Procédé de fabrication d'un produit moulé et produit moulé obtenu par ce procédé La présente invention a pour objet un pro cédé de fabrication d'un produit moulé com prenant des fragments d'une matière ligneuse telle que du bois, ce produit pouvant par exemple être une planche fibreuse. La matière ligneuse peut, par exemple, être du bois, du bambou, du roseau ou de la tige de plante de divers genres.
La solidité des planches fibreuses denses, connues sous le nom de planches dures, et d'autres produits fibreux fortement tassés, est principalement déterminée par la solidité intrin sèque des fibres distinctes et des éléments fibreux dont cette planche est composée. Les produits tassés sont généralement fabriqués en divisant en fibres des matériaux appropriés, en préparant un feutre à partir des fibres ou des éléments fibreux ainsi obtenus, ceci selon des procédés usuels de feutrage humide ou de feutrage à sec, en ajoutant un liant, si on le désire, et en tassant le feutre par application de chaleur et d'une pression notable, de ma nière à le comprimer et à le lier fermement.
De grandes forces latérales d'adhésion sont ainsi engendrées entre les éléments fibreux, de sorte que la rupture d'un produit fortement tassé, c'est-à-dire d'un produit pouvant présenter une densité allant jusqu'à 0,9, ne se produit pas primordialëment à cause d'un glissement entre les éléments fibreux distincts dont ce produit est composé, comme c'est généralement le cas lorsqu'une contrainte est appliquée à une plan che isolante ou à un- autre produit tassé de densité relativement faible,
mais une telle rup ture se produit au contraire principalement comme résultat de la rupture effective des fibres ou des éléments fibreux. Par conséquent, . toute réduction de la résistance intrinsèque des éléments fibreux se répercute à un degré pro noncé sur la solidité de planches fortement tas sées obtenues à partir de ces fibres ou éléments.
De façon générale, les procédés connus pour diviser la matière ligneuse en fibres sont tels qu'une partie notable de la résistance inhé rente des fibres de bois est détruite par l'opé ration de séparation de ces fibres.
Par exemple, selon une opération de type bien connu de désagrégation mécanique en fibres, les faces de blocs de bois sont pressées et déplacées transversalement par rapport à un outil de coupe rotatif, la direction de déplace ment transversal étant parallèle à celle de la fibre du bois. Selon ce procédé, les fibres se recourbent lors de leur formation et de ma nière à s'adapter à la forme des gorges séparant les dents de l'outil, le degré de courbure des fibres dépendant de l'angle des bords tran chants et de l'épaisseur selon laquelle la ma tière est découpée.
Cette courbure est inévitable et s'accompagne du bris et de l'interruption des éléments fibreux distincts, d'une manière clai rement visible, particulièrement lors d'un exa- men microscopique.<B>Il</B> en résulte que la fibre ainsi formée présente une faiblesse intrinsèque et est en elle-même sujette à se briser le long de l'un quelconque des nombreux défauts de structure formés dans cette fibre au cours de l'opération de séparation en fibres.
Selon un autre procédé, le bois est tranché en travers du sens de ses fibres, de manière à produire de longs éclats dans lesquels la direc tion des fibres est parallèle à celle de la lon gueur des éclats. Ces éclats découpés transver salement sont ensuite réduits par martèlement ou cassure de sorte que, bien que l'opération de découpage initial des éclats ne produise ni bris, ni arrêt des fibres, le produit final contient des éléments de dimensions variant entre celles d'un grain de poussière et plusieurs centimètres de longueur et de n'importe quelles largeur et épaisseur possibles. De plus, beaucoup des éléments et spécialement les plus longs sont brisés et affaiblis transversalement à leur lon gueur.
En outre, la présence da la matière fine ment divisée produite par l'opération de mar tèlement ou de cassure est désavantageuse, comme on a pu le constater lorsque la matière est tassée pour former des planches, du fait qu'il est non seulement nécessaire d'employer une grande quantité de liant à cause de la sur face spécifique élevée des particules fines, mais que la présence de ces particules dans les plan ches finales affaiblit en outre lesdites planches.
Suivant le procédé selon l'invention, on produit des fragments d'une matière ligneuse en déplaçant un morceau de cette matière et un bord tranchant l'un par rapport à l'autre transversalement à la fibre- de ladite matière, de sorte que les fibres des éléments fibreux résultant de cette opération s'étendent sensible ment dans la direction de la longueur desdits éléments fibreux.
On a proposé de produire des matières à base de fibres de bois solides en désintégrant du bois au moyen d'un outil tranchant agissant en travers de la fibre du bois pour former des éléments allongés qui, dans la masse, soient susceptibles d'être versés sans s'embrouiller les uns avec les autres et qui soient principalement à fibres longitudinales, et de mélanger ces<B>élé-</B> ments avec une matière liante. Les éléments sont cependant essentiellement à deux dimen sions et sont découpés de manière à se briser longitudinalement et à former des filaments ou aiguilles.
On a constaté qu'en utilisant des écailles ou des copeaux produits en découpant de la matière telle- que du bois transversalement à la fibre du bois et selon une épaisseur telle qu'il ne se brise pas le long de ladite fibre, on peut produire un produit moulé plus solide et plus satisfaisant en . utilisant moins de matière liante.
Le procédé faisant l'objet de la présente invention est caractérisé en ce qu'on produit les fragments en déplaçant un morceau de cette matière ligneuse et un bord tranchant disposé sensiblement parallèlement à la direction de la fibre de la matière l'un par rapport à l'autre et en contact l'un avec l'autre, transversalement à ladite fibre, pour former des fragments com prenant chacun plusieurs éléments fibreux dis tincts naturellement reliés les uns aux autres et disposés côte à côte@comme dans la matière première, sans briser lesdits fragments trans versalement aux fibres de la matière, on mé lange une matière liante auxdits fragments, on feutre le mélange de fragments et de matière liante,
et on soumet le feutre ainsi obtenu à une pression, pour former le produit désiré.
