La présente invention est relative au traitement du bois en vueThe present invention relates to the treatment of wood with a view to
d'augmenter sa durabilité dans le temps. En premier lieu, l'invention concerne un procédé de traitement dudit bois. Différents traitements ont été essayés en vue du traitement du bois, par exemple le procédé dit procédé basé sur le temps de traitement de rétification, voir document FR 2 604 942 dans lequel le bois est soumis à une température comprise entre environ 240 C et 300 C, pendant une durée au plus égale à trente minutes par centimètre d'épaisseur. Ce procédé rencontre un certain nombre de problèmes telles que la difficulté du maintien de l'homogénéité du bois, des difficultés de pilotage, des incertitudes sur les durées de traitement du bois. En effet, il est difficile de limiter les durées à l'épaisseur des bois en question sans s'occuper de l'essence. Toutefois, de tels traitements sont réalisés en vue d'obtenir une augmentation de la durabilité du bois dans le temps. Mais il subsiste des incertitudes. En effet, le bois est agressé par des champignons et/ou insectes, ce qui conduit à réduire la durée de vie du bois utilisé dans les constructions. Or, cette durée de trente minutes n'assure pas toujours que l'arrivée de champignons ou insectes sera exclue. La demanderesse a découvert que la durabilité et la stabilité du bois sont augmentées en fonction d'un couple temps/température qui entraîne une perte de la masse sèche du bois pendant ce temps de chauffage, les champignons et insectes ne viennent plus s'installer dans le produit (bois traité), au contraire des procédés de rétification connus qui sont avant tout fonction de la température et de l'épaisseur du bois. Pour obtenir un traitement du bois qui permette l'augmentation de la durabilité dudit bois suite à modification de sa constitution par retrait de l'eau de constitution et de tous les condensés, ceci résultant d'une perte de la masse sèche du bois. L'invention résout le problème de l'augmentation de cette durabilité par un procédé dans lequel on dispose en une pile de bois et au moins un élément chauffant, ladite pile étant introduite dans une cellule étanche à la pression vis-à-vis de l'environnement, une poche expansible recouvrant en grande surface sur la face supérieure la pile de bois superposé exerçant une pression réglable sur le bois pendant qu'on amène de l'énergie thermique via lesdits éléments chauffants sous vide. Dans ce procédé, on applique après l'étape de séchage une étape de traitement thermique de changement de la structure physico-chimique du bois, le pilotage de cette étape se faisant par pesée du bois et fonction du retrait de l'eau de constitution soit perte de masse sèche du bois. Suivant d'autres caractéristique : ladite pression réglable sur ledit bois est appliquée pendant le traitement thermique ou chauffe dudit bois pour assurer une densification de ce dernier pendant ledit traitement thermique ; le temps de traitement est fonction de la montée en température et limité en fonction de la perte de masse sèche du bois prévue ; la perte de masse sèche du bois est d'environ 20 à 30 % ; l'ensemble des extraits sont condensés et récupérés afin de supprimer les effluents gazeux ; la perte de masse est sous conduction par cuisson. L'invention a encore pour objet un dispositif permettant le traitement du bois suivant le procédé décrit ci-dessus. En effet, le traitement décrit ci-dessus soulève des difficultés, car jusqu'à présent, n'ayant jamais été réalisés, les dispositifs correspondants n'existent pas. Le chauffage à température élevée du bois soulève des difficultés de consommation énergétique. to increase its durability over time. In the first place, the invention relates to a method of treating said wood. Different treatments have been tried with a view to the treatment of wood, for example the so-called method based on the time of treatment of rétification, see document FR 2 604 942 in which the wood is subjected to a temperature between about 240 C and 300 C for a period not exceeding thirty minutes per centimeter of thickness. This process encounters a number of problems such as the difficulty of maintaining the homogeneity of the wood, piloting difficulties, uncertainties on the duration of wood treatment. Indeed, it is difficult to limit the durations to the thickness of the woods in question without taking care of gasoline. However, such treatments are carried out in order to obtain an increase in the durability of the wood over time. But there are still uncertainties. Indeed, the wood is attacked by fungi and / or insects, which leads to reduce the lifespan of the wood used in the constructions. However, this duration of thirty minutes does not always ensure that the arrival of fungi or insects will be excluded. The Applicant has discovered that the durability and the stability of the wood are increased according to a couple time / temperature which causes a loss of the dry mass of the wood during this time of heating, the mushrooms and insects do not come any more settle in the product (treated wood), unlike the known processes of rétification which are primarily a function of the temperature and the thickness of the wood. For a wood treatment that allows the increase of the durability of said wood after modification of its constitution by removing the water of constitution and all condensates, this resulting from a loss of dry weight of the wood. The invention solves the problem of increasing this durability by a method in which is disposed in a wood stack and at least one heating element, said stack being introduced into a pressure-tight cell vis-à-vis the environment, an expandable pocket covering in large area on the upper face the stack of wood superimposed exerting an adjustable pressure on the wood while bringing thermal energy via said heating elements under vacuum. In this method, after the drying step, a heat treatment step is applied to change the physicochemical structure of the wood, the control of this step being done by weighing the wood and the function of the withdrawal of the water of constitution is loss of dry mass of wood. According to other features: said adjustable pressure on said wood is applied during the heat treatment or heating said wood to ensure densification of the latter during said heat treatment; the treatment time is a function of the rise in temperature and limited according to the predicted loss of dry mass of the wood; the loss of dry mass of wood is about 20 to 30%; all the extracts are condensed and recovered in order to eliminate the gaseous effluents; the loss of mass is under conduction by cooking. The invention further relates to a device for the treatment of wood according to the method described above. Indeed, the treatment described above raises difficulties, because until now, having never been made, the corresponding devices do not exist. High temperature heating of wood raises energy consumption difficulties.
