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Procédé de stratification et de pré-finissage du bois et produits en résultant.
La présente invention se rapporte à un procédé de strati- fication et de pré-finissage du bois et aux matériaux produits au moyen de ce procédé.
La stratification du bois a été faite au moyen d'adhésifs tels que la colle forte, les résines alkydes, les résines phénoli- ques et d'autres adhésifs solubles dans l'eau et thermo-durcissa- bles. L'usage de ces adhésifs comporte l'utilisation d'une solution ou dispersion de l'adhésif dans l'eau ou quelque autre solvant, l'enduction du bois à stratifier, l'élimination du solvant puis le chauffage et la compression de manière à saratiifer le bois et durcir l'adhésif de manière à former un collage nerique. On a utilisé des adhésifs secs mais ce sont, pour la plupart, des résines
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.-On.à également effectué le pré-finissage du bois sous forme; de matériaux qud/sont.principalement des feuilles dites de contre-plaqué. 'Le', bois 'est' généralement pré-fini d'abord par sablage pour reni:1r'è,' 'si"::.ur'fC:e, puis enduit au moyen de deux ou trois ":'iS:':d:';,ltio, d'apprêt telle qu'une laque ou d'un vernis.
; C1.uiqu'. éd:it<lqué, est séché, et sablé ou poli avant de recevoir 'la couche'qui suit' Le.pré-finissage tel qu'il est effectue mainte- nant est coûteux et long.
La présente invention se propose de fournir un procédé '.de stratification et'de pré-finissage du bois, utilisant une résine thermoplastique du type des copolyesters à titre de couche de stra- tification -et/ou de pré-finissage. Elle se propose également de fournir des-objets en bois stratifié ayant subi un pré-finissae, cui ont un aspect agréable et sont résistants aux effets de l'humiidté et des composés' chimiques et présentent également une grande résis- tance à l'abrasion et au rayage.
Conformément à l'invention le bois est stratifi avec une résine de copolyester par mise en contact du bois avec une feuille ou une pellicule de la résine de copolyester et chauffage et con- pression de manière à former un objet composite.
Les exemples suivants illustrent la mise en oeuvre de l'invention.
EXEMPLE 1.-
On enduit dix échantillons d'espèces différentes de bois au moyen de deux couches d'une résine superpolyester non ordonnée de téréphtalate d'éthylène (60 p) et d'isophtalate d'éthylène (40 p), le rapport 60/40 signifiant que dans la résine de copolyester les motifs de téréphtalate d'éthylène constituent 60% de la somme des motifs de téréphtalate d'éthylène et des motifs d'isophtalate d'éthylène et que les motifs d'isophtalate d'éthylène constituent
40% de ladite somme- La préparation de ce type de copolyester est
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'décrite dans'le brevet britannique n 766.290 du 16 janvier 1957.
On applique l'enduit,en plongeant l'échantillon de bois dans une solution à 15% de la résine de copolyester dans un solvant formé d'un. mélange de dioxane et de méthyl-éthyl-cétone 50/50, en séchant pour enlever. le solvant à une température relativement basse ruis en séchant ensuite à une température comprise entre 93 et 121 C. On frotte'le premier enduit appliqué au moyen de laine d'acier avant d'appliquer la seconde couche- On essaie les échantillons enduits ai "Weatheromètre" et on constate qu'ils sont en Excellente condition au bout de deux cent dix-huit heures d'exposition. Des échantillons non-, enduits des mêmes bois exposés au "Weatheromètre" en même temps gonflent et manifestent des siçnes d'altération.
EXEMPLE 2. -
On prépare une feuille à contreplaouer en bouleau et une en noyer noir par enduction de la feuille centrale et des surfaces internes au moyen d'une solution de la résine 60/40 utilisée dans l'exemple 1. On sèche pendant seize heures environ à la terpérature ambiante, puis on dispose les feuilles à contreplacuer avec leur noyaux respectifs en sandwich et on les chauffe à 120 C sous pres- sion dans une petite presse.
On essaie un échantillon de contreplaqué prépara selon l'exemple 2 pour déterminer sa résistance à l'eau. Aprs ceux heurss d'imbibition à la température ambiante, il est encore en bonne condition et¯ne manifeste pas de signes de détérioration.
Indépendamment de la stratification et du pré-finisseae du bois au moyen du procédé en solution décrit ci-dessus, la stratifi- cation ou le pré-finissage au moyen d'une pellicule sèche s'effec- tue facilement en plaçant une pellicule pré-forme sans surport de résine 60/40 téréphtalate d'éthylène/isopatalate d'éthylène en contact avec une surface de bois et en chauffant à 120-160 C sous des pressions de contact allant jusqu'à 70 kg/cm2.
