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Perfectionnements aux plaques ou panneaux composés ou multiplex.
Cette invention se rapporte entre autres à des perfec- tionnements aux plaques ou panneaux composés, propres à être em- ployés dans les cas où il est désirable d'avoir des plaques ou panneaux de résistance durable, élastiques quoique rigides, bien planes et insensibles à l'humidité, comm pour la fabrication de boltes, bidons, caisses, cloisons, etc..
L'invention se rapporte aussi à des perfectionnements aux plaques ou panneaux composés comprenant une mince feuille de bois de placage recouverte sur chaque face d'une feuille de papier Fourdrinier ou de papier calandré, non saturé mais préalablement encollé et séché.
L'invention concerne également des plaques ou panneaux composés perfectionnés qui sont particulièrement avantageux comme sous-tapis pour linoléums et autres couvre-parquet élastiques ou
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compressibles analogues, mais qui se prêtent aussi à d'autres applications, comme par exemple la fabrication des caisses d'em- ballage, des parois, etc.
Tout emploi d'un sous-tapis rigide pour des couvre- parquet de la nature du linoléum présuppose ordinairement l'exis- tence d'un plancher présentant des irrégularités de surface, des joints, etc., qui produiraient des empreintes dans le lino- léum ou autre couvre-parquet et se marqueraient aussi à la sur- face du couvre-parquet si celui-ci était placé avec ou sans thibaude directement sur le plancher.
Ainsi, pour être efficace, un sous-tapis doit présenter une rigidité et une élasticité telles qu'il soit capable de couvrir d'une façon permanente les dépres- sions et les fissures du plancher et des précautions doivent aussi être prises pour empêcher le gauchissement ou les défor- mations du sous-tapis et permettre un glissement relatif du sous-tapis et du couvre-parquet pour tenir compte des dilata- tions et contractions qui, sans cela,pourraient détacher le linoléum du sous-tapis.
Il a été proposé précédemment d'employer du bois contreplaqué comme sous-tapis pour les couvre-parquet, ainsi que des plaques de fibres multiplex. Toutefois, l'expérience a montré maintenant que les sous-tapis en bois contreplaqué anté- rieurs sont sensibles aux attaques de l'humidité, qui les gau- chit et fait se décoller le linoléum du sous-tapis, et les dif- férentes couches de ce dernier les unes des autres. Le couvre- parquet se gondole ou se fend, ce qui.en plus de l'aspect dé- sagréable, occasionne encore une usure irrégulière des parties abîmées.
Les plaques multiplex fibreuses employées précédemment n'ont pas donné satisfaction parce qu'elles sont compressibles et épousent graduellement les irrégularités du plancher, et que ces irrégularités se marquent bientôt à la surface du couvre- parquet.
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Le sous-tapis en contreplaqué proposé jusqu'ici était une plaque de bois de placage d'une épaisseur de l'ordre d'un dmi-pouce (12,5 mm) et comportait cinq feuilles superposées ou davantage, probablement en vue de réduire au minimum l'action de l'humidité. Un sous-tapis épais n'est pas recommandable car il élève la surface du couvre-parquet dans une telle mesure qu'il gêne fréquemment le bon fonctionnement des portes et est encore indésirable sous d'autres rapports.
Aussi, l'un des buts de la présente invention est-il d'établir un sous-tapis en contre- plaqué mince suffisamment rigide pour résister aux déformations sous le poids d'une personne et assez élastique pour revenir à plan l'état/initial lorsque la pression normale à laquelle il a été soumis a cessé de s'exercer, et présentant des surfaces proté- geant l'âme en contreplaqué contre l'humidité.
Un autre but de l'invention est de fournir un sous- tapis qui présente une rigidité et une élasticité capables de masquer d'une façon permanente les inégalités d'un plancher et qui soit protégé contre le gauchissement et le gondolement sous l'action de l'humidité par des feuilles protectrices imperméables constituant aussi un moyen de rendre les différences de dilata- tions et de contractions inoffensives quant au décollement du couvre-parquet et du sous-tapis.
Un autre but est de combiner les qualités précitées de rigidité et d'élasticité dans un sous-tapis dont l'épaisseur totale soit commercialement admissible.
Un autre but de l'invention est d'établir un sous-tapis en contreplaqué comme décrit ci-dessus, présentant une surface protectrice qui joue le rôle de la thibaude usuelle à laquelle 'le couvre-parquet est fixé par un adhésif, de manière à éliminer la nécessité d'une thibaude spéciale.
Une particularité de l'invention réside dans l'utili- sation d'une substance imperméable à l'humidité qui reste indé-
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finirent quelque peu collante et d'une substance insoluble dans l'eau qui devient relativement dure en faisant prise et colle entre elles solidement et de façon permanente les différentes tout couches composant le sous-tapis/en formant avec la substance collante un véritable barrage s'opposant au passage de l'humidité.
