FR2849799A1 - Element structurel rigide d'assemblage ou de revetement, et procede de fabrication d'un tel element - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un élément structurel rigide d'assemblage ou de revêtement, de forme essentiellement plane.Conformément à l'invention l'élément structurel rigide est constitué d'au moins 80% en poids de fibres issues de la récolte de végétaux à cycle cultural court, lesdites fibres étant rigidifiées par un liant associé choisi pour que soit également préservé le caractère biodégradable dudit élément structurel, et ledit élément structurel rigide comporte, au moins sur sa face externe, un recouvrement de protection et/ou de rigidification. L'élément structurel sera avantageusement coloré dans la masse au moins au niveau de sa face externe.L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel élément structurel rigide, en particulier d'un panneau épais de grandes dimensions.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne un élément structurel rigide d'assemblage ou de revêtement, de forme essentiellement plane. La terminologie "assemblage" et 5 "revêtement" utilisée dans la présente description doit être comprise dans un sens large englobant différents types d'objets assemblés à partir de l'élément structurel rigide, notamment dans le domaine de la décoration ou du mobilier, ou de revêtements notamment dans le domaine de l'isolation, 10 de l'équipement, ou de la construction. Il pourra s'agir en particulier de panneaux épais ou de plateaux de table de grandes dimensions.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les matériaux de revêtement ou d'assemblage 15 utilisés traditionnellement sont soit de type minéral (céramique, fae̋nce, argile, etc), soit de type végétal (bois), soit encore de type composite (matières plastiques et charges, agglomérés de bois et résine, etc..). Il existe aussi des produits réalisés à partir de produits recyclés 20 (fibres, composites, caoutchouc, etc).

Les éléments structurels concernés peuvent être colorés dans la masse, mais ils sont alors systématiquement réalisés dans de petites dimensions. Lorsque l'on souhaite par contre utiliser des éléments structurels de grandes 25 dimensions, on est alors limité à des agglomérés de bois, contreplaqués ou analogues, dont les caractéristiques physiques ne sont pas compatibles avec une coloration dans la masse. Par suite, la coloration d'éléments de grandes dimensions requiert de rapporter un placage ou une feuille 30 teintée, ou encore de déposer une peinture, après le processus de fabrication, ce qui pénalise lourdement les cots de fabrication.

L'invention s'intéresse plus particulièrement aux éléments structurels rigides dont le matériau constitutif 35 est essentiellement végétal, et éventuellement susceptibles d'être colorés dans la masse, et ce quelles que soient les dimensions desdits éléments.

On connaît déjà les panneaux en agglomérés de bois qui sont largement utilisés en tant que matériaux de 5 revêtement ou de construction de mobilier. Les panneaux sont réalisés à partir de particules de bois finement divisées, auxquelles on ajoute en général des colles d'origine synthétique. Le mélange est assemblé sous pression modérée (ne dépassant pas 35 kg/cm2) par des 10 presses à plateaux dont les dimensions peuvent atteindre quelques mètres de côté pour des épaisseurs de plusieurs centimètres.

Quelle que soit sa nature, le bois est toujours un végétal à cycle cultural long, c'est-à-dire s'étendant sur 15 plusieurs années (5 à 15 années en moyenne). Il est rappelé que l'appellation "cycle cultural", qui est la dénomination officielle de ce que l'on appelle parfois cycle de rotation ou cycle de production, correspond à la durée séparant le plantage ou semis du végétal, de sa 20 récolte. Dans le cadre de la présente invention, ce vocable englobera également les végétaux dont le cycle de reproduction est naturel, sans intervention de la main de l'homme.

L'utilisation de bois implique des cycles de 25 production longs entre la plantation des jeunes arbres et leur utilisation comme matières premières, et de plus cette utilisation de bois peut présenter l'inconvénient de contribuer au problème de la déforestation, en nuisant ainsi à l'écosystème de la planète.

Il apparaît donc séduisant de se tourner vers d'autres matériaux possibles pour réaliser des éléments structurels rigides, en évitant l'utilisation de végétaux à cycle cultural long.

