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PROCEDE DE FABRICATION DE PLAQUES DE FIBRE DURES STRATIFIEES.
La présente invention concerne un procédé de fabrication de pla- ques en fibre dures stratifiées à partir de substances fibreuses végétales telles que du bois, consistant à préparer un magma de fibres auquel on peut ajouter, le cas échéant, des liants tels que des résines synthétiques thermo- durcissables et à déshydrater, mouler et comprimer ce magma à chaud.
Habituellement,le magma de fibre est préparé par limage du bois ou opérations analogues, ou par déchiquetage de particules de bois soumises au préalable à un traitement chimique, ce déchiquetage ayant lieu, par exemple, dans des machines à déchiqueter munies de disques d'acier convenablement agen- cés, ou encore par extrusion de ibres de bois sous l'action d'une forte pres- sion de vapeur à travers des ajutages, cette opération s'accompagnant d'une dé- tente explosive qui provoque une désagrégation des fibres.
Dans tous ces procé- dés, la texture végétale de l'ensemble des fibres est détruite au moins dans une grande mesure ;il se produit une fragmentation en fibres élémentaires sé- parées les unes des autres et un déchiquetage et une destruction partiels de ces fibres. Ces fibres élémentaires sont alors utilisées pour la fabrication de pla- ques de fibre dures, généralement après addition de liants tels que des résines synthétiques à base de phénol et d'aldéhyde, par déshydratation, moulage et compression à la chaleur, ce processus commençant en général sur des machines appropriées ou encore sur des presses de moulage et se terminant par la compres- sion du gâteau de fibre sous une forte pression et à une température élevée dans une presse de finition. La plaque obtenue.,
dont la dureté dépend, dans une gran- de mesure, de la proportion et de la nature du liant ajouté (par exemple, avec des résines synthétiques durcissables, le taux d'addition est de l'ordre de 5%) est alors prête à subir des façonnages divers. On peut encore augmenter la dure- té, au moins celle de la surface supérieure, en appliquant sur la plaque termi- née un revêtement de laque ou d'une substance durcissable telle qu'une résine synthétique.
Des plaques de fibre dures d'un autre type peuvent être obtenues par compression de copeaux de bois, de sciure ou autres particules d'origine vé-
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gétale telles que des résidus végétaux quelconques ou de chutes provenant d'opérations mécaniques, vêtus d'une-couche d'un liant tel qu'une résine synthétique durcissable,'cette compression ayant lieu à chaud et sous des pressions très élevées, par exemple de l'ordre de 200 kg/cm2o -
Ces procédés s'apparentent, lorsqu'on utilise de grandes quan- tités de résine synthétique, à la fabrication de plaques par compression de mélanges de résines artificielles qui donne lieu à la difficulté d'obtenir une distribution uniforme de la matière coulée dans le moule de formation des plaques,
difficulté-qui est d'autant plus grande que la proportion de résine synthétique est plus faible, du fait que l'écoulement de la matière, après l'échauffement dans la presse, n'a lieu que dans une mesure plus ré- duite et est arrêté prématurément par le durcissement de la résine et par l'augmentation d'adhérence des fibres dus aux températures qui règnent dans la presse. Les défectuosités augmentent d'autant, étant donné qu'il résulte de ce qui précède, non seulement une épaisseur non-uniforme de la plaque et une surface supérieure défectueuse, mais encore l'apparition de zones mal comprimées du fait que, lors de la stratification de la matière, certaines zones où la matière s'accumule sont soumises à une pression considérablement plus élevée que d'autres, où la matière est moins compacte ce qui risque, en outre,
d'endommager, voire de briser la presseo Même avec une très bonne dis- tribution, il est très difficile et parfois impossible d'éviter une non-uni- formité de résistance de la plaque comprimée,
Le deuxième procédé présente donc des inconvénients particuliers par rapport à celui qui a été décrit au début du préambule (le procédé cou- rant) ; mais il est un inconvénient commun aux deux procédés : c'est celui de ne pas permettre la création volontaire de différences de structure entre les diverses couches de la plaque, si l'on excepte la possibilité d'obtenir une très mince couche dure à la surface supérieure par laquage ultérieur ;
or, . pour un grand nombre d'applications, par exemple lorsqu'on utilise les plaques de fibre dures comme revêtement de plancher, une telle possibilité de diffé- renciation des propriétés physiques des diverses couches est essentielleo
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients énoncés ci- dessus.
