Brevet FR2989016A1 — publié le 20131011

Procédé d'obtention de panneaux fibreux à partir de bois modifié thermiquement comportant un motif en relief sur au moins l'une des faces La présente invention concerne un procédé permettant l'obtention de panneaux de bois ou dérivés du bois comportant un motif en relief sur au moins l'une des faces. Le procédé qui utilise des panneaux de bois préalablement traités thermiquement augmente aussi leurs duretés et leurs qualités hydrofuges. Dans un but esthétique ou utilitaire, il a été proposé plusieurs solutions pour embellir la surface du bois ou déformer celle-ci. La principale difficulté consiste à fixer la forme ou l'impression de surface imprimée sur le bois, car du fait de son élasticité le bois naturel reprend sa forme préalable à la déformation. Les traitements afin de fixer l'impression ou la forme du bois peuvent être de nature chimique, mécanique ou thermique. 0 Les procédés utilisant un traitement thermique procèdent à ce traitement thermique de la pièce de bois, soit une fois la déformation effectuée en maintenant cette déformation, soit lors de l'action de déformation. Cette souplesse du bois, qui exige des procédés complexes pour lui imposer des déformations, provient de la présence d'eau dans les fibres du bois. 15 Le procédé de traitement thermique effectué après déformation a été choisi dans les cas où la déformation est importante mais où la définition (précision) de la déformation est faible. Plusieurs procédés ont ainsi fait l'objet de demandes de brevets par Olympus, dont notamment la demande de brevet EP2418056, qui a pour objet de déformer une pièce de bois pour lui faire épouser la forme souhaitée, en l'espèce un demi boiter d'appareil Zo photo. Ce procédé assez complexe est inadapté à l'impression d'un motif à la définition élevée et au relief faible. Dans le but d'imprimer sur le bois un motif, il est connu de l'état de la technique un dispositif ayant fait l'objet d'une demande de brevet FR2680726, qui réalise le traitement thermique lors de l'impression. Plus précisément, ce brevet consiste en la compression du 25 panneau de bois à traiter au moyen d'une presse comportant un bloc chauffant à la surface duquel est fixé un poinçon présentant en relief le motif ou décor à réaliser. Cette compression durant laquelle le bloc chauffant ainsi que le poinçon sont chauffés, réduit la teneur d'eau contenue dans la surface du bois en contact avec le poinçon. La forme imprimée par le poinçon est donc fixée dans le bois. 30 Ce dernier dispositif présente trois principaux inconvénients : - Inconvénient technique : il est difficilement industrialisable du fait du temps de pressage qui est relativement long dû au traitement thermique ; - Inconvénient esthétique : la coloration n'est pas égale du fait de la chauffe ; - Inconvénient de durabilité : le traitement est principalement de surface 3 3 engendrant des distorsions entre surface durcie et coeur plus tendre. Plus généralement, la dureté et la qualité hydrofuge du bois restent essentiellement les mêmes en dehors de la zone imprimée. Ce procédé est donc peu adapté à la fabrication d'éléments en bois en grande quantité type parquet. De plus, il n'améliore pas la durabilité du produit en bois, ce qui ne permet 4 pas la fabrication d'éléments pour l'extérieur, comme par exemple pour le sol d'une terrasse ou des bardages. Afin de réaliser des plateaux de bois ou des panneaux en dérivés du bois (contreplaqué thermiquement modifié, bois composite...) comportant un motif en relief à des fins esthétiques ou utilitaires et pour remédier aux inconvénients ci-dessus présentés, la tt.5" présente invention propose un procédé de compression permettant d'imprimer sur des panneaux de bois de dimensions variables un motif en relief sur au moins l'une des faces. Le procédé de compression est réalisé au moyen d'une presse comportant un support de presse et un plateau presseur. Ce procédé se caractérise par la compression à froid et sur du bois préalablement traité thermiquement à plus de 210°C (« Torréfaction » du bois). 