Pour le séchage du bois, il est connu d'utiliser des fours sous vide et les éléments chauffants par conduction (voir le document N WO 95/33170 au nom de OPEL Alfred). C'est pourquoi l'application est prévue dans le domaine de la conduction. Le traitement selon l'invention a en plus pour but d'éviter des modifications de la forme du bois. For wood drying, it is known to use vacuum furnaces and conductive heaters (see WO 95/33170 N on behalf of OPEL Alfred). This is why the application is planned in the field of conduction. The treatment according to the invention is also intended to avoid changes in the shape of the wood.
Les installations décrites par les documents connus se limitent au séchage du bois donc il n'y a pas de traitement à proprement parlé avec modification de la structure, mais retrait de l'humidité. Les fours connus ne sont pas prévus pour être pilotés en fonction de la modification de la structure interne du bois. The installations described by the known documents are limited to the drying of the wood so there is no actual treatment with modification of the structure, but removal of moisture. Known ovens are not intended to be controlled according to the modification of the internal structure of the wood.
L'invention résout ces inconvénients par un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé comprenant une cellule pour le chargement en couches de bois situées l'une au-dessus de l'autre, avec des éléments de chauffage disposés entre les couches de bois et avec un dispositif de pression pour exercer une pression sur les couches de bois, la cellule pouvant être verrouillée de tout côté de manière étanche à la pression par rapport à l'environnement, et le dispositif de pression étant disposé à l'intérieur de la cellule, le dispositif de pression étant placée à l'intérieur de la cellule, recouvrant le bois à stabiliser en grande surface sur un de ses côtés, poche qui est soumise à une pression réglable, caractérisé en ce que le dispositif étant sur pesons, le pilotage de l'étape de stabilisation du bois se fait par un moyen de pesée dudit bois indiquant le taux de perte de masse sèche désirée. Une difficulté pour la mise en oeuvre du procédé consiste à utiliser un fluide caloporteur permettant d'atteindre des températures élevées telles que 250 C, pour cela, l'invention utilise comme éléments de chauffage des plaques de conduction contenant de l'huile caloporteuse (par exemple une poche expansible). Pour éviter les variations de géométrie du bois, les éléments de chauffage sont des moyens de conduction thermique rapides. Le dispositif selon l'invention permettant le traitement du bois est un réacteur. D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description des figures donnée à titre non limitatif et sur lesquelles : la figure 1 est une coupe transversale de l'empilement du bois avec les moyens de conduction thermiques ; la figure 2 représente en la pile correspondant à la figure introduite dans une cellule de réacteur ; - la figure 3 représente schématiquement en élévation arrachée le réacteur contenant la pile de bois correspondant à la figure 1. Comme représenté sur la figure 1 dans une première étape, le bois est disposé en couches 1 situées l'une au dessus de l'autre avec des moyens de conduction thermique rapides de chauffage 2 en une pile 3. Les moyens de conduction thermique 2 contiennent en circulation interne et étanche de l'huile caloporteuse 4. La pile 3 est disposée sur un wagonnet 5. Un réacteur est disposé sur pesons 6. The invention solves these disadvantages by a device allowing the implementation of the method comprising a cell for loading in layers of wood located one above the other, with heating elements arranged between the layers of wood and with a pressure device for exerting pressure on the wood layers, the cell being able to be locked on all sides in a pressure-tight manner with respect to the environment, and the pressure device being disposed inside the cell , the pressure device being placed inside the cell, covering the wood to be stabilized in large surface on one of its sides, pocket which is subjected to an adjustable pressure, characterized in that the device being on balance, piloting the step of stabilizing the wood is by means of weighing said wood indicating the desired rate of dry weight loss. A difficulty for carrying out the method consists in using a heat-transfer fluid which makes it possible to reach high temperatures such as 250 ° C. For this purpose, the invention uses heating plates containing heat-transfer oil (for example example an expandable pocket). To avoid variations in the geometry of the wood, the heating elements are fast thermal conduction means. The device according to the invention for treating wood is a reactor. Other advantages of the invention will appear on reading the non-limiting description of the figures, in which: FIG. 1 is a cross section of the stack of wood with the thermal conduction means; FIG. 2 represents the stack corresponding to the figure introduced into a reactor cell; FIG. 3 schematically represents, in elevation, the reactor containing the wooden pile corresponding to FIG. 1. As shown in FIG. 1 in a first step, the wood is arranged in layers 1 situated one above the other with heat-conducting means 2 for rapid heat-up in a stack 3. The thermal conduction means 2 contain internal circulation and sealed heat-transfer oil 4. The stack 3 is disposed on a wagon 5. A reactor is arranged on weigh-in 6.
