FR2973270A1 - Traitement oleothermique permettant de stabiliser dimensionnellement le bois - Google Patents

Abstract

Procédé de traitement chimique d'un substrat comprenant du bois pour le rendre hydrophobe et stable dimensionnellement vis-à-vis de l'humidité, réalisé par mise en contact du substrat comprenant du bois avec une solution de traitement liquide comprenant au moins 50% massique du mélange suivant: - 5 à 50% massique d'un ou plusieurs diacides carboxyliques de formule HOOC- (CH ) -COOH où "n" est un entier avec 6 ≤ n ≤ 10. - 50 à 95% massique d'une huile siccative ou d'un mélange d'huiles siccatives. La mise en contact est réalisée par immersion du substrat comprenant du bois dans la solution de traitement liquide, dans un contenant sous une atmosphère neutre, à une température comprise entre 50 et 150 °C et une durée d'imprégnation comprise entre une heure et 5 jours selon la géométrie la masse de bois à traiter.

Description

- ~- TRAITEMENT OLEOTHERMIQUE PERMETTANT DE STABILISER DIMENSIONNELEMENT LE BOIS DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un procédé de protection d'un substrat comprenant du bois, modifié, pourvu de propriétés déterminées, en particulier de propriétés physiques, chimiques, biologiques 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 bois, un matériau comprenant du bois, un matériau comprenant une proportion majoritaire de bois. Par "proportion majoritaire", on entend généralement que le matériau comprend au moins 50% en poids de bois. De préférence, ce matériau est constitué en totalité de bois.

De même, dans la présente invention, le terme "bois humide" signifie que le bois possède une humidité supérieure à 30% massique calculée selon la formule : Humidité bois (%) = (Masse d'eau dans le bois X 100)/(Masse bois seul anhydre). Ce procédé s'applique, en particulier, au traitement du bois, en vue de lui conférer les propriétés physiques, chimiques, biologiques 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 directement ou indirectement 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 meilleure résistance vis-à-vis de l'eau, notamment, une meilleure stabilité dimensionnelle lorsque le bois est en contact avec de l'eau liquide pendant plusieurs jours, 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 vivants capables de dégrader le matériau comprenant du bois, tel que le bois, par exemple les moisissures, les insectes et les bactéries xylophages. De même, le procédé vise à limiter la rétention d'eau et à rendre le bois hydrophobe. - 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 caractère hydrophobe, il n'y a pas de pénétration, par exemple du polyuréthane, dans l'intimité de la microstructure des parois cellulaires du bois. Pour garantir une résistance supérieure, à savoir d'au moins dix ans 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 inconvénients par rapport à la santé publique et au respect de l'environnement. Le recyclage des produits en bois après de tels traitements est difficile à envisager. 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 vide ou sous atmosphère neutre, avec ou sans vapeur d'eau, en soumettant le bois à une température supérieure à 150°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 en durée de traitement remet en cause fortement l'homogénéité du lot de bois traité ainsi obtenu. - 3 - Cependant, 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 au cours du traitement de manière irréversible. 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: hémicellulose, cellulose 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°C et 140°C. Cependant, la principale limite de ce procédé est qu'il est lourd à mettre en oeuvre 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'anhydrides libres dans la structure du bois à l'issue du traitement. Les documents [6-7] 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, ces familles de molécules présentent un inconvénient majeur. - 4 - En effet, 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 polycarbamate ou de polyalkylène n'est pas suffisant pour assurer une bonne résistance au lessivage aqueux du bois. En effet après plusieurs cycles successifs d'humidification/séchage, 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 rétention d'eau supérieure à 50% massique lorsque celui-ci est immergé dans l'eau liquide sur une longue période. Enfin, ce procédé nécessite l'utilisation de solvant organique en grande quantité pour sa mise en oeuvre comme l'éthanol.

