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EP3582939A1 - Procédé de fabrication d'un élément hydrophobe et son utilisation - Google Patents

Procédé de fabrication d'un élément hydrophobe et son utilisation

Info

Publication number
EP3582939A1
EP3582939A1 EP18707109.7A EP18707109A EP3582939A1 EP 3582939 A1 EP3582939 A1 EP 3582939A1 EP 18707109 A EP18707109 A EP 18707109A EP 3582939 A1 EP3582939 A1 EP 3582939A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold
hydrophobic
renewable resources
mixture
covering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18707109.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
François Ruffenach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Celloz SAS
Original Assignee
Celloz SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR1751187A external-priority patent/FR3062811B1/fr
Priority claimed from FR1751177A external-priority patent/FR3062863A1/fr
Application filed by Celloz SAS filed Critical Celloz SAS
Publication of EP3582939A1 publication Critical patent/EP3582939A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N5/00—Manufacture of non-flat articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/006—Pretreatment of moulding material for increasing resistance to swelling by humidity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
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    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/0207—Pretreatment of wood before impregnation
    • B27K3/0214—Drying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • B27K3/50—Mixtures of different organic impregnating agents
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21J—FIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
    • D21J3/00—Manufacture of articles by pressing wet fibre pulp, or papier-mâché, between moulds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/26—Strip-shaped roofing elements simulating a repetitive pattern, e.g. appearing as a row of shingles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/24—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like
    • E04D3/32—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like of plastics, fibrous materials, or asbestos cement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27N3/007—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres and at least partly composed of recycled material
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    • B27N9/00—Arrangements for fireproofing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/0871—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements having an ornamental or specially shaped visible surface
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/16—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements of fibres or chips, e.g. bonded with synthetic resins, or with an outer layer of fibres or chips

Definitions

  • the invention aims to produce a hydrophobic covering element from biosourced materials, and more particularly from organic materials from sustainably renewable resources.
  • biobased material is meant a material derived from plant or animal biomass.
  • Organic matter derived from sustainably renewable resources means all the chemical compounds formed by organic molecules found in natural environments, of terrestrial or aquatic origin, and whose stock can be reconstituted over a short period of time. human time, by renewing itself at least as quickly as it is consumed, for example the various animal resources of breeding or plant cultivated (biomass).
  • the cover member may be used to cover at least a portion of an interior surface, such as a wall and / or ceiling, or a surface in contact with the exterior, such as a roof or cladding, in order to protect this surface from moisture or inclement weather.
  • the cover element can be used as a finishing element and can be used in the field of decoration.
  • wall finishing products consisting essentially of organic material from sustainably renewable resources, are mainly wallpapers made of a very fine layer of cellulose with or without the coating of a layer of plastics often expanded whose total thickness is less than 3 mm. These products are presented in roll form. They are applied to a wall by successive layers and glued on their entire surface.
  • covering elements having a relief they are generally made of wood fibers chipboard type MDF glued with a synthetic resin, polystyrene foam or cork. Each of these matters has its own process. These elements are in the form of panels ranging from a few millimeters to a few centimeters thick.
  • cellulose roofing elements impregnated with bitumen or thermosetting resins such as plates, implemented with a longitudinal and transverse overlap between them so to ensure the waterproofness of the roof, and with accessories such as ridge, flashing or shore, connected to these elements and able to cover singular points of the roof.
  • Bitumen and thermosetting resins are derived from fossil resources whose use has an adverse effect on the environment and on humans.
  • the present invention aims to remedy all or some of the disadvantages of the state of the art cited above by providing a method of manufacturing a hydrophobic covering element, and a hydrophobic recovery element, mainly or entirely from resources sustainably renewable, thus falling within the criteria of sustainable development and safety for man and the environment while remaining economical, and to ensure the sealing of the surface it covers.
  • the covering and / or finishing of the surface are made from a covering element manufactured exclusively or almost from materials from sustainably renewable resources.
  • the covering element according to the invention contributes to the sealing of the surfaces and makes it possible to prevent the risks of fire, to isolate noise or cold etc.
  • the present invention aims at a method of manufacturing a hydrophobic covering element, characterized in that it comprises the following steps:
  • step b) molding the mixture prepared in step a) to obtain a molded element
  • step c) drying and densification of the molded element obtained in step b) to obtain a dried and densified element
  • step c) Thorough impregnation of the dried and densified element obtained in step c), in a binder composed of organic materials from sustainably renewable resources to obtain a hydrophobic covering element.
