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PROCEDE ET APPAREIL POUR LA FABRICATION DE PANNEAUX EN FIBRES DE BOIS.
On a déjà proposé plusieurs procédés pour la fabrication,. à par- tir de fibres de bois obtenues par des méthodes différentes, de panneaux mou- lés convenant pour des applications diverses dans les constructions et pour des buts fonctionnels ou d'ornement dans l'ébénisterie..
La plupart des panneaux obtenus par les procédés de fabrication connus jusque ici présentent l'inconvénient que leur résistance intrinsèque ne s'accompagne pas d'un aspect et d'un fini tels qu'on puisse les utiliser directement,surtout dans des buts décoratifs dans l'ameublemenet etl'aménage- ment d'intérieurs.
La demanderesse a constaté qu'il est possible dobtenir, à par- tir de matières ligneuses de rebut, des panneaux attrayants en fibres lig- neuses, à propriétés mécaniques élevées, pouvant être utilisés directement sans traitements ultérieurs.
Cette invention prévoit un procédé et un appareil pour la fabri- cation de tels panneaux.
Le procédé suivant l'invention consiste essentiellement à mouler la surface des panneaux à chaud dans une presse multiple comportant des pla- ques métalliques façonnées.
L'invention est plus particulièrement utile, pour la fabrication de panneaux en matière ligneuse de rebut, de préférence des résidus de cellu- lose provenant de la mise-en oeuvre d'autres procédés, tels que, par exemple, les résidus de l'extraction du tannin du bois de châtaigniers.
Suivant l'invention, on moule les panneaux humides de fibres lig- neuses, obtenus par le traitement de matière ligneuse de rebut, dans une pres- se qui leur confère une surface moulée polie, les panneaux pouvant ainsi être
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utilisés directement sans aucun traitement ultérieur.
On obtient les panneaux humides en subdivisant d'abord le bois en fragments à l'aide d'un concasseur, tel qu'il est employé pour la produc- tion de la cellulose, qui coupe le bois en direction parallèle à l'axe lon- gitudinal des fibres, et en le traitant ensuite dans des chaudières pour ex- traire le tannin. On traite la matière ligneuse épuisée à chaud avec un mé- lange de monosulfite de sodium et de carbonate de sodium pour sa neutralisa- tion et pour permettre une faibleattaque de la lignine dans la matière végé- tale, en limitant l'élimination de l'hémicellulose, servant de liant pour les panneaux à fabriquer, à 20% à 30% environ par rapport au poids total de ma- tière végétale et, ce qui est essentiel, sans détruire les fibres.
On a trouvé convenable d'utiliser les proportions suivantes de mélange, basées sur la quantité de bois anhydre : monosulfite de sodium 7% carbonate de sodium 0,7%
On désagrège la matière traitée chimiquement dans un moulin à bar- res et on sélectionne les fibres en vue d'assurer une uniformité suffisante de leurs dimensions. On amène alors les fibres dans une suspension aqueuse se com- posant de 2% de bois anhydre et 98% d'eau, et on traite dans une presse à fond perforé pour produire des panneaux humides, que l'on introduit dans une pres- se à étages multiples réchauffés, dans laquelle les panneaux sont moulés en leur forme finale.
L'invention vise également une presse multiple particulière, com- portant des plateaux multiples réchauffés à la vapeur, à la surface inférieu- re desquels sont appliquées les plaques façonnées de moulage. Les plaques peu- vent être en aluminium et être assujetties au. moyen de cornières qui les fixent à leur plateau chaud respectif pour les empêcher de s'affaisser dans la pres- .se.
Un bois de châtaignier, dont la teneur en humidité naturelle est de 45%, a été traité pour extraire 0,15% environ d'acide tannique, la matière ligneuse épuisée ayant été transformée en panneaux comme mentionné ci-dessus.
Des panneaux moulés à une dimension de 3,05 mètres x 1,30 mètre avec une épaisseur de 2 à 7 millimètres ont présenté une charge de rupture de 250 à 300 kilos par centimètre carré. Le poids spécifique des panneaux est de 0,850 à 1,100. 3 kilos de'bois ont donné 1 kilo de panneau fini.
Le dessin ci-joint montre, à titre d'exemple non limitatif, la presse chaude à étages multiples et des plaques métalliques façonnées pour ladite presse.
La Fig. 1 est une vue frontale de la presse ;
Les Figs. 2 et 2a sont des vues détaillées montrant la connexion d'une plaque façonnée à son plateau chaud respectif, et les Figs. 3, 3a, 4,4a et 5,5a sont des élévations et des sec- tions partielles correspondantes de réalisations de plaques façonnées.