Il est possible aussi de réaliser un traitement de stabilisation par gonflage du bois sans recourir à des solutions d'éthanol. Les procédés décrits dans les brevets [9-10] 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 gonflée, même après séchage. Ces molécules de diacides carboxyliques, de formule générale HOOC-(CH2)n-COOH où "n" est un entier, sont choisies pour permettre une solubilité partielle du diacide carboxylique dans 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 acides gras carboxyliques sont généralement trop solubles dans l'eau liquide pour avoir une résistance suffisante à la lixiviation du bois par l'eau. Tandis que pour "n" supérieur à 10, les diacides carboxyliques sont trop hydrophobes. Le procédé décrit propose d'utiliser des diacides hydrophobes avec "n" compris entre 6 et 10 capables de diffuser dans la paroi cellulaire. Cependant, les - 5 - bois traités selon ce procédé ne sont pas suffisamment résistants à l'humidité pour permettre d'éviter une reprise d'eau importante du bois si celui-ci est en contact avec une source d'humidité sur de longues durées, notamment plus de 24 heures. Par conséquent, il est possible de conclure que le traitement proposé à base de diacides carboxyliques seuls est incomplet pour permettre une stabilisation dimensionnelle pérenne du bois avec un faible pouvoir de rétention d'eau du bois.

Il est connu par l'invention [11] qu'il est possible de conférer artificiellement au bois des propriétés hydrophobes qu'il n'a pas naturellement en associant un diacide carboxylique de formule HOOC-(CM,-COOH où "n" est un entier avec 6 <_ n S 10 avec un monoacide carboxylique de formule CH3-(CH2)m-COOH, où "m" est un entier avec 10 <_ m < 20. Bien que le bois ainsi traité présente en effet des caractéristiques intéressantes, l'invention décrit un procédé lourd à mettre en oeuvre en deux étapes successives: une première imprégnation avec un mélange diacide carboxylique + eau pour gonfler le bois et le stabiliser, suivie par une seconde imprégnation à partir d'un mélange de monoacides carboxyliques pour rendre le bois plus hydrophobe. Enfin, il est mentionné dans la littérature les procédés de traitement par oléothermie qui utilise des huiles [12-13]. Ces procédés consistent à immerger le bois dans des mélanges d'huiles entre 130 et 210°C. Cette technique permet de remplir les pores du bois avec des substances grasses fortement hydrophobes, mais néanmoins incapables de diffuser au sein des parois cellulaires. Le bois reste par conséquent toujours aussi sensible vis-à-vis de l'humidité pour des périodes de contact de longue durée. 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 plusieurs jours, qui permette un traitement écologique de pièces de bois, qui permette de mettre en oeuvre des resines disponibles commercialement, d'un faible coût et de toxicité nulle ou très réduite, sans solvant organique et qui peut comporter également 20 25 30 35 - 6 - qu'une seule étape, induisant ainsi un coût maîtrisé du procédé. 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.

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 humide dont l'humidité doit préférentiellement être supérieure ou égale à 30% massique. Le substrat peut être constitué de préférence 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). L'invention définit un procédé de stabilisation d'un substrat en un matériau comprenant du bois humide en une seule étape comprenant une mise en contact du substrat comprenant du bois avec une solution de traitement liquide à base d'au moins 50% massique, avantageusement contenant au moins 80% massique, d'un mélange contenant: - 5 à 50% massique d'un ou plusieurs diacides carboxyliques de formule HOOC-(CH2)n-COOH où "n" est un entier avec 6 <_ n 5 10. - 50 à 95% massique d'une huile siccative ou d'un mélange d'huiles siccatives. En fin de traitement, le bois ainsi imprégné est séché et peut être recuit en étuve pour permettre la polymérisation complète in situ dans le bois de l'huile siccative ou d'un mélange d'huiles siccatives. Avantageusement, il est possible de choisir l'huile siccative parmi l'huile de lin, l'huile de noix, l'huile d'oeillette, l'huile de carthame, huile de bois de Chine ou un mélange de ces huiles. Pour accélérer la polymérisation de l'huile ou du mélange d'huiles siccatives, il est possible avantageusement de rajouter un agent siccatif connu par l'homme de l'art (sels de cobalt, de plomb, naphta lourd, ...) Avantageusement, il est possible de choisir le diacide azélaïque (n=7) et/ou le diacide dodecanedioïque (n=10) en tant que diacide carboxylique dans la présente invention, de préférence le diacide azélaïaue. - 7 - La mise en contact entre la solution de traitement et le substrat comprenant du bois peut, par exemple sans que cela soit limitatif, être réalisée par immersion complète du substrat comprenant du bois en introduisant ledit substrat et la solution de traitement défini ci-dessus à base de diacides carboxyliques et d'huiles siccatives dans un contenant à la pression atmosphérique, si possible sous gaz neutre, préférentiellement l'azote, pour limiter le risque de polymérisation prématurée de l'huile siccative par oxydation. Afin de maintenir la solution de traitement à l'état liquide pendant toute la phase d'imprégnation, il est nécessaire de chauffer le substrat et la solution de traitement à base de diacides carboxyliques et d'huile siccative à une température comprise entre 50°C à 150°C. Bien que le domaine des hautes températures améliore la cinétique d'imprégnation, il faut éviter de dépasser 150°C pour limiter les réactions de pyrolyse ou de combustion du bois. De préférence, il est choisi une température comprise entre 90 et 110°C, mieux une température proche de 100°C. La mise en contact est généralement réalisée pendant une durée d'une heure à 5 jours. Cette durée de traitement n'est pas limitative, elle est très variable car elle dépendra fortement de la masse de bois à traiter et des conditions du procédé d'imprégnation: choix de la température d'imprégnation, choix des équipements d'imprégnation. Après imprégnation, extraction et égouttage du bois, le traitement se termine par une opération de séchage et de polymérisation de l'huile siccative dans le substrat comprenant du bois, tel que le bois, dans une étuve ventilée sous air entre 20°C et 150°C, de préférence entre 90°C et 110°C, afin d'éliminer l'eau libre éventuelle dans le bois, et afin de faire démarrer la polymérisation de l'huile siccative ou du mélange d'huiles siccatives par oxydation naturelle de l'huile. A l'issue dudit traitement thermique défini précédemment, il est possible d'associer un traitement de finition -8- complémentaire tel qu'une opération de ponçage, de vernissage de collage, de sciage de coloration spécifique du bois ou de tout autre traitement de surface du bois connu.

