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" Procédé pour le séchage et l'imprégnation du bois".
Dans les procédés connus de séchage artificiel du bois on ne provoque que dans la partie superficielle de celui-ci mais non pas en profondeur une évaporation que l'en peut qua- lifier de volatilisation de l'eau qui se dirige de l'intérieur vers l'extérieur par suite d'une action capillaire, sous forme de flux d'humidité normal. Il s'établit ainsi, dans une mesure plus ou moins grande suivant la différece d'humidité entre les parties superficielles et les parties intérieures de la matière à sécher,une irrégularité en ce qui concerne la retraite du produit, qui naturellement augmente avec l'épaisseur de celui- ci et partant un état de tension qui provoque la crevaison du bois, entre les parties intérieures et les parties extérieures.
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On doit porter remède à cet état de choses en rancissant le bois par un traitement par la vapeur.
Le ramollissement par la vapeur se fait en pratiquait le séchage par de la chaleur qui est consommée à l'évaporation, en faisant tcmber la température de la matière à sécher au-dessous du point de rosée et en faisait passer la vapeur ou l'air humide à une vitesse qui va d'une faible vitesse à une vitesse modérée, sur la surface du bois, de telle manière qu'une partie de l'humidité enlevée pendant la période du séchage soit repréci- pitée à la surface du bois.
Le jeu d'échange calorifique entre le traitemeit par la vapeur et le séchage , qui se répète d'autant plus souvent que le bois à sécher est plis gros, exige un temps beaucoup plus considérable et beaucoup plus de calories. Ensuite, ces procédés de séchage du bois connus présentent l'Inconvénient qu'il reste un reliquat d'eau. hygroscopique relativement élevé dais la ma- tière à sécher'; qui en outre;
se répartit de façon irrégulière sur la section, vers le centre de la matière et qui augmente avec l'épaisseur de celle-ci; il résulte de ceci que l'impré- gnation subséquente est irrégulière également et partant défec- tueuse et que les possibilités de façonner ou de conprimer les bois se trouvait de par cette présence très limitées.
L'objet de l'invention. est un procédé pour le séchage et également pour l'imprégnation du bois en vase clos. Dans ce procédé les gaz et vapeurs employée pour le séchage et l'impré- gnation, gaz qui contiennent, pour le séchage, de la vapeur d'eau et pour l'imprégnation un produit imprégnant à l'état de gaz ou de vapeur, sont conduite à une vitesse d'eau moins plusieurs mètres à la surface du produit à sécher.
Lors de la transmission de chaleur ininterrompue et accentuée qui se fait ,
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il se produit une volatilisation et mime una vive évaporation de l'eau qui se manifeste aussi à l'intérieur de la matière à traiter: par conséquent, on réalise en même temps un séchage régulier, plus rapide et plus parfait, qui évite la retraite et les tensions. De cette manière, tout en réduisait la durée du séchage et son coût , on peut réaliser une imprégnât! en uniforme pénétrant dais la profondeur du bois, au cours d'un processus analogue opératoire/subséquent et le bois séché de la sorte convient pour lafabrication des pièces pressées ou. façonnées,
était à même de subir une forte compression sans qu'il y ait destruction de sa structure.
Dans l'application du nouveau procédé', on évite donc le flux capillaire d'humidité allant de l'intérieur à l'extérieur et la tension du bois qui en résulte en faisait appel à une vitesse de circulation à la surface plus élevée du produit qui véhicule la chaleur et transporte l'humidité ou l'absorbe; et l'on expulse ainsi l'humidité du bois de l'intérieur de ce dernier, à l'état de vapeur.
La vitesse de séchage plus élevée que celle des procédés de séchage du bois connus (mesurée en unité de poids d'eau que l'on enlève dans l'unité de temps, à l'unité de volume du bois) augmente avec la vitesse de circulation accrue conformément à l'invention et avec la température de l'agent de séchage.
On peut donc la régler suivant les exigences du bois auquel on a affaire, son emploi-, l'état hygrosoopique et d'autres fac- tours encore ,en modifiant la température ou la vitesse de cir- culation. 0' est ainsi que, par exemple, lorsque l'en atteint le point dénommé, point de saturation des fibres ou encore à peu près la fin du processus du séchage,' on abaisse la vitesse de circulation ainsi que la température de l'agent de séchage.