L'invention a en outre pour but de perfectionner d'une façon générale les plaques ou panneaux composés et particulière- ment ceux destinés à servir de sous-tapis pour des couvre-parquet.
Pour atteindre ces buts et leurs résultats, on consti- tue l'âme du sous-tapis d'une feuille de bois rigide, de préfé- rence du bois contreplaqué, sur chacune des faces duquel on applique une feuille de papier imprégné. j'une substance imperméa- ble à. l'humidité, l'une des feuilles de papier au moins pré- sentant la caractéristique supplémentaire de rester indéfini- ment quelque peu collante.
Chaque feuille de barrage est collée à l'âme en bois par une mince pellicule d'un adhésif insoluble dans l'eau qui, conjointement avec les feuilles de barrage, assure un isolement efficace du bois contre l'humidité. De préférence la pellicule insoluble dans l'eau présente une forte affinitéà la fois pour le bois et pour les fibres du papier imprégné, mais elle ne pé- nètre pas beaucoup au-delà de la surface du papier imprégné.
Ainsi, lorsque la pellicule insoluble dans l'eau durcit en fai- sant prise, les fibres qui se trouvent au sein de la feuille de papier restent libres de glisser les unes par rapport aux autres, de manière à permettre les différences de dilatations et contractions telles qu'il s'en produit entre le couvre-parquet et le sous-tapis sans décollement de ceux-ci.
Les feuilles de papier de barrage sont de préférence relativement minces. Elles peuvent être faites,par exemple, de fibres feutrées, comme du papier-feutre,, dont le feutrage est
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effectué sous une pression considérable, de telle sorte que les feuilles de barrage sur les deux faces de l'âme en bois n'aug- mentent pas induement l'épaisseur totale du sous-tapis. Néanmoins la couche de fibres feutrées imprégnées de chaque feuille et la pellicule d'adhésif insoluble dans l'eau résistent efficacement au passage de l'humidité et permettent un glissement latéral relatif des fibres médianes, dans le but exposé ci-dessus.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une coupe verticale d'un plancher sur lequel est appliqué le sous-tapis perfectionné et qui est pourvu d'un couvre-parquet en linoléum posé sur le sous-tapis;
Fig. 2 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'un fragment d'un coin du sous-tapis perfectionné, les coins des feuilles de barrage étant détachés de l'âme.
Sur ces dessins, Fig. 1 montre un plancher brut 10 sur les solives usuelles 12 et un parquet 14 sur ce plancher.
Des parties usées 15 et des fissures 17 entre les planches du parquet sont représentées avec exagération sur cette figure pour accentuer les caractéristiques de rigidité du sous-tapis
16 perfectionné/posé sur la surface irrégulière du parquet 14. Un couvre-parquet 18 est posé sur le sous-tapis.
Comme le montre la Fig. 2, le sous-tapis comprend une âme de bois à la fois rigide et élastique 20 constituée de pré- férence de trois feuilles de bois de placage qui, suivant une forme d'exécution pratique de l'invention,peuvent avoir chacune une épaisseur de 1/20 de pouce (1,25 mm) approximativement.
Elles peuvent être plus épaisses ou plus minces suivant qu'on le désire et sont contre-plaquées. Le nombre de feuilles peut varier suivant la destination. Les bois de placage sont,de pré- férence, mais pas nécessairement, des bois provenant d'arbres à feuilles caduques, tels que le hêtre, le bouleau, par exemple,
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qui ont des fibres serrées et sont suffisamment résistants pour permettre l'emploi d'une âme plus mince que si l'on faisait usage d'un bois plus fragile à fibres plus ouvertes. Les feuilles de barrage 22 appliquées sur les faces opposées du contreplaqué sont de préférence constituées par des feuilles de papier feutré imprégnées plutôt abondamment d'une substance appropriée imper- méable à l'eau, comme l'asphalte, par exemple.
L'asphalte ou autre substance est de préférence d'une consistance et d'une nature qui lui permettent de pénétrer facilement comme un li- quide dans la feuille de papier feutré tout en restant indéfini- ment un peu collante. Sur la Fig. 2 du dessin, la substance im- perméable à l'eau est indiquée en 26 par les points irréguliè- rement dispersés parmi les lignes disposées pêle-mê@e 28 qui représentent les fibres feutrées du papier.
Suivant l'invention, ces feuilles de barrage en papier 22 sont solidement collées à l'âme en contreplaqué par une pel- licule de colle insoluble dans l'eau, indiquée sur la Fig. 2 par le pointillé 30. Cette colle 30 peut être de tout genre approprié mais on a trouvé qu'une colle de résine d'urée possède une affinité suffisamment forte tant pour le bois que pour le papier imprégné et quelle ne pénètre pas considérablement ni dans la surface du bois ni profondément dans la structure du papier sous la pression et la chaleur requise pour la prise de la résine.