On connaît déjà la réalisation de petits objets en 35 matériaux composites faisant parfois appel à des matériaux d'origine céréalière comme matières premières, en particulier pour l'utilisation de conteneurs alimentaires en substitution de matériaux plastiques. Le document US-A-5 897 827 décrit ainsi la fabrication de contenants 5 alimentaires à partir d'enveloppes de produits mondés (riz, avoine, blé, graines de soja, froment), de carbonate de calcium, ou d'un mélange des deux. On pourra également se référer aux documents US-A-6 337 097 et US-A-5 716 440.

Plus généralement, les compositions utilisées pour 10 réaliser de tels petits objets sont en général soit de type plastique biodégradable, soit de type composite utilisant des matières naturelles.

Pour les plastiques biodégradables, il s'agit de matériaux d'origine végétale dont la transformation par un 15 procédé biochimique donne lieu à l'obtention de matières premières dont les caractéristiques rhéologiques s'apparentent à celles des thermoplastiques traditionnels.

Ces matières premières sont transformables au moyen de procédés d'injection-moulage. L'inconvénient de ces 20 matériaux réside principalement dans le fait que les qualités intrinsèques des matières céréalières d'origine ne transparaissent plus dans le produit fini, et que les qualités sensorielles de naturalité n'existent plus dans le produit transformé.

Les produits composites utilisant des matières naturelles déjà proposés sont constitués par différents ingrédients associant des matières céréalières, minérales, à des liants biochimiques de type amidon. Ces produits sont transformés par thermo-compression, et peuvent permettre de 30 réaliser des petits objets de type contenants alimentaires jetables tels qu'assiettes, bols, gobelets, etc....

Cependant, la qualité et les propriétés mécaniques de ces objets restent en général extrêmement limitées, tout comme leur durée de vie.

On connaît également la fabrication d'éléments de construction en plaque, selon laquelle on remplace le bois par des composants d'origine végétale, en utilisant des liants organiques, biologiques, comme cela est décrit dans les documents US-A-5 354 621 et DE-A-10018726. En variante, 5 il a été suggéré d'utiliser une pâte réalisée à partir de tourteaux de tournesol ou de colza épuisés en huile (voir par exemple le document EP-A0 987 089). Cependant les plaques obtenues ne présentent pas de qualités satisfaisantes pour la rigidité mécanique et la résistance 10 extérieure aux agressions mécaniques, ce qui limite considérablement leur domaine d'utilisation. De plus, les procédés de fabrication mis en oeuvre ne comportent aucune étape visant à colorer dans la masse les plaques réalisées en vue d'obtenir un produit fini ne nécessitant aucune 15 étape ultérieure de reprise pour réaliser sa coloration ou sa décoration surfacique.

Pour compléter l'arrière-plan technologique on peut également citer les documents DE-A-19 635 410, WO-A98/38039, DE-A-4 412 248, DE-A-19 653 955 et US-A-5 756 20 024.

OBJET DE L'INVENTION La présente invention vise à concevoir un nouveau type d'élément structurel rigide d'assemblage ou de revêtement, qui soit à la fois naturel et biodégradable, 25 sans faire appel à des sous- produits de bois, et présente aussi des caractéristiques élevées de rigidité et de résistance extérieure aux agressions mécaniques.

L'invention a également pour objet de réaliser des panneaux de grandes dimensions, éventuellement colorés dans 30 la masse lors de leur procédé de fabrication, de tels panneaux pouvant être usinés ou découpés pour donner directement des éléments structurels de plus petites dimensions.

DEFINITION GENERALE DE L'INVENTION Cet objet est atteint conformément à l'invention grâce à un élément structurel rigide d'assemblage ou de revêtement, de forme essentiellement plane, qui est constitué d'au moins 80 % en poids de fibres issues de la récolte de végétaux à cycle cultural court, lesdites fibres 5 étant rigidifiées par un liant associé choisi pour que soit également préservé le caractère biodégradable dudit élément structurel, et qui comporte, au moins sur sa face externe, un recouvrement de protection et/ou de rigidification.

