FR2918913A1 - Procede de protection du bois contre l'humidite efficace sur une longue duree - Google Patents

Abstract

Procédé de stabilisation d'un substrat comprenant du bois vis-à-vis de l'humidité, dans lequel on met en contact ledit substrat avec au moins un composé de diacide dodécanedioïque et au moins un composé de diacide azélaïque.La mise en oeuvre du procédé est réalisée:- soit par une immersion d'un substrat comprenant du bois dans une première solution de traitement liquide contenant au moins 50% massique de diacide azélaïque, suivie par une immersion dans une seconde solution de traitement contenant au moins 50% massique d'acide dodécanedioïque,- soit par une unique immersion d'un substrat contenant du bois dans une solution de traitement contenant au moins 50% massique d'un mélange de diacide dodécanedioïque avec du diacide azélaïque.Le substrat est un matériau comprenant du bois à l'état sec ou à l'état humide, ledit substrat est mis en contact avec un bain de traitement liquide à base de diacide carboxylique, soit à pression atmosphérique, soit par un procédé "vide-pression" à une température comprise entre 110 et 150 degres C et une durée d'imprégnation comprise entre une heure et 5 jours.

Description

- 1 - Procédé de protection du bois contre l'humidité efficace sur une

longue durée

DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un procédé de protection d'un substrat imprégné, modifié, pourvu de propriétés déterminées, en particulier de propriétés physiques, chimiques que le substrat en matériau comprenant du bois, par exemple le substrat en bois ne possède pas naturellement. Dans la présente description, on entend généralement par "matériau ou substrat comprenant du bois", un matériau comprenant une proportion majoritaire de bois. Par "proportion majoritaire", on entend généralement que le matériau comprend au 15 moins 50% en poids de bois. De préférence, ce matériau est constitué en totalité de bois. De même, dans la description, le terme "bois" doit être généralement compris comme signifiant non seulement bois pur, mais aussi matériau comprenant du bois. Ce procédé s'applique, en particulier, au traitement du bois, en vue de lui conférer les propriétés physiques, et/ou chimiques voulues, afin notamment, de le préserver, de le conserver, d'améliorer sa résistance et de le protéger contre différents types d'agressions chimiques, biologiques et/ou physiques induites par l'humidité. En d'autres termes, le procédé de l'invention vise à obtenir un matériau comprenant du bois, par exemple du bois, présentant une résistance pérenne vis-à-vis de l'eau, notamment, une meilleure stabilité dimensionnelle lorsque le bois est en contact avec de l'eau liquide sur plus de 24 heures, qui fait que le matériau comprenant du bois, par exemple le bois, se dilate moins, voire pas du tout en reprenant de l'humidité ou subit moins de retrait lors d'un séchage, et possède une meilleure résistance vis-à-vis des attaques par des organismes 35 vivants capables de dégrader le bois en limitant la reprise d'eau dans le bois. Les microorganismes xylophages en milieu humide sont par exemple les champignons ou les bactéries. 20 25 30 - 2 - Ainsi, dans le domaine de la préservation du bois, des revêtements constitués par des résines, des lasures, des huiles et des vernis sont généralement utilisés, souvent des revêtements à base de polyuréthane [1] [2] [3]. L'utilisation des produits mentionnés précédemment se limite à un simple traitement de surface, très superficiel, dont la pénétration dans un substrat tel que le bois est très faible, à savoir généralement inférieure à 1 mm. En raison de la grande taille de ces molécules et de leur 10 caractère hydrophobe, il n'y a pas de pénétration dans l'intimité de la microstructure des parois cellulaires du bois. Pour satisfaire à la garantie décennale imposée par l'industrie du bâtiment, il est nécessaire de recourir à des procédés d'imprégnation du bois, dans son volume, avec des conservateurs tels que les sels de cuivre-chrome-arsenic (CCA), les créosotes et les composés organochlorés ou d'autres