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PROCEDE DE FABRICATION DE BOIS RECONSTITUE ET DISPOSITIFS POUR SA MISE EN
OEUVRE.
La présente invention est relative à un procédé de fabrication de bois artificiel. plus précisément de bois reconstitué, en pâte moula- ble, plaques, feuilles de placage et analogues destinéés à la réalisation de meubles, parties de meubles de toutes espèces, éléments de construction, tels que revêtements de parquets. lambris., portes, etc., chambres et armoires frigorifiques. jouets et tous objets pour lesquels le bois est habituelle- ment employé.
Le procédé suivant l'invention permet l'utilisation économique de résidus provenant du travail du Dais, tels que sciure, copeaux et au- tres déchets, pour produire un matériau consistant en du bois reconstitué possédant aussi bien une solidité et une imperméabilité à l'eau élevées que les qualités propres au bois, spécialement eu égard à son façonnage, sans en présenter les inconvénients.
Pour empêcher le bois de "travailler", spécialement sous l' influence des agents atmosphériques on fabrique d'ordinaire du contre- plaqué composé de fines couches de bois collées l'une sur l'autre de façon telle que le sens des fibres ligneuses d'une couche forme un angle de 90 avec celles d'une autre couche immédiatement voisine.
On connaît également un procédé consistant à soumettre des dé- chets de bois. avec ou sans adhésifs, à une forte pression pour former ain- si des plaques. Il pressente toutefois l'inconvénient d'écraser les différentes particules ligneuses au point d'altérer leur structure cellulaire et de donner un matériau extrêmement dur, entièrement dépourvu des qualités ,essentielles du bois.
Les plaques obtenues d'une façon équivalente avec emploi de résines ou matières analogues présentent l'inconvénient de ne pouvoir être mises en oeuvre avec les instruments et machines usités habituel-
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lement dans le travail du bois ou d'émousser rapidement les outils.
L'invention a pour objet de remédier aux inconvénients susmen- tionnés, en permettant de réaliser, au moyen d'une nouvelle pâte de bois reconstitues des plaques et objets les plus divers, se caractérisant es- sentiellement par une solidité et une imperméabilité à l'humidité élevées, par un excellent comportement au collage, par une bonne ouvraison à l'ai- de des outils et machines usités dans l'industrie du bois, de même que par une inaltérabilité de forme absolue.
Suivant l'invention, la pâte ou masse moulable de bois recons- titué est constituée de déchets de bois, par exemplesciure, ou copeaux, brindilles de bois ou analogues réduits de façon convenable, de craie, de chaux éteinte, de plâtre, de farines de graminées, de colle, de caillebotte et/ou de plasma sanguin et éventuellement d'eau. Ces matières sont intimement mélangées entre elles, puis mises en oeuvre suivant les besoins.
Dans une forme de réalisation avantageuse du procédé selon l' invention., les déchets de bois sont soumis, en présence d'acides inorga- niques, à une hydrolyse préalable qui a pour effet de dilater les cellules ligneuses, afin que les substances d'encollage puissent pénétrer plus pro- fondément dans ces dernières, ainsi que dans les cavités intercellulaires, ce qui réalise une meilleure agglutination.
Ensuite, la masse ligneuse ainsi traitée est mêlée à sec, da@s @ tambour mélangeur, à des produits d'addition d'espèce minérale, tels que.. par exemple, du plâtre, du kaolin, de la baryte, de l'asbreste et analogues., Le mélange est mis finalement dans une émulsion ou solution de colle à la caséine, obtenue, par exemple, en ajoutant à de la caséine, des alcalins, soit des alcalino-terreux et/ou des sels à réaction alcaline, tels que des mono- ou biphosphates.
Pour cette préparation à base de caséine, on peut éventuellement utiliser des alcali- silicates à réaction alcaline,
Suivant le résultat à obtenir, on ajoute à la solution d'encol- lage divers produits additionnels, par exemple, des moyens de conserva- tion destinés à empêcher la moisissure ou la décomposition éventuelles, comme, par exemple, de l'acide benzoïque, de l'acide salicylique, du camphre. du thymol, des composés à base de bore, ou analogues. On peut également ajouter des ignifuges et/ou des insecticides, fongicides et autres produits anti- parasites. A la rigueur, la solution d'encollage est additionnée de liants.