Lorsqu'une plaque de fibre dure n'est soumise à des efforts que sur l'une de ses faces,il est inutilement coûteux de donner à cette plaque, sur toute son épaisseur, les propriétés qui ne sont indispensables que pour les couches superficielles supérieures : il est ' même parfois désirable que les couches inférieures aient une structure différente, par exemple moins ri- gide ou plus poreuse ; par ailleurs, une plaque à surface supérieure laquée, telle que décrite ci-dessus, est inutilisable par exemple comme revêtement de plancher (quelle que soit la structure des autres parties) étant donné que la mince pellicule de laque non seulement est susceptible d'être détruite après un temps très court, mais encore présente, même après une courte durée d'utili- sation, un aspect déplaisant.
Suivant l'invention, on fabrique des plaques de fibre formées de couches de toute structure et résistance désirées, notamment des plaques de fi- bre dures stratifiées, particulièrement utilisables comme revêtement de plan- cher et présentant une couche supérieure suffisamment résistante pour remplir les conditions désirées, sans que ces plaques soient trop coûteuses, le pro- cédé utilisé réunissant les avantages des deux procédés-antérieurs décrits ci- dessus, tout en évitant leurs inconvénients.
Le procédé suivant l'invention consiste à fabriquer une ou plusieurs couches de la plaque à obtenir, et notamment la partie inférieure, par déshydra- tation et moulage d'un magma de matières fibreuses délayé, par exemple de l'une des manières connues et une ou plusieurs autres couches, et notamment la partie supérieure de la plaque à obtenir, par compression de particules de matières fibreuses telles que des copeaux résiduels éventuellement revêtus d'une couche d'un liant,par exemple par pulvérisation, ce qui détermine la réunion sous pres- sion desdits copeaux (non traités mécaniquement) avec le gâteau formé à partir du magma de fibres complètement dissous.
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Le procédé suivant l'invention réunit les avantages résultant, d'une part, de l'utilisation d'un magma de-matières fibreuses, délayé, à savoir : l'obtention d'un remplissage uniforme de la presse de moulage, rendu possible par la teneur en eau élevée (par exemple 98%) du magma et par l'épaisseur uni- forme du gâteau de matières fibreuses qui en résulte et, d'autre part, de l'uti- lisation de particules de matières fibreuses revêtues d'un liant, à savoir : une fabrication peu coûteuse et sans charge et l'obtention facile de propriétés déterminées du produit final par un choix correspondant de la nature et de la proportion du liant utilisé tel qu'une résine synthétique durcissable ;
les in- convénients des deux procédés sont, par contre, évités du fait que l'on peut donner à la ou aux couches fabriquées à partir du magma de matières fibreuses délayé, par exemple à la partie inférieure de la plaque, les propriétés désirées, sans qu'il soit nécessaire de tenir compte des conditions imposées aux couches supérieures, de sorte que l'on travaille dans des conditions économiques, cepen- dant qu'une irrégularité lors de la compression des particules de matières fi- breuses telles que des copeaux revêtus de liants, ou même un endommagement de la presse ne sont plus à craindre étant donné que le support (l'ébauche en magma) rend suffisamment meuble des particules de matières fibreuses.
Dans ce procédé, on peut utiliser avec avantage des opérations par- ticulières auxquelles se réfèrent les formes de mise en oeuvre préférées qui sont décrites ci-après.
Suivant un mode de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, on prépare tout d'abord un magma délayé de matières fibreuses auquel on peut ajouter un agent hydrofuge. On fabrique ensuite à partir de ce magma un support (ou ébau- che), par exemple dans une presse de moulage, On peut encore utiliser un simple entonnoir-filtre
Lorsqu'une seule couche, par exemple la couche inférieure, ou une couche intermédiaire, doit être fabriquée de cette manière, on répand sur la sur- face supérieure du support des particules de matières fibreuses telles que des co- peaux de raboteuse, de la sciure, un mélange des deux, de petites lamelles de bois, des chutes de contreplaqué, de la paille ou autres particules de fibres végétales susceptibles d'être comprimées en couches planes,
les proportions dépendant de l' épaisseur désirée de la couche et le produit étant ensuite soumis à une compression finale à chaud et sous une forte pressiono
Cette adjonction au support de copeaux destinés à former la couche supé- rieure de la plaque peut également être réalisée en plaçant les copeaux à la surfa- ce supérieure de la pulpe non déshydratée, par exemple dans une presse de moulage. les copeaux flottent alors à la surface supérieure du magma et sont, lors de la déshydratation, aspirés sur la surface supérieure du suppor en formation ou même partiellement à l'intérieur de ce support où on les fait pénétrer ensuite par com- pression, par exemple au moyen de rouleaux.