On a également constaté qu'on obtient un produit moulé amélioré si les fragments utilisés et découpés transversalement sont formés de manière qu'un de leurs bords forme un angle différent de l'angle droit avec leurs faces larges, particulièrement lorsque les fragments présen tent une épaisseur supérieure à 0,38 mm. De tels fragments présentent des propriétés spé cialement avantageuses pour la confection de planches et la quantité de liants qu'il est néces saire de leur ajouter est très faible.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, trois machines et des variantes de telles machines pour la fabrication de fragments d'une matière ligneuse, cinq fragments et quatre formes d'exécution de produit moulé obtenu par le procédé et à partir de tels fragments. La fig. 1 est une vue schématique en éléva tion latérale d'une première machine pour la fabrication d'écailles ou copeaux tels que ceux représentés aux fig. 11 à 17.
La fig. 2 en est une vue en plan.
La fig. 3 montre la façon de grouper des éléments de couteau pour la fabrication de copeaux tels que ceux représentés à la fig. 16.
La fig. 4 montre la façon de grouper des éléments de couteau pour la fabrication d'écailles du type représenté à la fig. 17.
La fig. 5 montre une autre façon de grou per des éléments de couteau, susceptible d'être également utilisée pour la fabrication d'écailles du type représenté à la fig. 17.
La fig. 6 est une vue en élévation d'une seconde machine susceptible d'être utilisée pour la fabrication d'écailles ou de copeaux de bois tels que ceux représentés aux fig. 11 à 17.
La fig. 7 en est une vue en bout.
La fig. .8 est une vue en plan d'une variante de la machine représentée aux fig. 1 et 2.
La fig. 9 est une vue en plan d'une troi sième machine pour la préparation d'écailles ou de copeaux tels que ceux représentés aux fig. 11 à 17.
La fig. 10 en est une vue en élévation. La fig. 11 est une vue en. perspective et agrandie d'une écaille ou copeau de bois pro duit au moyen de l'une des machines représen tées aux fig. 1 à 10.
La fig. 12 en est une vue en coupe selon 12-12 de la fig. 11.
La fig. 13 en est une vue en coupe selon 13 de la fig. 11.
La fig. 14 est une vue en plan et agrandie d'une autre écaille de bois.
La fig. 15 en est une vue en coupe selon 15 de la fig. 14.
La fig. 16 est une vue en perspective et agrandie d'une autre écaille de bois.
La fig. 17 est une vue en perspective et agrandie d'une autre écaille. La fig. 18- est une vue en perspective et agrandie d'encore une autre écaille présentant des extrémités et des côtés perpendiculaires à ses faces larges.
La fig. 19 est une vue partielle et agrandie de la surface d'une première forme d'exécution du produit moulé fibreux et composite fait d'écailles ou copeaux de bois à. bords termi naux effilés.
La fig. 20 est une vue partielle et agrandie d'une deuxième forme d'exécution du produit moulé fibreux et composite fait d'écailles ou copeaux de bois présentant des bords extrêmes effilés et s'étendant selon un angle oblique par rapport à leurs bords latéraux.
La fié. 21 est une vue de dessous et agran die d'une troisième forme d'exécution du pro duit moulé fait d'écailles ou copeaux de bois découpés transversalement et effilés à leurs bords terminaux et latéraux ; et la fig. 22 est une vue partielle et agrandie de la surface d'une quatrième-forme d'exécu tion du produit moulé fibreux et composite fait d'écailles ou copeaux de bois dont les bords terminaux sont perpendiculaires à leurs faces larges respectives.
Conformément au procédé selon l'invention pour la production d'écailles ou copeaux de bois destinés à être utilisés pour la fabrication d'un produit moulé, un ou plusieurs couteaux de construction appropriée et, si on le désire, fonctionnant conjointement avec un mécanisme marqueur - ou destiné à pratiquer des fentes peuvent être utilisés. Des blocs de bois de dimensions quelconques sont placés de manière que la fibre du bois s'étende parallèlement au bord de la lame du couteau.
Le bois est déplacé transversalement par rapport au couteau, ou bien le couteau par rapport au bois, de manière à pratiquer une entaille s'étendant sensiblement en travers de la fibre du bois qui est pelé par minces tranches en forme d'écailles ou de copeaux présentant une longueur déterminée par la largeur du couteau ou par la distance séparant les marques. La largeur des écailles ou copeaux est déterminée par l'épaisseur du bois et leur épaisseur est déterminée par la vitesse avec laquelle le bois est avancé vers le couteau. Chaque écaille ou copeau est cons titué par une multitude de fibres distinctes s'étendant sensiblement parallèlement les unes aux autres.
Bien que les copeaux puissent s'in- curver à l'intérieur de la face- interne du cou teau, les éléments fibreux qui les constituent ne sont pas brisés du fait que leur courbure s'étend le long des fibres plutôt.que transversa lement à celle-ci. Il en résulte que toute rupture qui se produit a lieu le long des plans de clivage naturel de la structure du bois, de manière à séparer les fibres distinctes plutôt que de les briser transversalement en fragments. De la sorte, la longueur et la solidité des éléments fibreux sont conservées.
La machine pour produire les écailles ou copeaux peut par conséquent être constituée par n'importe quelle machine comprenant des moyens pour déplacer transversalement des morceaux ou blocs de bois convenablement marqués transversalement, par rapport à un outil de coupe entraîné et qui pèle des écailles ou copeaux découpés transversalement aux fibres du bois.