  • Binder means one or more organic materials from sustainably renewable resources capable of ensuring the cohesion of the fibers of the molded element and particularly effective in a humid environment, essentially because of its rheological properties.
  • the hydrophobic element obtained by this process is thus entirely derived from sustainably renewable resources.
  • the organic material used in step a) is insoluble in water and can be dispersed with stirring to be suspended in water. It ideally comprises molecules of size greater than 1 micrometer.
  • the organic material used in step a) can be chosen from the group comprising, in a non-exhaustive manner:
  • cellulose or hemicellulose extracted from vegetable fibers eg from wood, cotton, hemp, jute, flax, bamboo, abaca, coconut, sisal, grass and other grasses, algae, mushrooms,
  • oilseed cakes or oil crops such as rapeseed, sunflower, flax, soybean, castor oil, peanut, sesame, cotton, crambe, hemp, jatropha and / or neem, waste from the agri-food industry or agriculture, such as grain waste, and in particular stalks and pods or husks of maize, wheat, bran, wheat, rye, rice or animal waste; fish industry,
  • the organic material used in step a) is the cellulose fiber, preferably derived from recycled paper.
  • the present invention seeks to limit the use of celluloses fibers directly from wood by employment fibers from recycled paper thus offering a second life to these materials.
  • the organic material used in step a) is a mixture comprising at least one of the abovementioned organic materials and:
  • vegetable proteins such as albumin, globulin, prolamine, glutelin, casein, collagen and / or keratin,
  • plant fibers of any size and in particular of very small size less than 5 micrometers such as cellulose microfibrils or cellulose nano fibrils or nanocrystalline cellulose,
  • biosynthesized polymers such as lignin
  • polymeric compounds selected from the group consisting of polysaccharides, polypeptides and galactoses such as pectins, pectic substances, agar-agar, chitin and / or chitosan, gum arabic, or derived from the fermentation of plant sugars such as polylactic acid and its derivatives or the polyhydroxyalkanoate family (PHA, PHB, PHBV 7), or a chemical reaction with a reagent such as cellulose esters, cereal flours, beet pulp and / or protein meal,
  • a reagent such as cellulose esters, cereal flours, beet pulp and / or protein meal
  • chitin is derived from fungi, crustaceans or insects.
  • pigments of mineral or organic origin ideally derived from renewable materials are added in step a) in proportions of between 0.1 and 10% of the total mass of dry organic matter of step a).
  • the quantity of water of the mixture of step a) is preferably greater than the amount of organic matter, the amount of organic material being advantageously between 1 and 20%.
  • all or part of these organic materials from sustainably renewable resources may undergo, or have previously undergone, a mechanical treatment of the refining type making it possible to increase the number of physical bonds between them and thus enhancing the performance of the hydrophobic element.
  • the element molded at the outlet of step b) contains between 20 and 35% of organic materials and between 80 and 65% of water. These compositions depend mainly on the type of organic materials used, the initial organic matter concentration of the mixture prepared in step a), the molding time, the water temperature and the molding method used.
  • the molding step b) is advantageously carried out according to a vacuum molding process.
  • This process consists in creating a depression inside a mold called forming mold immersed in the mixture prepared in step a), said forming mold having orifices preferably between 0.5 and 15 mm in size. mm, and more preferably 5 to 10 mm, and being lined with a fine mesh wire mesh whose mesh size is smaller than said orifices.
  • step a) the mixture prepared in step a) is transferred and filtered to the surface of the wire cloth and the water is discharged through the orifices of the mold.
  • the forming mold is preferably metal or plastic resistant to water and at temperatures up to 75 ° C.
  • the forming mold is maintained in the mixture prepared in step a) for a time of between 0.5 and 10 seconds, depending on the initial concentration of organic matter and the desired thickness and weight for the element. to manufacture.
  • the molding step b) is carried out by means of a preferably four-sided drum, comprising at least one forming mold on each of these faces, the molds preferably being identical to one another, the rotating drum in a predetermined time sequence so that each forming mold is immersed in the mixture prepared in step a).
  • step c) of drying and densification is carried out by a pressing system comprising at least one pair of mold and counter-pressing mold.
  • densification is meant the compacting of the molded element by pressing as the extraction of water.
  • step c) of drying and densification can be carried out by a pressing system comprising at least one mold and at least one counter-pressing mold.
  • the mold and countermold pair is depressurized, heated, and the mold and countermold are pressed against each other.
  • Each mold and counter-pressing mold has orifices of size preferably between 3 and 10 mm.