Le wagonnet 5 étant mobile, l'ensemble de la pile 3 est introduit dans une cellule étanche 7 du réacteur permettant l'application d'une pression via une poche expansible 9 placée à l'intérieur de la cellule et recouvrant la pile 3 à stabiliser en grande surface sur au moins la face supérieure 10 de la pile 3. La cellule 7 formant le réacteur 11 est sur les pesons 6 qui sont connectés au pupitre de commande 12 qui affiche le poids du bois avant traitement, le réacteur étant taré. Le pupitre de commande 12 permet de piloter le traitement par chauffage à haute température grâce à l'huile 4 et sans perte de gouttes de celle-ci qui détériorerait le bois. The wagon 5 being mobile, the entire stack 3 is introduced into a sealed cell 7 of the reactor allowing the application of pressure via an expandable bag 9 placed inside the cell and covering the stack 3 to stabilize in large surface on at least the upper face 10 of the cell 3. The cell 7 forming the reactor 11 is on the load cells 6 which are connected to the control panel 12 which displays the weight of the wood before treatment, the reactor being calibrated. The control console 12 can control the treatment by heating at high temperature with the oil 4 and without loss of drops thereof that would deteriorate the wood.
Le chauffage à haute température modifie la structure physicochimique du bois sec par perte de masse sèche et retrait de l'eau de constitution. Le pupitre 12 indique via le cadran 13 la perte atteinte en fonction de l'allègement du poids du bois. Ainsi, dans l'exemple de réalisation le traitement est conduit jusqu'à une perte de masse sèche du bois correspondant à son essence, par exemple du hêtre à 25 % et pour éviter la dégradation provoquée par le champignon coriolus versicolore, l'ensemble des extraits sont condensés et récupérés. Ce qui supprime les effluents gazeux. La demanderesse a constaté que la durabilité de matière obtenue est augmentée par rapport au bois d'origine. Que les insectes ne viennent plus s'installer dans le bois aussi bien que les champignons. High temperature heating modifies the physicochemical structure of dry wood by loss of dry mass and removal of the water of constitution. The desk 12 indicates via the dial 13 the loss achieved according to the weight reduction of the wood. Thus, in the exemplary embodiment, the treatment is conducted up to a loss of dry mass of the wood corresponding to its essence, for example 25% beech and to avoid the degradation caused by the fungus coriolus versicolor, all extracts are condensed and recovered. Which removes the gaseous effluents. The Applicant has found that the durability of material obtained is increased compared to the original wood. That insects no longer settle in the wood as well as mushrooms.
Ainsi, l'utilisation du traitement du bois selon l'invention pour augmenter la durabilité du matériau et éviter l'arrivée de champignons et d'insectes qui s'installent habituellement dans le bois. Suivant certaines variantes de réalisation du dispositif selon l'invention : les éléments de chauffage sont des plaques de conduction contenant de 25 manière étanche de l'huile caloporteuse 4 ; les éléments de chauffage sont des moyens de conduction thermique rapides ; il est un réacteur 11 ; - les pesons 6 forment les pieds du réacteur 11. Thus, the use of wood treatment according to the invention to increase the durability of the material and prevent the arrival of fungi and insects that usually settle in the wood. According to certain embodiments of the device according to the invention: the heating elements are conduction plates sealingly containing heat transfer oil 4; the heating elements are rapid thermal conduction means; it is a reactor 11; the load cells 6 form the feet of the reactor 11.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des structures particulières, elle n'y est nullement limitée et on peut y apporter de nombreuses variantes. Les combinaisons des différentes réalisations représentées sur les dessins ou décrites ci-dessus ne sortent pas du cadre de l'invention. Although the invention has been described in connection with particular structures, it is in no way limited and many variations can be made. The combinations of the different embodiments shown in the drawings or described above are not outside the scope of the invention.
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. The reference signs inserted after the technical features mentioned in the claims are only intended to facilitate the understanding of the latter and in no way limit the scope.