Dans le cas de feuilles de barrage en papier, ceci est considéré comme étant très important parce que les fibres feutrées du milieu de la feuille de papier sont ainsi laissées dans un état où leurs déplacements relatifs dans le plan de la feuille ne sont restreints que par l'asphalte qui ne s'est pas durcie et cette .partie du papier peut de cette façon jouer dans la mesure nécessaire lorsque des dilatations différentes provoquent des efforts dans le plan de la feuille. Ce jeu des
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fibres du papier de barrage soustrait la colle reliant le couvre- parquet au sous-tapis aux efforts qui, sans cela,pourraient pro- voquer un décollement.
On peut employer n'importe quel papier approprié pour les feuilles de barrage 22, mais on a trouvé que le papier feutre possède les caractéristiques désirables de résistance et d'aptitude à absorber de notables quantités d'as- phalte ou autre agent imperméable à l'humidité. Les feuilles de papier 22 peuvent être relativement minces, 16 millièmes de pouce (0,4 mm) d'épaisseur, par exemple, de manière à n'apporter qu'un faible supplément à l'épaisseur totale du sous-tapis. Néan- moins ces feuilles, traitées comme c'est indiqué ci-dessus,co- opèrent effectivement avec la colle de résine d'urée pour ga- rantir l'âme de bois contre l'absorption de l'humidité provenant de l'atmosphère et du ciment soluble dans l'eau, habituellement une variété de lignine, employé pour fixer le couvre-parquet au sous-tapis.
Des feuilles de papier de l'épaisseur mentionnée constituent un moyen efficace d'assurer entre le linoléum et le sous-tapis le jeu nécessaire pour absorber les différences de dilatation et de contraction qui peuvent se produire notamment entre le couvre-parquet et le sous-tapis.
Le terme "plancher" est employé ici dans le sens le plus large pour signifier tout plancher rugueux et irrégulier, ou autre support sur lequel les plaques composées peuvent être posées.
En service, le sous-tapis perfectionné sera disposé comme c'est représenté sur la Fig. 1 et pourra,si on le désire, être collé au sous-plancher, bien qu'il soit préférable de le fixer par des clous ou des vis non représentés. Le sous-tapis est posé sur le plancher de préférence en disposant,les fibres parallèles de plus d'une de ses feuilles transversalement par rapport aux fissures du plancher. Comme on le voit sur la Fig. 1, le sous-tapis enjambe les places usées et les fissures du plan-
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cher, mais en raison de son élasticité, il peut s'enfoncer tem- porairement mais revient élastiquement da.ns sa position normale aussitôt que la charge est supprimée.
La feuille de barrage 22 sur la face inférieure du sous-tapis coopère avec la pellicule de colle insoluble dans l'eau 30 comprise entre elle et l'âme de bois pour isoler l'âme en la protégeant contre l'humidité qui peut s'infiltrer à travers les fissures du plancher ou autre- ment entre le plancher et le sous-tapis. La feuille de barrage imprégnée supérieure 22 coopérant avec la pellicule conjuguée de colle insoluble da.ns l'eau 30 isole efficacement de la même manière la face supérieure de l'âme en la protégeant contre l'humidité provenant de l'atmosphère et du ciment du linoléum.
Le sous-tapis sera ordinairement fourni dans le com- merce en plaques ou panneaux rectangulaires présentant des di- mensions convenables pour pouvoir être transportés et manuten- tionnés convenablement, par exemple en carrés de 4 pieds (1,20 m) ou de dimensions supérieures ou inférieures.
Les feuilles de bois de l'âme contreplaquée sont de préférence collées l'une à l'autre au moyen d'une colle ou d'un adhésif insoluble dans l'eau, comme,par exemple, une résine d'urée, qui forme une pellicule impénétrable à l'eau entre les feuilles de bois.
Bien que les feuilles de barrage aient été décrites ci-dessus comme étant identiques, ceci ne doit pas nécessairement être le cas lorsqu'il n'est pas indispensable que la feuille de barrage inférieure soit en papier feutre mais peut être plus dure, comme une feuille de papier Kraft ou autre feuille plus dure et peut être rendue imperméable à l'eau par un asphalte plus dur ayant un point de fusion plus élevé, son rôle principal étant d'empêcher l'âme de bois d'être soumise à l'humidité qui peut se trouver dans l'air en contact avec la surface inférieure du sous-tapis, ainsi que cela se présente lorsque celui-ci est placé
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au-dessus d'une cave, par exemple.
Le sous-tapis se'fabrique en assemblant les diffé- rentes couches ou lames de bois de placage et les feuilles jux- taposées imprégnées d'asphalte au moyen de pellicules liquides de résine à prise thermique dans une presse à plaques plates sous une pression appropriée, par exemple deux cents livres (90 Kg) par pouce carré (6,25 em2) et, dans le cas où les couches ou lames de bois sont compensées, comme lorsqu'il existe un nombre 'impair de couches, à une température suffisante pour assurer la prise de l'adhésif de résine ou l'amener à son état infusible.