Comme on peut le voir aux fig. 1 et 2, une succession de blocs de bois 30 présentant cha cun au moins une extrémité perpendiculaire à un côté sont disposés sur deux chaînes sans fin 31, lesdites extrémités 32 butant contre une paroi latérale 33 de la machine. Chacune des chaînes transporteuses 31 est sans fin et passe autour d'une roue de chaîne folle 34 à une de ses extrémités et autour d'une roue de chaîne 35 à son autre extrémité. La roue de chaîne 35 est entraînée par un moteur 37 à vitesse varia ble par l'intermédiaire d'un embrayage à fric tion 36.
Des griffes disposées à distance les unes des autres le long des chaînes 31 servent à faire avancer les blocs de bois en regard d'une scie circulaire 39 qui coupe ces blocs à une longueur déterminée, de manière à leur permettre d'avancer plus loin avec les chaînes, entre les parois latérales 33 et 40 de la machine.
Une paire de disques 41 disposés selon une ligne transversale horizontale et inclinés vers l'avant et vers le bas présentent des bords 42 moletés ou dentés qui s'étendent à travers des fentes pratiquées dans les parois latérales 33 et 40 jusqu'au-delà de la roue de chaîne folle 34, de manière à comprimer et à saisir entre eux les extrémités d'un bloc 30 tandis que celui-ci est avancé vers ces disques par la chaîne 31 et à faire avancer ce bloc vers un tambour de découpage 43. Les disques 41 sont entraînés en rotation par un moteur d'entraînement 44, à vitesse variable, et ils remplissent la fonction de faire avancer le bloc de bois vers des couteaux tranchants 45 disposés à la périphérie et autour du tambour de découpage 43.
Les disques d'avance 41 étant disposés immédiatement en avant du tambour de décou page 43 et en prise permanente avec un bloc de bois 30, pendant l'opération de découpage de ce bloc, et ces mêmes disques étant inclinés vers l'avant et vers le bas, on obtient une avance régulière à vitesse variable, sans claque ments ni vibrations excessives qui se produi raient sans cela, si l'avance des blocs était assurée jusqu'au bout par les griffes 38 de la chaîne 31.
L'inclinaison vers l'avant et vers le bas des disques 41 assure qu'un bloc 30 soit maintenu fermement pressé contre une plaque de couche 46, pendant le découpage, du fait que les dents des disques 41 mordent vers le bas de même que vers l'intérieur pendant que les blocs 30 sont avancés.
Le tambour de découpage 43 est monté à rotation sur un arbre 47 agencé de manière à être entraîné à grande vitesse par des moyens moteurs non représentés. Comme on l'a dit plus haut, plusieurs éléments 45 en forme de cou teau sont disposés à distances sensiblement égales autour de la périphérie du tambour de découpage 43, leurs bords tranchants s'éten dant à partir de la surface de ce tambour et sensiblement parallèlement à la fibre du bois, de manière à assurer la séparation du bloc en copeaux du type désiré.
Des copeaux du profil déterminé désiré peuvent être séparés du bloc en une seule opération par le tambour de découpage 43. Alternativement, si les éléments de couteau présentent des bords plats, comme indiqué à la fig. 6, la machine produit des copeaux de contour normal, et ceux-ci sont subséquemment séparés en tronçons plus courts présentant les profils d'extrémité désirés par des opérations de découpage supplémentaires.
Lorsque les éléments de couteau 45 supplémentaires. des éléments alternés P et Q, comme représentés à la fig. 3, les copeaux produits sont du type représenté à la fig. 16, et, lorsque les éléments de couteau comprennent des élé ments alternés R et S, comme représentés à la fig. 4, on obtient des copeaux du type repré senté à la fig. 17.
On peut également produire des copeaux du type représenté à la fig. 17, en utilisant une disposition alternée d'éléments de couteau T et U, comme représenté à la fig. 5, bien que, dans ce cas, la partie enlevée du bloc de bois par les parties en saillie des élé ments de couteau T constitue un déchet.
La longueur des copeaux correspond à la distance entre les bords tranchants orientés vers l'extérieur ou entre les dépressions des éléments de couteau, tandis que la largeur des copeaux correspond à l'épaisseur du bloc de bois, sauf que celui-ci se fend normalement longitudinale ment en suivant la fibre, si le bois est sec et cassant, de sorte que le copeau est alors divisé en largeurs dont la dimension est généralement de 25 mm tout au plus.
L'épaisseur des copeaux dépend de la vitesse linéaire d'avance du bloc de bois, qui est commandée par le mouvement de rotation des disques 41, et de la vitesse périphérique des couteaux tranchants 45 qui viennent suc cessivement en prise avec le bloc. Un accrois sement de la vitesse d'avance du bloc provoque un accroissement correspondant de l'épaisseur des copeaux produits.
Comme indiqué aux fig. 6 et 7, des élé ments de couteau 45a sont disposés transversa lement sur le tambour 43,à distances sensible ment égales autour de la surface de ce tambour. Les lames sont à bords rectilignes, de sorte que les éclats 48 produits par ces lames sont sensi blement de même longueur que les blocs de bois 30.
Des copeaux dont les parties extrêmes présentent l'inclinaison à angle aigu désirée sont produits en faisant avancer les éclats découpés 48, dans le sens de leur longueur et vers le bas, le long- d'une glissière 49 jusqu'à un élément tranchant auxiliaire présentant la forme d'un disque 50 qui est entraîné en rota tion par un arbre 51. Plusieurs éléments de couteau 52 sont disposés latéralement et dé manière à faire saillie à partir de la paroi fron tale- du disque 50.
La distance selon laquelle les éléments de couteau 52 font saillie à partir de la face du disque 50 peut être réglée par dépla cement en bout des éléments de couteau 52 par rapport audit disque. Les éléments de cou teau 52 coopèrent avec un contre-couteau 53 formé à l'extrémité inférieure de la glissière 49, pour séparer les éclats 48 en copeaux 54 et, du fait que les éclats 48 sont avancés sous un angle aigu, de préférence inférieur ou égal à 450, par rapport au disque de découpage 50, les faces terminales fines des copeaux 54 pré sentent une relation angulaire correspondance par rapport aux faces larges de ces copeaux.