50 Contrairement au brevet FR2680726, le motif imprimé sur le bois ne souffre pas de variations de coloration dues à la température du poinçon. Une matrice métallique, par exemple en acier inoxydable, comportant le motif en relief négatif est placée indifféremment entre le support de presse ou le plateau presseur et le bois, qui lors de la compression permet d'imprimer le motif souhaité. Il est possible g5 d'utiliser simultanément au cours d'une même compression deux matrices placées de chaque côté de l'élément bois et ainsi réaliser une impression simultanée sur les deux faces opposées du même élément bois. Une fois la pression effectuée (250 kg/cm2 ou plus suivant densité du bois), la presse peut s'ouvrir (se « relâcher ») aussitôt et il n'est nul besoin d'effectuer un traitement 6o quelconque du bois afin de maintenir la forme imprimée puisque le traitement thermique (Torréfaction à 210°C) du bois préalablement effectué a suffisamment déshydraté et cristallisé les cellules du bois. Ce procédé comporte ainsi peu d'étapes. Il est donc simple à mettre en oeuvre et rapide à réaliser, ce qui le prédispose à une utilisation industrielle à grande échelle. 65j Bien que le bois utilisé pour ce procédé soit du bois traité thermiquement, donc du bois avec de bonnes caractéristiques de durabilité, le procédé augmente nettement la dureté et la capacité hydrofuge du bois et ce dans toute son épaisseur. Ce procédé permet ainsi de rendre le bois encore plus durable. Le procédé permet ainsi l'obtention d'un matériau durable, quelle que soit l'essence de bois choisie et ce sans l'utilisation de traitements chimiques. Ce procédé écologique permet de valoriser des essences de bois présentes en Europe, mais dont les caractéristiques intrinsèques les rendent par nature peu durables et résistantes. Ce procédé permet également d'éviter l'utilisation de bois exotiques dont l'exploitation intensive et le transport génèrent les conséquences écologiques que nous connaissons. L'invention sera cependant mieux comprise grâce aux schémas annexés dans lesquels : - la figure 1 présente deux modèles de matrices aux motifs différents. Ces matrices sont présentées selon les faces qui seront en contact avec le bois lors de l'impression. Ce sont ces motifs négatifs qui seront imprimés dans le bois ; - la figure 2 représente une vue schématique du dispositif de pressage permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. ./0 7-5 Comme cela ressort de la figure 2 et conformément à l'invention, le procédé utilise une presse plate, celle-ci doit pouvoir différencier les niveaux de pression. La précision de la presse doit aller de pair avec la force de pression. Cette presse comporte un support de presse (3) fixe et un plateau presseur (1) mobile et parallèle au support de presse. Fi5 La matrice est préalablement imprimée en négatif dans de l'acier inoxydable d'une épaisseur de 5 à 15mm millimètres. A titre indicatif et sans que cela soit limitatif à la présente invention, l'impression en négatif sur la plaque métallique a une variation d'amplitude du relief comprise entre 2 et 10 millimètres suivant le motif désiré. Comme cela ressort de la figure 1, de nombreux motifs peuvent être imprimés dans un but esthétique aussi bien qu'utilitaire. Le procédé conforme à l'invention peut être mis en oeuvre sur des produits à partir de bois et principalement : - tous les contreplaqués en bois modifié thermiquement, et quelle que soit l'essence du bois, bien que traditionnellement ce soit le hêtre et le peuplier qui q5 sont employés dans ce cadre; - toutes les essences de bois massif, feuillu ou résineux, brut ou usiné préalablement traité thermiquement ; - tous les bois composites. Les panneaux de bois peuvent être de formats variés dépendant principalement de la 00 taille de la presse : - panneaux rectangulaires, le format standard qui correspond à de nombreuses utilisations dans le bois étant le format 2,50 mètre par 1,22 mètre ; 105 - le bois massif offre des formats bien plus variés qui conviennent pour la plupart à la présente invention, à titre d'exemple la forme de plot, d'avivé ou de frise issus du sciage de l'arbre. Le panneau à imprimer (4) d'une épaisseur de 10 à 100 millimètres est placé sur le plateau support, entre les deux plateaux de la presse, parallèlement aux plateaux comme cela ressort de la figure 2. La matrice (2) est posée sur le panneau à l'endroit souhaité pour imprimer le motif. Si celui-ci doit recouvrir tout le panneau, alors la matrice devra 10 être aux dimensions du panneau. Ensuite, le plateau presseur vient exercer une pression de 250 kg/cm2 ou plus en fonction de l'essence du bois, du traitement thermique effectué en amont, de l'épaisseur du bois à imprimer et de la dureté que l'on souhaite apporter au panneau. Plus la pression exercée est importante, plus la densité du bois sera accrue. A titre 115 d'exemple, pour un motif de 250 x 122 cm à imprimer sur un panneau en peuplier modifié thermiquement (BMT) d'une épaisseur de 18mm traité thermiquement à 210°, la