La température peut être de deux cent cinquante degrés Fahrenheit, ou environ, et être maintenue assez longtemps pour effectuer la transformation. A cette température l'asphalte des feuilles de papier de recouvrement est liquide, ce qui empêche la résine liquide de pénétrer dans les feuilles de papier dans une mesure préjudiciable.
Lorsque les couches ou lames du contreplaqué ne sont pas compensées, c'est-à-dire, lorsqu'il y en a un nombre pair, il peut être parfois préférable de placer le panneau composé, après compression, dans un local chauffé à environ cent vingt degrés Fahrenheit;par exemple, pendant un temps suffisant, soit de six à douze heures, pour que l'adhésif fasse prise, un cata- lysateur approprié étant utilisé conjointement avec l'adhésif pour obtenir la prise ou la polymérisation de la résine dans les li- mites de cette température et de cet intervalle de temps pour produire une plaque ou un panneau composé plan:.
Sur la Fig. 3, la plaque représentée est une variante ,où le bois de, placage possède des faces extrêmement dures pour résister à l'abrasion. La plaque composée, représentée sur la Fig. 3, comporte une âme en bois de placage 1, de préférence en bois d'une essence à feuilles caduques, telle que le hêtre, le
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bouleau et autre essence semblable, d'une épaisseur de l'ordre de 1/20 de pouce (1,25 mm) bien que d'autres espèces de rois de placage plus épais ou plus minces puissent être employées dans des cas particuliers. La feuille de bois de l'âme 1 est recouverte sur ses faces opposées de feuilles asphaltées 2, 4 en papier, les feuilles de papier étant collées à l'âme par un adhésif 6 qui est de préférence une résine insoluble dans l'eau.
On a trouvé que la résine d'urée convient particulièrement comme adhésif parce qu'elle a une forte affinité tant pour le bois que pour les fi- bres du papier asphalté et peut être insoluble dans l'eau.
Les feuilles de recouvrement en papier 2, 4 peuvent être en papier fort Fourdrinier qu'on peut trouver plus facile- ment en quantités nécessaires que le papier fort calandré. La feuille peut présenter, par exemple, une épaisseur de seize mil- lièmes de pouce (0,4 mm) pour une épaisseur de un vingtième de pouce (1,25.mm) ou plus forte de l'âme. L'épaisseur de la feuille n'est pas critique bien que,d'une façon générale,il soit dé- sirable de faire varier proportionnellement les épaisseurs de l'âme et des feuilles de recouvrement.
Toutefois, il doit être entendu que cette proposition n'exclut en aucune façon le papier fort calandré qui, si on en dispose, peut être utilisé suivant 7.'invention en assurant des avantages déterminés au point de vue de la résistance à la traction pa.r rapport au carton Fourdrinier et qui, s'il est traité suivant les indications données ici, procure une surface rigide et solide, plus ré- sistante à l'abrasion que le papier Kraft précitée ainsi qu'une plaque ou un panneau composé qui ne se gauchit pas rapidement lorsqu'il reste en contact avec de l'eau pendant de longues périodes.
Toutefois, la présente invention assure des avantages spéciaux à la plaque composée qui peut utiliser le papier Fourdrinier et servir à de nombreux usages pour lesquels on avait jusqu'ici recours d'une manière satisfaisante aux panneaux de
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papier Kraft connus et d'une manière moins ou pas du tout sa- tisfaisante à d'autres systèmes de panneaux.
L'asphaltage des feuilles de papier, qu'il s'agisse de Kraft Fourdrinier ou de Kraft calandré, ou d'un autre genre de papier fort convenable, peut s'effectuer en faisant circuler le papier à travers un bain d'asphalte liquide chaud présentant la consistance voulue pour lui permettre de pénétrer facilement dans la feuille de papier. Toutefois, d'autres manières d'ef- fectuer une imprégnation satisfaisante sont connues des hommes du métier. De préférence on emploie un asphalte à point de fu- sion relativement élevé, comme par exemple de l'asphalte fon- dant à environ 1900 F tandis que la pellicule ou couche de colle de résine entre les feuilles possède une température de fusion et de conversion plus élevée.
Sans leur laisser le temps de'sécher ou attendre qu'elles soient à l'état sec, on peut combiner les feuilles de papier as- phaltées 2,4 avec une âme de bois de placage 1 en appliquant sur les surfaces de juxtaposition des feuilles une colle appropriée.
La colle peut être appliquée en bois de placage, mais comme celui-ci tend à absorber l'eau, particulièrement dans les fis- sures, et se gonfle en conséquence, il est préférable d'appli- quer la colle résineuse aux feuilles de papier. Après que l'adhé- sif a été appliqué au papier on peut fixer ce dernier immédia- tement au bois de placage ou on peut le sécher, l'enrouler et l'employer ultérieurement. La colle peut être à l'état liquide ou dans certains cas sous forme de feuilles sèches. Dans ce der- nier état, le dissolvant liquide, c'est-à-dire l'eau, l'alcool, l'acétone, etc. est pratiquement inexistant. En tout cas, même lorqqu'on emploie une colle à l'état liquide, la quantité de dissolvant doit être aussi faible que possible si l'on veut ob- tenir une bonne adhésion.
