CH282470A - Procédé pour agglomérer à sec des matières contenant de la lignine. - Google Patents

Description

  



  Procédé pour agglomérer à sec des matières contenant de la lignine.



   On a déjà imaginé divers procédés pour fabriquer des agglomérés à partir du bois, en particulier sous forme de déchets. Ces procédés consistent, après avoir fragmenté et traité convenablement le bois, à agglomérer les fragments à l'aide de liants appropriés, en général des corps du type des résines, après quoi on soumet la masse à la pression et on lui donne les formes voulues. Il est également possible de défibrer le bois par traitement à sec ou traitement humide afin de produire un feutrage, selon la technique ordinaire dans la fabrication du papier ou du carton.



   La présente invention a pour but d'utiliser la lignine elle-même contenue dans les déchets de bois et matières analogues comme liant pour l'agglomération de ces matières.



  L'invention a pour objet un procédé pour agglomérer à sec des matières contenant de la lignine.



   Conformément à l'invention, les matières à agglomérer sont traitées par un acide faible, soumises à l'action d'au moins un produit organique, traitées par un acide fort et soumises à un traitement thermique sous des plaques de pression.



   On sait que l'on appelle acides forts ceux qui dégagent une quantité importante de chaleur au cours de leurs réactions, compara  tivement    aux acides faibles qui n'en dégagent que beaucoup moins ;   c'est    ainsi que, suivant les principes de thermochimie, un acide fort tel qu'acide sulfurique chasse un acide faible. tel qu'acide carbonique, de ses sels.



   On utilise par exemple, comme acide fort, de l'acide sulfurique ou de l'acide ehlorhydrique, et comme acide faible, de l'acide borique ou de l'acide   valérique,    en choisissant de préférence un acide ne réagissant pas    s   
 avec l'acide acétique formé dans le bois au u
 cours du traitement.



   L'acide faible attaque la cellulose et   l'hé-      micellulose    en les amollissant et en provoquant un début d'hydrolyse.



   Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre comme suit : On traite d'abord les déchets de bois à agglomérer, sous vide ou à la pression atmosphérique, par de l'acide faible tel que l'acide borique, à froid ou à chaud. La lignine ainsi traitée est molle et est prête à remplir son rôle de liant.



   On soumet ensuite la masse ainsi obtenue, à la pression atmosphérique, à froid ou à chaud, à l'action d'un ou plusieurs produits organiques renfermant 5 à 6 atomes de carbone dans leurs molécules, tels que l'alcool   furfurylique    ou une autre substance ayant une fonction alcool et dont le point   d'ébulli-    tion est comprime entre   150     et   170     C environ. On ajoute à ce mélange un acide fort et un composé contenant du soufre. L'acide fort prémentionné. et le composé contenant du soufre peuvent ainsi être une seule et même substance, notamment de l'acide sulfurique. 



   On soumet la masse ainsi obtenue a une pression d'environ 20 kg par   em2,    suivant la proportion'de lignine contenue dans la matière première, en la chauffant à   120     C environ. On obtient ainsi un produit aggloméré, de grande dureté ; ce produit possède des propriétés intermédiaires entre celles du bois naturel et celles d'une matière plastique. Il peut être travaillé et usiné avec la plus grande facilité. Si l'on désire augmenter ses qualités hydrofuges, on peut le soumettre à l'action d'une base, d'un acide ou d'une résine, que l'on projette par exemple à l'aide d'un pistolet à air comprimé.



      Exemple :   
 On soumet une masse de déchets de bois au traitement suivant :
 La masse est traitée d'abord à la pression atmosphérique ou à une pression de 200 mm de mercure par une solution d'acide valérique à   22  /o,    en proportion de 0, 25 à 0,   50 /o du    poids des déchets de bois.



   On fait suivre ce traitement par le mélange, dans un malaxeur, avec une solution aqueuse à   15"/o d'acide    sulfurique, la proportion de cette solution étant de 0, 25 à 0,   50  io    du poids des déchets de bois utilisés comme matière première. On ajoute également 1 à   3  /o    d'un produit organique à point   d'ébul-    lition élevé, renfermant 5 à 6 atomes de carbone dans la molécule et possédant une   fonc-    tion alcool, tel que l'alcool   furfurylique.    Le tout est malaxé pendant environ 1 à 10 minutes à la température ambiante. La masse ainsi obtenue est soumise à un traitement thermique sous pression, ainsi qu'il a été indiqué plus haut.



   Ainsi qu'on le voit, les additions de produits divers à la masse se font en proportions très faibles et bien inférieures aux additions de liants résineux utilisés jusqu'ici.