Ainsi, et de façon tout à fait surprenante pour 10 l'homme de l'art, on utilise des matières issues de l'agriculture qui dans leur état naturel n'offrent pas des qualités mécaniques et des textures adéquates, pour réaliser des éléments structurels rigides d'assemblage ou de revêtement. S'agissant de végétaux à cycle cultural 15 court, on exclut naturellement tous les types de bois classiquement utilisés qui sont à durée de renouvellement long s'étalant classiquement entre 5 et 15 ans. On a ainsi renversé un véritable préjugé en utilisant de telles fibres issues de la récolte de végétaux à cycle cultural court 20 pour réaliser des éléments structurels rigides, qui présentent justement des propriétés mécaniques tout à fait satisfaisantes, tout à fait compatibles avec une utilisation dans le domaine de l'assemblage ou du revêtement de types les plus divers. En outre, l'élément 25 structurel rigide est parfaitement naturel, et son caractère biodégradable représente un attrait considérable.

Avantageusement, le recouvrement est réalisé en un matériau de revêtement comportant de la silice dans une proportion d'au moins 20 % en poids. Un tel revêtement 30 confère alors à l'élément structurel à la fois une rigidité importante et aussi une résistance élevée à l'abrasion, aux rayures, aux coupures et au poinçonnement.

Il sera également intéressant de prévoir que l'élément structurel est coloré dans la masse au moins au 35 niveau de sa face externe. Ceci n'était possible avec les techniques antérieures que pour des objets de petites dimensions, de sorte que l'invention procure un avantage très important offrant de larges possibilités pour l'obtention de panneaux décorés de grandes dimensions.

De préférence encore, le liant est présent avec une concentration allant de 5 à 15 % en poids pour la composition dudit élément structurel.

Conformément à un mode d'exécution particulièrement avantageux, on choisira un liant d'origine exclusivement 10 végétale. En particulier, le liant sera constitué de protéines végétales issues de la même espèce végétale que les fibres ou d'une autre espèce végétale que lesdites fibres, ou en variante issues de plusieurs espèces végétales.

Avantageusement, les fibres constitutives sont au moins en partie des fibres végétales broyées. En particulier, l'élément structurel pourra alors comporter une épaisseur centrale constituée de fibres végétales non broyées, ce qui permet d'augmenter la rigidité propre de 20 l'élément structurel tout en diminuant le poids de celuici.

De préférence encore, l'élément structurel comporte également, incorporées dans sa masse, des particules de végétaux à fonctionnalité particulière, en particulier de 25 protection anti- nuisible ou anti-moustique.

On pourra également prévoir que l'élément structurel comporte, incorporés aussi dans sa masse, des additifs fonctionnels de type minéral ou chimique, visant à modifier les caractéristiques physiques et/ou mécaniques 30 dudit élément structurel, et/ou à ajouter une fonctionnalité particulière.

Dans un mode d'exécution préféré, les fibres constitutives seront choisies dans le groupe composé des sons de blé, balles de riz, raffles de mais, paille broyée, 35 cassettes de céréales, et le liant sera choisi dans le groupe composé des amidons de céréales, glutens de céréales, germes de céréales, et des protéines végétales.

L'élément structurel de l'invention pourra en particulier constituer un panneau épais, ou un plateau de 5 table, de grandes dimensions. Ce panneau ou ce plateau de grandes dimensions sera avantageusement en totalité coloré dans la masse.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un élément structurel rigide présentant l'une 10 au moins des caractéristiques précitées.

Le procédé selon l'invention comporte les étapes successives de: a) réalisation d'un broyat homogène constitué de fibres de végétaux à cycle cultural court et 15 d'un liant; b) cuisson et formage du broyat dans une presse à plateaux chauffants, à une température d'au moins 1000C et sous une pression élevée d'au moins 5kg/cm2; c) refroidissement et ressuage; d) découpe aux dimensions désirées e) revêtement d'au moins une face externe de l'élément obtenu après découpe par un matériau de protection et/ou de rigidification. 25 L'étape a) est de préférence mise en oeuvre en continu, et comporte successivement un séchage des fibres végétales, un broyage d'au moins une partie de la masse séchée, et un mélangeage rapide du broyat avec une solution liante.

On pourra alors prévoir d'ajouter au broyat, lors de l'étape a), et de préférence au cours du mélangeage, des particules de végétaux à fonctionnalité particulière et/ou des additifs fonctionnels. Le procédé de fabrication précité est en effet compatible avec la rémanence des 35 propriétés et fonctions de ces particules ou additifs, qui subsistent encore dans l'élément structurel fini obtenu.