De manière tout à fait surprenante, il est possible de mélanger à des températures supérieures à 90°C, en toute proportion une huile siccative très hydrophobe avec un diacide carboxylique hydrophile.

De même, les inventeurs ont été surpris par la synergie qui existe entre les trois composés de natures très différentes et de propriétés antagonistes qui interagissent dans le traitement selon la présente invention, c'est-à-dire l'eau déjà présente dans le bois, le diacide carboxylique et l'huile siccative.

En outre, les auteurs ont été étonnés par le fait que l'huile siccative, même mélangée avec un diacide carboxylique, conserve sa capacité d'autopolymérisation dans le bois par oxydation dans l'air à haute température. Il n'était pas possible de prévoir, a priori, que les diacides carboxyliques définis dans la présente invention n'agissent pas en tant qu'inhibiteur du caractère siccatif de l'huile. Le procédé selon l'invention est d'une grande simplicité, et il ne met en oeuvre que des produits non toxiques et écologiques pouvant être préparés à partir de composés d'un faible coût et déjà disponibles commercialement; en fait, il s'agit d'un procédé basé sur des imprégnations qui met en oeuvre des molécules extrêmement spécifiques et qui ne présente pas les inconvénients des procédés d'imprégnation de l'art antérieur mettant en oeuvre d'autres substances.

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 que le substrat en bois, vis-à- vis de l'humidité. Cette stabilisation peut être exprimée par le paramètre dénommé ASE ("Anti Shrinkage Efficiency").L'ASE est un coefficient qui permet de comparer le comportement d'échantillons de bois traités et non traités lors de cycles - 9 - d'humidification et de séchage. L'ASE est défini par l'équation suivante: o ASE ô =100 X (Sbois non traité - Sbois traité) /Sbois non traité avec la définition suivante de S: Sbois traité ou non ( ô ) = 100 X (VO.Umebois humide-VO1UTClebois sec) /VOLUmebois sec

On peut également définir un ASE partiel 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 ASE partiel ASE1 relatif à la largeur peut donc être exprimé par la définition: ASE1 (%) =100 X (Slbois non traité Slbois traité) /Slbois non traité avec la définition suivante de S1: Slbois traité ou non (%) =100x (largeurbois humide-largeurbois sec) /largeurbois sec

Selon l'invention, l'ASE est généralement supérieure à 60%, même après plusieurs cycles d'humidification / séchage. -Les composés mis en oeuvre selon l'invention sont peu, 20 voire pas nocifs, et sont donc faciles à utiliser dans un processus industriel. - L'huile de lin mise oeuvre selon l'invention limite la rétention d'eau au sein du bois. -Le procédé de l'invention ne nécessite pas obligatoirement

25 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

30 composés mis en oeuvre selon l'invention au sein de la structure du substrat en un matériau comprenant du bois, tel que le bois, ou pour nettoyer le bois de tous les résidus de traitement non fixés par le substrat comprenant du bois, tel que le bois. - Il n'est pas nécessaire de procéder à un nettoyage en

35 profondeur du substrat en un matériau comprenant du bois tel que le bois après les traitements d'imprégnation de l'invention.