substances toxiques qui, malheureusement, présentent, tous des désavantages sur les plans de la santé publique et du respect de l'environnement. Dans le domaine industriel, il est aussi fait mention du procédé dit de "torréfaction" ou de pyrolyse du bois sous atmosphère neutre pour stabiliser le bois [4]. Cette technique consiste à soumettre le bois à un traitement thermique dans des conditions contrôlées afin de provoquer des réactions de thermocondensation au niveau de l'hémicellulose du bois. Une opération de "torréfaction" est habituellement réalisée sous atmosphère neutre ou réductrice, sur du bois préalablement séché, en soumettant celui-ci à une température comprise entre 200 et 280 C pendant une durée suffisamment longue pour que la totalité de la masse du bois traité atteigne la température de traitement. Les conditions opératoires dépendent fortement de la quantité et de la géométrie des éléments de bois qu'il faut traiter dans une étuve; le moindre écart en température et/ou durée de traitement remet en cause fortement l'homogénéité du lot de bois traité ainsi obtenu. 15 20 25 30 35 5 15 20 25 30 35 - 3 - Mais la plus grande limite de ce procédé vient du fait que l'intégralité physique du bois n'est pas préservée pendant le traitement. En effet, l'hémicellulose est détruite de manière irréversible au cours du traitement. Les propriétés mécaniques du bois sont dégradées pendant le traitement, notamment sa limite à la rupture et de ce fait, le bois devient plus cassant et plus fragile. Un procédé qui tient à la fois des techniques d'imprégnation et de greffage chimique est décrit dans le document [5]. Ce document concerne un procédé de traitement d'un élément en bois, comprenant une étape de greffage chimique du bois. Au cours de la première étape, on imprègne ledit élément avec une substance réactive avec les fonctions hydroxyles (-OH) présentes naturellement dans les composants constitutifs du bois: cellulose, hémicellulose et lignine. Ces substances d'imprégnation sont de préférence des anhydrides, notamment l'anhydride acétique, associés à des acides gras. Au cours de l'étape de greffage chimique, la substance d'imprégnation présente dans le bois réagit, éventuellement en présence d'un catalyseur, avec les polymères constitutifs du bois en chauffant le substrat au moins entre 130 et 140 C. Malgré son efficacité, la principale limite de ce procédé est qu'il est délicat à mettre en œuvre car il fait appel à des systèmes réactifs qui sont potentiellement dangereux comme les anhydrides, notamment l'anydride acétique particulièrement volatile qui peut causer de graves brûlures. Par ailleurs, l'imprégnation massive du bois à partir d'anhydrides va nécessiter des opérations onéreuses de nettoyage et/ou de neutralisation des excès d'anhydride libre dans la structure du bois à l'issue du traitement. Les documents [6] et [7] indiquent qu'il est possible de stabiliser le bois en injectant dans les parois cellulaires des polycarbamates ou des polyuréthanes à courte chaîne ou des poly alkylènes insolubles à l'eau comme le poly tetra méthylène glycol [8]. Les imprégnations sont réalisées à partir de solutions d'éthanol et d'eau en mélange. Malgré leur efficacité, cette approche présente plusieurs inconvénients majeurs. - 4 - Bien que cette imprégnation permette de maintenir le bois gonflé après séchage et de limiter ainsi son instabilité dimensionnelle vis-à-vis de l'humidité, le caractère hydrophobe de ces molécules de polycarbamates ou de polyalkylène n'est pas suffisant pour assurer une bonne résistance au lessivage ou à la lixiviation du bois par l'eau. En effet après plusieurs cycles successifs de séchage/réhumidification, le bois retrouve pour une grande partie son instabilité dimensionnelle initiale. En outre, la présence de polycarbamate ou de polyalkylène dans le bois, n'empêche pas au bois de conserver une reprise d'eau supérieure à 10% massique lorsque celui-ci est immergé dans l'eau liquide pendant plus de 24 heures. Enfin, ce procédé nécessite l'utilisation de solvant organique en grande quantité pour sa mise en oeuvre comme l' éthanol .

