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HOLZWERKE WILHELMI OHG, résidant à DORLAR-BEI-GIESSEN (Allemagne).
PROCEDE DE FABRICATION DE PLAQUES LEGERES EN COPEAUX.
(Inventeurs H. Wilhelmi et W. Neudert).
L'objet de l'invention se fonde sur la notion que pour Ies appli- cations les plus diverses, notamment les revêtements de murs et de plafonds, les panneaux de porte setc.les plaques de copeaux moyenne s et plus lourdes de poids spécifique élevé et de grandes résistances à la -rupture entraînant une plus grande consommation de bois, sont moins avantageuses et moins appro- priées que les plaques légères et poreuses.
Par rapport aux précédentes, des plaques poreuses et légères pos- sèdent un pouvoir isolant thermique considérablement plus élevé, un degré d'ah- sorption du son beaucoup plus grand et une aptitude à la conservation très élevéeo
Les plaques denses sont particulièrement sensibles aux effets de l'humidité qui se traduisent par un gauchissement et une torsion des plaques, alors que chez les plaques poreuses les effets de gonflements engendrés par l'humidité sont étouffés dans les cavités et ils ne causent pas pour cette raison de modifications de forme des plaques. Les plaques poreuses de ce genre se prêtent même à Inapplication d'un revêtement de placage sur un coté seule- mentsans effets de déformation.
L'invention a donc pour tache la fabrication de plaques en copeaux légères et poreuses avec un poids spécifique d'environ 0920 à 0,40. Par les procédés connus jusqu'ici on prépare les plaques en copeaux en moulant les copeaux en plaques à l'aide de liants appropriés et de presses chauffées.
Etant donné que pour ces applications on utilise le plus souvent de la matière en copeaux de faible valeurles plaque s sont pour les raisons les plus diverses, pourvues d'une couche de revêtement en une matière en co- peaux de grande valeur,ou encore de feuillets,de placage setc. La fabri-
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cation de ces plaques à plusieurs couches se fait le plus souvent en un pro- cessus opératoire, c'est-à-dire, on place sur une couche superficielle infé- rieure, de grande valeur, le matériau de la couche moyenne de faible valeur et on place de nouveau sur cotte dernière de la matière de grande valeur qui servira de couche supérieure, on presse le tout entre les plaques de la presse et on opère la polymérisation complète à chaud.
La fabrication des plaques se fait sous des pressions telles qu'on obtient une texture solide et aussi une surface lisse. Mais qu'on le veuille ou non, les plaques obtenues de cette fagon possèdent une compacité relati- vement élevée et, partant, également un poids spécifique élevé. Ge poids spécifique est le plus souvent notablement plus élevé que le poids spécifique du bois ou de la matière dont proviennent les copeaux.
Par ces procédés cornas il n'est toutefois pas possible de fa- briquer une plaque spécifiquement légère et à grande porosité, en particulier avec des surfaces solides et lisses, parce que la pression plus élevée néces- saire à la surface comprime plus fort la couche intermédiaire , si bien que le grand volume apparent, nécessaire au poids spécifique réduit, ne peut pas être maintenu.
De mème une plaque poreuse légère, obtenue sous une pression plus faible avec durcissement complet du liant,ne supporte pas la pression indis- pensable à la surface lisse, que l'on doit appliquer au cours d'un deuxième traitement, sans que sa texture subisse des dommages, parce que les liants de résines artificielles complètement polymérisés ou respectivement complètement durcis se trouvant dans la texture poreuse, ne sont plus assez élastiques pour résister à une pression plus forte, sans relâchement, cisaillement ou rupture des points de liaison en totalité ou en partie.
Si d'un autre coté on presse la couche de surface sous une pres- sion réduite correspondant à l'élasticité ou à la résistance à la compression de la couche intermédiaire poreuse complètement polymérisée, on n'a aucune garantie quant à la conservation des dimensions des plaques terminées.,
Pour la fabrication de plaques en copeaux, légères et poreuses, dont le poids spécifique est environ au plus égal à 80% du poids spécifique du bois en copeaux utilisé, on opàre suivant l'invention en sorte que pen- dant le processus de pressage,avant le durcissement complet, la polymérisa- tion complète ou la condensation complète et définitive de la couche intermé- diaire poreuse, cette dernière, malgré sa faible densité apparente,
ait une résistance à la compression ou respectivement une élasticité suffisamment grande pour résister sans modification de sa structure à la pression néces- saire à l'obtention de la couche superficielle dense et solide .