  • the element molded in step b) is transferred into said pressing system, each mold and counter-mold of the pressing system being put into position. vacuum under vacuum, being heated to a temperature preferably between 160 and 280 ° C, to evacuate the water contained in the molded element, and preferably between 200 and 280 ° C.
  • the pressure applied between each mold and against-mold during the pressing against each other is preferably between 3 and 50 bar, and more preferably between 3 and 10 bar, in order to densify the molded element.
  • the temperature and pressure depend on the amount or thickness of the element molded in step b) so as not to damage the organic material.
  • the temperature of each mold and counter-pressing mold is about 180 ° C for molded element thicknesses of about 1 mm and is about 200 ° C and preferably 220 ° C for thicknesses of about 2 mm molded element and is about 280 ° C for molded element thicknesses of about 3 mm.
  • the temperature of the molds and counter molds will have to be adjusted so that it is at least a few degrees higher at the temperature of the melting point of said polymer.
  • the pressing system comprises several pressing molds and counter-molds.
  • the temperature of each mold and pressing counter-mold is advantageously identical.
  • each mold and pressing counter-mold is independently adjustable, so that the drying can follow a temperature profile depending on the amount of water remaining to be removed, thus preserving the organic matter and to optimize the power consumption.
  • the pressure applied to each mold and pressing counter-mold is advantageously independently adjustable.
  • Each pressing die and mold is preferably metal and heat resistant.
  • the pressing system comprises a plurality of pressing molds and / or a plurality of pressing molds
  • said molds are arranged in a horizontally aligned manner and said counter-molds are arranged above, also horizontally aligned.
  • the pressing molds are movable vertically towards the pressing counter-molds, and the pressing molds are horizontally movable in order to move the molded element from one press mold to the other.
  • the pressing system comprises two pressing molds and three pressing counter-molds.
  • the pressing system comprises a plurality of pressing molds and a number of counter-pressing molds
  • the pressing molds and counter-molds are arranged in a circle and able to move by rotation of said circle.
  • each against-mold is located above and in line with a mold, so as to form mold and counter-mold couples.
  • the mold and counter-mold of a couple move together.
  • the pressing system then comprises several pairs of mold and counter-pressing mold, the pairs being arranged in a circle and able to move by rotation of said circle.
  • Step c) comprises a series of drying and densification steps between a mold and a pressing counter-mold.
  • the element molded in step b) is dried and densified in a single pair of mold and pressing counter-mold, during the rotation time of said carousel.
  • the system named carousel limits the time lost during which no pressing and drying action is performed and which corresponds to the time when the vacuum and the pressure are stopped and where the transfers are made. This loss of processing time of the material is advantageously reduced thanks to this carousel assembly.
  • the circular transfer system With a similar number of molds and against-mold, the circular transfer system makes it possible to increase the productivity by adding to the rectilinear system.
  • step b) The element molded in step b) is advantageously transferred into the pressing system by means of a counter-mold, said counter-transfer mold.
  • step c) comprises additional drying in a hot air oven or in the infrared or microwave or at high frequency.
  • This additional drying is optionally continuous, the element molded in step b) being transported on a conveyor entering and leaving on either side of the furnace.
  • Complementary drying improves productivity by maximizing the production volume of a manufacturing unit.
  • the drying temperature is adjustable so that the drying can adapt to the amount of water to be extracted according to the parameters measured in line and the weight of the element to be obtained.
  • step c) of drying for elements molded in step b) comprising between 80 and 50% of water, in order to evacuate a certain quantity of water and to increase the temperature of the water. water remaining in the molded element.
  • this complementary drying is performed after a first step of drying and densification of the molded element, by a first pair of mold and against mold.
  • Step c) advantageously comprises a final drying step of the element, carried out in a hot air oven or an infrared oven or a microwave or a high frequency oven.
  • the final drying step of the element is carried out by drying between a mold and a counter-mold with a preliminary humification step by spraying water on both sides of the element.
  • the final drying step makes it possible to bring the amount of organic matter between 75 and 100%.
  • Step c) is thus carried out by means of a pressing and heating mold and counter mold system ensuring the sequential linear or sequential transfer of the element with adjustable pressures and temperatures or by a combination of this system with one or more additional drying with hot air or with infrared or microwave or high frequency.
  • the impregnation at heart (step d)) consists in immersing the dried and densified element obtained in step c) in the binder composed of organic materials from sustainably renewable resources, at a temperature advantageously between 150 and 220 ° C, and preferably between 170 and 190 ° C.