Ainsi la pelli- cule peut être appliquée sur les surfaces de bois en un seul lé de manière à former une surface pré-finie sur le bois- La pellicule peut être appliquée à plusieurs lames ce bois, sous torse d'un
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'édifice citerne de pellicules et de bois, en effectuant sinultané- ment le collage des diverses lames de bois' et le finissage du bois.
-''On peut également fabriquer des matériaux stratifiés formés de plu- 'sieurs'couches de bois et de pellicule à l'aide de les ou feuilles pré-finies par mise en contact de surfaces de bois non finies avec ; la pellicule d'une feuille pré-finie ou par mise en contact de la . pellicule d'une feuille pré-finie avec la pellicule d'une autre 'feuille pré-finie, suivie de chauffage et de compression de l'édifi ce de manière à. obtenir le collage des couches,Les lés ou feuilles de bois pré-finis utilisés gour fabriquer des contreplaqués à plu- sieurs couches peuvent être préparés par le procédé à l'aide de solution ou le procédé àl'aide de pellicule préformée.
Quand on utilise la technique avec pellicule sèche, il est inutile que là surface du bois soit lisse et la stratification du bois peut sa faire à l'aide de surfaces relativement rugueuses.
Le pressage de la pellicule sèche contre le support de bois refoule les parties saillantes et les échardes dans le*bois, les colle au support et également remplit les parties rentrantes du bois de sort.¯ qu'on obtient un enduit lisse sans le ponçage ou le polissage nécessaire dans le finissage dés bois quand on utilise des apprêts du type en solution.-Il est préférable que la surface de bois soit sèche et que la teneur en humidité du bois soit réglée de manière telle qu'il né contienne pas plus de 20% en poids d'humidité. On peut faire des stratifications à l'état humide mais il est préfé- rable que le bois. soit relativement sec.
Quand on fabrique des bois pré-finis par la technique à la pellicule sèche on utilise généralement une pellicule d'une épaisseur de 75 à 190 microns. L'épaisseur de la pellicule utilisée .dépend du type de surface de bois à laquelle elle'est appliquée.
: Plus le bois est poreux, plus la pellicule doit être épaisse pour fournir un recouvrement et une protection adéquats de la surface 'du bois. Bien qu'on puisse utiliser des pellicules plus ou moins épaisses, l'épaisseur préférée est de 75 à 150 microns' La pellicu- .le- sur l'une des faces-exposées ou-les deux delafeuille de bois par un procédé quelconque convenable.
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On peut par exemple chauffer la pellicule et le support de bois et les presser ensemble dans une presse ordinaire. L'objet stratifié peut être enlevé de la presse alors qu'il est encore chaud ou peut être refroidi avant qu'il soit enlevé de la presse, à volonté. Un autre mode de stratification de la pellicule et du bois consiste à faire passer simultanément la pellicule et le bois entre des cylin- dres de compression chauffés. On peut également utiliser d'autres modes de chauffage et de mise en contact intime de la pellicule et du bois.
Les exemples ont illustré l'invention relativement à l'em- ploi de résine copolyester de téréphtalate d'éthylène et d'isophta- late d'éthylène non ordonné dans laquelle les motifs de téréphtala- te d'éthylène forment 60% de la somme des motifs de téréphtalate et des motifs d'isophtalate d'éthylène et les motifs d'isophtalate d'éthylène 40% de ladite somme. On peut également utiliser d'autres résines copolyesters de téréphtalate de l'isophtalate d'éthylène dans lesquelles les motifs de téréphtalate d'éthylène constituent
65 à 30% de la somme des motifs de téréphtalate et d'isopntalate d'éthylène et les motifs d'isophtalate d'éthylène 35 à 70% de ladit somme.
On donne la préférence aux polyesters dans lesquels les motifs de téréphtalate d'éthylène constituent 65 à 50% de la somme des motifs de téréphtalate et d'isophtalate d'éthylène et les motifs d'isophtalate d'éthylène 35 à 50% de ladite somme et plus spécialement à la résine copolyester à 60% de motifs de téréphtalat d'éthylène et 40% de motifs d'isophtalate d'éthylène.
Quand on utilise des solutions de résine de copolyester pour enduire les surfaces de bois, la concentration de la résine est généralement de l'ordre de 10 à 20% de solides en poids dissous dans un solvant approprié tel qu'un mélange solvant formé de dioxane/méthyl-éthyl-cétone 50/50. On peut si on le veut utiliser des concentrations plus élevées ou plus faibles. On peut avoir recours à d'autres solvants comme le tétrachloroéthane ou le tri- chloréthylène mais il est préférable d'utiliser un solvant ne ,contenant pas,d'hydrocarbures chlorés en raison des effets toxiques
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et corrosifs qu'exercent.. généralement 'ces matières.