Contrairement à ce qui se passe dans les procédés connus de fabrication de plaques de fibres dures à partir d'un magma de fibres délayé, on peut utiliser- suivant l'invention, indépendamment des particules de fibres telles que des copeaux, destinées à la formation des couches précitées, d'autres particules du même type qu'on mélange avec le magma délayé de matière fibreuse, ces dernières particules pénétrant alors plus ou moins régulièrement dans le magma et formant éventuellement des parties de la couche obtenue à partir du magma par déshydratation, lesdites der- nières particules étant soumises en même temps que le magma aux opérations de déshy- dratation, de moulage et de compression.
Suivant l'invention, on ajoute donc des copeaux résiduels (pour'la plu- part non traités mécaniquement), au magma de fibres complètement dissous. Cette opération peut être réalisée en mélangeantles deux substances ligneuses différen- tes, à savoir, d'une part, le magma de fibres, et, d'autre part, les copeaux de bois non traitéso Ce mélange de matière sèche, d'une part, avec de la.fibre frai- che, d'autre part, peut être réalisé dans des proportions déterminées, soit en su- perposant simplement les substances des deux types, ce qui ne produit un mélange intime que sur les bords des couches meubles en cours de formation, soit en réa- lisant le mélange essentiel sur la couche, par exemple, inférieure, tandis que la éouche, par exemple supérieure, est de préférence uniquement formée de substance
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sèche.
La proportion de copeaux (par exemple bruts de rabotage) peut être considérable et, par exemple, atteindre 70%, le magma -de fibre ayant, de préférence, un degré de finesse Schoppe-Riegler d'au moins 18 et, de préfé- rence, de 20 à 25 ou même davantage ; il y a lieu de tenir compte du fait que la vitesse de déshydratation diminue lorsque le degré de finesse augmen- te tandis qu'au contraire le pouvoir de cohésion avec la finesse augmenteo .
Si la proportion de copeaux dans la masse totale atteint 70%, on peut utili- ser un degré de finesse plus élevé, par exemple de l'ordre de 40 Schoppe- Riegler, étant donné que la force de cohésion suffit alors pour les copeaux, par exemple bruts, et que la forte proportion de copeaux accélère la déshy- dratationo Les particules de matières fibreuses telles que des copeaux, celles qui sont mélangées au magma et/ou celles qui forment .La ou -Les coucnes précitées peuvent être soumises avec avantage, en totalité ou en partie, à un ou plusieurs traitements préalables tels qu'une imprégnation destinée à empêcher une décomposition ultérieure ou un processus d'hydrofugation.
Ces particules peuvent être utilisées, soit brutes, soit après un traitement chimique et/ou mécanique. Lorsque la matière utilisée ne possède pas l'élasticité désirée, il est nécessaire de traiter les particules à la va- peur, par exemple, en présence de produits chimiques ou de les soumettre à une cuisson. Il peut être prévu de provoquer une désintégration chimique modérée des copeaux avec ou sans action de vapeur ou de cuisson, en les traitant avec une solution de soude caustique chaude concentrée, par exemple, à 4%, avec ou sans pression.
On peut encore soumettre avec avantage les copeaux ou particules de matières fibreuses, notamment celles qui servent à la formation d'une cou- che, à un traitement ultérieur, de préférence avant la réunion de cette couche avec le support, ce traitement consistant à revêtir les particules d'un liant tel qu'une résine synthétique thermo-durcissable, une huile siccative, ou les deux à la fois, ou encore d'autres substances telles que par exemple des la- ques.
Cette imprégnation ou ce revêtement peuvent être réalisés par une courte immersion dans un bain constitué, par exemple, par une solution ou par une émulsion de résine synthétique, ou par pulvérisation, ou par tout autre procédé convenable.
La nature de la substance d'imprégnation, le mode d'imprégnation et la proportion de cette substance déposée sur les particules dépendent des propriétés désirées et sont, en règle générale, différents pour les copeaux à mélanger au magma et pour les copeaux destinés à former la ou les couches et dépendent encore de 1?utilisation qu'on se propose pour les plaques. Ces diver- ses conditions sont notamment différentes, selon que les plaques doivent être utilisées comme revêtements de tables, de meubles ou de planchers.
On dispose, en outre, facilement, avec le procédé suivant l'in- vention, d'une grande latitude, en ce qui concerne l'obtention de propriétés désirées pour les plaques.
L'adjonction de particules de matières fibreuses, qu'elles soi- ent revêtues ou non d'un liant, en vue de l'obtention d'une couche, peut se faire sur un support de matière fibreuse ou sur la surface supérieure du ma- gma avant la formation de ce support, même si aucune particule de matière fi- bieuse (copeaux de bois) n'est incorporée à ce magma ; cette opération est tou- tefois plus avantageuse lorsque la masse du magma (le matière fibreuse délayé ou* le support formé à partir de ce magma contiennent de telles particules tel- les que des copeaux, et ceci en proportion non négligeable et même, de préfé- rence, considérable.