A cet effet on utilise des copeaux faisant ressort et très élasti- ques présentant un grand volume apparent, qui nécessitent déjà à la compres- sion une pression de pressage relativement élevée.
On a par exemple établi qu'à partir de copeaux de bois ou de fils de bois ayant jusqu'à 0,4 mm d'épaisseur, obtenus par rabotage du bois dans le sens de la croissance, on peut obtenir pour un rapport épaisseur:longueur de ces copeaux de 1: 250 à 1: 500, suivant la nature du bois, un mélange de copeaux avantageux en vue de la fabrication d'une plaque de construction lé- gère suivant l'invention, ce mélange se présentant sous la forme d'un rem- bourrage laineux doué d'une élasticité relativement élevée
En fait, on a déjà traité des copeaux de dimensions indiquées plus haut pour des plaques plus lourdes, mais c'était pour d'autres raisons.
Alors que dans les plaques lourdes on envisage un encollage intéressant une surface la plus étendue possible et de forte densité, les copeaux dans les plaques lèpres suivant l'invention doivent présenter une structure ana- logue à un support de faible densité mais de résistance à la compression et à la rupture relativement élevée et le rembourrage de copeaux du genre décrit
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doit engendrer par sa puissance de tension ou de ressort une contre-pression aussi élevée que possible au cours du pressage.
La puissance de tension ou de ressort des copeaux individuels est encore accrue lorsque;,suivant l'invention,les agents liants, par exem- ple des résines uréiques ou phénoliques, ont une température plus basse au moment de leur application que le s copeaux à humecter ou à arroser
La température plus élevée des copeaux fait sécher plus rapidement le liant humideproduit une viscosité plus élevée du liant et empèche dans une large mesure sa pénétration dans le cope auo Ie liant reste plutôt à la surface et ne nuit pas au pouvoir élastique du copeau, ni en cours de po- ' numérisation ni après sa polymérisation complète ou son durcissement complet, en rendant le copeau cassant,mais il contribue même à améliorer ce pouvoir élastique.
Les copeaux restent plus secs et sont naturellement plus tendus que des copeaux humide s
Suivant l'invention on maintient donc le degré de siccité de mème que la température des copeaux en sorte qu'ils ne deviennent pas cassants' par dessèchement et qu'ils conservent une tension la plus élevée possible, mais également en sorte d'autre part que les agents de dissolution ou de dispersion des liants puissent s'évaporer suffisamment vite.
Tandis que suivant l'invention on établit la couche poreuse en sorte qu'en conservant le plus possible son volume au cours du pressage elle engendre une contre-pression la plus élevée possible,il s'agit, lors de l'obtention d'une couche superficielle solide,que la pression, nécessaire à lui conférer de la compacité, soit maintenue petite. Pour cette raison la mélange de copeaux et de liant pour la couche de surface est fabriquée à partir de copeaux plus minces et maintenus plus humides. La plus grande hu- midité de la couche de surface pourrait en fait prolonger la durée de la po- lymérisation complète comparativement à celle de la couche intermédiaire plus sèche.
Du fait cependant que les plateaux chauffants au cours du pressage agissent directementet par conséquent plus vite,sur la couche de surface, cette prolongation de la durée de la polymérisation complète ou respective- ment du durcissement complet, ne se manifeste pas.
Pour le maintien optimum de l'élasticité de la couche intermé- diairede l'assemblage uniforme des assises intermédiaires poreuses et de 1.'union irréprochable des couches de surface et de la couche intermédiaire, un dosage exact du degré de durcissement ou respectivement du degré de po- lymérisation, de mème que des durées de durcissement complet ou respective- ment de polymérisation complète, tant pour les couches du milieu que pour les couches en surface, est indispensable
Suivant l'invention ce dosage est réglé par desadditions adé- quates de substances acides ou basiques, c'est-à-dire action accélératrice ou à action retardatrice de la polymérisation, au mélange des couches de sur- face et au mélange de la couche intermédiaire.