Il est possible de réaliser un traitement de stabilisation par gonflage du bois sans recourir à des solutions d'éthanol. Les procédés décrits dans les brevets [9] et {10] proposent d'utiliser des solutions de traitement constituées à partir de diacides gras carboxyliques, respectivement d'acide azélaïque et d'acide dodécanedioïque. Comme l'indique ces documents, certaines formulations de cette famille ont en effet la propriété de pouvoir pénétrer, sous certaines conditions, au sein de la paroi cellulaire du bois pour la maintenir gonflé, même après séchage. Ces molécules de diacides gras, de formule générale HOOC- (CH2) a-COOH où "n" est un entier, sont à la limite de la solubilité avec l'eau. L'efficacité du traitement en terme de résistance à la lixiviation de l'acide gras par l'eau et en terme de limitation de la reprise d'eau du bois en cas d'immersion dans l'eau, va dépendre directement de la taille moléculaire dudit diacide gras considéré, c'est-à-dire du nombre entier "n" considéré: Pour "n" inférieur à 6, les diacides gras carboxyliques sont beaucoup trop solubles dans l'eau liquide pour avoir une résistance suffisante à la lixiviation du bois par l'eau. Pour "n" égale à 7 (acide azélaïque), la solubilité de diacide carboxylique est suffisamment faible pour avoir une résistance à la lixiviation du bois par l'eau. Néanmoins, après un cycle -5 - d'humidification de longue durée, la stabilité du bois à tendance à décroître, notamment pour des durées d'immersion dans l'eau supérieure à 24 heures. En outre, la reprise d'eau dans le bois après humidification reste beaucoup trop élevée avec le diacide 5 azélaïque, elle est supérieure à 10% massique. Enfin pour "n" supérieure à 7, comme par exemple le diacide dodécanedioïque ("n" =9), les molécules sont trop hydrophobes pour permettre leur diffusion aisée en grande quantité au sein de la paroi cellulaire, ce qui ne garantie pas une efficacité optimale du traitement de stabilisation du bois vis-à-vis de l'humidité. Par conséquent, il est possible de conclure que les traitements proposés restent incomplets pour permettre une stabilisation dimensionnelle pérenne du bois avec reprise d'eau dans le bois limitée si celui-ci est en contact direct avec de l'eau liquide pendant plus de 24 heures. Il existe donc un besoin non encore satisfait pour un procédé de stabilisation efficace d'un matériau en bois en contact avec de l'eau liquide pendant plus de 24 heures, qui permette un traitement dans le volume du bois, aussi bien au coeur de celui-ci, qu'en surface, permettant de mettre en oeuvre des résines disponibles commercialement, d'un faible coût et de toxicité nulle ou très réduite, sans solvant organique; il doit comporter également un nombre limité d'étapes simples induisant ainsi un coût maîtrisé du procédé. 25 Le but de l'invention est de fournir un procédé de stabilisation d'un substrat en un matériau comprenant du bois, tel qu'un substrat en bois qui satisfasse entre autres à l'ensemble des besoins mentionnés ci-dessus. 30 10 15 20 35 - 6 - L'invention va maintenant être décrite plus en détail dans ce qui suit: Le substrat, traité selon l'invention, est un matériau comprenant du bois, de préférence le substrat est constitué de bois, c'est-à-dire qu'il est constitué en totalité, à 100% de bois (compte tenu des impuretés naturellement présentes dans celui-ci).

Selon l'invention, le substrat traité est un substrat sec ou humide. Par substrat humide, on entend généralement un substrat dont la teneur en eau est supérieure ou égale à 20% massique. L'invention définit un procédé de stabilisation d'un substrat en un matériau comprenant du bois, tel que le bois, dans lequel on met en contact ledit substrat avec le diacide dodécanedioïque et le diacide carboxylique azélaïque. En effet, de manière surprenante, la combinaison des deux diacides carboxyliques aliphatiques saturés: "diacide dodécanedioïque et acide azélaïque" a la propriété de pouvoir à la fois: - pénétrer dans la paroi cellulaire du bois pour pouvoir maintenir le bois gonflé à l'état sec afin de le rendre plus stable vis-à-vis de l'humidité, - être suffisamment hydrophobe pour résister à la lixiviation 25 par l'eau sur des grandes durées d'immersion, durées supérieures ou égales à 24 heures et, être suffisamment répulsif vis-à-vis de l'eau pour limiter la reprise d'eau du bois à une valeur inférieure à 10% massique. 30 En résumé, les inventeurs ont observé de manière surprenante une synergie très forte obtenue avec l'association complémentaire du diacide dodécanedioïque très hydrophobe avec l'acide azélaïque moyennement hydrophobe pour pouvoir stabiliser un matériau contenant du bois, tel que le bois. 35 - 7 - L'invention propose deux possibilités pour mettre en contact le bois avec les deux diacides carboxyliques dodécanedioïque et azélaïque: soit la réalisation du traitement sous la forme de deux imprégnations successives, celle du diacide azélaïque suivie par le diacide dodécanedioïque ou, soit une seule imprégnation avec le mélange des deux diacides dodécanedioïque et azélaïque en même temps.