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On réalise aussi la maturation du. bois,ce que l'on signifie la réalisation de l'équilibre de tensicn dans le bois humide par ramollissement sans traitement par la vapeur, dans l'air humide en appliquant le présent procédé et en -observmt des degrés requis d'humidité, de température et de tension. On réalise également le vieillissement artificiel et le durcissement du bois en appliquant pendant quelques heures une température appropriée,ce que l'on n'obtient par les procèdes usuels de sé- chage naturel à l'air qu'après des années.
Le bois séché jusque dans ses couches intéieures est à présent en état d'absorber dans toutes ses parties un produit é impr gnant que l'on fait également passer, conformément à l'in- vention, à l'état de gaz ou de vapeur et à la ritessse d'au moins plusieurs mètres à la seconde, sur le bois. L'imprégnation du coeur du bois par des imprégnants liquides présente des difficultés particulièrement quand il s'agit de bois épais.
A l'aide de l'invention,! en peut imprégner uniformément sur toute la surface les bois quelle que soit leur épaisseur.
Lors du séchage ainsi que lors de l'imprégnation,on peut opérer aussi bien à la pression ordinaire que sous pression on dans le vide. Il convient au cours du séchage et de l'imprégna- tion de diminuer la vitesse de circulation du produit gazeux ou à l'état de vapeur. Afin que lars de l'imprégnation le produit imprégnant adhère tout d'abord aux couches intérieures du bois, qu'il traverse librement les couches extérieures lors de son trajet vers les couches intérieures et qu'il soit également absorbé par les couches extérieures vers la fin de l'imprégna- tien, on diminue opportunément, pendant l'imprégnation, la température de l'agent imprégnant à l'état de vapeur petit à petit ou encore on augmente petit à petit la pression.
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Le dessin 1 montre, En coupe verticale, un dispositif ou réservoir qui convient pour la réalisation de l'objet de l'in- vention. Dans le compartiment passe une voie.! ; sur laquelle roulent des wagonnets b portant sur des couches intermédiaires les pièces de boisa traiter c empilées dessus de manière à, permettre la libre @ circulation de l'air.
Sur la paroi in- termédiaire e se trouve la paroi f , dans laquelle sont mentes un certain nombre de ventilateurs g dont la vitesse de rotation est réglable,et le dispositif de chauffage h.par le tuyan se trouvant sur le coté droit du réservoir au-dessus du plafond horizontal e, en fait arriver de l'air frais , tandis que l'air qui a servi au séchage est évacué par le tuyau qui se trouve à la partie la plus élevée du réservoir.
La conduite 1 qui s'étend sur toute la longueur du réservoir et est percée d'ouvertures sert à faire arriver le produit im- prégnant et est disposée de manière que le produit imprégnant soit déjà réparti uniformément et réchauffé quand il arrive entre les tuyaux de chauffage. Le trajet entre .le chauffage h et le compartiment proprement dit où se fait le traitement est suf- que fisamment long pour/le mélange de vapeur ait pris avait d'en- trer en contact avec le bois ,la température requise pour le traitement, dans toutes ses parties.
Avec l'installation déorite, on a réussi ' par exanple; dans un procédé conforme à l'invention, à enlever à des traver- ses de chemin de fer déjà séchées à l'air (format normal : 260 mm. de largeur et 160 mm. d'épaisseur) par une vitesse de circulation de 5 m. à la seconde et par un traitement d'une durée de 2 heures et demie,105 Kgs d'eau par m de bois, ce qui correspond à une vitesse de séchage de 42 Kg/m3.
L'imprégnation qui fait directdement suite et s'opère à l'aide d'un mélange de phénol et de thérébentine a donné après 5 heures et demie de traitement une imprégnation uniforme
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du bois sur toute la section. Dans cette opération on a fait agir des pressions oscillant entre 0,6 et 2,5 atmosphères. On n'a constaté de fuites du produit imprégnant ni à la surface ni @ sections portant-le trait de scie. On n'a employé que de faibles quantités d'imprégnant. Le produit était finement réparti et il n'adhérait qu'à la surface des cellules du bois, de telle sorte que plus tard lors du travail et du façonnage en pavés, il a donné un état de compression accusé.