Normalement, 5 à 20 livres (2,25 à 9 Kg) de dissolvant par 1000 pieds carrés (90 m2) de surface
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couverte de colle, approximativement, donnent de bons résultats pour la plupart des plaques. La colle est de préférence insoluble dans l'eau dans son état final et est thermo-durcissable c'est- à-dire est ou devient liquide une température élevée déterminée et fait prise en durcissant lorsque la température élevée est appliquée pendant un temps suffisant. La résine d'urée est une colle recommandable. Elle procure un solide assemblage entre l'âme en bois de placage et le papier asphalté dans les condi- tions combinées ci-dessous spécifiées et elle constitue un bar- rage insoluble dans l'eau entre une feuille de recouvrement et l'âme en bois.
Bien que la résine d'urée soit particulièrement désirable comme colle et qu'elle soit par conséquent préférée pour ses propriétés qu'on n'a pas trouvées jusqu'à présent, au moins à un degré aussi prononcé, dans d'autres colles, il existe néanmoins d'autres colles, comme par exemple, les résines de phénol-formaldéhyde, qu'on peut utiliser lorsque l'emploi d'une pareille résine est admissible. D'autres résines, telles que les résines de mélamine, de furfural, de polyvinyle, et l'un quelconque des ciments de caoutchouc synthétique, tels que les "pliobond", "cycleweld", "réanite", etc. peuvent être utilisés.
Toutes les résines peuvent être employées dans des dissolvants tels que l'eau, l'alcool,l'acétone, etc.
La feuille qui constitue l'âme en bois et les feuilles de recouvrement asphaltées sont assemblées dans une presse à plaque chaude chauffée approximativement à 2600 F ou à une tem- péra.ture voisine, et sous une pression d'environ 200 livres par pouce carré. Dans ces conditions, la résine d'urée se trouve dans sa phase fusible et, si elle est solide, elle devient liquide, mais lorsqu'on continue à appliquer cette température pendant une durée de une à trois minutes, elle se transforme à l'état solide insoluble où elle s'interpose entre le papier et le bois
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sous forme d'une mince pellicule fortement adhérente à la fois au papier asphalté et à l'âme ou bois de placage.
Dans la presse à chaud, l'asphalte des feuilles de recouvrement est aussi liqué- fié par la température élevée et il est refoulé par la pression en contact intime avec les fibres et éventuellement dans les fibres du papier et dans les interstices des fibres de papier feutré. La colle fluide est aussi refoulée dans les interstices du papier, aussi bien que de l'âme en bois, de manière à assurer ainsi un bon assemblage du bois et du papier lorsque la colle fait prise et devient solide.
Le degré d'imprégnation des feuilles de papier avec l'asphalte est de préférence notable sinon complet. Par exemple, des feuilles de papier Kraft Fourdrinier de seize millièmes de pouce (0,4 mm) d'épaisseur et pesant quarante deux livres (19 Kg) par mille pieds carré (90 m2) avant asphaltage et quatre-vingt- quatre (38 Kg) par mille pieds après asphaltage, ont donné en- tière satisfaction dans l'exécution pratique de l'invention. On imprègne le papier calandré dans unemesure similaire. Ceci est considéré industriellement comme une saturation à cent pour cent du papier par l'asphalte.
Un degré d'imprégnation moindre n'offre pas d'inconvénients pour certains usages, comme par exemple s'il s'agit d'assurer la résistance aux effets de l'humidité, vu que la pression d'assemblage a pour effet sinon de faire pénétrer l'asphalte du moins d'en recouvrir les fibres du papier, et la colle insoluble empêche l'humidité qui peut passer à travers les feuilles de recouvrement de pénétrer dans le bois. Toutefois si l'on veut obtenir une grande résistance à l'abrasion superfi- cielle, un degré élevé d'imprégnation est préférable.
Si on le désire on peut employer un degré d'imprégnation moindre, par exemple une quantité insuffisante pour saturer la feuille. De même, si on le désire, l'une quelconque des résines
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ci-dessus mentionnées, telle qu'une solution aqueuse d'urée ou de phénol-formaldéhyde peut être utilisée non seulement comme colle, mais aussi comme agent d'imprégnation.
Lorsqu'on enlève la plaque ou le panneau composé de la presse, après que la colle a fait prise, l'asphalte contenu dans le papier se trouve à une température supérieure à son point de fusion et se durcit lorsque la température est suffisamment descendue. La colle à la résine agit comme un barrage qui tend à empêcher l'asphalte de pénétrer dans le bois et réciproquement, l'asphalte tend à agir comme un barrage pour empêcher la résine de pénétrer dans le papier traité.