Plus intéressant encore sera l'ajout de pigments colorés au broyat lors de l'étape a), en vue d'une coloration dans la masse de l'élément structurel réalisé.

Le procédé pourra en outre comporter, entre l'étape a) et l'étape b), un précompactage et/ou un découpage transversal en vue du passage dans la presse à plateaux chauffants, ainsi éventuellement qu'un dépôt d'éléments de décoration surfacique.

On pourra en outre prévoir que l'étape b) est réitérée sur plusieurs cycles successifs, avec relâche et libération de la vapeur d'eau à la fin de chaque cycle.

Le ou chaque cycle de cuisson/formage est de préférence mis en oeuvre à une température essentiellement 15 comprise entre 1000C et 2000C et sous une pression essentiellement comprise entre 5 kg/cm2 et 100 kg/cm2.

De préférence enfin, l'étape e) est mise en oeuvre en continu pour un dépôt d'un matériau de revêtement suivi d'une polymérisation rapide dudit matériau. En particulier, 20 le dépôt du matériau de revêtement concerne les faces et les flancs de l'élément obtenu après découpe.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et du dessin annexé, concernant 25 des modes de réalisation particuliers.

DESCRIPTION DU DESSIN

Il sera fait référence à la figure unique du dessin annexé, qui illustre schématiquement les étapes d'un procédé de fabrication d'un élément structurel rigide 30 conforme à l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

L'invention a ainsi pour objet un élément structurel rigide d'assemblage ou de revêtement, de forme essentiellement plane, qui est constitué d'au moins 80 % en 35 poids de fibres issues de la récolte de végétaux à cycle cultural court, ces fibres étant rigidifées par un liant associé qui est en outre choisi pour que soit préservé le caractère biodégradable dudit élément structurel, et qui comporte, au moins sur sa face externe, un recouvrement de 5 protection et/ou de rigidification. L'élément structurel peut se présenter sous des formes planes ou essentiellement planes très variées dans leurs dimensions, et l'on peut citer à titre d'exemples des carreaux de revêtement, des éléments de mobilier, ou des panneaux épais, en particulier 10 destinés à l'isolation ou à la décoration, tant dans le domaine de la construction que de l'équipement, ou encore des plateaux de table de grandes dimensions.

De façon très avantageuse, l'élément structurel est coloré dans la masse au moins au niveau de sa face externe. 15 Dans la pratique l'élément sera en totalité coloré dans la masse, de sorte que l'on peut ainsi obtenir des panneaux de grandes dimensions qui sont colorés dans la masse, ce qu'on ne savait pas faire avec des matières végétales. De plus, comme on le verra par la suite lors de la description du 20 procédé de fabrication, la coloration dans la masse est réalisée lors du process, en continu, sans nécessité d'une quelconque étape de reprise après fabrication.

Les dimensions de l'élément structurel rigide pourront naturellement varier considérablement en fonction 25 du type d'utilisation recherché. D'une façon générale, on pourra largement atteindre les dimensions habituellement rencontrées pour des panneaux en agglomérés de bois.

De façon tout à fait étonnante, les végétaux à cycle cultural court peuvent être ainsi utilisés pour 30 réaliser des éléments structurels rigides dont les caractéristiques mécaniques sont extrêmement satisfaisantes, et permettent d'assurer des fonctions techniques tout en supportant une usinabilité, par exemple un perçage ou un découpage. A ce titre, on sait que les 35 panneaux en agglomérés de bois, outre les inconvénients déjà mentionnés plus haut, ne sont pas toujours satisfaisants au regard de leur usinabilité et de leur résistance mécanique. L'apparente fragilité du matériau végétal utilisé pour réaliser des éléments structurels 5 selon l'invention est totalement compensée par la présence d'un recouvrement de protection et/ou de rigidification. Ce recouvrement peut concerner la seule face externe lorsque l'élément structurel est plaqué contre une paroi, ou les deux faces, ou encore les deux faces et les flancs dudit 10 élément structurel.

Fondamentalement, on utilise des fibres issues de la récolte de végétaux à cycle cultural court, et on peut citer à titre d'exemples des fibres choisies dans le groupe composé des sons de blé, balles de riz, raffles de mas, 15 paille broyée, cossettes de céréales. La liste précitée n'est bien entendu aucunement limitative.

