Brevet FR2909386A1 — publié le 20080606

L'invention a pour objet une bûche faite de granulats (ou particules) comprimés. Une telle bûche est utilisée comme combustible, notamment dans une cheminée, un insert (ou insert-cheminée), un poêle, ou une chaudière individuelle. Parmi les bûches de ce type, on connaît des bûches réalisées en assemblant par pression et formage plusieurs tronçons cylindriques de 1 à 2 cm d'épaisseur, chaque tronçon étant réalisé par compression de sciure de bois. Ces bûches présentent l'inconvénient de brûler très vite, c'est à dire en 30 min environ dans un insert individuel classique, avec un tirage moyen. Cette durée de combustion rapide s'explique, notamment, par le fait que les tronçons se désolidarisent les uns des autres lors de la combustion, ce qui augmente la surface de contact air/bois. On connaît également des bûches entièrement faites de granulat de bois comprimés (notamment des sciures, des fines de broyage, des 15 copeaux...) et formées en un seul bloc. La durée de combustion de ces bûches peut atteindre 2 heures. Bien que cette durée soit nettement supérieure aux 30 min précitées, elle est jugée encore insuffisante. L'invention a pour but de proposer une bûche faite de granulats comprimés, dont la durée de combustion soit supérieure à celle des bûches 20 actuelles, tout en conservant un bon pouvoir calorifique. Ce but est atteint grâce à une bûche faite de granulats comprimés, caractérisée en ce qu'elle comprend, en pourcentage en poids : 25 à 42 % de granulats de bois d'arbre et 58 à 75 % de granulats d'écorce d'arbre, les arbres concernés appartenant à la famille des feuillus durs. 25 Dans la présente demande, on distingue le bois d'arbre de l'écorce d'arbre. Le bois et l'écorce sont des matériaux obtenus à partir du tronc et des branches des arbres. En coupe transversale, un tronc (ou une branche) d'arbre est constitué, du centre vers l'extérieur : de bois, de cambium, de liber et d'écorce. Lorsqu'un arbre est coupé et mis à sécher, le cambium et le 30 liber, qui sont des tissus fragiles disparaissent. Il ne reste alors que le bois au centre et l'écorce à l'extérieur. L'écorce est principalement formée de liège ou suber. La présence d'écorces d'arbres dans la bûche de l'invention, dans les proportions indiquées, permet d'obtenir une durée de combustion plus longue 35 et un pouvoir calorifique inférieur (ou PCI) suffisamment élevé. Ainsi, avec 2909386 2 une bûche selon l'invention d'environ 2,5 kg, 25 cm de long et 100 cm2 de section, on obtient généralement une durée de combustion de 4 à 6 heures (dans un insert individuel classique, avec un tirage moyen) et un PCI compris entre 4000 et 4500 kWh/kg. s La bûche de l'invention permet donc de garantir un chauffage durable, ce qui est particulièrement intéressant en cas d'absence de l'utilisateur ou pendant la nuit, car ceci évite à l'utilisateur d'avoir à se relever trop fréquemment pour charger sa cheminée, son insert ou son poêle. On notera que la famille des feuillus durs comprend, notamment, le io chêne, le hêtre, le châtaignier, le charme, l'orme et le frêne, que le bois et l'écorce utilisés peuvent être issus d'un ou de plusieurs genres d'arbre, et que le bois et l'écorce utilisés ne proviennent pas nécessairement du (des) même(s) genre(s) d'arbre. Ainsi, selon un mode de réalisation, les granulats de bois d'arbre sont des granulats de bois de chêne et/ou de hêtre et les 15 granulats d'écorce d'arbre sont des granulats d'écorce de chêne. On choisit ces genres d'arbre car ils permettent d'obtenir une combustion lente et ont un bon pouvoir calorifique. Par ailleurs, il est préférable que les granulats qui forment la bûche présentent une répartition granulométrique particulière. C'est pourquoi les 20 granulats de la bûche sont, avantageusement, de taille inférieure à 10 mm, et tels qu'au moins 70 % en poids de ces granulats