Brevet FR3032213A1 — publié le 20160805

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication dans lequel on utilise un biopolymère élaboré à partir d'amidon ou de farines amylacées, d'origine céréalière ou non, comme colle adhésive pour la fabrication de panneaux isolants en paille céréalière défibrée et fabrication de panneaux en paille céréalière compressée, paille céréalière hachée compressée et paille céréalière broyée compressée. L'utilisation de la paille céréalière comme isolant thermique dans la construction de bâtiments est actuellement remis à l'honneur car elle présente une réelle solution au développement durable. Étant un déchet, son coût de production est très faible et son potentiel de développement n'est 10 pas contraint par sa disponibilité. Des procédés de fabrication de panneaux isolants en paille céréalière défibrée et fabrication de panneaux en paille céréalière compressée, paille céréalière hachée compressée et paille céréalière broyée compressée ont été mis en oeuvre depuis de nombreuses années. Néanmoins, la confection de ces panneaux necéssite obligatoirement l'usage d'une colle adhésive 15 ou d'un agent de liage. Hors, lors de leur fabrication, les industriels utilisent des colles adhésives ou des agents de liage, faisant partie des groupes constitués de résines : d'urée-formaldéhyde, de résine mélamine-urée-formaldéhyde, de phénol-Formaledehydharz, de mélamine-urée-phénolformaldéhyde, des hybrides de celles-ci et des résines polymères comme les résines: polyuréthanes, polyester, polyéthylènes, polypropylènes... Cette utilisation d'agents de colage 20 industriels ne rentre pas dans un processus de fabrication écologique. Pour remédier à ce problème, des recherches de Formulation de résines naturelles, comme celle à base de tanin, sont en étude, mais là encore, ces résines naturelles coûtent trop cher et rendent ces matériaux trop onéreux. La présente invention a ainsi pour objet de palier à ces inconvénients en remplaçant les colles 25 adhesives nommées précedemment par un biopolymère élaboré à partir d'amidon, pour la fabrication de panneaux isolants en paille céréalière défibrée et la fabrication de panneaux en paille céréalière compressée, paille céréalière hachée compressée et paille céréalière broyée compressée. L'amidon est un biopolymère connu. Les matières premières sont bon marché, renouvelables et 30 d'une grande disponibilité. L'eau chaude à partir de 55° C provoque un gonflement et durcissement à la dessication de l'amidon. Malheureusement, son utilisation reste limitée car il possède une forte sensibilité à l'eau, et ses propriétés mécaniques sont limitées par rapport à un adhésif classique. Néanmoins, ces inconvénients ne portent pas préjudice, lorsqu'il est utilisé comme adhésif dans la confection d'isolants issus eux-mêmes de matières premières renouvelables, (comme tout matériau végétal, il doit être protégé des excès de vapeur d'eau) et lorsqu'il est utilisé dans la fabrication de panneaux en paille compressée qui peuvent se substituer aux panneaux de placoplatre, (qui doivent être également protégés des excès d'humidité et n'ont pas de propriétés mécaniques très élevées). Il en est de même pour les portes d'intérieur, pour des éléments de placards et de meubles, les plinthes, les éléments de décorations muraux ou non, ainsi que tous 10 les objets d'intérieur qui n'ont pas de nécessité mécanique élevée. L'invention présente un intérêt accru lorsqu'il s'agit de fabriquer des matériaux écologiques. A cette fin, l'invention concerne un procédé de fabrication où l'on utilise comme adhésif: un biopolymère élaboré à partir d'amidon ou de farines amylacées (contenant de l'amidon), d'origine céréalière ou non. Il peut notamment s'agir de farine de blé, de seigle, d'orge, maïs, 15 châtaignes, marron d'Inde, millet, riz, sarrasin, quinoa, épeautre, soja, pois, pommes de terre. La caractéristique de cette fabrication de panneaux isolants en paille céréalière défibrée et la fabrication de panneaux en paille céréalière compressée, paille céréalière défibrée compressée, paille céréalière hachée compressée et paille céréalière broyée compressée, est que, on remplace les adhésifs ou les agents de liage traditionnellement utilisés par (avant ou après un traitement 20 thermique) un biopolymère élaboré à partir: a) d'au moins une farine amylacée ou d'amidon, b) d'au moins un additif tel que : du sel de bore, des silicates, du sulfate de cuivre ,de la chaux, du latex, une ou des huiles naturelles ou synthétique, une ou des huiles essentielles, d'une ou plusieurs argiles, du 25 saccharose, d'adhésifs issus des protéines animales, d'un ou plusieurs acides organiques ou inorganiques, d'un ou plusieurs agents chaotropiques, d'un ou plusieurs chlorhydrates, de la glycérine, des antioxydants, des émulsifiants, des agents ignifuges, des agents antimicrobiens ou de la fibre d'origine végétale, animale, minérale ou synthétique. c) d'un solvant tel que de l'eau 30 Dans d'autres modes de fabrication, afin d'obtenir une