La quantité de copeaux destinés à former la couche à ajouter, dé- pend de l'épaisseur désirée de la couche et peut être, par exemple, pour une épaisseur de couche d'i mm, égale à un kilogramme de copeaux par mètre carré, cette quantité variant en outre selon l'essence du bois.
Si l'adjonction a lieu avant le passage entre les rouleaux des- tinés à assurer la séparation de l'eau, les copeaux sont incorporés sous pres- sion dès ce stade à la masse de matière fibreuse fine, à laquelle sont déjà
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éventuellement incorporés d9autres copeaux,
Le moulage, la déshydratation et la compression 5' effectuent dans une presse à haute pression chauffée classique, par exemple;? dans une presse à plusieurs étages, ces opérations assurant une bonne cohésion des fibres;, par exemple sous des pressions de 12 kg/cm2 ou davantage et à des températures supérieures à 1000 C.
Avec le procédé suivant 1-'invention, aucun risque d'endomma gement de la presse ne subsiste ; la non-uniformité de résistance est évitée ainsi que les irrégularités de la surface supérieure et à fortiori les cra- quelures ou analogues, tandis que des zones de compression inégales ne peu- vent plus se former étant donné que les particules de matière fibreuse for- mant la ou les couches précitées sont réparties avec une uniformité suffi- sante par la pression, sur le support constitué par 1.9 ébauche en matière fibreu- se poreuse et meuble en soi ; on obtient, même dans le cas où l'on utilise un liant thermo-durcissablee une répartition uniforme des particules avant l'ag- glomération définitive de celles-ci.
On peut même prévoir une condensation préalable par échauffement ou encore,, lorsqu'il s9agit d'huile siccative, une oxydation préalable et, d9une manière plus générale, un durcissement préalable lorsqu'il s'agit de li- ants durcissables tels que la caséine, le silicate de potasse, le caoutchouc, par exemple sous la forme d'une émulsion, ou encore des huiles siccatives, etc...
Des résultats excellents ont été, par exemple obtenus en dépo- sant des copeaux imprégnés de résine synthétique ou d'huiles siccatives à rai- son de 20% sur le support en matière fibreuse, par exemple avant le passage dans une presse à rouleaux, le produit étant ensuite comprimé dans la presse chauffée, dans des conditions conduisant à un durcissement complet définitif de la résine synthétique ou laissant à l'huile un temps suffisant pour son oxydation. La plaque est alors constituée par deux couches incrustées solide- ment 1-'une dans l'autre ce qui, lors de la compression en une seule opération, présente Davantage que la couche inférieure est par exemple élastique et bon isolant thermique, tandis que le côté supérieur est par exemple compact, im- perméable et dur.
Des effets analogues peuvent être obtenus en comprimant tout d'abord des copeaux non imprégnés de liant de manière à former une couche et en aspergeant la plaque terminée par exemple avec une résine synthétique qui est adsorbée aisément par les copeaux et qui peut ensuite être durcie par échauffement. Une pénétration de la résine synthétique dans la couche formée de particules fines peut alors être évitée sans autre précaution on peut également réaliser des procédés d'immersion sans difficulté en immergeant seulement la couche à imprégner.
Si, suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, la couche de copeaux n9est pas traitée aves des agents de durcissement, on peut fabriquer des plaques stratifiées de type spécial, par exemple dans le cas où la couche obtenue à partir du magma '-; matière fibreuse délayé comporte un liantOn choisit alors par exemple cette couche comme couche supérieure tan- dis que la couche de copeaux non imprégnée constitue la couche inférieure et assure, par exemple, un bon isolement thermique.
Pour le dépôt de copeaux imprégnés d'un liant sur le support formé à partir du magma de matière fibreuse délayé, on peut également procé- der en préparant tout d'abord une ébauche à partir des copeaux, en déposant celle-ci sur le support obtenu à partir du magma de matière fibreuse délayé et en comprimant le tout pour obtenir la plaque definitive.
Indépendamment des avantages remarquables déjà mentionnés, on obtient, dans tous les cas, mais en particulier dans le cas où l'on incorpo- re des particules de matière fibreuse telles que des copeaux au magma de ma- tière fibreuse délayé indépendamment de celles destinées à former la ou les couches précitées, une réduction considérable du prix de revient étant donné que, par exemple, si l'on ajoute 50 à 70% de copeaux de rabotage, séchés à l'air et non traités, en réalise, avec cette proportion, une économie consi@-
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dérable sur le prix de revient du procédé.