Les fibres constitutives seront de préférence au moins en partie des fibres végétales broyées. On pourra en particulier prévoir que l'élément structurel comporte une 20 épaisseur centrale constituée de fibres végétales non broyées (par exemple des balles de riz non broyées). Ceci permet d'augmenter encore la rigidité propre de l'élément structurel tout en diminuant le poids de celui-ci.

Le liant utilisé dans la composition de l'élément 25 structurel rigide de l'invention a pour fonction première de rigidifier les fibres qui sont issues de la récolte de végétaux à cycle cultural court, en donnant la cohésion nécessaire à l'ensemble réalisé. Le liant est en outre choisi pour que soit également préservé le caractère 30 biodégradable de l'élément structurel ainsi réalisé.

De préférence, on utilisera un liant d'origine exclusivement végétale, afin que l'élément structurel rigide réalisé soit complètement naturel, tout en étant biodégradable. Le liant pourra être constitué de protéines 35 végétales issues de la même espèce végétale que les fibres ou d'une autre espèce végétale que les fibres, ou en variante de protéines végétales issues de plusieurs espèces végétales. A titre d'exemple, on pourra choisir le liant dans le groupe composé des amidons de céréales, glutens de céréales, germes de céréales, et des protéines végétales.

On pourra en outre prévoir que l'élément structurel rigide de l'invention comporte, incorporées dans sa masse, des particules de végétaux à fonctionnalité particulière.

C'est ainsi que l'on pourra utiliser des particules 10 procurant une protection anti-nuisible, ou anti-moustique, ou répulsive au regard de tel ou tel animal. Ainsi qu'on le verra par la suite, le procédé de fabrication d'un tel élément structurel permet en effet de préserver les propriétés fonctionnelles, en particulier des propriétés 15 odoriférantes, des particules de végétaux spécifiques qui sont incorporées dans la masse constitutive de l'élément structurel.

On pourra également prévoir que l'élément structurel comporte, incorporés dans sa masse, des additifs 20 fonctionnels de type minéral ou chimique, visant à modifier les caractéristiques physiques et/ou mécaniques dudit élément structurel, et/ou à ajouter une fonctionnalité particulière audit élément structurel. Il pourra s'agir d'additifs contribuant aux propriétés mécaniques et 25 cohésives du matériau, par exemple des résines aminoplastes ou phénoplastes. Il pourra aussi s'agir d'additifs procurant une couleur ou une odeur particulière, ou encore un caractère ignifuge et/ou imperméable.

Les matières premières mises en òuvre dans le cadre 30 de la réalisation d'un élément structurel conforme à l'invention permettent ainsi de préserver la graine alimentaire des céréales, et elles constituent, en ce sens, une source de valorisation de la partie non comestible des céréales cultivées. Toutes les matières premières mises en 35 oeuvre sont en outre des produits issus de végétaux à cycle cultural court. Les végétaux précités procurent des fibres qui conviennent particulièrement bien pour réaliser des éléments structurels rigides, et il s'agira en général de végétaux dont le cycle cultural est court, avec une à deux 5 récoltes par an, par opposition aux végétaux tels que le bois qui sont à cycle cultural long. La disponibilité des matières premières utilisées, ainsi que des moyens d'exploitation associés, est en outre quasiment universelle.

Conformément à une autre caractéristique de l'invention, l'élément structurel comporte, au moins sur sa face externe, un recouvrement de protection et/ou de rigidification.

Il pourra s'agir par exemple d'un vernis, d'une 15 huile, ou d'une laque, afin de conférer un aspect brillant à la face externe de l'élément.

Il est par contre beaucoup plus intéressant de prévoir un recouvrement réalisé en un matériau de revêtement comportant de la silice, dans une proportion 20 d'au moins 20% en poids, un tel matériau conférant en effet à la fois une rigidité surfacique élevée et une excellente résistance extérieure aux agressions mécaniques (abrasion, rayures, coupures) et au poinçonnement. On pourra par exemple utiliser un matériau constitué par un monomère de 25 type acrylate, un additif hydrophobe, et un photoinitiateur. Un tel matériau est non seulement efficace par ses caractéristiques mécaniques, mais il est également apte à une polymérisation rapide (de l'ordre de 10 secondes) par exposition à un rayonnement, par exemple un rayonnement UV. 30 On va maintenant décrire, en référence à la figure unique du dessin annexé, un procédé de fabrication d'un élément structurel rigide du type précité.