- Le procédé de l'invention permet de traiter le volume du matériau comprenant du bois, tel que le bois, en profondeur, et - 10 - ne se limite pas seulement à sa surface contrairement aux traitements par lasure, vernis, huilage et autres produits de finition. -Le procédé de l'invention est simple à mettre en oeuvre, 5 puisqu'il se limite en fait à une simple imprégnation en température du substrat comprenant du bois. 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 dans le monde industriel pour imprégner le bois -Le procédé selon l'invention n'endommage pas le matériau comprenant du bois, tel qu'un substrat en bois, et notamment l'aspect extérieur du substrat n'est pas altéré, et les propriétés mécaniques ne sont pas dégradées. Le traitement est peu sensible à la fissuration du bois, même pour des volumes importants. Le traitement est avantageusement réalisé à des températures inférieures à 150°C. 20 -Le traitement de la présente description permet d'obtenir des substrats comprenant du bois résistants aux moisissures. -Les résines mises oeuvre selon l'invention est peu sensible à la lixiviation par l'eau, en particulier lorsqu'il y contact entre le matériau comprenant du bois et de l'eau liquide pendant 25 plusieurs mois. -Le procédé selon l'invention est généralement compatible avec les différentes opérations de finition du bois utilisées par l'industrie: huilage, ponçage, vernissage, sciage, peinture, collage, coloration dans le volume par des pigments. 30 -Les résines mises en oeuvre selon l'invention peuvent être choisies parmi les dérivés d'huiles végétales. Ainsi formulée, l'invention répond favorablement aux critères du développement durable. Le procédé selon l'invention s'applique particulièrement au 35 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 10 15 - 11 - exemple, de bardage, volets, fenêtres, portes, planchers, 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 dans le bâtiment, où le bois fait partie des charpentes, de mobiliers intérieurs en contact avec l'eau (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 deux 15 exemples, donnés à titre illustratif et non limitatif.

Exemple 1: Dans cet exemple, il est démontré qu'une imprégnation de 3 échantillons de charme et 3 échantillons de hêtre (essences 20 réputées pour leur instabilité dimensionnelle vis-à-vis de l'humidité) de dimensions 10 X 63 X 100 mm pour le charme et 5 x 74 X 100 pour le hêtre, par un mélange comprenant 50% massique de diacide azélaïque (n=7) + 50% massique d'huile de lin améliore sensiblement la stabilisation dimensionnelle et le caractère hydrophobe du bois. Pour permettre une bonne diffusion de la solution de traitement dans la porosité du bois, nous partons d'un bois humide. Les échantillons sont donc préalablement saturés en eau par immersion pendant plusieurs jours. L'imprégnation a lieu par immersion des échantillons de charme et de hêtre dans un contenant en verre, ouvert à l'air libre rempli d'une solution liquide d'un mélange, comprenant 50% massique de diacide azélaïque (n=7) + 50% massique d'huile de lin disposé sur une table chauffante dans un bain-marie. Le chauffage permet de maintenir la solution de traitement à l'état liquide pendant toute la phase d'imprégnation du bois. Les échantillons sont maintenus pendants 16 heures à 100°C dans cette solution. A la fin de l'imprégnation, les 25 30 35 5 10 20 25 30 35 - 12 -