soient de taille comprise entre 0,63 et 6, 3 mm. Ceci permet d'obtenir des bûches faciles à comprimer, suffisamment denses, et présentant les qualités requises en terme de durée de combustion et de PCI. 25 Selon un mode de réalisation, la bûche comprend entre 10 et 15 % en poids de granulats de taille inférieure à 0,63 mm et, par ailleurs, entre 10 et 15 % en poids de granulats de taille supérieure à 6,3 mm. Ainsi, la bûche comprend des particules de grande et de petite taille en quantités suffisantes et dans des proportions proches, ce qui permet aux particules de petite taille 30 de s'imbriquer entre les particules de grande taille. On obtient ainsi une bûche suffisamment dense (sans cavités internes remplies d'air) et ayant une bonne cohésion, de sorte que la combustion "tourne autour" de la bûche qui, de ce fait, brûle lentement et régulièrement avec une faible quantité d'oxygène. 2909386 3 L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une bûche à partir de granulats comprimés, caractérisé en ce que : on mélange, en pourcentage en volume, 20 à 40 % de granulats de bois d'arbre et 60 à 80 % de granulats d'écorce d'arbre, les arbres concernés appartenant à la famille des feuillus durs; et on comprime le mélange de granulats obtenus. Les pourcentages en volume définis ci-dessus permettent d'obtenir (approximativement) une bûche avec les pourcentages en poids indiqués plus haut, c'est-à-dire entre 25 et 42 % de granulats de bois d'arbre et entre 58 et 75 % de granulats d'écorce d'arbre. L'invention et ses avantages seront bien compris à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un exemple de procédé et de bûche selon l'invention. Cette description ait référence au tableau annexé. Selon un exemple de procédé, on broie d'abord du bois d'arbre (de chêne ou de hêtre), d'une part, et de l'écorce d'arbre (de chêne), d'autre 15 part. On obtient ainsi, respectivement, des granulats de bois d'arbres et des granulats d'écorces d'arbres. On met de côté un volume total de granulats, le volume des granulats de bois d'arbre devant représenter entre 20 et 40 % du volume total et le volume des granulats d'écorce d'arbre devant représenter entre 60 et 80% du 20 volume total. Par exemple, on met un volume de granulats de bois pour deux volumes de granulats d'écorce. Puis, on sèche les granulats, de sorte que les granulats comprennent, après l'étape de séchage, en pourcentage du poids anhydre, 8 à 12 % d'eau (avant séchage, les granulats comprennent généralement entre 30 et 60 0/0 25 d'eau). Cette quantité d'eau permet, d'une part, de favoriser la compression des granulats et d'autre part, de garantir de bonnes propriétés de combustion et, notamment, une combustion régulière. Les meilleurs résultats sont obtenus avec un pourcentage proche de 12 %. Ensuite, on tamise les granulats. Cette opération a pour objectif 30 d'obtenir une répartition granulométrique précise des granulats qui formeront la bûche et d'éliminer les granulats de taille trop importante. Une fois les granulats séchés et tamisés, on les mélange pour obtenir un mélange bien homogène, puis on comprime en une seule fois ce mélange, de manière à former ladite bûche. 2909386 4 Le fait de comprimer en une seule fois permet d'obtenir une bûche qui garde bien sa cohésion lors de la combustion (contrairement aux bûches obtenues par assemblage de plusieurs tronçons). Avantageusement, on comprime lesdits granulats sous une pression s comprise entre 24 et 26 MPa, ces valeurs de pression ayant été optimisées en fonction de la nature et de la taille des granulats et en vue d'obtenir une bûche de densité suffisante. Plus précisément, on préfère obtenir une bûche de densité voisine de 1. On va maintenant décrire un exemple de bûche selon l'invention, qui a io été obtenu selon le procédé précédemment décrit. Cette bûche comprend environ 33 % en poids de granulats de bois