Mais cette économie est toujours réalisée, étant donné que la préparation de la couche de copeaux est plus économique que la préparation d'une couche de même épaisseur à partir d'un ma- gma de matière fibreuse délayé, laquelle implique un prix de revient non né- gligeable
De plus, la cohésion des matières fibreuses obtenue avec des par- ticules relativement grossières telles que des copeaux est avantageuse et cet avantage est encore amélioré par l'addition de liants, de sorte que par exem- ple, une couche supérieure 'fabriquée à partir de chutes de bois de chêne pré- sente,, après un tel traitement, des qualités supérieures à celles du bois de chêne lui-même. De même,on peut obtenir à partir d'un bois tendre des propri- étés de la plaque qui,
avec d'autres procédés, ne peuvent être réalisées qu' en partant de bois dur. La distribution irrégulière des copeaux elle-même se montre favorable, par analogie avec ce qui se produit dans la fabrication du contreplaqué. Il est à noter qu'une plaque suivant l'invention peut être trai- tée comme une planche en matière végétale et même plus facilement que celle- ci ; par exemple, elle peut être travaillée mécaniquement, clouée, etc... De plus, on peut utiliser comme matière en particules grossières de l'écorce, de la fibre d'écorce, de la paille hachée, des feuilles même à l'état humide au lieu des autres matières citées ou en combinaison avec celles-ci.
On réalise encore une économie et une amélioration supplémentai- res du fait qu'on peut utiliser à l'échelle industrielle des chutes de scierie qui, avec les procédés antérieurs, sont inutilisables, pour la fabrication de plaques en fibre dures.
Il peut être avantageux de colorer tout ou partie des copeaux for- mant la couche et éventuellement ceux qui sont utilisés en mélange avec le ma- gma ou encore d'utiliser des copeaux de différentes colorations mélangés ce qui permet d'obtenir des effets remarquables.
RES UMEo
L'invention a pour objet :
1 - Un procédé de fabrication de plaques dures en plusieurs cou- ches à partir de matières fibreuses végétales et de liants, destinées tout par- ticulièrement au revêtement de planchers, ce procédé consistant à former une ou plusieurs des couches et, en particulier, celle destinée à former la partie in- férieure de la plaque à fabriquer, par déshydratation et moulage d'un magma, de matière fibreuse et à réunir par compression à chaud cette ou ces couches avec une ou plusieurs autres couches et, notamment, celle destinée à former la sur- face supérieure de la plaque, constituées par des particules de matière fibreu- se telles que des copeaux, imprégnées ou revêtues d'un liant tel qu'une résine synthétique.
20 - Un mode de réalisation du procédé suivant 1 , remarquable en ce que la partie inférieure de la plaque, ou encore une ou plusieurs couches, notamment une couche située vers le milieu de l'épaisseur de la plaque, sont préparées par déshydratation et moulage d'un magma de matière fibreuse et en ce que la couche supérieure, ou encore une ou plusieurs couches, et notamment également la couche inférieure, sont formées par incorporation sous pression de particules de matières fibreuses propres à adsorber 'de liants, par exemple de copeaux de bois bruts ou soumis au préalable à un traitement chimique, mais non revêtus de liants, lesdites particules de matières fibreuses étant alors éventuellement imprégnées ou revêtues de liants par exemple par immersion.
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PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF HARD LAMINATED FIBER PLATES.
The present invention relates to a process for the manufacture of laminated hard fiber boards from vegetable fibrous substances such as wood, comprising preparing a fiber magma to which can be added, where appropriate, binders such as synthetic resins. thermosetting and to dehydrate, mold and compress this hot magma.
Usually, the fiber magma is prepared by filing wood or the like, or by shredding wood particles previously subjected to a chemical treatment, this shredding taking place, for example, in shredding machines fitted with steel discs. suitably arranged, or else by extrusion of wood fibers under the action of a high pressure of steam through nozzles, this operation being accompanied by an explosive expansion which causes the fibers to disintegrate.
In all these processes, the vegetable texture of all the fibers is destroyed at least to a great extent; fragmentation into elementary fibers separated from each other and partial shredding and destruction of these fibers occurs. . These elementary fibers are then used for the manufacture of hard fiber plates, generally after the addition of binders such as synthetic resins based on phenol and aldehyde, by dehydration, molding and heat compression, this process starting with general on suitable machines or also on molding presses and ending with the compression of the fiber cake under high pressure and at high temperature in a finishing press. The plate obtained.,
whose hardness depends, to a large extent, on the proportion and nature of the binder added (for example, with curable synthetic resins, the rate of addition is of the order of 5%) is then ready to undergo various shaping. The hardness, at least that of the upper surface, can be further increased by applying to the finished plate a coating of lacquer or of a curable substance such as a synthetic resin.