échantillons sont retirés du contenant et ils sont égouttés et essuyés. Le bois pourra être utilisé 48 heures après le traitement pour permettre à l'huile de lin de « sécher ». Il est possible d'accélérer la polymérisation de l'huile de lin par un étuvage final des échantillons. Les résultats obtenus sont rassemblés dans les tableaux suivants: Charme non traité (comparaison entre l'état sec et l'état saturé en eau) Variation de Variation de Variation de Variation de masse en g Largeur en mm masse en % Largeur en % B +43 +7.1 89 11.1 D +44.6 +8.2 89 12.8 F +41.7 +6.4 86 10 Hêtre non traité (comparaison entre l'état sec et l'état saturé en eau) Variation de Variation de Variation de Variation de masse en g Largeur en mm masse en % Largeur en % H +23.1 +8.2 108 11 J +23.1 +4.8 103 6.5 L +24.7 +4.5 130 6 Charme traité (comparaison entre l'état sec et l'état saturé en eau après deux cycles successifs de séchage/humidification) Variation de Variation de Variation de Variation de masse en g Largeur en mm masse en % Largeur en % B 7.3 1.1 9.1 1.6 D 9.9 2.3 12.4 3.2 E 9.8 2 13.8 2.9 B 7.6 1.5 9.4 2.1 D 10.3 2.8 13 3.9 F 10 2.4 14 3.5 Hêtre traité (comparaison entre l'état sec et l'état saturé en eau après deux cycles successifs de séchage/humidification) Variation de Variation de Variation de Variation de masse en g Largeur en mm masse en % Largeur en % H 5.5 2.4 14.1 2.9 J 5.2 1 12.3 1.3 L 6.3 1.5 17.9 1.9 H 6.6 2.6 17.2 3.15 J 5.8 1 13.7 1.3 L 6.7 1.5 19.1 1.9 ASE Partiel pour le charme Charme ASE Cycle N°1 en % ASE cycle N°2 en % B 85 81 D 75 72 F 71 65 10 15 20 25 30 35 - 13 - ASE partiel pour le hêtre Hêtre ASE Cycle N°1 en % ASE Cycle N°2 en % H 73 71 J 80 76 L 68 68 Nous constatons d'après les tableaux de résultats précédents que les ASE obtenus sont tous supérieurs ou égaux à 65%, malgré des durées d'immersion dans l'eau de plusieurs jours. La reprise en humidité après 2 cycles d'humidification / séchage reste faible, inférieure à 20% massique après 5 jours d'immersion du bois dans l'eau.

Exemple 2: Dans cet exemple, il est démontré qu'une imprégnation de 3 échantillons de charme et 3 échantillons de hêtre (essences réputées pour leur instabilité dimensionnelle vis-à-vis de l'humidité) de dimensions 10 X 63 X 100 mm pour le charme et 5 X 74 x 100 mm pour le hêtre, par un mélange comprenant 30% massique de diacide azélaïque (n=7) + 70% massique d'huile de lin améliore sensiblement la stabilisation dimensionnelle et le caractère hydrophobe du bois. Pour permettre une bonne diffusion de la solution de traitement dans la porosité du bois, nous partons d'un bois humide. Les échantillons sont donc préalablement au traitement saturés en eau par immersion pendant plusieurs jours. L'imprégnation a lieu par immersion des échantillons de charme et de hêtre dans un contenant en verre, ouvert à l'air libre rempli d'une solution liquide d'un mélange, comprenant 30% massique de diacide azélaïque (n=7) + 70% massique d'huile de lin disposé sur une table chauffante dans un bain-marie. Le chauffage permet de maintenir la solution de traitement à l'état liquide pendant toute la phase d'imprégnation du bois. Les échantillons sont maintenus pendants 16 heures à 100°C dans cette solution. A la fin de l'imprégnation, les échantillons sont retirés du contenant et ils sont égouttés et essuyés. Le bois pourra être utilisé 48 heures après le traitement pour permettre à l'huile de lin de « sécher ». Les résultats obtenus sont rassemblés dans les tableaux suivants: 10 15 20 25 30 35 - 14 - Charme non traité (comparaison entre l'état sec et l'état saturé en eau) Variation de Variation de Variation de Variation de masse en g Largeur en mm masse en % Largeur en % A +44.6 +8.5 87 13.3 C +48.3 +4.3 97 6.7 E +41.7 +6.4 86 10 Hêtre non traité (comparaison entre l'état sec et l'état saturé en eau) Variation de Variation de Variation de Variation de masse en g Largeur en mm masse en % Largeur en % G +24.3 +8.6 101 11.5 I +23.2 +8.4 98 11.2 K +23.4 +7.5 113 10.1 Charme traité (comparaison entre l'état sec et l'état saturé en eau avec deux cycles successifs de séchage/humidification) Variation de Variation de Variation de Variation de masse en g Largeur en mm masse en % Largeur en % A 7.5 1.1 8.6 1.5 C 7.5 0.6 8.6 0.9 E 8.2 1.3 10.2 1.8 A 7.2 1.3 8.4 1.8 C 7.3 0.7 8.4 1.0 E 7.6 1.7 9.5 2.4 Hêtre traité (comparaison entre l'état sec et l'état saturé en eau avec deux cycles successifs de séchage/humidification) Variation de Variation de Variation de Variation de masse en g Largeur en mm masse en % Largeur en % G 5.7 2.3 12.9 2.8 I 5.2 2.5 11.8 3 K 5.4 2.1 13 2.6 G 6.3 2.4 14.4 2.9 I 5.9 2.7 13.5 3.2 K 6 2.3 14.7 2.8 % ASE partiel pour le charme Charme ASE Cycle N°1 en % ASE cycle N°2 en % A 89 86 C 86 85 E 85 76