  • the viscosity of the binder is reduced so that it can properly impregnate the element obtained in step c).
  • the viscosity of the binder is advantageously less than 500 MPa at a temperature of 160 ° C.
  • the softening temperature of the binder is between 10 and 150 ° C or advantageously between 20 and 80 ° C, and preferably 45 ° C.
  • the organic material of the binder can be:
  • Kraft-type conifers such as Tall-oil, Tall-oil pitch, Tall-oil fatty acids and their derivatives, tall oil resins and their derivatives, rosin resins and their derivatives,
  • lipids such as the preferentially unsaturated fatty acids and more generally vegetable or animal oils, such as castor oil, tung oil, linseed oil, beaver oil,
  • polymeric compounds selected from the group consisting of polysaccharides, polypeptides and galactoses such as pectins, pectic substances, agar-agar, chitin and / or chitosan, gum arabic, tannins or derived from the fermentation of plant sugars such as polylactic acid and its derivatives or the polyhydroxyalkanoate family (PHA, PHB, PHBV ...), or a chemical reaction with a reagent such as cellulose esters,
  • chitin is derived from fungi, crustaceans, or insects.
  • the organic material of the binder is a mixture comprising at least one of the abovementioned organic materials, referred to as the main organic material, and other organic materials derived from sustainably renewable, so-called secondary resources, such as:
  • biosynthesized polymers derived from renewable resources such as lignins, polylactic acid PLA and its derivatives or the family of polyhydroxyalkanoates (PHA, PHB, PHBV ”).
  • phospholipids such as lecithin
  • the binder comprises between 20 and 100%, preferably between 50 and 100%, and more preferably between 65 and 95% or between 80 and 100% by weight of main organic material. As a reminder, this main organic material comes from sustainably renewable resources.
  • the binder may advantageously contain an antioxidant and / or a drying agent, between 0.1% and 5% by weight of the binder.
  • the binder consists of an organic material, derived from sustainably renewable resources, in liquid form between 20 and 150 ° C or a mixture of organic materials from sustainably renewable resources, the mixture being in form liquid between 20 and 150 ° C.
  • composition of the binder depends on the type of exposure to which the hydrophobic element will be subjected for the performance of the latter to be maintained, for example in cold, temperate, hot, or tropical climate.
  • Tall oil and its derivatives are residues of the treatment of softwoods during the manufacture of papers according to the Kraft process.
  • Tall oil derivatives are, for example, non-volatile residues, called tall-oil pitch, obtained after saponification and acidification of tall oil.
  • the binder is a vegetable binder composed of tall oil derivatives, such as tall oil pitch.
  • the rosin resin and the terpenes are obtained from the vegetable resin extracted from the resinous trees by the tapping operation (incision under the bark of the tree allowing the resin to flow) or from the residues resulting from the manufacture of papers according to the Kraft process.
  • the binder comprises 75% by weight of tall oil pitch, 15% of phenolic terpene resin and 10% of adjuvants such as vegetable wax or linseed oil.
  • the binder comprises 49% by weight of phenolic terpene resin, 49% of low viscosity esterified rosin resin and 2% of antioxidant and tannins.
  • the binder is prepared beforehand batchwise or continuously, preferably under an inert atmosphere.
  • the preparation of the binder comprises heating the main organic material to a temperature of at least 150 ° C, and continuously mixing it with the secondary organic material heated to 150 ° C in a static mixer.
  • An alternative is to mix the main organic material, preheated to 150 ° C, with the secondary organic material in a screw or helical kneader heated to 150 ° C.
  • the binder thus obtained supplies the impregnating tank in a closed circuit.
  • the element obtained in step c) has a total amount of materials of at least 97% so as not to cause excessive evaporation of water during its impregnation.
  • impregnation time is between 5 and 30 minutes, or between 10 and 30 minutes, and preferably between 10 and 20 minutes or 15 and 20 minutes.
  • An alternative is to create the vacuum in an impregnating tank containing the elements before immersing them in the binder and then creating an overpressure during the impregnation so as to accelerate the impregnation step. Then the binder is gradually removed from the tank by a pumping system before leaving the impregnated element.
  • progressively is meant a regular linear speed of emptying the impregnation tray less than 1 meter per minute, or preferably less than 30 cm per minute.
  • the rate of emptying is the rate at which the element passes through the free surface of the binder.
  • each element is stored upright in the impregnation tank, so as to present its thickness to the free surface of the binder.
  • the free surface of the binder follows the length of the element during the emptying of the impregnation vessel.