La presse multiple chaude représentée à la Fig. 1 comprend un châssis 1 et des pistôns hydrauliques 2 pour soulever le plateau 3. 4 in- diq,ue les plateaux chauds, auxquels les plaques façonnées 5 sont fixées au moyen de cornières 6 et de boulons 7. Les cornières 5, 6 fixées aux plateaux chauds et aux.plaques façonnées, empêchent l'affaissement des plaques lors- que la presse est ouverte. 8 indique les tubes de vapeur pour réchauffer les plateaux 4.
Les plaques métalliques 5 sont façonnées en vue de conférer aux panneaux la forme désirée. La Fig. 4 montre une plaque métallique façonnée pour fabriquer des panneaux à rainures 9 en arc de cercle à grand rayon de courbure , la Fig. 4 montre une plaque pour fabriquer des panneaux à losanges.
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Dans la plaque, les losanges 10 sont gravés pour former un fond enfoncé à pa- rois latérales inclinées, par exemple, d'un angle de 60 par rapport à la verticale.
La Fig. 5 montre une plaque métallique à nervures 11 pour fabri- quer des panneaux à rainures en forme de coin avec un angle, par exemple, de 100 .
La presse multiple suivant l'invention présente la caractéristi- que particulière que les plaques sont appliquées à la face inférieure du pla- teau chaud. Il n'est pas essentiel que les plaques métalliques soient en acier inoxydable. Les.plaques peuvent être établies, par exemple, en aluminium.
Les panneaux obtenus présentent tous uniformément le même poids spécifique et peuvent être établis en matière non imperméabilisée, paraffi- née ou imperméabilisée. Leurs propriétés physiques et extérieures sont parfai- tement uniformes grâce à la fabrication dans la presse spéciale décrite ci- dessus. Le traitement superficiel stabilise considérablement les panneaux et rend superflu tout traitement mécanique ultérieur, le panneau se maintenant indéfiniment poli et élastique.
Il demeure bien entendu que le procédé et l'appareil suivant 1' invention peuvent être modifiés selon les exigences, sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé pour la fabrication de panneaux en fibre ligneuse, ayant une surface moulée et pouvant être utilisés directement dans les cons- tructions et pour la décoration, consistant à mouler à chaud des matières ligneuses de rebut en forme de panneaux humides dans une presse, en leur con- férant une surface polie moulée qui rend les panneaux utilisables directe- ment sans aucun traitement ultérieur.
2. - Procédé comme revendiqué sous 1, caractérisé en ce que pour obtenir les panneaux humides on réduit le bois en fragments, tout en mainte- nant une longueur suffisante des fibres, on traite dans des chaudières,pour extraire le tannin, lorsque le bois est du bois de châtaignier ou un autre bois contenant du tannin, on traite successivement la matière ligneuse épui- sée à chaud avec un mélange de monosulfite de sodium et de carbonate de so- dium pour sa neutralisation et pour permettre une faible attaque de la ligni- ne contenue dans la matière végétale, on désagrège dans un moulin à barres, on sélectionne les fibres en vue d'assurer une uniformité sensible de leurs dimensions, on les amène dans une suspension aqueuse et on les traite dans une presse à fond perforé pour obtenir les panneaux humides.
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PROCESS AND APPARATUS FOR THE MANUFACTURING OF WOOD FIBER PANELS.
Several methods of manufacture have already been proposed. from wood fibers obtained by different methods, molded panels suitable for various applications in construction and for functional or ornamental purposes in cabinet making.
Most of the panels obtained by the manufacturing processes known heretofore have the disadvantage that their intrinsic resistance does not match an appearance and a finish such that they can be used directly, especially for decorative purposes in furnishings and interiors.
The Applicant has found that it is possible to obtain, from waste woody materials, attractive panels of lig fibers, with high mechanical properties, which can be used directly without further treatment.
This invention provides a method and apparatus for the manufacture of such panels.
The process according to the invention consists essentially in molding the surface of the panels while hot in a multiple press comprising shaped metal plates.
The invention is more particularly useful for the manufacture of boards of waste wood material, preferably cellulose residues resulting from the practice of other processes, such as, for example, the residues of wood. extraction of tannin from chestnut wood.
According to the invention, the wet panels of lign fibers, obtained by the treatment of waste woody material, are molded in a press which gives them a polished molded surface, the panels thus being able to be molded.