Le disque 50 avec ses éléments de couteau 52 est monté obliquement par rapport à la glissière 49, afin de produire des copeaux présentant des faces terminales encore plus effilées. Au lieu de faire avancer les éclats 48 vers le bas dans la glissière 49 par gravité, on peut les transporter desmodromiquement, si on le désire, au moyen d'une courroie ou à l'aide d'éléments d'avance vibrants ou de moyens analogues. La longueur des copeaux produits dépend de la vitesse d'avance des éclats 48, de même que de la vitesse de rotation du disque de découpage 50.
Cependant, de préférence, la vitesse de rotation du disque de découpage 50 est suffisamment faible pour que le bord avant d'un éclat 48 puisse venir en prise avec la paroi de ce disque, si bien que la longueur des copeaux peut être commandée en modifiant la distance selon laquelle les bords tranchants des couteaux 52 font saillie à partir de la paroi du disque 50.
Dans une autre variante représentée à la fig. 8, plusieurs couteaux de découpage 55 pré sentant des bords sensiblement rectilignes sont disposés autour de parties marginales, entre des organes 56 et 57 constitués par une paire de disques rotatifs distants l'un de l'autre, de manière à former un ensemble de roue de découpage. Les éléments de couteaux 55 coo- pèrent avec un couteau de couche disposé à la base de la glissière 49, pour produire des copeaux de la longueur désirée à partir des éclats 48.
En disposant la roue de découpage de manière que son axe forme un angle déter miné avec la direction d'arrivée des éclats, et en disposant le bas de la glissière 49 de manière qu'il forme un angle avec le plan que définis sent les bords tranchants et le couteau de cou che, on peut obtenir des copeaux présentant des faces terminales effilées de manière déter minée, aussi bien latéralement que dans le sens de leur épaisseur. La longueur de la fibre ainsi produite dépend de la vitesse de la roue de découpage, du nombre de couteaux montés sur cette roue et de la vitesse d'avance des éclats vers la roue de découpage.
Dans la machine représentée aux fig. 9 et 10, un bloc de bois 58 est maintenu en place sur des glissières 59 et contre un organe d'actionnement dressé 60 présentant des lan guettes espacées 61 et 62 qui font saillie vers le bas et qui fonctionnent dans des rainures correspondantes 63, respectivement 64, prati quées dans une plaque de couche 65 qui est elle-même supportée par des montants espa cés 66.
En fonctionnement, le bloc de bois 58 est déplacé dans la direction oblique définie par les glissières 59 et sa partie terminale 67 est pro gressivement découpée par des couteaux 68 disposés autour de la périphérie d'une roue de découpage 69 entraînée par un moteur 70. Afin d'éviter que les couteaux 68 successifs ne pra tiquent des incisions en escaliers et qu'il ne se forme ainsi des fibres à extrémités perpendicu laires, les angles extrêmes des bords tranchants adjacents au bloc sont taillés en biseau paral lèlement aux glissières 59.
La relation angulaire entre les glissières 59 -et l'axe de la roue de découpage 69 détermine ainsi l'effilage des extrémités des copeaux; tandis que leur lon gueur correspond à la largeur des couteaux le long de leurs bords tranchants et que leur lar geur est déterminée, soit par le fendage naturel qui se produit selon la fibre ou bien, s'il ne se produit pas de fendage, par l'épaisseur du bloc de bois 58. Des écailles ou copeaux à extré- mités effilées produits au moyen des machines qu'on vient de décrire sont représentés aux fig. 11 à 17.
De telles écailles présentent des extrémités formées par des faces terminales <I>A B H G</I> ou<I>C D F E,</I> une longueur com mandée<I>A D</I> (ou<I>B</I> C), une épaisseur<I>D J</I> et une largeur<I>A B</I> (ou<I>D</I> C), les faces terminales formant un angle<I>DAG</I> ou DEG différent de l'angle droit avec les faces larges supérieure ou inférieure ABCD et HFEG. On peut produire des copeaux présentant des bords terminaux <I>DC</I> ou<I>AB</I> formant n'importe quel angle désiré ADC avec leurs bords latéraux<I>AD</I> en donnant l'inclinaison voulue aux couteaux de la roue de découpage par rapport à la
glissière, c'est-à-dire la valeur voulue à l'angle RST à la fig. 8. Les faces terminales DCFE et ABHG peuvent être incurvées de façon marquée si les bords des côtés des dépressions que présentent les cou teaux représentés aux fig. 3, 4 et 5 sont sem- blablement incurvés.
En général, les faces latérales ADEG et BCFH ne sont ni plates ni exactement paral lèles à la direction de la fibre parce qu'elles sont généralement constituées par des surfaces de rupture qui suivent des stries naturelles du bois, telle que celles qui se trouvent entre les anneaux annuels du bois. Cependant, chaque face peut avoir fait partie de la face extérieure du bloc de bois à partir duquel le copeau a été découpé. Cette absence de parallélisme ou de régularité entre les paires de faces latérales de la plupart des copeaux et le parallélisme de chaque face latérale avec l'anneau annuel adja cent du bois sont donc un caractère distinctif des copeaux ou écailles du genre représenté aux fig. 11 à 17.
De minces copeaux ou écailles produits de la façon décrite et présentant des épaisseurs comprises entre 0,05 et 0,38 mm et des longueurs comprises entre 25 et 50 mm et diverses largeurs, de préférence comprises entre 12 et 25 mm, sont particulièrement indiqués pour la préparation de structures fibreuses Rnoulées composites présentant des densités supérieures à 0,9. Cette préparation est de pré férence effectuée en saupoudrant ou en mélan geant les écailles ou copeaux avec un faible pourcentage d'une résine durcissant à la cha leur et finement pulvérisée, et en feutrant les écailles ou copeaux revêtus de résine ainsi obtenus, de manière à former une natte.