  • the invention is part of a sustainable development approach by valuing the residues from the Kraft papermaking process.
  • the manufacturing method comprises an additional step e) of coating the hydrophobic element obtained in step d) with a coating.
  • Step e) is called the finishing step.
  • the coating is one or more layers of a finishing material, such as a paint, selected from the group consisting of materials based on mineral pigments and mineral fillers, organic biobased pigments from sustainably renewable resources of raw materials. base of vegetable resins derived from biomass, materials based on synthetic resins.
  • a finishing material such as a paint
  • the coating comprises inorganic pigments or organic pigments from renewable materials and mineral fillers.
  • the coating comprises organic resins from sustainably renewable resources.
  • the coating comprises synthetic resins such as acrylic resins.
  • a flame retardant and / or hydrophobic treatment is carried out in step a) and / or in step d) and / or in step e).
  • a flame retardant and / or hydrophobic treatment can be carried out in step a) and / or during the impregnation step and / or during finishing (step e) above).
  • materials capable of imparting flame retardant and / or hydrophobic properties are added at these stages.
  • the invention furthermore relates to a hydrophobic element for covering at least a part of a surface, such as a wall and / or a ceiling and / or a surface in contact with the outside, said element being of developable shape or not -developable and comprising an upside down contacting said surface and a visible location, characterized in that it comprises more than 90%, and preferably more than 99%, organic matter from sustainably renewable resources.
  • developer form means a form that can be applied on a plane in the sense of differential geometry.
  • a developable form can be deployed along a generator having the same plane tangent thereto.
  • the hydrophobic covering element has a low impact on the environment; it has because of its constitution a low weight facilitating its implementation, resistance to water and thermal and mechanical stresses, as part of a roof covering for example.
  • hydrophobic element a hydrophobic covering element
  • the hydrophobic element can take a multitude of developable or non-developable forms in order to adapt to the local architecture or to propose innovative forms.
  • the hydrophobic element is preferably of non-developable form.
  • the hydrophobic element is able to cover a surface, such as a wall, a ceiling or a roof.
  • the visible place is likely to have a relief with a decorative appearance.
  • the visible location of the hydrophobic element may have various visual aspects constituting objects and forms of decoration, such as reliefs with multiple shapes that can cover at least a portion of the surface of a wall, a ceiling or roof.
  • the hydrophobic element is adapted to withstand climatic constraints such as sun, wind, rain, snow, etc. This aspect is very advantageous for covering a surface in contact with the outside such as a roof.
  • the hydrophobic element contains no bitumen or assimilated product.
  • the hydrophobic element is obtained according to the method described above.
  • the binder impregnation rate is between 30 and 60%, or 40 and 55%, and preferably between 45 and 50% depending on the thickness and the density of the element.
  • the impregnation rate of the binder is defined as the amount of binder divided by the amount of dried and densified element obtained in step c) plus the amount of binder.
  • the proportion of synthetic materials or materials from sustainably renewable resources deposited in coating during step e) represents less than 10% of the total amount of materials used to make the hydrophobic element.
  • the invention also relates to the use of a hydrophobic covering element for covering at least a portion of a surface in contact with the outside, such as a roof or cladding.
  • the invention also relates to the use of a hydrophobic covering element as an object of decoration chosen in particular in the group comprising friezes, complaints, moldings, decorative panels.
  • the hydrophobic element can also be used to camouflage cables or alarm or security devices, such as useful sensors in the event of a break-in or fire.
  • it can include besides the reliefs on the place, housing both at the level of the place and its back.
  • the hydrophobic element can therefore be used as a covering element of a roof, a wall, a gantry, for example.
  • the element is laid on a frame with a slope of at least 12 ° by spacing ribs of 480 mm so that each hydrophobic element is carried by three cleats (one at each end and one at center of the hydrophobic element).
  • the fixing of the hydrophobic element is carried out with nails, such as plastic head nails, or screws such as plastic head screws.
  • nails or screw molded heads are preferred.
  • hydrophobic elements are positioned on a frame so that they seal the roof.
  • the hydrophobic element according to the invention can be in various forms having a height of relief ranging from a few millimeters up to 20 centimeters and whose thickness can be adapted according to its exposure to a risk of stress.
  • the thickness may vary for example from 0.5 to 6 mm and the height of the relief from 1 to 200 mm.
  • a hydrophobic element intended to be applied to a ceiling will have a thickness of, for example, 1 mm, whereas a hydrophobic element applied to a wall and exposed to passage and to occasional shocks will have a greater thickness by example of 3 mm.