Description de l'option du procédé avec deux imprégnations successives: La mise en contact entre les diacides carboxyliques et le substrat comprenant du bois, tel que le bois, est réalisée par immersion complète dudit substrat contenant du bois dans une solution de traitement en voie liquide. Le substrat comprenant du bois, tel que le bois, est introduit dans un autoclave ou un contenant étanche et on introduit de même, la première solution de traitement à base de diacide azélaïque sous forme liquide. Cette solution de traitement doit contenir au moins 50% massique d'acide azélaïque, de préférence au moins 80% massique, mieux, compris entre 90% et 95% massique d'acide azélaïque. Avantageusement, 5% à 10% d'eau massique sont rajoutés dans la solution de traitement à base de diacide azélaïque pour permettre une meilleure diffusion de l'acide azélaïque au sein de la paroi cellulaire du bois. La mise en contact est avantageusement réalisée à une température supérieure à la température de fusion du diacide azélaïque, c'est-à-dire à une température comprise entre 110 C et 150 C. Au-dessus de 150 C, les réactions de pyrolyse du bois peuvent commencer à endommager significativement le matériau contenant du bois. La première phase d'imprégnation d'un matériau contenant du bois par le diacide azélaïque est suivie par une deuxième phase d'imprégnation à partir d'une seconde solution de traitement liquide à base de diacide dodécanedioïque. Le substrat comprenant du bois, tel que le bois, est introduit dans un autoclave ou un contenant étanche puis, la solution de traitement à base de diacide dodécanedioïque est introduite dans - 8 -ledit contenant sous forme liquide. Cette seconde solution de traitement doit contenir au moins 50% massique de diacide dodecanedioïque,de préférence au moins 80% massique, mieux égale à 100% massique de diacide dodécanedioïque. La mise en contact est avantageusement réalisée à une température supérieure à la température de fusion du diacide dodécanedioïque, c'est-à-dire à une température comprise entre 130 C et 150 C. Au-dessus de 150 C, les réactions de pyrolyse du bois peuvent commencer à endommager significativement le matériau contenant du bois. A l'issue de la seconde imprégnation, le matériau contenant du bois est extrait de l'autoclave, égoutté et refroidi jusqu'à la température ambiante.

Description de l'option du procédé avec une seule imprégnation à partir d'un mélange des diacides dodécanedioïque et azélaïque. Avant de procéder à l'imprégnation du matériau contenant du bois, tel que le bois, il est nécessaire de préparer le mélange des deux diacides carboxyliques en les chauffant au-dessus de la température de fusion du diacide dodécanedioïque proche de 130 C. La solution de traitement doit contenir au moins 50% massique du mélange diacide dodécanedioïque et diacide azélaïque. Pour garantir le caractère hydrophobe du bois ainsi traité, le diacide dodécanedioïque doit être le composé majoritaire du mélange des deux diacides avec une proportion massique comprise entre 55 et 80% massique correspondant à une proportion comprise entre 45 et 20% massique pour le diacide azélaïque. Avantageusement le matériau contenant du bois, tel le bois, est humidifié avant le traitement d'imprégnation, au moins jusqu'à 20% massique d'eau dans le bois. Cette eau dans le bois permet d'améliorer la diffusion du diacide azélaïque au sein de la paroi cellulaire du bois. Il est auusi possible d'effectuer le traitement directement à partir du bois "vert", c'est-à-dire du bois fraîchement coupé. A l'issue de l'imprégnation, le matériau contenant du bois est extrait de l'autoclave, égoutté et refroidi jusqu'à la température ambiante. 5 10 15 20 25 30 35 -9 - Concernant les deux options du procédé selon l'invention (l'option avec deux imprégnations successives ou l'option avec une seule imprégnation à partir d'un mélange des deux diacides), la mise en contact lors de l'imprégnation du bois par les solutions de traitement peut être généralement réalisée aisément à pression atmosphérique. Mais il est possible avantageusement d'utiliser une variante du procédé, dite procédé "vide-pression" pour améliorer le taux d'imprégnation du bois. Cette variante "vide-pression" consiste à placer le substrat comprenant du bois à imprégner dans une enceinte sous vide, par exemple dans une enceinte sous un vide de 10 à 100 mbar, afin de dégazer le substrat, puis de réaliser la mise en contact proprement dite avec le bain de traitement sous pression. Une pression de gaz est ainsi établie sur le bain de traitement, par exemple une pression de 5 à 10 bars, pour forcer le liquide à pénétrer dans la porosité du substrat du bois, tel que le bois, et réduire ainsi la durée du traitement. Concernant les deux options du procédé selon l'invention (l'option avec deux imprégnations successives et l'option avec une seule imprégnation), la mise en contact lors de l'imprégnation du bois est généralement réalisée pendant une durée d'une heure à 5 jours. Cette durée traitement n'est pas limitative, elle est très variable car elle dépendra fortement de la géométrie et du volume des substrats comprenant du bois et des conditions du procédé d'imprégnation: choix de la température d'imprégnation, choix du procédé d'imprégnation ("atmosphérique" ou "vide-pression"). Le procédé selon l'invention est un procédé dont l'efficacité est basée sur des imprégnations qui mettent en œuvre une association de molécules spécifiques et qui ne présentent pas les inconvénients des procédés d'imprégnation de l'art antérieur. Les multiples avantages et effets surprenants de l'invention peuvent donc être énumérés comme suit, sans que cette énumération soit considérée comme limitative: - On obtient une excellente stabilisation du substrat en un matériau comprenant du bois, tel quel le bois, vis-à-vis de l'humidité. Selon l'invention, l'ASE est généralement -i0- supérieure à 7o%. Nous exprimons par ASE ("Anti Shrinkage Efficiency") la stabilisation dimensionnelle du bois. L'ASE est défini par l'équation suivante: ASE (%) =100 x (Sbois non traité Sbois traité) /Sbois non traité avec la définition suivante de S: Sbois traité ou non (%) = 100 X (VOlUmebois humideùVOlUmebois sec) /VOlUmebois sec

