Procédé de traitement de matières ligneuses naturelles. La présente invention concerne un procédé de traitement de matières ligneuses naturelles, telles que le bois, le liège, la tourbe, etc.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'on soumet une telle matière à l'action de formai déhyde, de fanon à faire réagir in situ la formaldéhyde avec la lignine présente dans cette matière et à obtenir ainsi, dans la ma tière, des produits de condensation de nature résineuse. Le produit ainsi obtenu se ramollit lorsqu'on le chauffe, il présente, par rapport à la matière ligneuse naturelle de départ, une résistance accrue aux agents chimiques et il est un meilleur isolant électrique.
Les produits de condensation de nature résineuse ainsi formés au sein de la matière ligneuse se trouvent liés sur place d'une ma nière intime avec la cellulose et les consti tuants secondaires de la matière première ligneuse, cette dernière se trouvant ainsi do tée de propriétés nouvelles. Elle présente, par exemple, un pouvoir adhésif considérable. Elle résiste beaucoup mieux aux agents chimiques, et est un très bon isolant électrique.
Le traitement. peut avoir lieu à chaud soit à, la pression ordinaire, soit en autoclave, avec refroidissement et condensation ultérieure des vapeurs. Il peut avoir lieu en milieu acide ou en milieu basique, ou bien encore successive- nient en milieu acide, puis en milieu basique, ou inversement en milieu basique puis acide. Des catalyseurs, des accélérateurs et autres agents d'activation tels que l'hexaméthylène- tétramine peuvent être introduits au cours dru traitement, ces agents étant choisis parmi ceux qu'on utilise d'ordinaire dans les réac tions de condensation et de polymérisation.
La matière ligneuse à traiter peut être préalablement réduite en poudre.
Dans la pratique, le traitement est conduit soit dans un solvant (eau ou solvant organi que) de la formaldéhyde, soit en milieu ga zeux. Ce milieu dépend de la nature de la matière première ligneuse à traiter. La faci lité d'imprégnation par la formaldéhyde et sa bonne dispersion au sein de la matière ligneuse à traiter, sont, en effet, très varia bles suivant, la nature de cette dernière.
Les exemples suivants illustrent quelques modes de réalisation de l'invention.
<I>Exemple 1:</I> On part de poudre de bois. Cette poudre est mise en suspension dans dix fois son poids d'eau, alcalinisée jusqu'à un<B>pH</B> voisin de 8 à 9 au moyen d'ammoniaque, et additionnée de formaldéhyde dans une proportion voisine de 10 % en poids, de la poudre de bois.
On soiunet le liquide contenant la poudre de bois à une première ébullition à reflux, pendant environ une heure. On acidifie en suite par addition d'acide chlorhydrique, jus qu'à obtenir un<B>pH</B> d'environ 3,5 à 4. On effectue une seconde ébullition, d'une durée égale ou voisine de celle de la première.
On ramène ensuite le pH à une valeur d'environ 8 à 9, par adjonction d'ammonia que, puis on sèche. La. poudre obtenue après séchage est une matière nouvelle, jouissant de propriétés avantageuses et à partir de laquelle on peut obtenir à très bon prix des objets susceptibles de recevoir des applications nombreuses. Cette poudre résineuse présente une température de ramollissement comprise entre environ 70 et 100 C. Elle peut être em ployée comme poudre à mouler ordinaire pour la fabrication d'objets dits en bois re constitué . Ces objets présentent une résis tance exceptionnelle, aussi bien au point de vue chimique que physique, mécanique, élec trique.
L'ordre des opérations indiqué ci-dessus n'est évidemment pas essentiel, et certaines d'entre elles peuvent être interverties ou même omises, comme le montrent les exemples suivants: Exemple La. poudre de bois est traitée de la même manière que dans l'exemple précédent, mais le traitement est arrêté au moment où les substances résineuses produites ont une tem pérature de ramolissement comprise entre environ 60 et 80 C.
A cet effet, la seconde ébullition est plus brève que dans l'exemple précédent et de l'or dre de 30 ou 40 minutes environ.
Le produit obtenu peut être pulvérisé très finement. On peut aisément obtenir un pro duit passant jusqu'au tamis N 400.
Cette poudre peut être utilisée en tant que charge pour des matières plastiques. Les ma tières plastiques comportant cette charge peu vent être moulées, extrudées, laminées ou trai tées par tout autre moyen.
Elles jouissent de propriétés très avanta geuses au point de vue industriel. En particu lier, elles sont bien supérieures aux matières plastiques comportant comme charge la ma tière ligneuse originelle.
Elles présentent des résistances mécani ques deux à trois fois supérieures aux mêmes matières contenant une charge de farine de bois.