On rassemble tout d'abord dans une étape 10 des fibres issues de la récolte de végétaux à cycle cultural 35 court, notés ici co-produit de céréales (10.1), et éventuellement aussi des ingrédients additifs (10.2) . Le coproduit de céréales peut être selon le cas séché lors d'une étape notée 10.1'.

Cet ensemble est mélangé (étape 11), puis broyé en 5 fines particules (étape 12) . On réalise ainsi un broyat homogène qui est constitué de fibres de végétaux à cycle cultural court.

On ajoute alors au broyat un liquide (étape 13), qui peut être de l'eau comme indiqué ici ou en variante un 10 autre liquide comme de l'huile. On trouve également l'ajout d'ingrédients destinés à constituer tout ou partie du liant de rigidification (étape 14) . En l'espèce, on a distingué l'ajout d'additifs fonctionnels (étape 14.2), et l'ajout de pigments colorés (étape 14.1) en vue d'une coloration dans 15 la masse de l'élément structurel qui sera réalisé.

On réalise ainsi un broyat constitué de fibres et de liant, et ce broyat est intimement mélangé à l'étape 15 pour être aussi homogène que possible.

On pourra broyer une partie seulement de la masse 20 séchée, par exemple si l'on veut avoir des tailles différentes de particules, en vue notamment de réaliser un élément structurel ayant une couche de coeur constituée de fibres non broyées.

On pourra également prévoir un précompactage et/ou 25 un découpage transversal en vue du passage ultérieur dans une presse à plateaux chauffants, ainsi éventuellement qu'un dépôt d'éléments de décoration surfacique (fleurs séchées, végétaux divers, dentelles, etc...).

Le broyat homogène ainsi réalisé est soumis, soit 30 directement, soit après une étape de mise en forme (pellets, boulets, billes, granulés) facilitant la manutention et le stockage, à une étape 16 de cuisson et de formage dans une presse à plateaux chauffants, à une température d'au moins 1000C et sous une pression élevée 35 d'au moins 5 kg/cm2.

Dans le cadre de l'invention, on utilisera ainsi des pressions comprises entre 5 et 100 kg/cm2, en particulier voisines de 30 kg/cm2, mais ces pressions pourront dans certains cas atteindre des valeurs de l'ordre 5 de 200 kg/cm2. La température sera quant à elle en général comprise entre 1000C et 2000C. Le temps de cuisson sera de l'ordre de quelques secondes à cinq minutes selon l'épaisseur de l'élément structurel désiré, et selon le type de liant utilisé.

L'étape 16 de cuisson/formage pourra éventuellement être réitérée sur plusieurs cycles successifs, avec relâche et libération de la vapeur d'eau à la fin de chaque cycle.

On utilisera ainsi en général une cuisson sur 1 à 5 cycles de 15 secondes à 5 minutes chacun.

La ligne pointillée 17 est destinée à illustrer la réitération du cycle de cuisson.

L'étape 18 suivante est une étape de refroidissement et de ressuage. Il pourra s'agir d'une étape de stabilisation par alternance de cycles de séchage 20 et de ressuage.

On trouve ensuite une étape de découpe 19 à la forme spécifique (rectangulaire ou autre), puis une étape 20 de revêtement d'une ou des deux faces de l'élément découpé, et éventuellement aussi des flancs de celui-ci, 25 avec un matériau comportant de préférence de la silice dans une proportion d'au moins 20% en poids. Le dépôt du matériau est suivi d'une étape de polymérisation rapide, par exemple par exposition à un rayonnement UV.

On obtient alors un produit fini ou quasi-fini 30 (étape 21): il peut s'agir d'un carrelage ou dallage, d'un élément de mobilier, ou de panneaux, et l'on a ainsi illustré schématiquement un carreau ou dallage 21.1, un élément de mobilier 21.2, et un panneau 21.3. Les éléments 21.2 et 21.3 sont de grandes dimensions ce qui est très 35 intéressant. On pourra naturellement utiliser de tels grands éléments pour obtenir par découpage ou usinage des éléments de petites dimensions.