meilleure tenue mécanique ou chimique des-dits panneaux, avant un traitement thermique, on utilise le-dit biopolymère en l'associant ou le combinant jusqu'à hauteur de 50% avec un adhésif ou un agent de liage, en résine d'uréeformaldéhyde, en résine mélamine-urée-formaldéhyde, en phénol-Formaledehydharz, en résine mélamine-urée-phénol-formaldéhyde, et des hybrides de celles-ci et en résines polymères comme les résines polyuréthanes, polyester, polyéthylène, polypropylène, ou des poudres thermoplastiques. Dans le but de répondre à certaines exigences liées à une utilisation spécifique du matériau, lesdits panneaux peuvent être recouverts sur une face au moins, d'un agent pulvérisé lui conférant des caractéristiques d'accroche, de résistance au feu ou d'étanchéité à l'eau, à la vapeur ou à l'humidité. Les-dits panneaux peuvent être revêtus d'un film de préférence souple, étanche à la vapeur d'eau: un pare vapeur ou un frein vapeur, par exemple un film en papier kraft-aluminium, un film non-tissé, un film plastique, un film kraft plastique ou un film composite. Afin d'obtenir des panneaux plus rigides avec une meilleure tenue mécanique, les-dits panneaux, sur une face au moins, peuvent être liés, par exemple: par collage, soudage à chaud, ultra-sons, couture ou toute autre méthode adaptée, d'une feuille tissée et/ou non tissée constituée: d'un composite, d'un alliage métallique ou de fibres végétales, minérales, synthétiques ou artificielles enduites ou non d'un agent de liage ou d'une colle adhérente. Selon une autre réalisation particulière, les-dits panneaux, sur au moins une face, peuvent être liés à une plaque rigide, par exemple: par collage, soudage à chaud, ultra-sons, couture ou toute autre méthode adaptée. La plaque rigide peut être choisie parmi des plaques: d'alliage métallique, de plâtre, de gypse, de magnésites, de bois, de bois composite, de panneaux de particules, de panneaux de paille compressée ou composite. 30 REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication dans lequel on utilise un biopolymère élaboré à partir d'amidon ou de farines amylacées, d'origine céréalière ou non, comme colle adhésive pour la fabrication de panneaux isolants en paille défibrée et fabrication de panneaux en paille 10 céréalière compressée, paille céréalière défibrée compressée, paille céréalière hachée compressée et paille céréalière broyée compressée caractérisé en ce que lors de la fabrication des-dits panneaux, on remplace les adhésifs ou les agents de liage traditionnellement utilisés par un biopolymère élaboré à partir : a) d'au moins une farine amylacée ou d'amidon 15 b) facultativement d'un additif c) d'un solvant 2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la farine amylacée ou l'amidon peut notamment être composée de farine de blé, de seigle, d'orge, maïs, châtaignes, marron d'Inde, millet, riz, sarrasin, quinoa, épeautre, soja, pois, pommes de terre. 20 3. Procédé selon la revendication 1 dans le lequel l'additif peut notamment être: du sel de bore, des silicates,du sulfate de cuivre ,de la chaux, du latex, une ou des huiles naturelles ou synthétique, une ou des huiles essentielles, d'une ou plusieurs argiles, du saccharose, d'un ou plusieurs acides organiques ou inorganiques, d'un ou plusieurs agents chaotropiques, d'un ou plusieurs chlorhydrates, de la glycérine, des antioxydants, des 25 émulsifiants, des agents ignifuges, des agents antimicrobiens, de la fibre d'origine végétale, animale, minérale ou synthétique, de la résine d'urée-formaldéhyde, de la résine mélamine-urée-formaldéhyde, du phénol-Formaledehydharz, de la résine mélamine-uréephénol-formaldéhyde, des hybrides de celles-ci et des résines polymères comme les résines polyuréthane, polyester, polyéthylène, polypropylène, des poudres 30 thermoplastiques.... 4. Procédé selon la revendication 1 dans le lequel le solvant peut être de l'eau 5. Procédé selon la revendication 1 dans lequel on fait subir à la fabrication des-dits panneaux un traitement thermique. 6. Procédé selon la revendication 1 dans lequel les-dits panneaux peuvent être recouverts sur une face au moins d'un agent pulvérisé lui conférant des caractéristiques d'accroche, de résistance au feu ou d'étanchéité à l'eau, à la vapeur ou à l'humidité. 7. Procédé selon la revendication 1 dans lequel les-dits panneaux peuvent être revêtus d'un pare-vapeur ou d'un frein vapeur. 8. Procédé selon la revendication 1 dans lequel les-dits panneaux peuvent être liés sur une face au moins, à une feuille tissée et/ou non tissée constituée: de composite, de plastique, d'alliage métallique ou de fibres végétales ou minérales ou synthétiques ou artificielles enduites ou non d'un agent de liage ou d'une colle adhérente 9. Procédé selon la revendication 1 dans lequel les-dits panneaux peuvent être liés sur une face au moins, à une plaque rigide: de composite, de plastique, d'alliage métallique, de plâtre, de gypse, de magnésites, de bois, de bois composite, de panneaux de particules ou de panneaux de paille compressée. 20