Another type of hard fiber board can be obtained by compressing wood chips, sawdust or other particles of veneer origin.
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gétale such as any plant residues or offcuts from mechanical operations, coated with a layer of a binder such as a curable synthetic resin, 'this compression taking place under heat and under very high pressures, for example around 200 kg / cm2o -
These processes are similar, when large quantities of synthetic resin are used, to the manufacture of plates by compression of mixtures of artificial resins which gives rise to the difficulty of obtaining a uniform distribution of the material cast in the mold. plaque formation,
difficulty - which is all the greater as the proportion of synthetic resin is lower, owing to the fact that the flow of the material, after heating in the press, takes place only to a more reduced extent and is stopped prematurely by the hardening of the resin and by the increase in adhesion of the fibers due to the temperatures prevailing in the press. The defects increase accordingly, since it results from the above, not only a non-uniform thickness of the plate and a defective upper surface, but also the appearance of poorly compressed areas due to the fact that, during the stratification of the material, some areas where the material accumulates are subjected to a considerably higher pressure than others, where the material is less compact which risks, in addition,
damage or even break the presso Even with a very good distribution, it is very difficult and sometimes impossible to avoid a non-uniform resistance of the compressed plate,
The second method therefore has particular drawbacks compared to that which was described at the start of the preamble (the current method); but there is a drawback common to both processes: it is that of not allowing the voluntary creation of differences in structure between the various layers of the plate, except for the possibility of obtaining a very thin hard layer at the upper surface by subsequent lacquering;
gold, . for a large number of applications, for example when using hard fiber boards as a floor covering, such possibility of differentiating the physical properties of the various layers is essential.
The object of the invention is to remedy the drawbacks stated above.
When a hard fiber plate is subjected to forces only on one of its faces, it is unnecessarily expensive to give this plate, over its entire thickness, the properties which are essential only for the upper surface layers : it is even sometimes desirable that the lower layers have a different structure, for example less stiff or more porous; on the other hand, a plate with a lacquered top surface, as described above, is unusable for example as a floor covering (regardless of the structure of the other parts) since the thin film of lacquer is not only liable to be destroyed after a very short time, but still has an unpleasant appearance even after a short period of use.
According to the invention, fiber plates are produced formed from layers of any desired structure and strength, in particular laminated fiber plates, particularly useful as a floor covering and having a top layer sufficiently strong to meet the conditions. desired, without these plates being too expensive, the process used combining the advantages of the two prior processes described above, while avoiding their drawbacks.
The process according to the invention consists in manufacturing one or more layers of the plate to be obtained, and in particular the lower part, by dehydration and molding of a magma of diluted fibrous materials, for example in one of the known ways and one or more other layers, and in particular the upper part of the plate to be obtained, by compressing particles of fibrous materials such as residual chips possibly coated with a layer of a binder, for example by spraying, which determines the union under pressure of said chips (not mechanically treated) with the cake formed from the completely dissolved magma of fibers.
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The method according to the invention combines the advantages resulting, on the one hand, from the use of a magma of fibrous materials, diluted, namely: obtaining a uniform filling of the molding press, made possible by the high water content (for example 98%) of the magma and by the uniform thickness of the cake of fibrous material which results therefrom and, on the other hand, from the use of particles of fibrous material coated with a binder, namely: an inexpensive and load-free manufacture and easy obtaining of determined properties of the final product by a corresponding choice of the nature and the proportion of the binder used such as a curable synthetic resin;
the disadvantages of the two processes are, on the other hand, avoided due to the fact that it is possible to give the layer (s) made from the magma of diluted fibrous materials, for example at the lower part of the plate, the desired properties, without it being necessary to take into account the conditions imposed on the upper layers, so that one works in economic conditions, however, an irregularity in the compression of particles of fibrous material such as chips coated with binders, or even damage to the press are no longer to be feared since the support (the magma blank) makes particles of fibrous material sufficiently loose.
In this process, particular operations to which the preferred embodiments which are described hereinafter refer.
According to one embodiment of the process according to the invention, a magma mixed with fibrous materials is first prepared to which a water-repellent agent can be added. A support (or blank) is then made from this magma, for example in a molding press. A simple filter funnel can also be used.
When a single layer, for example the lower layer, or an intermediate layer, is to be produced in this way, particles of fibrous material such as planer shells, wood, etc. are spread on the upper surface of the support. sawdust, a mixture of the two, small strips of wood, scraps of plywood, straw or other particles of plant fibers that can be compressed into flat layers,
the proportions depending on the desired thickness of the layer and the product then being subjected to a final hot compression under high pressure.