De pareilles feuilles de papier saturées d'asphalte forment lorsqu'elles sont appliquées sur une âme en bois de placage, sur les faces opposées de ce dernier et lorsque l'as- phalte a fait prise, des surfaces extrêmement dures et rigides qui résistent fortement à l'abrasion. Elles n'absorbent pas l'humidité et ne sont donc pas sujettes à se gonfler comme cela se produirait si l'humidité pouvait pénétrer dans le papier, et elles peuvent empêcher efficacement la pénétration de l'humi- dité dans l'âme en bois.
La colle de résine constitue un barrage supplémentaire de chaque côté de l'âme en bois pour empêcher l'humidité d'at- te.indre celle-ci.
Une plaque ou un panneau composé pourvu d'une âme en .bois de placage recouvert de feuilles de papier mais dont le pa- pier n'est pas asphalté ni traité d'une autre manière suivant la présente invention se prêterait à l'attaque de l'humidité même si le papier était imperméabilisé conformément à la pratique courante appliquée dans la fabrication du papier qui comporte, en règle générale, l'emploi d'une colle de résine dans la pile à papier. Les papiers ordinaires sont plus ou moins résistants
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à l'humidité mais non imperméables à l'humidité.
L'invention porte sur une imprégnation du papier par l'asphalte ou une ma- tière équivalente ayant la propriété, lorsqu'elle a fait prise, de former un recouvrement imperméable pour les fibres de papier et produire entre les fibres du papier un fort cimentage qui résiste efficacement à l'humidité et possède néanmoins une flexi- bilité suffisante pour permettre le pliage de la plaque composée, comme par exemple dans la fabrication des boites et autres objets analogues, sans rupture du papier traité. L'asphalte confère aussi de la durété et de la flexibilité aux surfaces exposées de la plaque composée, et il empêche le déplacement des fibres de la surface et rend ces surfaces extrêmement résistantes à toute action qui tend à les écorner ou les peler.
Les feuilles de recouvrement en papier imprégné sont relativement rigides et élastiques et tendent à maintenir plane la plaque composée. Alors qu'une feuille de papier Kraft calandré tend naturellement à rester plane, même lorsqu'elle a été main- tenue enroulée longtemps, le Kraft Fourdrinier, lorsqu'on le déroule, tend à prendre une forme de rouleau. L'imprégnation du Kraft Fourdrinier maintient toutefois ce papier plat, et le fait ainsi agir sous ce rapport dans la plaque composée d'une manière semblable au Kraft calandré.
Un asphalte ou une matière imprégnée ayant les qualités désirables de l'asphalte est préférable. La matière doit présen- ter une température de fusion relativement élevée, plus élevée que la température de prise de la colle, elle doit être dure et conférer une surface lisse compacte aux feuilles de recouvrement en papier, avoir une bonne élasticité, présenter, si elle est fluide, une faible viscosité pour pénétrer facilement dans le papier et s'unir convenablement aux fibres de papier, et être insoluble dans l'eau. Elle doit aussi être inerte chimiquement dans la plaque composée et posséder des qualités préservatives
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pour empêcher le développement des bactéries.
Une plaque composée suivant l'invention est imperméable à l'eau et insensible aux effets de l'humidité lorsqu'elle est employée en construction. L'humidité ne peut pénétrer dans l'âme que par les bords, si les bords sont exposés. Les fibres des feuilles de papier imprégné ne peuvent absorber l'humidité, de telle sorte que les feuilles ont peu tendance à changer de di- mensions. La colle insoluble dans ].eau empêche 1-'humidité qui peut pénétrer dans une feuille de recouvrement légèrement impré- gnée d'atteindre l'âme pour en provoquer le gauchissement.
Les caractéristiques ci-dessus mentionnées empêchant le gauchissement et provoquant le durcissement superficiel, ap- pliquées au Kraft Fourdri-nier peuvent être utilisées pour le Kraft cylindré qu'on trouve moins facilement,en donnant les mêmes avantages;, et comme ce dernier présente une plus grande résistance à la traction, la plaque composée résultante aura une résistance à la traction supérieure à la plaque composée pour- vue de feuilles de recouvrement en Kraft Fourdrinier.
Sur la Fig. 4, la feuille de bois de placage indiquée en 34 présente des défauts 38, tels que des fentes ou des noeuds.
Une feuille de papier 36 est appliquée sur chaque face du bois de placage. Un papier Kraft ayant une prédominance des fibres dans un sens, comme celui produit à la machine à calandrer., est préférable. Toutefois un autre papier que le papier Kraft et notamment du papier fabriqué à la machine Fourdrinier peut être satisfaisant lorsque la résistance maximum n'est pas né- cessaire.
Le papier Kraft calandré est posé de telle manière que la direction des fibres dans chacune des faces est perpendi- culaire à la direction des fibres du bois de placage. Ainsi, on obtient un contreplaqué où la plus grande résistance des feuilles
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de papier se présente dans une direction transversale à l'axe de plus faible résistance du bois de placage et renforce celui-ci.
De même le bois de placage renforce les feuilles de papier.