On peut également définir un ASE particulier dans lequel on fait référence non pas au volume de l'échantillon de bois, mais à l'une des dimensions du bois; par exemple dans le cas d'une lame de bois, il pourra s'agir de la Longueur (L), de la largeur (1) ou de l'épaisseur (e). Le coefficient particulier ASEp relatif à la largeur peut donc être exprimé par la définition: ASEp (ô) =10o x (Spbois non traité Spbois traité) /Spbois non traité avec la définition suivante de Sp: Spbois traité ou non (%) =100x (largeurbois humideùlargeurbois sec) /largeurbois sec Le bois est humidifié par immersion dans l'eau à 20 C pendant 24 heures pour des géométries peu massives de l'ordre de quelques cm3' puis le bois est séché en étuve à 110 C pendant une heure.

- Les composés mis en œuvre selon l'invention sont peu, voire pas nocifs, et sont donc faciles à utiliser dans un processus industriel. Le coût du procédé permet son utilisation aisée dans l'industrie. - Le procédé de l'invention que l'on peut qualifier de traitement d'imprégnation ne nécessite pas obligatoirement de réactifs, de catalyseurs, de solvants, d'adjuvants divers très nocifs ou dangereux du type anhydride, isocyanate, tetrahydrofuranne (THF), dichlorométhane, pyridine, dilméthylformamide (DMF), triéthylamine, acétone, éthanol, que ce soit pour greffer le bois, pour transporter le ou les composés mis en oeuvre selon l'invention au sein de la structure du substrat comprenant du bois, tel que le bois, ou pour nettoyer le substrat de tous les résidus de traitement non fixés par le substrat comprenant du bois, tel que le bois. 15 20 25 30 35 5 10 20 25 30 35 - 11 - -Il n'est pas utile de procéder à un nettoyage en profondeur du substrat comprenant du bois, tel que le bois, après le ou les traitements d'imprégnation de l'invention. - Le procédé de l'invention permet de traiter un substrat en un matériau comprenant du bois, tel le bois, en profondeur, dans son volume, et ne se limite pas seulement à sa surface contrairement aux traitements par lasure, vernis, huilage et autres produits de finition. - Le procédé selon l'invention présente l'avantage d'être réversible; il est ainsi possible de récupérer les composés de diacide mis en oeuvre selon l'invention à l'intérieur du substrat comprenant du bois, tel qu'un substrat en bois, en utilisant un solvant des diacides dodécanedioïque et azélaïque; par exemple une solution riche en éthanol ou en acide acétique. Par conséquent, cette réversibilité permet le retraitement du substrat en bois traité, en fin de vie. - Le procédé de l'invention est très simple à mettre en oeuvre, puisqu'il se limite en fait à de simples imprégnations du substrat; il n'y a pas de système réactionnel. Il est en outre possible d'utiliser des techniques et des installations déjà éprouvées pour sa mise oeuvre. Il ne nécessite aucune adaptation, modification des installations existantes. En d'autres termes, on peut utiliser de très nombreux procédés et installations industrielles déjà en usage pour imprégner le bois tel que par exemple la technique "vide-pression". - Le procédé selon l'invention n'endommage pas le substrat comprenant du bois, tel que le bois, et notamment l'aspect extérieur du substrat n'est pas altéré, et les propriétés mécaniques ne sont pas dégradées. Le traitement est avantageusement réalisé à des températures inférieures à 150 C. - La résine mise oeuvre selon l'invention limite fortement lixiviation du bois par l'eau. - Le procédé selon l'invention est généralement compatible avec les différentes opérations de finition du bois utilisées par l'industrie: ponçage, vernissage, sciage, peinture, collage, coloration dans le volume par des pigments. - 12 - -Il est possible de traiter un substrat contenant du bois, tel le bois, avec une teneur en humidité supérieure à 20% massique. Une telle approche permet de faire l'économie d'un traitement de séchage avant traitement et d'éviter de prendre le risque de fissuration du bois dans un cycle de séchage mal maîtrisé. Le procédé selon l'invention permet de réaliser un traitement à partir du bois "vert", directement après sa coupe en forêt. -Le procédé selon l'invention présente l'avantage de limiter la reprise d'eau au sein du bois à une valeur inférieure à 10% massique, même pour des durées de contact du bois avec de l'eau liquide supérieure à 24 heures, ce qui permet de limiter d'éventuelles contaminations fongiques et bactériennes