La solution de résine peut-être.appliquée sur-le bois pas aspersion, immersion, à l'aide d'un cylindre, d'un râcloir ou d'une brosse et cette solu- tion est généralement séchée à une température inférieure au point d'ébullition du.solvant utilisé pour éviter la formation d'ampoules et de bulles dans la pellicule. Les dernières traces de solvant sont éliminées 'de la pellicule par séchage forcé à des températures comprises entre 93 et 120 C.
On peut stratifier par le procédé selon l'invention divers types de bois, tendres comme le pin et l'acajou des Philippines, ou durs comme le chêne, le noyer, le bouleau et l'arable. On peut également utiliser des panneaux recomposés tels cue des matières du type particulaire. La "masonite" et d'autres panneaux recomposés sont également stratifiables. Comme on l'a dit, l'épaisseur de l'enduit appliqué dépend de la protection exigée et de la mollesse ' ou de la dureté ou de la porosité du support de bois sur lecuel on applique l'enduit.
La présente invention présente plusieurs avantapes sur les anciens procédés de stratification et de pré-finissage des cois
Ainsi l'invention fournit un procédé de stratification et de pr:=- finissage de bois à l'aide d'une résine thermoplastiaue eu'on Deut mouler et presser dans des presses ordinaires sans risque d'un excès de traitement et d'une dégradation de l'apprêt ou de la couche de stratification. Les apprêts de pré-finissage en pellicules sèches conservent aux bois leur couleur et teinte naturelles et assurent un fini naturel aux surfaces de bois naturel. Les apprêts de finissage avec solvant déplacent les couleurs et augmentent le grain.
La surface du bois pré-fini possède une résistance à l'abrasion supérieure, une excellente résistance aux vieillisse- ments à l'extérieur et une bonne résistance aux produits ciiimiques, graisses et huiles. L'apprêt de finissage possède également une excellente résistance à la transmission de la vapeur d'eau et crée une barrière contre cette vapeur supérieure à celle de tous les
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La résistance inhérente de la pellicule aux solvarts, à l'eau ou aux solutions aqueuses rend l'apprêt moins susceptible aux effets' nuisibles des solvants, savons et détersifs générale- ment utilisés pour le nettoyage des surfaces peintes. La résistance de l'apprêt au mouillage par l'eau permet aussi d'enlever facilement les pellicules de givre ou de glace qui se forment sur les surfaces du bois par temps froids.
La propriété de résistance à l'eau et d'enlèvement aisé des pellicules de givre et de glace peut être également appliquée dans d'autres cas dans lesquels l'eau constitue une partie d'un mélange entrant en contact avec la pellicule et les surfaces de hois apprêtées au moyen de la pellicule de polyester et peut être utilisée 'pour former un moule pour des matières telles que le béton qui ordinairement colle aux formes ou moules en bois.
Les enduits ou couches faits au moyen des résines exorrhes et non cristallisables sont également amorphes et possèdent tous les avantages des propriétés des résines amorphes. Les enduits sont limpides, transparents, tenaces, non cristallisas, irrétrécissables à:la chaleur et sont résistants à l'abrasion et à la chaleur, Ne por- vant cristalliser, ils ne deviennent pas opacues et ne forment pas de taches de cristallites par exposition à la chaleur. Les enduits présentent également des avantages du point de vue opticue ainsi que du point de vue de leurs propriétés physiques et chimiques.
Ainsi une pellicule limpide et transparente stratifiée sur du bois en souligne le grain naturel et la beauté de la sous-couche de bois.
Le bois ne fonce pas au cours de l'application de la pellicule à sa surface et le bois terminé possède son aspect naturel.
On peut, outre des pellicules transparentes, utilisa- également des pellicules pigmentées ou colorées. La pellicule peut également être enduite au revers d'encre de manière à obtenir de minces couches de matière colorée pouvant aller des systèmes colorer opaques à des systèmes transparents de sorte qu'on peut appliquer un nombre illimité d'apprêts nouveaux sur les surfaces de cois,
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ce qu'on ne pourrait faire par- les procédés actuellement connus.
.' Les:modes représentatifs de mise en oeuvre décrits sont .bien entendu-susceptibles de-variantes, sans qu'on s'écarte pour . autant.du cadre et de l'esprit de l'invention.