This addition to the chip carrier intended to form the top layer of the plate can also be accomplished by placing the chips on the upper surface of the undehydrated pulp, for example in a molding press. the chips then float on the upper surface of the magma and are, during dehydration, sucked onto the upper surface of the support being formed or even partially inside this support where they are then made to penetrate by compression, for example by means of rollers.
Contrary to what happens in the known methods of manufacturing hard fiber plates from a diluted fiber magma, it is possible to use according to the invention, independently of the fiber particles such as chips, intended for the formation. of the aforementioned layers, other particles of the same type which are mixed with the magma diluted with fibrous material, these latter particles then penetrating more or less regularly into the magma and possibly forming parts of the layer obtained from the magma by dehydration , said latter particles being subjected at the same time as the magma to the operations of dehydration, molding and compression.
According to the invention, therefore, residual shavings (for the most part not mechanically treated) are added to the completely dissolved magma of fibers. This operation can be carried out by mixing the two different woody substances, namely, on the one hand, the fiber magma, and, on the other hand, the untreated wood chips. This mixture of dry matter, on the one hand , with fresh fiber, on the other hand, can be achieved in determined proportions, either by simply superimposing the substances of both types, which produces an intimate mixture only at the edges of the loose layers in training course, or by making the essential mixture on the layer, for example, lower, while the layer, for example upper, is preferably only formed of substance
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dried.
The proportion of shavings (for example rough planing) can be considerable and, for example, up to 70%, the fiber magma preferably having a Schoppe-Riegler degree of fineness of at least 18 and, more preferably. rence, from 20 to 25 or even more; it should be taken into account that the rate of dehydration decreases when the degree of fineness increases while, on the contrary, the power of cohesion with fineness increases.
If the proportion of chips in the total mass reaches 70%, a higher degree of fineness can be used, for example of the order of 40 Schoppe-Riegler, since the cohesive force is then sufficient for the chips, for example raw, and that the high proportion of shavings accelerates dehydration. Particles of fibrous materials such as shavings, those which are mixed with magma and / or those which form. The or -The above-mentioned layers can be subjected with advantage , in whole or in part, to one or more preliminary treatments such as an impregnation intended to prevent a subsequent decomposition or a waterproofing process.
These particles can be used, either raw or after a chemical and / or mechanical treatment. When the material used does not have the desired elasticity, it is necessary to steam the particles, for example, in the presence of chemicals or to subject them to baking. Provision can be made to cause moderate chemical disintegration of the chips with or without steaming or cooking action, by treating them with a concentrated hot caustic soda solution, for example, 4%, with or without pressure.
It is also advantageously possible to subject the chips or particles of fibrous materials, in particular those which serve to form a layer, to a subsequent treatment, preferably before the joining of this layer with the support, this treatment consisting in coating particles of a binder such as a thermosetting synthetic resin, a drying oil, or both at the same time, or also other substances such as, for example, lacquers.
This impregnation or this coating can be carried out by a short immersion in a bath consisting, for example, of a solution or of an emulsion of synthetic resin, or by spraying, or by any other suitable process.
The nature of the impregnation substance, the mode of impregnation and the proportion of this substance deposited on the particles depend on the desired properties and are, as a general rule, different for the chips to be mixed with the magma and for the chips intended to form the layer (s) and still depend on the intended use for the plates. These various conditions are in particular different, depending on whether the plates are to be used as coverings for tables, furniture or floors.
Further, with the process according to the invention, great latitude is readily available in obtaining desired properties for the plates.
The addition of particles of fibrous material, whether or not they are coated with a binder, with a view to obtaining a layer, can be done on a support of fibrous material or on the upper surface of the mat. - gma before the formation of this support, even if no particle of fibrous material (wood chips) is incorporated in this magma; this operation is however more advantageous when the mass of the magma (the diluted fibrous material or * the support formed from this magma contain such particles such as chips, and this in a not insignificant proportion and even, preferably, - rence, considerable.
The quantity of chips intended to form the layer to be added depends on the desired thickness of the layer and can be, for example, for a layer thickness of i mm, equal to one kilogram of chips per square meter, this quantity also varying according to the species of wood.
If the addition takes place before the passage between the rollers intended to ensure the separation of the water, the chips are incorporated under pressure from this stage into the mass of fine fibrous material, to which are already
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possibly incorporated other chips,
The 5 'molding, dewatering and compression takes place in a conventional heated high pressure press, for example; in a multistage press, these operations ensuring good cohesion of the fibers ;, for example at pressures of 12 kg / cm2 or more and at temperatures above 1000 C.
With the method according to 1-'invention, no risk of damaging the press remains; non-uniformity of resistance is avoided as well as irregularities of the upper surface and a fortiori cracks or the like, while unequal compression zones can no longer be formed since the particles of fibrous material form. mant the aforementioned layer or layers are distributed with sufficient uniformity by the pressure, on the support consisting of 1.9 blank in porous fibrous material and loose in itself; even in the case of using a thermosetting binder, a uniform distribution of the particles is obtained before the final aggregation of the latter.