Le procédé selon l'invention s'applique particulièrement au domaine de la conservation du bois, vis-à-vis notamment des agressions induites par l'humidité. Ainsi, le procédé selon l'invention est particulièrement destiné aux bois maintenus à l'extérieur, faisant partie, par 20 exemple, de bardage, volets, fenêtres, portes, portails, piquets, pancartes, poteaux, mobiliers de jardins, pots, tonneaux, mobiliers d'espaces urbains et autres éléments de menuiserie extérieure, etc... Le procédé selon l'invention trouve aussi des applications 25 dans le bâtiment, où le bois fait partie des charpentes, de mobiliers intérieurs (par exemple mobiliers de salle de bain ou de cuisine), escaliers, parquets, etc Le procédé selon l'invention peut être appliqué aux ouvrages d'art en bois tel que passerelles, ponts, structures, charpentes et également aux objets en bois utilisés dans les activités maritimes.

L'invention va maintenant être décrite en référence à plusieurs exemples, donnés à titre illustratif et non limitatif. Exemple 1 Dans cet exemple, on veut démontrer qu'une imprégnation du matériau comprenant du bois, tel que le bois, avec une solution de traitement à base de diacide azélaïque seul ne répond pas aux 10 15 30 35 5 15 20 25 30 35 - 13 - objectifs de résistance à la lixiviation par l'eau et au taux de reprise d'eau dans le bois. Une première lame de hêtre "A" est imprégnée dans une solution contenant 90% d'acide azélaïque et 10% d'eau à 110 C pendant 1 heure à la pression atmosphérique dans un becher. La lame de bois traitée ainsi obtenues est essuyée des excès de diacide azélaïque et refroidie jusqu'à 20 C. Pour pouvoir évaluer l'efficacité du traitement en terme de stabilisation dimensionnelle du bois vis-à-vis de l'humidité, nous calculons la valeur du coefficient "Anti Shrinkage Efficiency" ou "ASE" particulier calculé à partir de la largeur de l'échantillon, c'est-à-dire la dimension la plus instable de l'échantillon choisi. Il est nécessaire de faire subir au bois après traitement selon l'invention, un cycle d'humidification/séchage en mesurant la largeur de l'échantillon au pied à coulisse à l'état sec et à l'état humide. L'humidification consiste à immerger complètement l'échantillon traité pendant 24 heures à 20 C dans l'eau pure, le séchage consiste à sécher le bois pendant une heure à 110 C. Les résultats mesurés pour l'échantillon "A" après un cycle d'humidification-séchage sont reportés dans le tableau suivant: Echantillon A Largeur Masse ASE Reprise (mm) (g) particulier d'eau (%) (%massique) Avant 75,42 1,6 - - traitement Après 84,58 2,8 - - traitement Humidification 84,26 3,1 - - Séchage 81,14 2,3 67 +35 Nous constatons d'après le tableau précédent que nous obtenons un ASE inférieur à 70% et en outre, la reprises d'eau du bois à l'issue des phases d'humidification est beaucoup trop importante, très largement supérieure à 10% massique. Le protocole utilisé pour traiter l'échantillon "A" n'est donc pas satisfaisant. 10 15 20 25 30 35 - 14 - Exemple 2 Dans cet exemple, on veut démontrer qu'une imprégnation du matériau comprenant du bois, tel que le bois, avec une solution à base de diacide dodécanedioïque seul ne répond pas aux objectifs de stabilisation du bois vis-à-vis de l'humidité. Une deuxième lame de hêtre "B" est imprégnée dans une solution contenant 100% d'acide dodécanedioïque pendant 1 heure à 130 C à la pression atmosphérique dans un becher. Au préalable, la lame de bois est humidifiée jusqu'à 20% massique en eau. A l'issue du traitement d'imprégnation, la lame de bois traitée ainsi obtenue est essuyée des excès de résine et refroidie jusqu'à 20 C. Après traitement, un cycle d'humidification/séchage a été réalisé conformément au protocole défini dans l'exemple 1. Les résultats mesurés pour l'échantillon B sont reportés dans le tableau suivant: Echantillon B Largeur Masse ASE Reprise (mm) (g) particulier d'eau (%) (%massique) Avant 75,54 1,7 - - traitement Après 79,94 3,1 - - traitement Humidification 84,06 3,5 - - Séchage 81,00 3,1 66 +13 Nous constatons en effet qu'à l'issue du premier cycle d'humidification/séchage, l'ASE particulier de l'échantillon "B" reste inférieur à 70% avec une reprise d'eau elle aussi supérieure à 10%. Par conséquent, le protocole de traitement choisi pour l'échantillon "B" n'est pas satisfaisant.