ASE partiel pour le hêtre Hêtre ASE Cycle N°1 en % ASE Cycle N°2 en G 75 74 I 73 71 K 74 72

Nous constatons d'après les tableaux de résultats précédents que les ASE obtenus sont tous supérieurs ou égaux à 71%, malgré des durées d'immersion dans l'eau de plusieurs jours. La reprise en humidité après 2 cycles d'humidification / - 15 - séchage reste faible, inférieure à 15 % massique après 5 jours d'immersion du bois dans l'eau.

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 10 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 15 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 20 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 25 un matériau comprenant du bois. Brevet N° FR 0551380. [8] Chaumat G., Albino C. Procédé de stabilisation par imprégnation d'un substrat en un matériau comprenant du bois. Brevet FR 0506549. [9] Chaumat G., Albino C. Procédé de stabilisation d'un 30 matériau comprenant du bois vis-à-vis de l'humidité. Brevet FR 0610254. [10] Ito T., Wood material improvement dimension stabilised impregnat aliphatic saturate di carboxylic acid solution. Brevet JP 8336812. 35 [11] Chaumat G., Albino C. Procédé qui permet de rendre le bois très hydrophobe. Brevet FR 07/07151. [12] Henri Baillères, Daniel Grenier et al. CTBA INFO N°101 - Juillet/Août 2003, pp 25-28. - 16 - [13] Olivier Vitrac, Jean Meot, et al. Procédé et dispositif pour le traitement du bois ou des matériaux similaires. Brevet FR 99/14672. 10 15 20 25 30 35

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de transformation chimique d'un substrat en un matériau comprenant du bois, caractérisé en ce que ledit substrat soit mis en contact avec une solution de traitement liquide à base d'au moins 50% massique, avantageusement contenant au moins 80% massique, d'un mélange contenant : - 5 à 50% massique d'un ou plusieurs diacides carboxyliques de formule HOOC-(CH2)n-COOH où "n" est un entier avec 6 <_ n S 10. - 50 à 95% massique d'une huile siccative ou d'un mélange d'huiles siccatives.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la solution de traitement contient avantageusement les diacides carboxyliques azélaïque (n=7) et/ou dodecanedioïque (n=10), préférentiellement, l'acide azélaïque.
3. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat est préférentiellement choisi parmi les substrats en un matériau comprenant du bois à l'état humide avec un taux d'humidité supérieur ou égal à 30% massique.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la solution de traitement contient avantageusement de l'huile siccative ou un mélange d'huiles siccatives choisies parmi l'huile de lin, l'huile de noix, l'huile d'oeillette, l'huile de carthame, l'huile de bois de Chine.
5. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'huile siccative ou le mélange d'huiles siccatives contient un agent siccatif.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mise en contact du substrat comprenant du bois avec la solution de traitement est réalisée par immersion des substrats comprenant du bois dans ladite solution de traitement à l'état liquide. 15 20 25 30 35 5 10 20 25 30- 18 -
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le traitement d'imprégnation du bois est réalisé entre 50°C et 150°C, avantageusement entre 90°C et 110°C, mieux à une température proche de 100°C.
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat comprenant du bois à traiter est mis en contact avec la solution de traitement dans un contenant sous gaz neutre, préférentiellement l'azote.
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mise en contact du substrat comprenant du bois avec la solution de traitement est réalisée pendant une durée comprise entre 1 heure et 5 jours selon la masse de bois à traiter.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'opération de séchage et de polymérisation par oxydation de l'huile siccative à l'issue de l'imprégnation du substrat comprenant du bois est réalisée dans une étuve de séchage sous air ventilée entre 20°C et 150°C, avantageusement à une température comprise entre 90°C et 110°C.
11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on associe le traitement d'imprégnation avec d'autres traitements de finition du bois tel que qu'une opération de ponçage, de vernissage de collage, de sciage de coloration spécifique du bois ou de tout autre traitement de surface du bois connu. 35