On peut également obtenir la concentration de résine désirée et sa répartition uniforme sur la surface des écailles ou des copeaux en traitant ces derniers au moyen d'une solution ou d'une dispersion résineuse, en séchant la matière traitée et en la feutrant subséquemment, ou bien en combinant l'addition de tels agents liants avec l'opération de feutrage.
Si l'on utilise une crépine polie pendant le tassement de la planche de forte densité, la face de cette planche formée contre la crépine présente une surface lisse et glacée qui n'est pas gâtée par des dépressions linéaires à l'extré mité des fibres. Les planches sont telles que sensiblement toutes les écailles ou tous les copeaux visibles présentent des bords latéraux parallèles à la fibre du bois, comme représenté pour les écailles des fig. 13 et 15 aux vues en plan partielles représentant des planches des fig. 19 et 20.
Si les couteaux servant à couper les copeaux de longueur sont émoussés, les bords terminaux des copeaux sont dentelés. Cet effet de dente lure ou de festonnage des bords terminaux est également obtenu lorsque les lames de surface d'une structure composée de copeaux présen tant des bords terminaux rectilignes et aigus sont sablées. L'enlèvement de la surface par sablage éloigne évidemment également la sur face résineuse glacée.
La supériorité des minces écailles ou co peaux produits de la façon décrite pour la fabrication de produits fibreux fortement tassés et présentant une densité s'apprôchant de 1,0 est illustrée par les exemples suivants (résumés dans la table I), dans lesquels les propriétés de planches dures faites de copeaux d'une épais seur comprise entre 0,05 et 0,15 mm sont com parées aux propriétés de planches faites d'élé ments fibreux d'environ 0,5 mm d'épaisseur formés en découpant du bois le long de la fibre, par exemple au moyen d'une fraise de rabotage ordinaire. Dans tous ces exemples,
le contenu en humidité des lots de matière fibreuse res pectifs a été réglé à environ 10 /o en poids par exposition à l'air, après quoi la matière fibreuse a été intimement mélangée à 5 % en poids de résine phénolique pulvérulente de finesse telle qu'elle passe à travers un tamis de 150 mailles au moins. Le mélange a ensuite été criblé à travers un écran grossier à partir duquel il est tombé dans un moule pour y former une cou che de matière uniforme.
La natte ainsi obtenue a alors été pressée pendant cinq minutes dans une presse hydraulique et entre des platines chauffées à l80 C, sous une pression suffisante pour former une planche de 3,2 mm d'épais seur et présentant une densité de 1,0.
Dans l'exemple 4, les éléments découpés en long ont été produits au moyen d'une machine dans laquelle le couteau tournait dans le sens de la fibre du bois, et non perpendicu lairement à cette fibre comme dans les machi nes décrites.
EMI0007.0028
<I>TABLE <SEP> I</I>
<tb> Module <SEP> de <SEP> rupture
<tb> Ex. <SEP> Type <SEP> des <SEP> éléments <SEP> de <SEP> la <SEP> planche
<tb> N' <SEP> Etat <SEP> du <SEP> bois <SEP> (en <SEP> kg/cm2)
<tb> moyenne <SEP> de <SEP> plu sieurs <SEP> échantillons
<tb> 1 <SEP> Coupe <SEP> transversale <SEP> (marques <SEP> perpendi- <SEP> Morceaux <SEP> verts <SEP> 540
<tb> culaires <SEP> tous <SEP> les <SEP> 25 <SEP> mm)
<tb> 2 <SEP> Coupe <SEP> transversale <SEP> (pas <SEP> de <SEP> marques) <SEP> Morceaux <SEP> verts <SEP> 490
<tb> 3 <SEP> Coupe <SEP> transversale <SEP> (marques <SEP> perpendi- <SEP> Morceaux <SEP> séchés <SEP> en <SEP> meules <SEP> 460
<tb> culaires <SEP> tous <SEP> les <SEP> 25 <SEP> mm)
<tb> 4 <SEP> <SEP> Coupe <SEP> longitudinale <SEP> <SEP> ordinaire <SEP> Morceaux <SEP> séchés <SEP> en <SEP> meules <SEP> 180 D'après les résultats des exemples ci-dessus, on voit que l'emploi pour la fabrication de planches dures de fibres découpées transversa- lement, de la façon décrite ci-dessus, améliore de façon appréciable la solidité des planches. Cela rend évidemment possible la fabrication, sans aucune augmentation de frais et sans l'emploi de quantités accrues de liants adhésifs,
de planches de première qualité appropriées pour être utilisées dans des applications pour lesquelles une grande solidité est nécessaire ou désirable.
Les résultats des exemples 3 et 4 dans les quels la matière fibreuse employée a été obte nue à partir de sapin séché en meules sont particulièrement intéressants. Ainsi que cela est bien connu, cette matière est si cassante qu'elle n'a jusqu'ici pas été considérée comme appropriée pour la production de fibres desti nées à la fabrication de planches. Cette con clusion est indiquée par les résultats de l'exem ple 4 qui correspond à des planches faites de fibres formées à partir de sapin séché en meules, par découpage le long de la fibre, de la façon usuelle.
Les planches formées de ces éléments présentent un module de rupture de <B>180</B> kg/cm2 seulement, ce qui est trop peu pour de nombreuses applications. Le résultat de l'exemple 3 est une moyenne de quatre essais effectués chacun sur neuf échantillons différents de planches préparées à partir d'écailles ou de copeaux de sapin séché en meules, ces copeaux ou écailles étant produits par découpage du bois transversalement à la fibre, de la manière décrite ci-dessus.
Ce résul tat accuse cependant un module de rupture moyen de 460 kg/cm2. Par conséquent, le pro cédé décrit permet l'utilisation pour la fabri cation de produits tassés et pressés durs d'une matière première qu'on n'a jusqu'ici pas cru susceptible d'être utilisée dans ce but.