Exemple 3 Dans cet exemple, le diacide dodécanedioïque est associé au diacide azélaïque selon l'option de l'invention: "deux imprégnations successives". - 15 - Un troisième échantillon de hêtre "C" est imprégné dans un becher à 110 C pendant 1 heure dans une solution de traitement contenant: 90% massique d'acide azélaïque et 10% d'eau. Cette première imprégnation est suivie d'une seconde imprégnation de l'échantillon "C"dans une solution de traitement contenant 100% de diacide dodécanedioïque à 130 C pendant une heure. A l'issue du traitement d'imprégnation, la lame de bois traitée ainsi obtenues est essuyée des excès de résine et refroidie jusqu'à 20 C.

Nous avons fait subir au bois après traitement selon l'invention, un cycle d'humidification/séchage selon le protocole défini dans l'exemple 1. Les résultats mesurés pour l'échantillon "C" sont reportés dans le tableau suivant: Echantillon C Largeur Masse ASE Reprise (mm) (g) particulier d'eau (%) (%massique) Avant 75,26 1,5 - - traitement Après 83,00 3,0 -traitement Humidification 85,06 3,2 - - Séchage 82,86 3,1 80 +3 Nous obtenons une reprise d'eau négligeable, inférieure à 5%, après immersion dans l'eau et un ASE largement supérieur à 70%. Avec un ASE égale à 80%, nous avons au moins divisé par 4 l'instabilité initiale du bois. Le protocole de traitement de la lame "C" est tout à fait intéressant.

Exemple 4 Dans cet exemple, le diacide dodécanedioïque est associé au diacide azélaïque selon l'option de l'invention: "une seule imprégnation". Un quatrième échantillon de hêtre "D" est imprégné dans un becher à 130 C pendant 1 heure dans une solution de traitement contenant 75% massique de diacide dodécanedioïque et 25% de diacide azélaïque. Le bois est préalablement humidifié à 20% massique avant le traitement 20 25 30 35 -16 - d'imprégnation. A l'issue du traitement d'imprégnation, la lame de bois "C" traitée ainsi obtenue est essuyée des excès de résine et refroidie jusqu'à 20 C. Nous avons fait subir au bois après traitement selon l'invention, un cycle d'humidification/séchage selon le protocole défini dans l'exemple 1. Les résultats mesurés pour l'échantillon "D" sont reportés dans le tableau suivant: Echantillon D Largeur Masse ASE Reprise (mm) (g) particulier d'eau (%) (massique) Avant 75, 30 1, 6 - - traitement Après 81,42 3,2 - - traitement Humidification 84,74 3,5 - - Séchage 82,48 3,2 78 +10 Nous obtenons sur cet exemple une reprise d'eau égale à 10% avec un ASE largement supérieure à 70%. Avec une valeur d'ASE à 78%, nous avons presque divisé par 4 l'instabilité initiale du bois vis-à-vis de l'humidité. Le protocole de traitement de l'échantillon "D" est par conséquent acceptable. 25 30 15 20 35 - 17 - REFERENCES