  Ceci tient précisément au fait que, dans le procédé selon l'invention, le liant est constitué dans une grande mesure par la lignine même du bois que le traitement rend apte a faire fonction de liant. Une autre raison de la faible quantité de produits ajoutés réside en ce que tons ces produits sont beaucoup plus fluides que les liants résineux habituels, de sorte qu'ils pénètrent plus facilement dans la masse.



   Le procédé qui fait l'objet de l'invention présente l'avantage de pouvoir employer tels quels et sans précaution spéciale les déchets de bois constituant des sous-produits, tels que copeaux, sciure, etc. Le procédé est appliable quels que soient l'essence et l'état hygrométrique des déchets de bois. Toutefois, suivant la quantité d'eau renfermée par les déchets, il faudra évidemment modifier les proportions indiquées à titre d'exemple ainsi que leur concentration. Si la teneur en eau des déchets dépasse 13  /o, il est   préfé-    rable, quoique non indispensable, de soumettre les déchets de bois à un séchage partiel avant de les traiter.



   Il est évident que l'on peut modifier l'ordre de succession des opérations, la nature et la concentration des acides sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, dans certains cas, il peut être recommandable de traiter des déchets de bois tout d'abord avee l'acide fort et ensuite avec l'acide faible.



   Le produit organique ajouté, qui est de préférence un aleool, peut être remplacé, dans la même proportion par rapport à la matière première, par un aldéhyde ayant des caractéristiques semblables.



   En plus ou à la place du produit précité, on peut ajouter au mélange une résine, de préférence alcaline et fluide.



   Après malaxage et avant le traitement thermique sous pression, on peut faire subir à la masse un chauffage plus ou moins prolongé, à température relativement basse, par exemple   50     C environ. Dans certains cas, ces traitements accélèrent l'agglomération de la matière pendant le moulage sous pression.



   Normalement, les acides utilisés son combinés organiquement par les fonctions   () 7I    des molécules de cellulose et aucun traitement n'est nécessaire pour absorber le résidu d'acides libres qui peuvent rester, par exemple, si la pâte n'est pas bien mélangée. Si l'on désire accélérer cette absorption, les planches peuvent être placées dans des chambres contenant des gaz ammoniacaux ou tous autres gaz alcalins convenables.



   Si la quantité de lignine n'est pas suffisante pour que les matières donnent, telles quelles, un aggloméré satisfaisant, on peut ajouter à ces matières premières des produits contenant plus de lignine que ces matières ou même de la lignine pratiquement pure.



   A 1'encontre des procédés par voie   hu-    mide connus, le procédé décrit est un procédé à sec.



   De plus, contrairement aux procédés antérieurs, la température et la pression n'ont pas besoin de dépasser   120  C    et 21   kg,'cm    respectivement. Cette température relativement basse supprime le risque de fissure et d'éclatement. Le produit final est constitué, par exemple, par une planche ayant une texture homogène qui ne se fend pas, même lorsqu'elle est immergée dans l'eau.

Claims (1)

1. REVENDICATION : Procédé pour agglomérer à sec des matières contenant de la lignine, caractérisé en ce que les matières sont traitées par un acide faible, soumises à l'action d'au moins un produit organique, traitées par un acide fort et soumises à un traitement thermique sous des plaques de pression.

   SOUS-REVENDICATIONS : 1. Procédé suivant la revendication, ca raetérisé en ce que l'acide faible est de l'acide borique.

   2. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que le produit organique uti- lisé renferme 5 à 6 atomes de carbone dans sa molécule.

   3. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que l'acide fort est de l'acide sulfurique.

   4. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que ledit produit organique a une fonction alcool.

   5. Procédé suivant la revendication, earactérisé en ce que ledit produit organique a une fonction aldéhyde.

   6. Procédé suivant la revendication, ca raetérisé en ce que la réaction avec l'un des deux acides a lieu en présence d'un composé contenant du soufre.

   7. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que la réaction avec l'un des deux acides a lieu en présence d'une résine alcaline et fluide.

   8. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que la matière est chauffée à 50 C environ avant le traitement thermique.

   9. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que l'on ajoute aux matières à traiter des déchets contenant plus de lignine que ces matières.

   10. Procédé suivant la revendication, ca raetérisé en ce que l'on ajoute aux matières à traiter de la lignine pratiquement pure.

   11. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que le traitement par un acide faible est effectué sous vide.

   12. Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que le traitement par un acide faible est effectué à la pression atmo- sphérique.