Bien qu'ils soient utiles pour la production de planches de grande densité ou de forte teneur en résine, les écailles ou copeaux décou pés transversalement et présentant des faces terminales s'étendant perpendiculairement à leurs côtés latéraux et à leurs faces supérieure et inférieure sont sujets à des limitations quant à leur utilisation, du fait qu'à moins d'être minces, ils présentent des faces terminales per pendiculaires, et abruptes qui ont tendance à former des zones ou lignes indésirables de fai blesse dans toute la structure moulée obtenue à partir de ces éléments.
Cela est particulière- ment évident pour les bois plus durs et pour les bois présentant des anneaux annuels durs de bois d'été, tels qu'on en trouve dans les pins méridionaux.
De plus, sur les faces larges de structures bien tassées moulées à partir de tels éléments et particulièrement aux endroits où l'extrémité d'un copeau recouvre la face d'un autre, il existe une dépression linéaire indésirable qui tend non seulement à constituer une ligne de faiblesse lors d'une flexion, mais qui présente en outre une apparence peu plai sante et peut même former des crevasses dans lesquelles de la saleté peut venir se loger.
Les parties latérales de copeaux de ce type ne donnent pas lieu aux mêmes difficultés parce que les surfaces latérales sont, de façon prédo minante, parallèles aux anneaux annuels qui forment généralement un angle aigu avec les surfaces larges. De plus, du fait qu'elles sont parallèles à la fibre, les faces et les bords laté raux sont plus souples latéralement que ne le sont les faces et les bords terminaux.
En consé quence, le raccord entre les bords latéraux d'un élément et l'élément sous-jacent ne devient pas apparent dans la structure moulée et n'y pré sente pas d'inconvénient.
De façon générale, les écailles ou copeaux minces à extrémités plates décrits ci-dessus sont par conséquent particulièrement indiqués pour être utilisés dans la production de planches présentant une densité élevée (par exemple supérieure à 0,9), 'et une teneur élevée en résine (plus de 5 % ou même plus de 15 %),
c'est-à-dire dans des applications dans les quelles la résistance intrinsèque des éléments obtenus par découpage transversal est la plus importante. Des copeaux minces et à extrémités effilées ou plates permettent une pénétration plus facile de la résine que les copeaux plus épais et les.
copeaux minces décrits ci-dessus sont par conséquent particulièrement indiqués pour être employés dans la production de plan- ches à haute teneur en résine et présentant des surfaces lisses résistant à l'eau et à l'usure.
Pour la fabrication de produits moulés à partir d'écailles ou de copeaux présentant des bords formant des angles différents de l'angle droit avec leurs faces larges, il est désirable d'utiliser un procédé à sec selon lequel un liant résineux est introduit sous forme pulvérulente.
Du point de vue de l'économie, il est désirable d'obtenir une résistance aussi élevée que possi ble et une aussi faible absorption d'eau que possible avec une quantité minimum de liant résineux, ceci sans introduire des caractéristi ques indésirables telles qu'une désagrégation de la planche en lames ou que des zones de faiblesse.
On a constaté qu'il était avantageux d'uti- liser, pour la fabrication de planches moulées d'une densité inférieure à 0,9, des copeaux obtenus par découpage transversal et présen tant une épaisseur notablement plus grande que celle envisagée ci-dessus, par exemple une épaisseur comprise entre 0,38 et 1,65 mm et de préférence entre 0,5 et 1 mm.
Cette aug mentation de l'épaisseur des copeaux améliore considérablement la résistance du produit moulé, pour une quantité de résine donnée. On peut utiliser des épaisseurs supérieures à 1 mm pour la fabrication de planches épaisses ;
cependant, à moins que ces planches ne soient destinées à être revêtues au moyen de copeaux plus minces ou d'autres revêtements, il est à conseiller, avec de tels copeaux plus épais, d'employer des écailles ou copeaux doublement effilés, c'est-à-dire des copeaux effilés non seu lement dans leurs sections terminales, mais également dans leurs sections latérales, spé cialement si le bois dont ils sont faits est dur.
L'amélioration résultant de l'emploi de copeaux modérément épais est illustrée par la table II qui contient une comparaison entre des planches moulées à partir de copeaux de lon gueur uniforme et de différentes épaisseurs obtenus par découpage transversal de sapin vert.
Dans chaque exemple, les copeaux ont été moulés avec environ 1,5 % de liant cons- titué par de la résine de formaldéhyde de phénol en poudre et avec 2 % d'apprêt à la cire, pour former des planches de 9,
5 mm d'épaisseur par application d'une pression de 35 kg/m2 pendant 8 minutes et à 155 C. A titre de comparaison, les résultats d'essais donnés ci-dessus ont été choisis de manière à fournir des chiffres basés sur des planches pré sentant une densité uniforme de 1,00.
La résistance mécanique et la résistance à l'humidité accrues obtenues en utilisant des copeaux présentant des extrémités effilées et des épaisseurs comprises dans les limites iàdi- quées ci-dessous correspondent à ce qu'on peut obtenir -avec des copeaux de. plus faible épais seur utilisés par moulage à sec pour la fabrica tion de planches du type spécifié ci-dessus, en incorporant à ces planches une quantité environ double de liant résineux:
Il n'est pas à con seiller d'utiliser des fibres ne présentant pas d'extrémités effilées et d'une épaisseur supé rieure à 0,38 mm, à moins d'employer un bois très tendre, car la structure devient de plus en plus faible au fur et à mesure que l'épaisseur des copeaux augmente, surtout lorsqu'elle aug mente au-delà de 0,635 mm.
On a également constaté que, outre ce qu'on vient de dire, on obtient des caractéris tiques améliorées du produit moulé lorsque les copeaux dont est fait ce dernier sont plus larges.