En plus de ce dosage de la période de durcissement, ou respec- tivement de polymérisation ou condensation, dans une ou plusieurs couches, cette durée est en outre harmonisée suivant l'invention avec le degré de compression, en ce sens que le pressage suivant la nécessité ne se fait pas de manière continue jusqu'à l'écartemetn final des plateaux de la presse ou respectivement jusqu'à dimension finale des plaques en copeaux, mais par éta- pes avec des pauses.
Suivant la nécessité, on introduit donc dans l'opéra- tion de pressage une ou plusieurs pauses pendant lesquelles le processus de polymérisation ou de durcissement progresse et pendant lesquelles des plaques dites dans la pratique "surdimensionnées". en voie de polymérisation ou res- pectivement de durcissement, se forment, plaques dont la compression ulté- rieure nécessite chaque fois des pressions plus élevées, jusqu'à obtention de la résistance souhaitée lors du dernier pressage.
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Exemple 1.
En cas de délai dans le processus de durcissement complet et de pressage en vue de l'obtention d'une plaque de 20 mm d'épaisseur en co- peaux,, avec une couche de surface plus dense,suivant l'invention on procède comme suitlorsqu-on travaille avec un seul traitement.
On comprime ensemble entre des plateaux de presse chauffés, par exemple jusqu'à une épaisseur de 25 mm, la couche intermédiaire avec des liants polymérisant complètement normalement en un laps de temps déterminé et à une température déterminée,et aussi la couche de surface avec les më- mes liants, mais toutefois avec une teneur en humidité relativement plus éle- vée et avec en plus des agents retardant la polymérisation. Par suite de la compression plus forte de la couche intermédiaire, la couche de surfacé de- vient déjà considérablement dense. On arrête alors le pressage. La couché de surface, par suite de l'addition d'agents retardateurs ne durcit pas encore.
La couche intermédiaire par contre durcit et accroît de ce fait la contre- pression au cours de la compression suivante de la presse, par exemple jus- qu'à 23 mm. On interrompt de nouveau le pressage.. L'augmentation de compa- cité de la couche de surface de màme que la processus de durcissement dans la couche intermédiaire se répètent comme pendant le premier pressage à 25 mm, mais toutefois dans une mesure accrue. Les plaques après cela sont comprimées jusqu'à 20 mm d'épaisseur. Se produit alors le durcissement'com- plet définitif, ou respectivement la polymérisation complète définitive, et cela en mëme temps dans la couche intermédiaire et dans la couche de surfa- ce, étant donné qu'entre-temps les agents retardateurs se sont vaporisés.
Exemple 2.
Lorsqu'on opère avec deux traitements en vue d'obtenir une sur- face particulièrement dense et lisse,on procède comme suit :
La couche intermédiaire, avec les agents additionnels qui re- tardent la polymérisation complète ou respectivement le durcissement complet pendant un intervalle de temps plus long est comprimée à chaud en une plaque poreuse de 22 mm déjà robuste mais toutefois sur-dimensionnée qui a subi seulement un commencement de polymérisation ou respectivement de durcisse- ment, de telle sorte que cette "pièce de prémoulage" nécessite déjà une pres- sion élevée lorsqu'on la comprime à nouveau..
Dans un second traitement, on applique alors sur la "pièce de prémoulage" une couche de surface relativement humide,contenant les agents accélérateurs de polymérisation, par exemple de réaction acide;puis on com- prime l'ensemble à chaud jusqu'à obtention d'une épaisseur de 20 mmo De ce fait la couche de surface est rendue très dense,les vapeurs qui s'en déga- gent pénètrent dans la pièce de prémoulae poreuse,ramollissent les agents liants qui commençaient à durcir, empêchent leur rupture aux points de liai- son entre les copeaux déterminent un encollage intime avec la couche de sur- face et accélèrent par suite de leur caractère acide le durcissement complet, ou respectivement la polymérisation ou la condensation complète,
si bien que ce durcissement peut se produire dans les deux couches au mëme moment.
