel que l'aggloméré), imprégné à coeur avec une résine polymère, puis habillé avec cette même résine selon une épaisseur de 1 mm environ. Préférentiellement, cet enrobage étanche de la structure bois s'effectue sur un bois séché à un taux d'humidité inférieur à 7% (stabilité dimensionnelle). Est ainsi créé un espace inerte et stable. La résine d'imprégnation et d'enrobage étanche évite l'hygroscopie, stabilise la tenue aux ultra-violets et renforce les propriétés de flexion des bois utilisés, dont l'eau d'imprégnation est inférieure à 12% mais préférentiellement entre 7 et 12%, voire inférieure à 7% comme évoqué ci-dessus. Pour obtenir ce résultat, on chauffe le bois dans un four entre 160 et 200 , 20%. Il est donc séché à coeur et n'a plus de variations dimensionnelles. Il n'a plus besoin de respirer , et il peut donc recevoir le polymère étanche selon l'invention. De plus, le bois chauffé dans cette plage de température conserve suffisamment de résistance mécanique. Par ailleurs, l'avantage de cet enrobage résineux permet, en employant un polymère transparent, de conserver l'esthétisme de l'âme en bois. Pour obtenir un résultat similaire en PVC, on aurait été dans l'obligation de le teinter dans un coloris bois . Le film de résine polymère renforce la structure du bois chauffé par sa cohésion en surface et par le remplissage de sa microporosité. Dans le cas du bois lamellé-collé , il remplit également le rôle de protecteur de film de colle. Il évite tout entretien de l'âme bois au même titre que le PVC sur le métal qui, lui, n'est pas exempt de variations dimensionnelles. En résumé, les avantages procurés par l'invention sont les suivants : en surface : protection totale des ultra-violets se traduisant par une longévité de l'élément de 25 menuiserie ; - possibilité d'utilisation de bois de pays se traduisant par une économie dans le prix de revient de l'élément ; - transparence du polymère, laissant le veinage 30 naturel apparent ; - suppression de l'aspect cassant dû à une trop grande dessiccation, grâce aux migrations du polymère à l'intérieur des cellules du bois, remplaçant l'eau évacuée par le séchage. Le bois absorbe le polymère fluide et on reconstitue ainsi le bois en lui rendant sa flexibilité, mais par un autre composant que l'eau, à savoir le polymère imbibant les cellules bois à l'intérieur de celles-ci et entre celles-ci. Il est effectué, en quelque sorte, un colmatage des cellules par imprégnation ; - obtention d'un film étanche de haute résistance et, par conséquent, suppression de l'entretien permanent inhérent au bois. Selon un premier exemple d'application, la résine polymère est un polyuréthane aliphatique. Selon un autre exemple de réalisation, la résine polymère est un isocyanate. Cette résine peut également être constituée par du 20 polyol, du polyester, de l'acétate. Elle peut également être constituée par une résine de silicone. L'invention concerne également un élément de menuiserie en bois obtenu selon le procédé décrit ci-25 dessus.15 REVENDICATIONS 1. Procédé d'étanchéification d'un élément de menuiserie en bois, notamment fenêtre ou porte, se caractérisant par les étapes suivantes : -séchage du bois formant l'élément, Jusqu'à atteindre un taux d'humidité inférieur à 12%, - application externe, sur au moins une face de l'élément bois, d'une résine polymère étanche, naturelle ou synthétique. 2. Procédé d'étanchéification selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application externe de la résine polymère étanche s'effectue sur toutes les faces de l'élément bois, de manière à constituer un enrobage de celui-ci. 3. Procédé d'étanchéification selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, préalablement à l'application externe de la résine polymère étanche sur une, plusieurs ou toutes les faces, est effectuée une imprégnation à coeur du bois par une résine polymère étanche, naturelle ou synthétique, d'atomisation, telle à permettre sa migration dans les cellules du bois préalablement asséchées. 4. Procédé d'étanchéification selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le taux d'humidité du bois, suite à son séchage, se situe entre 7 et 12%.30 5. Procédé d'étanchéification selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le séchage du bois est effectué dans un four entre 160 et 200 , 20%. 6. Procédé d'étanchéification selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résine polymère est un polyuréthane aliphatique. 10 7. Procédé d'étanchéification selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résine polymère est un isocyanate. 8. Procédé d'étanchéification selon l'une des 15 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résine polymère est un polyol. 9. Elément de menuiserie en bois obtenu selon le procédé des revendications 1 à 8, prises distinctement 20 ou en combinaison.5