Cela également est illustré par les résul tats contenus dans la table II.
EMI0009.0078
<I>TABLE <SEP> 11</I>
<tb> Caractéristiques <SEP> des <SEP> copeaux <SEP> Module <SEP> Pourcentage <SEP> d'eau
<tb> Extrémités <SEP> Largeur <SEP> Epaisseur <SEP> Pourcentage <SEP> d'élasticité <SEP> absorbée <SEP> après
<tb> des <SEP> copeaux <SEP> moyenne <SEP> moyenne <SEP> de <SEP> résine <SEP> en <SEP> kg/cm_ <SEP> immersion
<tb> pendant <SEP> 120 <SEP> h.
<tb> carrées <SEP> 9,5 <SEP> mm <SEP> 0,20 <SEP> mm <SEP> 1,5 <SEP> % <SEP> 340 <SEP> 72 <SEP> 0/0
<tb> <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> 0,52 <SEP> mm <SEP> <SEP> 395 <SEP> 52 <SEP> 0/<B>0</B>
<tb> effilées <SEP> 9,5 <SEP> mm <SEP> 0,41 <SEP> mm <SEP> <SEP> 430 <SEP> 58 <SEP> 0/0
<tb> <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> 0,
53 <SEP> mm <SEP> <SEP> 555 <SEP> 47 <SEP> 0/0
<tb> 9 On a saupoudré des copeaux de bois de peuplier vert présentant une épaisseur moyenne de 0,635 mm et des extrémités effilées avec de la résine phénolique d'une finesse telle qu'elle passait à travers un tamis de 200 mailles au moins, et on a formé le mélange ainsi obtenu sous une pression de 14 kg par cm2 et à une température de 180 C pendant 4 minutes. On a ainsi obtenu une planche présentant un poids spécifique de 0,
75 et un module de rupture de 280 kg par cm2.
Du point de vue théorique, on suppose que les copeaux de plus grande épaisseur présen tent une moins grande surface exposée et sont ainsi capables de mieux résister à la pénétra tion de l'eau, et que cette caractéristique s'étend au produit moulé, si bien qu'on obtient une plus faible absorption d'humidité sans aug mentation de la teneur en liant résineux. L'em ploi de copeaux plus larges réduit le nombre des parties marginales qu'il est nécessaire d'intégrer dans le produit moulé, si bien que la possibilité d'effets marginaux est notable ment réduite.
Le nombre de capillaires que présente la planche est également réduit, rédui sant ainsi l'absorption d'humidité par la plan che. Du point de vue pratique, l'emploi de copeaux d'épaisseur accrue et, à un moindre degré, de largeur accrue, réduit la surface exposée qu'il est nécessaire de recouvrir de matière résineuse pour obtenir l'intégration du copeau considéré dans la planche, de sorte qu'on peut retirer un plus grand avantage des caractéristiques naturelles du bois et qu'on peut réduire considérablement la quantité de liant.
résineux introduit. Le pourcentage de liant rési neux étant plus faible, les caractéristiques du produit en forme de planche correspondent mieux à celles de la substance originale telle que du bois à partir de laquelle ce produit a été formé, et le produit moulé présente à un moindre degré les caractéristiqués de dureté et de fragilité qui sont introduites par l'emploi de pourcentages plus élevés de liant résineux.
Dans la fabrication de produits moulés à partir de copeaux à extrémités effilées tels que ceux décrits ci-dessus, il est désirable d'utiliser des copeaux aussi larges que cela est conve- nable et compatible avec une fabrication à bon rendement. Il est préférable d'employer des copeaux présentant des dimensions sensible ment uniformes et, du point de vue des besoins en résine, il est particulièrement important d'éliminer par criblage les particules fibreuses fines et très étroites.
La forme effilée des extré mités peut varier à l'intérieur d'un domaine relativement large, spécialement si l'épaisseur de la fibre est inférieure à environ 1 mm. Des copeaux présentant des extrémités moins. effi lées et plus carrées font ressortir des zones linéaires de faiblesse, tandis qu'une forme effilée beaucoup plus aiguë augmente la surface qui doit être recouverte. de matière résineuse pour obtenir une intégration correcte du copeau considéré dans la planche.
Jusqu'à un certain point, ce qu'on vient de dire s'applique égale ment aux bords latéraux du copeau, lorsque ces bords sont effilés, sauf qu'à cause de la fibre du bois, une forme effilée beaucoup moins aiguë et, dans la plupart des cas, une forme qui n'est pas effilée du tout est satisfaisante pour les bords latéraux des copeaux, spécia lement lorsque ceux-ci ont été taillés dans du bois tendre ou moyennement dur.
On a constaté que des améliorations résul taient non seulement de la commande de l'épaisseur et de la largeur des copeaux, mais également de leur longueur. Un copeau suscep tible d'être employé dans des conditions optima pour la fabrication de produits moulés du type décrit ci-dessus peut être défini comme étant un copeau obtenu par découpage transversal et dont les extrémités et de préférence les bords latéraux sont effilés selon un angle aigu, son épaisseur étant comprise entre 0,38 et 1,
65 mm ou entre 1/5 et 1/25 de celle de la structure moulée dont il fait partie et sa longueur et sa largeur étant aussi grandes que possible eu égard aux moyens utilisés 'pour feutrer les copeaux, la largeur étant au moins égale à deux fois l'épaisseur du copeau et la longueur étant au moins égale à l'épaisseur de la structure qu'on désire former à partir des copeaux et de préférence à deux fois l'épaisseur de cette structure. Cependant, il est préférable que la dimension maximum des copeaux dans n'ira- porte quelle direction soit inférieure à 127 mm, afin d'obtenir un feutrage satisfaisant.