Pour obtenir une certaine imperméabilisation et des surfaces d'un plus bel aspect, on ajoute éventuellement de la cire et des matières analogues.
Pour réaliser une coloration homogène du produit fini, on peut également incorporer à la solution ou à l'impulsion d'encollage des colorants miné- raux ou organiques.
La mise dans la solution émulsion d'encollage des particules, éventuellement ouvertes. de déchets de bois, s'effectue progressivement avec brassage ou malaxage constants à température ordinaire. Le malaxeur ou le tambour mélangeur sont maintenus en marche jusqu'à ce qu'on obtien- ne une masse pâteuse et homogène qui ensuite peut mise en forme et ouvrée de la façon décrite ci-après.
A la place de colles à la caséine ou simultanément avec elles, on peut utiliser-des produits donnant des colles ou adhésifs, en prenant pour base des matières synthétiques polymérisables,, des produits de poly- condensation et/ou des produits de polyaddition.
On a constaté, quant à la qualité du produit final. que d'ex- cellents résultats sont obtenus en faisant intervenir la polymérisation, la polycondensation ou la polyaddition dans le processus de fabrication de la masse de bois reconstitué, c'est-à-dire en ajoutant, aux déchets li- gneux divisés et éventuellement préparés. les composés de départ en question qui, éventuellement, par un traitement approprié, se polymérisent, se condensent ou s'ajoutent en longues chaines moléculaires, réalisant ainsi la cohésion souhaitable.
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Dans la forme de réalisation subséquente du procédé, la masse brute obtenue de la manière décrite ci-avant peut être mise en oeuvre de façon quelconque. On peut la presser dans des formes dont le moulage est extrait après un certain temps pour être mis à sécher.
La masse est réduite en plaques ou feuilles de grandeurs et d'épaisseurs variées, par exemples en la mettant dans des formes appropri- ées, comportant éventuellement,, pour obtenir une face lisse, une plaque de verre ou de tôle, ou une feuille de matière synthétique ou analogue.
Avantageusement on produit des plaques de grandes dimensions en réalisant des bandes continues de pâte de bois reconstitué, subdivi- sées éventuellement à longueurs déterminées.
A cet effet, un moyen de pression agissant de façon continue ou discontinue comprime la pâte dans des mâchoires.. consistant éventuellement en une pai- re de cylindres; la pâte ainsi laminée se dépose sur des supports amenés sous lesdites mâchoires.
La masse de bois reconstitué, à laquelle la forme voulue a été donnée, est séchée à la température ordinaire, entre 15 et 50 , opération qui exige un certain temps. Cette durée peut être réduite, suivant l' invention. en disposant les objets à sécher dans des chambres où règnent une température d'environ 70 à 90 C et une atmosphère saturée d'humidité.
L'humidité ambiante est nécessaire pour que le séchage des objets s'effectue de l'intérieur vers l'extérieur, et que la masse ne se raidisse ni se durcisse superficiellement; les couches intérieures possédant encore une certaine humidité, l'évaporation de celle-ci serait entravée par le durcissement superficiel.
La présente invention a encore pour objet un dispositif complétant le procédé de fabrication de la pâte et permettant d'obtenir des bandes continues pour la réalisation de bois reconstitué en plaques ou en feuilles.
La masse pâteuse est placée dans le réceptacle d'une installation de pressurage et, à l'aide d'un plateau compresseur comportant des ouvertures pour l'échappement de l'air d'une vis sans fin ou analogue, est amenée entre deux rouleaux opposés, horizontaux et déplaçables l'un par rapport à l'autre, qui laminent la masse en une bande continue. Celle-ci arrive, en passant par un organe de guidage,, sur des plaques portantes amenées sous ladite installation par une courroie transporteuse. La bande est divisée à la longueur correspondant à celle des plaques portantes. Avatageu- semeit les rouleaux sont munis, l'un d'un râcloir fixe, l'autre d'un râcloir mobile maintenu par une tige sous l'effet d'un contre-poids dépla- gable.