Si l'on souhaite procéder à une étape d'usinage (perçage par exemple), il sera préférable d'effectuer cet 5 usinage après l'étape 19 de découpe, mais avant l'étape 20 de revêtement.

On a illustré également des étapes terminales éventuellement rajoutées en fin de process, à savoir une étape 22 de post- traitement par revêtement complémentaire 10 au moyen d'une laque ou d'un vernis, et une étape terminale 23 de conditionnement.

A titre d'exemple non limitatif, on indiquera ciaprès les conditions opératoires de la réalisation de plateaux de table de grandes dimensions.

On utilise au départ un mélange de 75% de balles de riz avec 25% de sons de blé.

Ce mélange est séché en continu sur un cylindre rotatif à air chaud, pour ramener son taux d'humidité à environ 3%, puis au moins en partie broyé (par exemple avec 20 1/3 de fibres entières, et 2/3 de fibres broyées selon un diamètre moyen de 500 jtm).

Le broyat est ensuite mélangé en continu, avec injection par pulvérisation d'une solution liante et ajout de pigments colorés en vue d'une coloration dans la masse 25 des plateaux réalisés. On prévoiera aussi éventuellement un ajout d'additifs hydrofuges, fongicides ou ignifuges en plus des pigments naturels de coloration.

La matière est égalisée en épaisseur sur un tapis convoyeur dont lalargeur de bande est de 1 à 1,5 mètre, 30 qui défile à une vitesse de 2 à 10 cm/s. Après un précompactage et un éventuel dépôt d'éléments de décoration surfacique, on procède à un découpage transversal à la longueur du plateau.

Après l'étape de cuisson/formage, on obtient un 35 plateau de 20 mm d'épaisseur, qui est alors refroidi sur ses deux faces par convection naturelle jusqu'à une température de 350C à 500C.

On stocke ensuite les éléments ainsi réalisés, à plat, empilés les uns sur les autres, pendant quelques jours pour homogénéiser l'humidité.

Après une reprise d'épaisseur par des rouleaux de rabotage, on découpe le panneau à la forme spécifique, puis on procède au revêtement par un matériau comportant de la silice, et dans la foulée à la polymérisation de ce 10 revêtement par exposition pendant une dizaine de secondes à un rayonnement UV.

Le procédé précité permet de retrouver, dans le produit fini, certaines des qualités sensorielles des matières premières utilisées, en particulier le parfum, la 15 texture, le toucher, la couleur, et les essences végétales, tout en conférant au produit des qualités inhérentes à son application en tant que matériau de revêtement ou d'assemblage, telles que des qualités de dureté, de solidité, de résistance aux agressions mécaniques et 20 d'aptitude à son usinage.

On est ainsi parvenu à réaliser un élément structurel rigide d'assemblage ou de revêtement qui est extrêmement performant par ses fonctionnalités, tout en étant parfaitement naturel et biodégradable, et ce sans faire appel à des sous-produits de végétaux à cycle cultural long, en particulier des sous- produits du bois.

L'invention a ainsi un effet éminemment favorable dans le cadre des préoccupations relatives au développement durable. De plus, on parvient à obtenir des panneaux très 30 décoratifs, en particulier grâce à une coloration dans la masse qui est réalisée lors du process de fabrication. Ceci n'était jusque-là pas possible pour des panneaux de grandes dimensions.

L'invention n'est pas limitée aux modes de 35 réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.

Claims (26)

REVENDICATIONS

1. Elément structurel rigide d'assemblage ou de revêtement, de forme essentiellement plane, caractérisé en 5 ce qu'il est constitué d'au moins 80 % en poids de fibres issues de la récolte de végétaux à cycle cultural court, lesdites fibres étant rigidifiées par un liant associé choisi pour que soit également préservé le caractère biodégradable dudit élément structurel, et en ce qu'il 10 comporte, au moins sur sa face externe, un recouvrement de protection et/ou de rigidification.

2. Elément structurel selon la revendication 1 caractérisé en ce que le recouvrement est réalisé en un matériau de revêtement comportant de la silice dans une 15 proportion d'au moins 20% en poids.

3. Elément structurel selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit élément est coloré dans la masse au moins au niveau de sa face externe.

4. Elément structurel selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le liant est présent avec une concentration allant de 5 à 15 % en poids dans la composition dudit élément structurel.