La colle peut être appliquée soit au bois de placage soit au papier: Toutefois, si la colle est appliquée au bois, l'humidité peut être absorbée dans celui-ci particulièrement par les fentes et les fissures. De préférence, la colle est ap- pliquée au papier ou autre feuille fibreuse qui pourrait être employée comme recouvrement. On applique alors le papier immédia- tement sur le bois de placage, ou bien on le laisse sécher par- tiellement. Si on le désire le papier peut aussi être complète- ment séché et réenroulé pour être employé ultérieurement. Une pellicule séparée de colle sèche telle que le "Tego" peut aussi être employée. Evidemment les résultats sont meilleurs lorsqu'il y a moins de dissolvant dans la colle, car il y a moins d'humidi- té absorbée par le bois et le papier.
Le dissolvant doit compor- ter moins de 10 livres (4,5 Kg) de dissolvant par 1000 pieds carrés (90 m2) de surface couverte pour obtenir les meilleurs résul- tats dans certaines planches. Si le papier est complètement séché, la chaleur, comme celle produite dans une presse à chaud,, a pour effet.de rendre la colle visqueuse de manière qu'elle puisse être appliquée au bois de placage.
Tout adhésif ordinaire, tel que les colles animales ou d'amidon, les compositions asphaltiques, ou diverses résines thermoplastiques ou thermo-durcissantes, comme celles mentionnées précédemment, peut être employé. Il est préférable d'utiliser une résine, telle qu'une solution aqueuse ou alcoolique d'urée-formal- déhyde ou de phénol-formaldéhyde étendue ou non de farine.'
Les faces du papier peuvent être imprégnées dans une mesure limitée ou être complètement saturées d'asphalte ou de l'une des résines ordinaires mentionnées précédemment. Toutefois, lorsqu'on désire une plaque robuste quoique peu coûteuse, il est
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préférable d'employer un papier Kraft cylindré non saturé, lisse, auquel on applique un mince recouvrement superficiel de l'une des colles précitées.
Ainsi, le papier consolide le bois de placage et masque en même temps toutes les imperfections de ce dernier.
La pression employée dans le dispositif représenté sur les Figs. 1 à 4 est normalement une faible pression, notam- ment, une pression d'environ 200 livres (90 Kg) par pouce carré (6,25 em2) telle que celle utilisée dans la fabrication du bois de placage où il suffit que la pression soit assez élevée pour assurer un bon cimentage entre les lames du bois de placage.
Une autre variante de l'invention consiste à employer une haute pression, notamment, une pression voisine de 1500 livres (675 Kg) par pouce carré (6,25 cm2). Si l'on utilise la haute pression et si une feuille de support renfermant un pourcentage élevé de résine est introduite entre les lames alternées du bois de pla- cage, aucune opération séparée de collage n'est nécessaire, vu qu'un excès de résine s'écoule des feuilles de support. De même, on peut appliquer une face de papier externe sur la face exté- @ieure du panneau. En d'autres termes, cette variante ressemble à celle représentée sur la Fig. 2 mais où la colle de résine entre les lames de bois de placage est remplacée par une feuille de support contenant de la résine.
Un procédé de fabrication de plaque à haute pression consiste à conreplaquer trois lames de bois et à introduire entre ces lames une feuille de papier saturée ou à peu près sa- turée de résine. Des recouvrements externes en papier sont de préférence appliqués de part et d'autre du panneau. Le nombre de lames de bois de placage et de feuilles-support fibreuses ou en papier peut varier suivant la destination.
On peut recommander de constituer chaque feuille d'un
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papier légèrement feutré, de la nature d'un papier buvard, dur, compressible, absorbant et d'une épaisseur se rapprochant de celle d'une feuille de bois de placage sans devoir nécessaire- ment lui être égale. Chaque feuille-support est imprégnée d'une matière d'imperméabilisation pour les lames de bois, comme, par exemple, une résine artificielle ainsi qu'il a été mentionné pré- cédemment. Par exemple, une feuille-support contenant une résine phénolique a donné de bons résultats, la feuille de l'épaisseur ci-dessus indiquée contenant 40% de résine, c'est-à-dire que 100 livres (45 Kg) de feuille de papier contenaient 40 livres (18 Kg) de résine.
La feuille de papier peut contenir plus de résine, mais pour de nombreux usages on a trouvé qu'il n'était pas nécessaire d'employer une plus grande quantité de résine.
La teneur en résine peut évidemment, être réglée pour répondre à des conditions spéciales que doit remplir la plaque suivant l'invention.
Dans le cas où il est fait usage d'un plus faible pour- centage de résine, la quantité de résine peut être trop faible pour saturer la feuille-support même lorsque la feuille est com- primée. Dans ce produit il n'y a pas d'excès, ou pas un excès suffisant, de résine s'écoulant de la feuille fibreuse pour donner un bon collage, de telle sorte qu'il sera nécessaire d'appliquer un recouvrement superficiel séparé tant sur la feuille fibreuse que sur le bois de placage. De préférence, on appliquera le recouvrement sur la feuille fibreuse plutôt que sur le bois de placage, en vue d'éviter que les fibres du bois ne puissent se dresser.