Elles possèdent, en outre, une grande ré sistance chimique aux alcalis, aux acides, aux solvants organiques, ce qui n'est pas le cas lorsque la charge est de la poudre de bois.
Leurs propriétés électriques, notamment isolantes, sont nettement améliorées. <I>Exemple 3:</I> De la. poudre de bois est traitée comme dans l'exemple 1, mais l'acidification est sup primée, de même que la seconde ébullition. On obtient ainsi un produit présentant. des pro priétés fortement adhésives, et. qui peut avan tageusement être utilisé comme charge dans la fabrication des colles et adhésifs de toutes natures.
Le produit ainsi obtenu se ramollit lors qu'on le chauffe, il présente, par rapport à la, matière ligneuse naturelle de départ, une résistance accrue aux agents chimiques, et il est un meilleur isolant électrique.
Comme adhésifs bénéficiant grandement d'une telle charge, on peut citer les dissolu tions de caoutchouc, et les résines adhésives.
Process for the treatment of natural woody materials. The present invention relates to a method of treating natural woody materials, such as wood, cork, peat, etc.
This process is characterized in that such a material is subjected to the action of formaldehyde, dehyde, to react in situ the formaldehyde with the lignin present in this material and thus to obtain, in the material, products of condensation of resinous nature. The product thus obtained softens when heated, it has, compared with the starting natural woody material, an increased resistance to chemical agents and it is a better electrical insulator.
The resinous condensation products thus formed within the woody material are found intimately bound in place with the cellulose and the secondary constituents of the woody raw material, the latter thus being endowed with new properties. . It has, for example, a considerable adhesive power. It is much more resistant to chemical agents, and is a very good electrical insulator.
The treatment. can take place hot either at ordinary pressure or in an autoclave, with cooling and subsequent condensation of the vapors. It can take place in an acidic medium or in a basic medium, or else successively in an acidic medium, then in a basic medium, or conversely in a basic then acidic medium. Catalysts, accelerators and other activating agents such as hexamethylene tetramine can be introduced during processing, these agents being selected from those which are ordinarily used in condensation and polymerization reactions.
The woody material to be treated can be powdered beforehand.
In practice, the treatment is carried out either in a solvent (water or organic solvent) for formaldehyde, or in a gaseous medium. This medium depends on the nature of the woody raw material to be treated. The ease of impregnation with formaldehyde and its good dispersion within the woody material to be treated are, in fact, very variable depending on the nature of the latter.
The following examples illustrate some embodiments of the invention.
<I> Example 1: </I> We start with wood powder. This powder is suspended in ten times its weight of water, alkalized to a <B> pH </B> of around 8 to 9 by means of ammonia, and added with formaldehyde in a proportion of around 10%. by weight, wood powder.
The liquid containing the wood powder is soaked to a first boiling at reflux for about an hour. It is then acidified by adding hydrochloric acid, until a <B> pH </B> of approximately 3.5 to 4 is obtained. A second boiling is carried out, for a duration equal to or close to that of the first one.
The pH is then brought back to a value of about 8 to 9, by addition of ammonia, which is then dried. The powder obtained after drying is a new material, enjoying advantageous properties and from which articles capable of receiving numerous applications can be obtained at a very good price. This resinous powder has a softening temperature of between approximately 70 and 100 C. It can be employed as ordinary molding powder for the manufacture of so-called reconstituted wood articles. These objects exhibit exceptional resistance, both from a chemical, physical, mechanical and electrical point of view.
The order of the operations given above is obviously not essential, and some of them may be reversed or even omitted, as the following examples show: Example The wood powder is treated in the same way as in the previous example, but the treatment is stopped when the resinous substances produced have a softening temperature of between about 60 and 80 C.
For this purpose, the second boiling is shorter than in the previous example and takes around 30 or 40 minutes.
The product obtained can be pulverized very finely. One can easily obtain a product passing up to the N 400 sieve.
This powder can be used as a filler for plastics. The plastics comprising this filler can be molded, extruded, laminated or treated by any other means.
They enjoy very advantageous properties from an industrial point of view. In particular, they are much superior to plastics comprising the original woody material as filler.
They have mechanical strengths two to three times greater than the same materials containing a load of wood flour.
They also have great chemical resistance to alkalis, acids and organic solvents, which is not the case when the filler is wood powder.
Their electrical properties, in particular insulating properties, are markedly improved. <I> Example 3: </I> From the. wood powder is treated as in Example 1, but the acidification is suppressed, as is the second boiling. There is thus obtained a product exhibiting. strong adhesive properties, and. which can advantageously be used as a filler in the manufacture of glues and adhesives of all kinds.
The product thus obtained softens when heated, it presents, compared to the starting natural woody material, an increased resistance to chemical agents, and it is a better electrical insulator.
As adhesives which benefit greatly from such a load, mention may be made of rubber solutions and adhesive resins.