Les plaques de bois reconstitué, lorsqu'elles ont acquis une certaine fermeté, sont étagées sur des grilles et introduites dans un séchoir, où l'air circulant sous l'action de ventilateurs est humidifié par de l'eau ou de la vapeur. Au moyen de dispositifs de réglage appropriés, la température, de préférence entre 70 et 90 C, l'humidité et la pression de 2'aira en circulation sont maintenues constantes.
Quelques modes de fabrication de bois reconstitué sont donnés ci-après, à titre d'exemples n'ayant aucun caractère limitatif. spécialement quant aux indications numériques de quantité et température. Il est évident, en effet, que bien des modifications peuvent y être apportées, comme il est d'usage, par tout technicien, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
Exemple n l.
On ajoute, en poidsa 300 parties de sciure à 100 parties de plâtre et à 100 parties de craie; l'ensemble est mélangé intimement. D'autre part, on mêle 100 parties de colle à 525 parties d'eau et on ajoute, par fractions égales;, 335 parties du premier mélange.
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La masse homogène ainsi obtenue est mise en formes ou, au moyen de machines appropriées, en bandes continues de largeur et d'épaisseur déterminées et débitées en plaques.
Les plaques de bois reconstitué sont mises dans un séchoir et soumises à une température maintenue entre 15 et 50 C.
Sur les plaques séchées on peut coller, d'un ou des deux côtés, des couches de bois de placage.
Exemple n 2
A 150 parties. en poids, de sciure, on ajoute et mélange convenablement 50 parties de plâtre, 50 parties de craie et 50 parties de farine de graminée.
Dans un mélangeur, à une solution composée de 50 parties de colle et de 135 parties d'eau, on met la masse obtenue comme indiqué ci-avant et on procède au mélange intime.
Au lieu de colle à froid, on peut employer, en quantités correspondantes, de la caillebotte et/ou du plasma sanguin, éventuellement avec addition de chaux éteinte.
La masse aini obtenue est mise dans des formes appropriées pour la réalisation de meubles ou parties de meubles.
Les formes sont ensuite disposées dans un séchoir qui éventuel- lement est pourvu d'un dispositif à rayonnement de chaleur.
Le produit retiré de la forme est travaillé, teinté et poli comme le bois.
Exemple n 3
Avec brassage, 100 parties, en volume, de déchets de bois amenuisés au marteau-pilon sont aspergées de 2 parties d'acide chlorhydrique diluée par exemple à 1%. On laisse reposer l'ensemble pendant 24 heures au moins. Après achèvement du processus d'hydrolyse préalable qui a pour effet d'ouvrir les cellules ligneuses, dans un cylindre mélangeur mû d'un mouvement continu, on ajoute aux déchets de bois traités 4 parties d'une matière minérale, par exemple, de plâtre, kaolin, baryte, asbeste ou analogues.
L'ensemble est placé dans une solution de colle préalablement préparée et consistant volumétriquement en 8 parties de caséine et de 42 parties d'eau et dans laquelle ont été incorporées 4 parties de potasse caustique et une certaine quantité appropriée d'un neutralisant, par exemple, du carbonate de magnésie ou de calcium.
Avant ce traitement, on peut ajouter à la solution de colle, selon les besoins et pour régulariser la composition à obtenir, des liants des moyens de conservation. des ignifuges, des insecticides et anti-parasites.
Afin d'obtenir une coloration, dans la masse, du matériau, des colorants minéraux et organiques nécessaires sont incorporés à la solution de colle.
Pour assurer l'imperméabilisation à l'eau du matériau et donner à son extérieur un bel aspect, une addition de minimes quantités de cire ou produits analogues donne de bons résultats.
Egalement à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation d'un dispositif pour l'exécution de feuilles de bois reconstitué et d'une installation de séchage, selon l'invention, est décrite ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe verticale d'un dispositif pour la confection de feuilles de bois reconstitué, et
La figure 2 est une vue en coupe verticale d'une installation
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de séchage.
Le dispositif pour la réalisation par expression de feuilles de bois reconstitué (fig.l) comporte un réceptacle 1 .ferme à sa partie supé- rieure par un couvercle 2 pivotant autour d'une charnière 3, maintenu en position fermée par des boulons 4 et pourvu centralement d'une ouverture taraudée 5 pour le passage d'une tige filetée 7 munie, à son extrémi- té extérieure au récipient 1, d'une manivelle 6, l'autre extrémité tourillon- nant dans un plateau de compression 8, de préférence en forme de toit et gar- ni d'alésages 9 pour l'échappement de l'air.