d'arbre et environ 67 % de granulats d'écorce d'arbre. Pour mesurer ces pourcentages, on a désagrégé la bûche fabriquée. Pratiquement, on peut utiliser un marteau pour casser la bûche en plusieurs petits morceaux puis on is désagrège manuellement chacun des petits morceaux. En outre, on a déterminé pour différentes plages de tailles de granulats, les proportions de granulats présentes. Ces proportions, en pourcentage en poids, sont données dans le tableau de la figure unique annexée. En référence à ce tableau, on peut constater que la bûche 20 comprend : - 11,5 % de particules de taille inférieure à 0,63 mm ; - 26,5 % de particules de taille comprise entre 0,63 et 2 mm ; - 17,4 % de particules de taille comprise entre 2 et 3,15 mm ; - 32,8 % de particules de taille comprise entre 3,15 et 6,3 mm ; 25 - 11,8 % de particules de taille comprise entre 6,3 mm et 10 mm. Cette bûche présente une densité voisine de 1 et une bonne cohésion lors de sa combustion. En outre, une telle bûche présente les propriétés de combustion souhaitées : elle brûle très lentement (5 à 6 heures dans un insert individuel 30 classique avec un tirage moyen) et a un PCI de 4500 kWh/kg. Plus généralement, on obtient de très bons résultats en terme de cohésion, de densité et de combustion avec des bûches comprenant, en pourcentage en poids : - entre 10 et 15 % de granulats de taille inférieure à 0,63 mm ; 2909386 5 - entre 20 et 30 % de granulats de taille comprise entre 0,63 et 2 mm - entre 15 et 20 % de granulats de taille comprise entre 2 et 3,15 mm ; 5 - entre 25 et 35 % de granulats de taille comprise entre 3,15 et 6,3 mm ; et - entre 10 et 15 % en poids de granulats de taille supérieure à 6,3 mm. REVENDICATIONS 1. Bûche faite de granulats comprimés, caractérisée en ce qu'elle comprend, en pourcentage en poids : 25 à 42 % de granulats de bois d'arbre et 58 à 75 % de granulats d'écorce d'arbre, les arbres concernés appartenant à la famille des feuillus durs. 2. Bûche selon la revendication 1, dans laquelle lesdits granulats de bois d'arbre sont des granulats de bois de chêne et/ou de hêtre. 3. Bûche selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle lesdits granulats d'écorce d'arbre sont des granulats d'écorce de chêne. 4. Bûche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle lesdits granulats sont de taille inférieure à 10 mm, et dans laquelle au moins 70 % en poids de ces granulats sont de taille comprise entre 0,63 et 6,3 mm. 5. Bûche selon la revendication 4, comprenant entre 10 et 15 % en poids de granulats de taille inférieure à 0,63 mm. 6. Bûche selon la revendication 4 ou 5, comprenant entre 10 et 15 % en poids de granulats de taille supérieure à 6,3 mm. 7. Bûche selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les granulats comprennent, en pourcentage du poids anhydre, 8 à 12 % d'eau. 30 8. Bûche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, présentant une densité voisine de 1. 9. Procédé de fabrication d'une bûche à partir de granulats comprimés, caractérisé en ce que : on mélange, en pourcentage en volume, 35 20 à 40 % de granulats de bois d'arbre et 60 à 80 % de granulats d'écorce 2909386 7 d'arbre, les arbres concernés appartenant à la famille des feuillus durs et on comprime le mélange de granulats obtenus. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel on sèche lesdits 5 granulats avant de les comprimer de sorte que les granulats comprennent après l'étape de séchage, en pourcentage du poids anhydre, 8 à 12 % d'eau. 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel on tamise lesdits granulats avant de les comprimer. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel on comprime en une seule fois lesdits granulats, de manière à former ladite bûche. 15 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, dans lequel on comprime lesdits granulats sous une pression comprise entre 24 et 26 MPa.