Ce procédé de fabrication du produit comprend l'opération du recouvrement additionnel, mais la quan- tité totale de résine employée à la fois'pour l'imprégnation et le recouvrement peut être moindre que dans le cas de l'imprégna- tion seule tout en produisant encore une plaque à face de résine dure. Les résines pour l'imprégnation partielle et pour le re-
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couvrement peuvent,si on le désire, être différentes. Par exemple on peut employer une solution aqueuse d'urée-formaldéhyde comme agent d'imprégnation et une solution de mélamine-formal- déhyde comme recouvrement superficiel ou comme colle. La quantité de résine employée dans l'imprégnation partielle peut dépendre entièrement du degré de dureté qu'on désire donner à la surface de la plaque.
Pour Inexécution de la plaque imprégnée composée on assemble les feuilles de bois de placage sèches ouvertes ou non imprégnées avec des feuilles-support intercalaires sèches, les feuilles étant superposées et une feuille-support se trouvant sur le fond de la pile tandis qu'une autre feuille-support est placée sur le sommet de la pile, si la plaque doit présenter des surfaces lisses exposées à la résine. La pile est disposée entre les plaques chauffées d'une presse, dont les plaques présentent des surfaces plates lisses ou polies si les surfaces exposées de la pile doivent être plates et doivent aussi avoir un aspect lisse et poli.
Les plaques chauffées sont alors amenées contre la pile et la pression est maintenue pendant un temps suffisant pour que la résine contenue dans les feuilles-support devienne fluide afin de pouvoir pénétrer dans les couches de bois de placage et finalement faire prise ou se transformer à l'état insoluble. On comprendra que la résine de la feuille- support s'y trouve, avant l'application de la chaleur et de la pression, dans son stade intermédiaire ou fusible. Sous l'ac- tion combinée de la chaleur et de la pression de la presse, la résine contenue dans les feuilles-support se fond ou se liquéfie et une quantité suffisante est forcée de s'écouler ou est exprimée des feuilles de support pour être refoulée dans le bois en con- tact intime avec les feuilles-support.
La température à laquelle la pile est soumise dans la presse dépend de la nature de la résine et de la température à
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laquelle celle-ci devient fluide et à laquelle elle est finale- ment amenée dans son troisième et dernier stade d'infusibilité permanente. Pour une résine phénolique à une pression de quinze cents livres par pouce carré ou davantage, une température d'ap- proximativement trois cent cinquante degrés Fahrenheit pourra généralement convenir, cette température et cette pression étant maintenues pendant un temps suffisamment long pour permettre la pénétration des lames de placage et la solidification de la ré- sine dans les lames ou couches et les feuilles-support.
Pour as- surer l'imprégnation et le collage d'une plaque composée, de lames de bois d'une épaisseur de un vingtième de pouce, il est avanta- geux de maintenir une pression de quinze cents livres et une température de trois cents degrés Fahrenheit pendant quinze minutes. Pour des bois de placage formés de cinq lames d'un vingtième de pouce d'épaisseur, la même température et la même pression sont maintenues pendant vingt cinq minutes. Ces tempé- ratures pressions et intervalles de temps sont variables et dé- pendent entre autres choses de la nature de la résine et du nom- bre de piles dans la pressée La feuille-support actuellement utilisée renferme une résine qui fait prise en dix minutes ap- proximativement à une température de trois cent cinquante degrés Fahrenheit.
La haute pression indiquée ci-dessus a pour effet im- portant de rendre compactes ,les feuilles -. support et, dans-'une mesure moindre, les lames ou couches du bois de placage, de telle sorte que les fibres des feuilles de support sont refoulées en liaison intime avec les fibres des lames du bois de placage de manière à occuper les vallées entre les nervures formées par les fibres des lames de placage. La compression de l'ensemble assure une réduction de l'épaisseur de 50% approximativement dont la majeure partie se produit dans les feuilles-support tendres et compressibles dont le volume se réduit probablement de 75% ou
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davantage.
La compression de la feuille-support augmente sa teneur en résine de manière à dépasser le point de saturation, de telle sorte qu'une certaine quantité de résine est disponible pour l'imprégnation ou la pénétration des lames ou couches de bois de placage. Ainsi, un panneau ou une plaque établi de cette manière et comportant trois lames de bois de placage et quatre feuilles-support se rapproche comme résistance et rigidité d'un panneau ou une plaque à sept lames ou couches de bois de placage.
Il est clair qu'on obtient une nouvelle plaque ou panneau qu'on peut employer efficacement et économiquement pour remplacer les bois d'oeuvre ou le contreplaqué dans tous les types de construction ou de bâtiments. En d'autres termes, le matériau suivant l'invention peut être employé partout pour remplacer des constructions en bois d'un prix plus élevé de 100%.
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