Suivant une autre forme d'exécution de l'invention,les processus de durcissement ou de polymérisation indispensables aux couches individuelles et qui progressent différemment en fonction du temps,peuvent également ëtre réalisés par l'emploi d'agents liants qui réagissent différemment à des tem- pérature différentes,en ce qui concerne leur polymérisation ou durcissement complète.
Une des couches par exemple peut être pourvue d'un liant en résine synthétique qui durcit, polymérise ou se condense complètement à 120 C, alors que l'autre couche est ¯pourvue d'un liant qui durcit, polymérise ou se conden- se complètement à 170èC. le mëme résultat peut encore s'obtenir avec des liants différents pour les couches individuelles ou à des endroits isolés du corps de la plaque, ces liants se condensant, durcissant ou polyérisant complètement en partie
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sous des influences acides et en partie sous des influences alcalines.
Finalement on peut également prendre comme additifs pour le retar- dement ou l'accélération de la polymérisation complète ou du durcissement complet des composés chimiques qui:, à des températures différentes, déclen- chent des réactions différentes, qui par exemple exercent un effet alcalin aux basses températures tandis qu'aux températures élevées ils exercent une action acide par libération d'acides
La présente invention peut s'employer également avec avantage pour la fabrication de plaques en copeaux plus lourdes en vue de les rendre plus légères et plus poreuses soit en totalité:
, soit dans certaines couches ou à certains endroits, et pour les rendre ainsi par exemple insensible con- tre les conséquences des effets de l'humidité. le nouveau procédé permet en outre d'appliquer par pre ssage de manière simple et robuste sur des corps de plaques poreuses en copeaux des placages, des feuilleta ou encore deq substances artificielles, en opérant à chaud Il permet en particulier la fabrication de plaques en copeaux absor- bant le son, avec les degrés d'absorption souhaités, parce qu'en employant ce procédé on peut aussi bien réaliser des plaque s poreuse s à une couche que des surfaces denses ou poreuses à volonté et, ces dernières permettent dobtenir tout effet souhaité par l'emploi de formes de copeaux appropriée s.
Mais le procédé permet également,,suivant que l'on ajoute des agents accélérateurs ou retardateurs de polymérisation avec ou sans inter- ruption du pressage, l'obtention de densités qui sont différentes par endroits dans le corps de la plaque. Une telle conformation peut s'avérer nécessaire et avantageuse pour l'obtention d'une solidité déterminée, de propriétés acoustiques déterminées, d'un pouvoir isolant thermique déterminé, etc.
Le procédé finalement permet marne d'intercaler des couches en d'autres ma- tières, par exemple il permet l'emploi de copeaux ou fibres en matière mi- nérale, par exemple de la laine minérale de l'amiante, etc., en vue de conférer des actions et des propriétés ignifuges aux plaques en copeaux.
L'emploi du procédé ne se limite pas non plus à la fabrication de plaques en "copeaux"; les fibres et brins d'origine végétale ou minérale peuvent tout aussi bien s'employer. Par rapport aux procédés antérieurs le présent procédé se caractérise notamment par une durée notablement plus courte du pressage de la polymérisation complète ou respectivement du dur- cissement complet .
L'objet de V invention ne se limite pas non plus à la fabrica- tion de plaques à plusieurs couches. Le procédé peut tout aussi bien s'em- ployer aussi pour la fabrication de plaques plus simples, comportant une couche.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication de plaques légères et copeaux, sous pression et à chaudcaractérisé par l'emploi de mélanges constitués par des copeaux à volume apparent élevé et par des liants en résine artificielle qui sont Influencés au cours de leur processus de durcissement complet par le choix approprié des agents liants ainsi que par des additions d'agents accélérateurs ou retardateurs de durcissement comptât, qui sont agencés en relation avec un pressage par étape ou continu de telle sorte que diverses couches par exemple dans un ou plusieurs traitements à la presse acquièrent une compacité différente, à savoir que des mélanges différents, l'un en une couche moyenne poreuse et l'autre en une couche de surface solide, dense et lisse9 sont pre ssés ensemble en une plaque de faible densité apparente totale,
sans nuire à la structure poreuse et respectivement à la solidité de la texture.