[1] Goland V.A., Khinskaya O.V., Mikhailova I.A., Procedure for treating and preserving wood to harden surface layer includes coating surface of wood with impregnating composition base on polymers, brevet GB-A62100288. [2] Matsushita Electric Works, Ltd., Preparation of inorganic board having finished surface by laying wooden plate or core of urethane resin and binder, thenshaped and cold pressing, brevet JP 59088383, 1984, Japon. [3] Park S.B., Development of surface improvementy technique of Japanese larch flooring board, Journal of the Korean Wood Science and Technology, 1999, 27(3), 31-38. [4] Weiland J.J. Thèse "Etude physico-chimique du traitement thermique du bois: optimisation de paramètres du procédé de rétification", 26 janvier 2000, pp. 49-47. [5] Magne M., El Kasmi S., Dupire M. et al. Procédé de traitement de matières lignocellulosiques, notamment du bois ainsi qu'un matériau obtenu par ce procédé. Brevet FR 0204448. [6] Chaumat G. Albino C, Procédé de traitement chimique d'un substrat notamment en bois. Brevet N FR 0210976. [7] Chaumat G., Procédé de stabilisation d'un substrat en un matériau comprenant du bois. Brevet N FR 0551380. [8] Chaumat G., Albino C. Procédé de stabilisation par 25 imprégnation d'un substrat en un matériau comprenant du bois. Brevet FR 0506549 [9] Chaumat G. Albino, C. Procédé de stabilisation d'un matériau comprenant du bois vis-à-vis de l'humidité. Brevet FR 0610254. 30 [10] Ito T., Wood material improvement dimension stabilised impregnat aliphatic satrurate di carboxylic acid solution. Brevet JP 8336812. 35 5 10 15 20 30 35

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Procédé de stabilisation chimique d'un substrat en un matériau comprenant du bois, caractérisé en ce que ledit substrat soit mis en contact avec au moins un composé à base de diacide dodécanedioïque (HOOC-(CH2)10-COOH) et au moins un composé à base de diacide azélaïque (HOOC-(CH2)7-COOH).

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau comprenant du bois est mis en contact par immersion avec une solution de traitement à base d'un mélange du diacide dodécanedioïque avec le diacide azélaïque.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la solution de traitement comprend au moins 50% en masse du mélange de diacide dodécanedioïque avec du diacide azélaïque.

4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la proportion massique du composé de diacide dodécanedioïque est supérieure comparativement à la proportion massique du diacide azélaïque dans la solution de traitement.

5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le rapport massique diacide dodécanedioïque/azélaïque est compris entre 55%/45% et 80%/20%.

6. Procédé selon les revendications 2 à 5, dans lequel le substrat comprenant du bois est humidifié avant le traitement d'imprégnation dans la solution de traitement avec une teneur en eau supérieure à 20% massique.

7. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau comprenant du bois est mis en contact par immersion successivement par une première solution de traitement à base de diacide azélaïque et une deuxième solution de traitement à base de diacide dodécanedioïque. 10 15 20 25 30 35- 19 -

8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la première solution de traitement à base de diacide azélaïque contient au minimum 50% massique de diacide azélaïque.

9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la première solution de traitement à base de diacide azélaïque comprend entre 90% et 95% massique d'acide azélaïque et entre 10 et 5% massique d'eau.

10. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la deuxième solution de traitement à base de diacide dodécanedioïque comprend au moins 50% massique de diacide dodécanedioïque.

11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la deuxième solution de traitement à base de diacide dodécanedioïque comprend 100% massique de diacide dodécanedioïque.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mise en contact du substrat comprenant du bois avec les solutions de traitement à base de diacide carboxyliques est réalisée à une température comprise entre 110 et 150 C pour les solutions contenant du diacide azélaïque seul ou à une température comprise entre 130 C et 150 C pour des solutions contenant du diacide dodecanedioïque.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mise en contact du substrat comprenant du bois avec les solutions de traitement à base de diacides carboxyliques est réalisée pendant une durée comprise entre 1 heure et 5 jours.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mise en contact du substrat comprenant du bois avec les solutions de traitement à base de diacides carboxyliques est réalisée à pression atmosphérique à l'air libre. - 20 -

15. Procédé selon l'une quelconque des revendications de 1 à 13, dans lequel le substrat à traiter est placé dans une enceinte sous vide de 10 à 100 mbar, puis mis en contact sous pression de gaz de 5 à 10 bars avec les solutions de traitement à base de diacides carboxyliques.

16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel il est possible d'associer le traitement d'imprégnation avec d'autres traitements de finition du bois tel que le ponçage, le vernissage, le sciage, la peinture, le collage, la coloration dans le volume par des pigments.

17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat est choisi parmi les substrats en un matériau comprenant au moins 50% en poids de bois, mieux 100% en poids de bois.

18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat peut être choisi parmi les substrats en un matériau comprenant du bois à l'état sec ou à l'état humide. 25 30 20 35