A la partie inférieure du ré- ceptacle 1, sont logés deux cylindres 10 et Il. horizontaux et déplaçables l'un par rapport à l'autre. afin de faire varier l'épaisseur de la masse ex- primée
Deux plaques de guidage 12 et 13, s'articulant avec charnière au réceptacle 1, dirigent la masse vers les cylindres 10 et 11. Un guide 14 disposé sous ces derniers laisse glisser la bande exprimée par les cylin- dres sur des plaques portantes amenées par une courroie transporteuse. Deux raclettes 15 et 16 empêchent la masse d'adhérer aux cylindres 10 et 11. La raclette 15 est fixe; la raclette 16 est maintenue élastiquement en place à l'intervention d'une tige 17 sur laquelle est monté à coulisse un contre- poids 18.
L'installation de séchage (fig.2) peut être disposée dans une ou plusieurs chambres. Ces chambres comportent de préférence, des murs de maçonnerie recouverts d'un enduit hydrofuge, une toiture épaisse dans la- quelle sont ménagées des cavités circulaires pour des ventilateurs et un sol ferme à aire plane et avec drainage intérieur. Des rails, avec inclinai- son vers la sortie de la chambre, sont disposés sur le sol et fixés par bétonnage. Comme isolant thermique, une couche de scories sèches ou un béton maigre de lave ou de scories garnissent la toiture.
Dans le plafond de chacune des chambres sont disposés plusieurs ventilateurs de circulation d'air a et des éléments de chauffage b, munis de raccordements pour vapeur et pour eau de condensation et pouvant être utilisés aussi bien pour de la vapeur d'échappement que pour de la vapeur 'à basse ou à haute pression.
Il est également possible de prévoir un chauffage électrique ou au mazout.
Le long de la chambre s'étend une tuyauterie de pulvérisation c pour l'humidification de l'air de séchage par vapeur ou par brouillard.
Pour la pulvérisation de l'eau, on peut utiliser éventuellement divers appareils, spécialement ceux qui produisent une dispersion en très fines gouttelettes.
Pour régulariser la circulation du mélange d'air et de vapeur, la canalisation d'amenée d'air frais et celle d'évacuation d'air sont munies respectivement d'un clapet d et e.
Le clapet d pour l'admission de l'air frais est combiné à un dispositif de régulation f. Le clapet d'évacuation d'air e fonctionne automatiquement sous l' action de la-pression intérieure. Un psychromètre g, avec mesureur de la température d'humidification et d9assèchement, sert à maintenir une température de séchage constante aux environs de 90 C.
Les portes de fermeture des chambres consistent, de préférence, en une solide construction métallique à paroi extérieure en tôle noire et à paroi intérieure en aluminium, avec interposition d'une couche isolante de laine de verre.
Dans le séchoir, l'air se meut suivant un cycle fermé et sous l' action des ventilateurs giratoires a, est dirigé vers la tuyauterie de pulvérisation c, où il est saturé d'eau ou de vapeur, et circule parmi les grilles empilées supportant les feuilles de bois reconstitué en retournant vers les éléments de chauffage.
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Par le procédé suivant l'invention il est possible d'obtenir rationnellement, avec des matières premières les moins coûteuses, des produits réalisés en bois reconstitué possédant des qualités bien supérieures à celles des matériaux connus jusqu'ici. En premier lieu, on évite des frais d'installation élevés, étant donné que, par exemple, la réalisation de feuilles peut s'effectuer sans utilisation de fortes pressions et de températures élevées.
REVENDICATIONS.
1./ Procédé de fabrication de pâte de bois synthétique caractérisé en ce que des déchets de bois, tels que sciure, copeaux morcelés et autres fragments de bois, sont additionnés de craie, chaux éteinte, plâtre.. farines de graminées, colle, caillebotte et/ou plasma sanguin et éventuellement d'eau, l'ensemble ainsi obtenu étant intimement mélangé.