5. Elément structurel selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le liant est 25 d'origine exclusivement végétale.

6. Elément structurel selon la revendication 5, caractérisé en ce que le liant est constitué de protéines végétales issues de la même espèce végétale que les fibres.

7. Elément structurel selon la revendication 5, 30 caractérisé en ce que le liant est constitué de protéines végétales issues d'une autre espèce végétale que les fibres.

8. Elément structurel selon la revendication 5, caractérisé en ce que le liant est constitué de protéines 35 végétales issues de plusieurs espèces végétales.

9. Elément structurel selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les fibres constitutives sont au moins en partie des fibres végétales broyées.

10. Elément structurel selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une épaisseur centrale constituée de fibres végétales non broyées.

11. Elément structurel selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte 10 également, incorporées dans sa masse, des particules de végétaux à fonctionnalité particulière, en particulier de protection anti-nuisible ou anti-moustique.

12. Elément structurel selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte 15 également, incorporés dans sa masse, des additifs fonctionnels de type minéral ou chimique, visant à modifier les caractéristiques physiques et/ou mécaniques dudit élément structurel, et/ou à ajouter une fonctionnalité particulière audit élément structurel.

13. Elément structurel selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les fibres constitutives sont choisies dans le groupe composé des sons de blé, balles de riz, raffles de mas, paille broyée, cassettes de céréales.

14. Elément structurel selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le liant est choisi dans le groupe composé des amidons de céréales, glutens de céréales, germes de céréales, et des protéines végétales.

15. Elément structurel selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il constitue un panneau épais, ou un plateau de table, de grandes dimensions.

16. Elément structurel selon la revendication 15, 35 caractérisé en ce que le panneau ou plateau de grandes dimensions est en totalité coloré dans la masse.

17. Procédé de fabrication d'un élément structurel rigide selon l'une au moins des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives de: a) réalisation d'un broyat homogène constitué de fibres de végétaux à cycle cultural court et d'un liant; b) cuisson et formage du broyat dans une presse à 10 plateaux chauffants, à une température d'au moins 1000C et sous une pression élevée d'au moins 5kg/cm2; c) refroidissement et ressuage d) découpe aux dimensions désirées e) revêtement d'au moins une face externe de l'élément obtenu après découpe par un matériau de protection et/ou de rigidification.

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'étape a) est mise en oeuvre en 20 continu, et comporte successivement un séchage des fibres végétales, un broyage d'au moins une partie de la masse séchée, et un mélangeage rapide du broyat avec une solution liante.

19. Procédé selon la revendication 17 ou la 25 revendication 18, caractérisé en ce que des additifs fonctionnels sont ajoutés au broyat lors de l'étape a), de préférence au cours du mélangeage.

20. Procédé selon l'une des revendications 17 à

19, caractérisé en ce que des pigments colorés sont ajoutés 30 au broyat lors de l'étape a), en vue d'une coloration dans la masse de l'élément structurel réalisé.

21. Procédé selon l'une des revendication 17 à 20, caractérisé en ce qu'il comporte, entre l'étape a) et l'étape b), un précompactage et/ou un découpage transversal 35 en vue du passage dans la presse à plateaux chauffants.

22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comporte également, entre l'étape a) et l'étape b), un dépôt d'éléments de décoration surfacique.

23. Procédé selon l'une des revendications 17 à

22, caractérisé en ce que l'étape b) est réitérée sur plusieurs cycles successifs, avec relâche et libération de la vapeur d'eau à la fin de chaque cycle.

24. Procédé selon l'une des revendications 17 à 10 23, caractérisé en ce que le ou chaque cycle de cuisson/formage est mis en oeuvre à une température essentiellement comprise entre 1000C et 2000C et sous une pression essentiellement comprise entre 5 kg/cm2 et lOOkg/cm2

25. Procédé selon l'une des revendications 17 à

24, caractérisé en ce que l'étape e) est mise en oeuvre en continu par un dépôt d'un matériau de revêtement suivi d'une polymérisation rapide dudit matériau.

26. Procédé selon la revendication 25, 20 caractérisé en ce que le dépôt du matériau de revêtement concerne les faces et les flancs de l'élément obtenu après découpe.