It is even possible to provide for a preliminary condensation by heating or again, when it is a drying oil, a preliminary oxidation and, more generally, a preliminary hardening in the case of hardenable binders such as casein. , potash silicate, rubber, for example in the form of an emulsion, or even drying oils, etc.
Excellent results have been obtained, for example, by depositing chips impregnated with synthetic resin or drying oils at a rate of 20% on the support of fibrous material, for example before passing through a roller press, the product then being compressed in the heated press, under conditions leading to a complete definitive hardening of the synthetic resin or leaving the oil sufficient time for its oxidation. The plate is then formed by two layers solidly encrusted 1-'one in the other which, during compression in a single operation, has more than the lower layer is for example elastic and good thermal insulator, while the the upper side is, for example, compact, impermeable and hard.
Similar effects can be obtained by first compressing chips not impregnated with binder so as to form a layer and spraying the finished plate, for example, with a synthetic resin which is easily adsorbed by the chips and which can then be hardened by warming up. Penetration of the synthetic resin into the layer formed of fine particles can then be avoided without any further precaution; it is also possible to carry out immersion processes without difficulty by immersing only the layer to be impregnated.
If, according to another embodiment of the invention, the layer of chips is not treated with hardening agents, laminated plates of special type can be produced, for example in the case where the layer obtained from magma '-; The diluted fibrous material comprises a binder. This layer is then chosen, for example, as the upper layer, while the layer of non-impregnated chips constitutes the lower layer and provides, for example, good thermal insulation.
For the deposition of chips impregnated with a binder on the support formed from the magma of diluted fibrous material, it is also possible to proceed by first preparing a blank from the chips, by depositing it on the support. obtained from the magma of diluted fibrous material and compressing the whole to obtain the final plate.
Independently of the remarkable advantages already mentioned, we obtain, in all cases, but in particular in the case where particles of fibrous material such as chips are incorporated into the magma of diluted fibrous material independently of those intended for to form the aforementioned layer (s), a considerable reduction in the cost price given that, for example, if 50 to 70% of planing chips, air-dried and untreated, are added, this is achieved with this proportion , a consi @ -
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miserable on the cost price of the process.
But this saving is always achieved, given that the preparation of the layer of chips is more economical than the preparation of a layer of the same thickness from a magma of diluted fibrous material, which involves a non-cost price. negligible
In addition, the cohesion of fibrous materials obtained with relatively coarse particles such as chips is advantageous and this advantage is further improved by the addition of binders, so that, for example, a top layer made from of oak offcuts present, after such treatment, qualities superior to those of the oak wood itself. In the same way, one can obtain from a soft wood properties of the plate which,
with other methods, can only be made from hardwood. The irregular distribution of the chips itself is favorable, by analogy with what happens in the manufacture of plywood. It should be noted that a plate according to the invention can be treated like a plank of plant material and even more easily than the latter; for example, it can be worked mechanically, nailed, etc ... In addition, it is possible to use as material in coarse particles bark, bark fiber, chopped straw, leaves even in the wet instead of or in combination with the other substances mentioned.
A further economy and improvement is achieved by the fact that sawmill offcuts which, with the prior methods, are unusable, can be used on an industrial scale for the manufacture of hard fiber boards.
It may be advantageous to color all or part of the shavings forming the layer and possibly those which are used as a mixture with the magma or else to use shavings of different colors mixed, which makes it possible to obtain remarkable effects.
RES UMEo
The subject of the invention is:
1 - A process for manufacturing hard plates in several layers from vegetable fibrous materials and binders, intended in particular for coating floors, this process consisting in forming one or more of the layers and, in particular, that intended to form the lower part of the plate to be manufactured, by dehydration and molding of a magma, of fibrous material and to join by hot compression this or these layers with one or more other layers and, in particular, that intended for forming the upper surface of the plate, constituted by particles of fibrous material such as chips, impregnated or coated with a binder such as a synthetic resin.
20 - An embodiment of the following method 1, remarkable in that the lower part of the plate, or even one or more layers, in particular a layer located towards the middle of the thickness of the plate, are prepared by dehydration and molding a magma of fibrous material and in that the upper layer, or even one or more layers, and in particular also the lower layer, are formed by incorporation under pressure of particles of fibrous materials suitable for adsorbing 'binders, for example of raw wood chips or previously subjected to a chemical treatment, but not coated with binders, said particles of fibrous materials then optionally being impregnated or coated with binders, for example by immersion.
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