pression exercée est de 250 kg/cm2. Le procédé, du fait de la compression des fibres, resserre les canaux de passage de l'eau et améliore ainsi nettement les propriétés hydrofuges du bois. 120 La durée de la pression exercée est de 10 secondes environ, ce qui fait de ce procédé d'impression sur bois massif ou ses dérivés, un procédé particulièrement rapide au regard des procédés qui traitent le bois lors de la phase de compression. Le motif obtenu est régulier et sans variation de coloration. Le relief imprimé dans le bois présente une dureté importante permettant l'impression de motifs précis avec une bonne Z5 résistance à l'usure, permettant ainsi l'utilisation de panneaux imprimés par ce procédé comme matériau de revêtement de façade ou de sol. Par ailleurs, l'invention permet également de réaliser des panneaux comportant des motifs en relief sur leurs deux faces. Pour cela, il faut réaliser deux matrices comme celle décrite précédemment. Les matrices sont placées de part et d'autre du panneau de bois, 13o l'ensemble étant placé sur le plateau support entre les deux plateaux de la presse, parallèlement aux plateaux, comme cela ressort de la figure 2 et comme énoncé précédemment. Il est important que les deux matrices soient placées de part et d'autre de la même zone du panneau, c'est-à-dire que toute zone du panneau dont la surface sera imprimée par l'une des matrices verra sa surface opposée imprimée par l'autre matrice. 135 Le procédé, conforme à l'invention, peut être mis en oeuvre pour réaliser tous types de produits, par exemple : - bardage en bois ; - lames pour platelage, communément appelés bois pour terrasses ; - panneaux décoratifs, d'ornement, de constructions légères, d'encadrement pour 14 0 l'intérieur ou l'extérieur ; - lambris, lame de bois pour sauna, lame à claire-voie, caillebotis ; - aménagement urbain (Lames de bancs, mobilier urbain) ; - menuiserie générale : portes, fenêtres, plans de travail, étagères, meubles ; - lamellés collés pour l'industrie ; - produits haut de gamme. La dureté et les qualités hydrofuges étant nettement accrues par ce procédé, qui allie des propriétés nouvelles à l'esthétique souhaitée, cette invention apporte au bois des qualités qui en font un nouveau matériau. Bien plus, ce procédé ouvre l'emploi du bois à de nouvelles applications. 160 La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS1/ Procédé de compression permettant d'imprimer sur des plateaux de bois ou des panneaux en dérivés du bois (contreplaqué thermiquement modifié, bois composite...) de dimensions variables, un motif en relief sur au moins l'une des faces. Ce procédé consiste à réaliser l'impression du motif par compression au moyen d'une presse comportant un support de presse et un plateau presseur, caractérisé en cela que la compression se fait à froid et sur du bois préalablement traité thermiquement (« torréfié »). 2/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé par la possibilité d'imprimer un motif au moyen d'une matrice comportant le motif en relief négatif, placé indifféremment entre le support de presse ou le plateau presseur et l'élément à imprimer, qui lors de la compression permet d'imprimer le motif souhaité. 3/ Procédé selon la revendication 1 et 2 caractérisé en cela qu'il est possible d'utiliser simultanément au cours d'une même compression deux matrices placées de chaque côté de l'élément à imprimer et ainsi réaliser une impression simultanée sur les tuj deux faces opposées du même élément. 4/ Procédé selon la revendication 1 à 2 caractérisé en cela qu'il n'est nul besoin d'effectuer un traitement quelconque (chimique, mécanique, thermique ou autre) du bois préalablement traité thermiquement, autre que la compression afin de maintenir la forme imprimée. Z.,0 5/ Procédé selon la revendication 1 à 4 caractérisé par la rapidité d'exécution de la phase d'impression qui prend 10 secondes permettant une industrialisation en l'état du procédé. 6/ Procédé selon la revendication 1 à 4 caractérisé par la production de bois préalablement traité thermiquement, qui du fait de la compression voit ses propriétés hydrofuges nettement améliorées. 7/ Procédé selon la revendication 1 à 4 caractérisé par la production de bois préalablement traité thermiquement, qui du fait de la compression voit sa densité accrue et ce sur toute son épaisseur./ Procédé selon la revendication 1 à 4 caractérisé par la prodction de plateaux en bois '3 ou panneaux en dérivés du bois comportant un motif en relief qui ne présente pas de variation de coloration due à l'impression.