Dans la structure moulée, les copeaux sont orientés au hasard, leurs faces étant sensiblement parallèles aux faces de la structure, et ils sont revêtus sensiblement sur toutes leurs surfaces d'un liant résineux destiné à les intégrer dans la structure moulée. On obtient d'excellents produits mou lés avec des copeaux tels que ceux décrits et avec un liant résineux introduit en quantités aussi faibles que 0,5 % en poids du produit terminé.
Des propriétés de résistance méca nique et de résistance à l'absorption d'eau améliorées sont obtenues en utilisant de plus grandes quantités de liant résineux, mais il faut généralement éviter d'augmenter la teneur en liant résineux au-delà de 5 % parce que la dureté et la fragilité du produit fini ainsi obtenu sont excessives.
On peut séparer les copeaux selon leurs dimensions et éliminer les fibres fines ou de dimensions non conformes par cri blage, au moyen d'installations usuelles de van nage, de criblage ou de séparation.
L'emploi d'une quantité de liant résineux notablement supérieure à 5 % en poids, par exemple dans les proportions utilisées ordinai rement dans des procédés connus selon les quels le liant résineux est appliqué sous forme de composition pâteuse ou liquide,
n'est pas avantageux parce qu'une quantité de liant supé- rieure à 5 % en poids n'adhère pas aux copeaux, à moins que ceux-ci ne soient très minces et / ou que leurs surfaces soient rugueu ses, ce qui est indésirable. Dans le cas de copeaux présentant une épaisseur d'environ 0,635 mm, ce pourcentage correspond à un revêtement d'environ 0,73 kg de résine par 100 m2 de surface de copeaux.
Une augmen tation supplémentaire de la teneur en résine sèche n'amène pas d'augmentation propor tionnelle de la résistance mécanique. Ainsi, en doublant la concentration de résine de 2 % et en la portant à 4 0/0, l'augmentation de la résistance mécanique de la planche moulée obtenue n'est que d'environ 10 %.
Le produit obtenu par l'action sur des blocs de bois d'un outil de coupe rotatif monté de la façon représentée aux fig. 1 ou 9 est cons- titué par une multitude de minces écailles ou copeaux découpés transversalement à la fibre du bois. Les écailles sont composées d'un grand nombre de fibres distinctes s'étendant parallè lement les unes aux autres.
Ces fibres distinc tes ne sont sensiblement pas brisées transver salement, du fait que les écailles sont propre ment découpées par les bords tranchants de l'outil de coupe, dans le bois marqué, et ne sont pas arrêtées et fendues. ou brisées par un découpage effectué longitudinalement selon la fibre ou en étant arrachées violemment et sépa rées du bois.
Si les angles des couteaux tranchants mo letés représentés à la fig. .3 s'émoussent, les extrémités des copeaux peuvent être tout entières arrachées du bois, de sorte qu'elles sont alors déchiquetées et effilées. Cette forme des bords extrêmes des copeaux contribue à l'intégration de la structure moulée et, excepté peut-être en ce qui concerne leur apparence lorsque de tels copeaux se trouvent sur les sur faces extérieures du produit, ladite forme est très satisfaisante en vue d'obtenir une structure solide.
La solidité de planches de densité moyenne, par exemple de planches présentant un poids spécifique compris entre 0,55 et 0,85, est plus faible, par exemple comprise entre 105 et 350 kg par cm2, de sorte que la résistance intrinsèque des écailles ou des copeaux devient un peu moins importante que pour les planches de forte densité.
Pour les planches de densité moyenne, il est spécialement désirable que les copeaux présentent une faible surface spécifi que, c'est-à-dire une faible surface exposée par unité de poids, et également des bords latéraux lisses. En effet, -ces deux facteurs ont pour résultat une économie dans la quantité de liant résineux nécessaire.
Les écailles ou copeaux à extrémités effilées ou en forme de coin décrits ci-dessus présentent l'avantage de permettre d'augmenter leur épaisseur et de réduire leur surface spécifique en conséquence sans réduire exagérément leur résistance mécanique. Des copeaux à extrémités effilées présentant des faces lisses et une épaisseur de 0,635 mm, par exemple, forment une surface lisse et continue après feutrage et se lient bien à des éléments fibreux sous-jacents.
En conséquence, ces copeaux sont particulièrement appropriés pour être employés pour le moulage de planches de densité moyenne. Ces planches contiennent moins de résine et ressemblent davantage au bois que les planches de plus forte densité et à plus forte teneur en résine, et la pression de moulage nécessaire pour les former est moin dre.
On peut donc appliquer le liant résineux pulvérulent directement aux copeaux, ou bien alternativement et lorsque la matière première est constituée par des déchets de bois de pla cage, aux feuilles de placage non encore décou- pées en copeaux. Qu'ils soient petits ou grands, les copeaux peuvent être déposés sur une feuille de crépine ou sur une autre surface de moulage par une machine à feutrer ou un autre genre de dispositif répartiteur pour être moulés en un produit composite à l'aide de moyens usuels et par application de chaleur et de pression:
Lors du moulage, la couche fibreuse est générale ment comprimée jusqu'à réduction de son épaisseur à une fraction comprise entre 1/s et 1/6 de sa valeur originale.
Le liant utilisé n'est pas obligatoirement une résine durcissant à chaud et, si on le désire, on peut utiliser d'autres matières résineuses, telles par exemple la gomme laque, l'asphalte ou-d'autres produits bitumineux, l'acétate de cellulose et des produits analogues.
En ce qui concerne la dimension générale des copeaux ou écailles de bois, on comprendra que le procédé spécifié ne comprend pas l'utüi- sation de bandes ou de morceaux de bois de telles dimensions qu'on puisse les former sépa rément et les disposer à la main de manière à obtenir une disposition ' et une configuration spécifiques et que le produit moulé obtenu par ledit procédé ne comprend pas des corps com posites moulés à partir de tels morceaux avec addition de résine liquide ou sèche.