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used directly without any further processing.
Wet panels are obtained by first subdividing the wood into fragments using a crusher, such as is employed for the production of cellulose, which cuts the wood in a direction parallel to the axis lon - gitudinal of fibers, and then processing it in boilers to extract the tannin. The hot depleted woody material is treated with a mixture of sodium monosulphite and sodium carbonate to neutralize it and to allow a low attack of lignin in the plant material, limiting the removal of the lignin. hemicellulose, serving as a binder for the panels to be manufactured, at about 20% to 30% relative to the total weight of plant material and, what is essential, without destroying the fibers.
It has been found suitable to use the following mixing proportions, based on the amount of anhydrous wood: sodium monosulfite 7% sodium carbonate 0.7%
The chemically treated material is broken up in a bar mill and the fibers are selected to ensure sufficient uniformity of size. The fibers are then fed into an aqueous slurry consisting of 2% anhydrous wood and 98% water, and treated in a perforated bottom press to produce wet panels, which are introduced into a press. reheated multistage, in which the panels are molded into their final shape.
The invention is also directed to a particular multiple press, comprising multiple steam-heated platens, to the lower surface of which the shaped mold plates are applied. The plates can be made of aluminum and be secured to the. by means of angles which fix them to their respective hot plates to prevent them from sagging in the pressure.
A chestnut wood, with a natural moisture content of 45%, was treated to extract about 0.15% tannic acid, the spent woody material having been made into panels as mentioned above.
Panels molded to a dimension of 3.05 meters x 1.30 meters with a thickness of 2 to 7 millimeters exhibited a breaking load of 250 to 300 kilograms per square centimeter. The specific weight of the panels is 0.850 to 1.100. 3 kilos of wood gave 1 kilo of finished panel.
The accompanying drawing shows, by way of non-limiting example, the multi-stage hot press and shaped metal plates for said press.
Fig. 1 is a front view of the press;
Figs. 2 and 2a are detailed views showing the connection of a shaped plate to its respective hot plate, and Figs. 3, 3a, 4.4a and 5.5a are elevations and corresponding partial sections of embodiments of shaped plates.
The hot multiple press shown in FIG. 1 comprises a frame 1 and hydraulic pistons 2 for lifting the plate 3. 4 indi- cates the hot plates, to which the shaped plates 5 are fixed by means of angles 6 and bolts 7. The angles 5, 6 fixed to the hot plates and shaped plates, prevent the plates from sagging when the press is open. 8 indicates the steam tubes to heat the trays 4.
The metal plates 5 are shaped to give the panels the desired shape. Fig. 4 shows a metal plate shaped to manufacture panels with grooves 9 in an arc of a circle with a large radius of curvature, FIG. 4 shows a plate for making diamond panels.
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In the plate, the diamonds 10 are engraved to form a recessed bottom with inclined side walls, for example, at an angle of 60 from the vertical.
Fig. 5 shows a ribbed metal plate 11 for making wedge-shaped grooved panels with an angle, for example, of 100.
The multiple press according to the invention has the particular characteristic that the plates are applied to the underside of the hot plate. It is not essential that the metal plates are made of stainless steel. The plates can be made, for example, of aluminum.
The panels obtained all have the same specific weight uniformly and can be made of non-waterproof, waxed or waterproof material. Their physical and external properties are perfectly uniform due to the manufacture in the special press described above. The surface treatment considerably stabilizes the panels and eliminates any subsequent mechanical treatment, the panel remaining indefinitely polished and elastic.
It remains of course that the method and apparatus according to the invention can be modified according to requirements, without departing from the scope of the invention.
CLAIMS.
1. A process for the manufacture of wood fiber boards, having a molded surface and suitable for direct use in buildings and for decoration, consisting in hot molding waste woody material into the form of wet boards in a press , giving them a molded polished surface that makes the panels usable directly without any further processing.
2. - Method as claimed in 1, characterized in that to obtain the wet panels, the wood is reduced to fragments, while maintaining a sufficient length of the fibers, it is treated in boilers, to extract the tannin, when the wood is chestnut wood or another wood containing tannin, the hot-depleted woody material is successively treated with a mixture of sodium monosulphite and sodium carbonate to neutralize it and to allow weak attack of the ligni - not contained in the plant material, we disintegrate in a bar mill, we select the fibers in order to ensure a significant uniformity of their dimensions, we bring them in an aqueous suspension and we treat them in a perforated bottom press for get the panels wet.