Pendant l'un des processus de séchage , arc a mesuré les températures à diverses distancée de la face d'assise (surface) de la traverse à l'aide de thermo-éléments. Ces thermo-éléments pénétraient à. 200 mm. de profondeur dans la traverse du côté frcntal. Les distances entre les points de mesure et la surface d'assise étaient de 8 mm; 27 mm; 46mm. et 83 mm. On a tout d'abord travaillé sous pression effective et ensuite sous dépression.
On a mesuré 1,5, 2,5, 3,5, etc. heures après le commencement du séchage .
Les résultats de ces mesures sont reproduits dans le ta- bleau qui suit. On fera remarquer que la cession est indiquée par la température du point d'ébullition de l'eau correspondant.
TABLEAU'.
EMI6.1
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Temps <SEP> en <SEP> Température <SEP> en <SEP> Centigra- <SEP> Point
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<tb> heures <SEP> après <SEP> des <SEP> d'ébulli-
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<tb> commencement <SEP> tien <SEP> de
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<tb> du. <SEP> séchage <SEP> a <SEP> b <SEP> a <SEP> d <SEP> l'eau
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<tb> 8mm <SEP> 27 <SEP> mm <SEP> 46 <SEP> mm <SEP> 83 <SEP> mm <SEP> (pression)
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<tb> Chauffage <SEP> 1,5 <SEP> 135 <SEP> 120 <SEP> 104 <SEP> 95 <SEP> 137
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<tb> " <SEP> 2,5 <SEP> 139 <SEP> 132 <SEP> 120 <SEP> 112 <SEP> 137
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<tb>
<tb>
<tb> 3,5 <SEP> 152 <SEP> 141 <SEP> 132 <SEP> 129 <SEP> 138
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<tb>
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<tb> " <SEP> 4,5 <SEP> 162 <SEP> 146 <SEP> 139 <SEP> 139 <SEP> 138
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Séchage <SEP> 5,
5 <SEP> 162 <SEP> 138 <SEP> 127 <SEP> 128 <SEP> 120
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> régulier <SEP> " <SEP> 6,5 <SEP> 158 <SEP> 131 <SEP> 109 <SEP> 110 <SEP> 99
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> " <SEP> 7,5 <SEP> 158 <SEP> 133 <SEP> 105 <SEP> 101 <SEP> 84
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<tb> " <SEP> 8,5 <SEP> 154 <SEP> 129 <SEP> 97 <SEP> 86 <SEP> 52
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Le tableau montre que la température du bois,même dans les coches intérieures, est parfois beaucoup au-dessus du point d'ébulliticn; on peut en conclure qu'il y a une évaporation uniforme sur toute la section de la matière à sécher.
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-Vans un autre cas de sechage, on a constate qu'avec des vitesses de séchage si élevées, on peut obtenir une diminution d'environ 50% de la retraite et du gonflement du bois même au-des- sous de la température dénommée"températare de préventation du gonflement".
Lors de la compression du bois traité de la sorte qui se fait plus tard; soit à l'état imprégné, soit à l'état non imporé- gné; on a constaté que les produits pressés, quand on emploie des formes spéciales et appropriées, peuvent être comprimés de façon plus serrée sans que l'en détruise la structure des fibres de bois et qu'on peut leur dcnner la forme qu'on veut. Il en résulte que le nouveau procédé peut également être considéré comme un procédé permettant de fabriquer de nouveaux produits artificiels de bois.
REVENDICATIONS. l ) Procédé pour le séchage, le ramollissement, le vieillis- sement et l'imprégnation du bois par traitement par des produits des séchants et imprégnants à l'état de vapeur ou de gaz, en vase clos, caractérisé par le fait que les gaz et les vapeurs employés pour le séchage et l'imprégnation, gaz de séchage qui contiennent de la vapeur d'eau et gaz d'imprégnation qui, :t'en- ferment l'imprégnant à l'état de vapeur ou de gaz, circulent à une vitesse d'au moins plusieurs mètres par seconde.