  • the dimensions of the hydrophobic element depend on its application.
  • a frieze or a molding it may be circular in shape with a diameter ranging from a few millimeters to for example 600 mm or a rectilinear shape with a length of a few millimeters to for example 1000 mm and a width of a few millimeters to for example 600 mm.
  • a frieze or a decorative panel it may be of different shapes but preferably rectangular and for example of dimension 600 x 1000 mm. In this case it can cover the entire wall, each element being placed edge to edge.
  • the hydrophobic element may be applied to the surface with a double-sided adhesive or with a glue to be coated on the back of the element or on the surface to be covered.
  • FIG. 1 is a schematic front view illustrating steps a) and b) of the method of the invention
  • FIG. 2 is a diagrammatic front view of a forming mold used during step b) of the process of the invention
  • FIGS. 3 and 4 are diagrammatic views illustrating variants of step b) of the method of the invention.
  • FIG. 5 is a diagrammatic view from above illustrating step c) of the method of the invention.
  • FIG. 6a is a diagrammatic front view of a pressing mold used in step c) of the method of the invention.
  • Figure 6b is a schematic top view of the mold of Figure 6a.
  • FIG. 7 is a diagrammatic perspective view from above of an example of a hydrophobic roof covering element
  • FIG. 8 is a diagrammatic front view of a variant of FIG. 7.
  • Figure 9 shows an example of a hydrophobic wall covering element viewed from above.
  • FIG. 10 represents a wall being covered by hydrophobic elements of FIG. 9.
  • the method of the invention comprises the following steps:
  • step b) molding the mixture prepared in step a) to obtain a molded element, c) drying and densification of the molded element obtained in step b) to obtain a dried and densified element,
  • the method of the invention makes it possible to obtain a hydrophobic element.
  • Steps a) and b) of preparing a mixture M of water and cellulose fibers, and molding said mixture are illustrated in Figure 1.
  • a mixture M of water and 1 to 20% of cellulose fibers is prepared in a tank 1 at a temperature between 10 and 75 ° C and preferably between 35 and 45 ° C.
  • a so-called forming mold 2 (shown in more detail in FIG. 2) is then immersed under vacuum in the vessel 1 containing the mixture M so that a portion P of the mixture M is transferred onto said mold.
  • the forming mold 2 is disposed on a drum or shaft 3 with four faces 3A, 3B, 3C, 3D, each having a mold 2.
  • the drum 3 then successively rotates 90 ° around a central axis X so that each mold of each face 3A, 3B, 3C, 3D is immersed in the vessel 1 containing the mixture M.
  • the rotational speed of the drum 3 is of the order of 1.5 to 30 revolutions / min.
  • Part P of the mixture M transferred to the surface of each mold 2 is then molded under vacuum, so as to obtain a molded element E.
  • the molded element E is then transferred to the surface of a transfer mold 4, under vacuum, placed on a plate 40 above the drum 3.
  • This step of transferring the molded element E is possible thanks to the creation of an overpressure (stop vacuum) in the mold 2 comprising the molded element E, and a vacuum (vacuum) in the counter mold of transfer 4.
  • the molding step consists of:
  • the mold 2 of the face 3A is empty.
  • a fourth rotation of the drum 3 by 90 ° in the clockwise direction makes it possible to position the face 3A perpendicular to the vessel 1, then the steps described above are repeated so as to mold several elements E.
  • the vacuum created inside the mold 2 makes it possible to maintain the portion P of the mixture M on the surface of the mold 2.
  • Figure 2 shows that each mold 2 has orifices 20 and is lined with a fabric, said backdrop 21, metal.
  • the orifices 20 have a thickness of between 3 and 10 mm.
  • the backdrop 21 has meshes smaller than the orifices 20.
  • a mold 2 is immersed under vacuum in the vessel 1 comprising the mixture M and then the mold 2. having a portion P of the mixture M, performs a vertical translational movement along the arrow F'1 out of the mold 2 of the vessel 1.
  • the mold 2 performs a horizontal translational movement towards a conveyor belt (not shown), according to the arrow F'2, until a molded element E.
  • the molded element E is then deposited on the conveyor belt (not shown), after creating an overpressure (stop vacuum) in the mold 2.
  • the mold 2 is suspended from a plate 40 'by elements allowing its vertical and horizontal displacement.
  • the conveyor belt moves the molded element E towards a pressing system 6 ( Figure 5).
  • a mold 2 is immersed under vacuum in the vessel 1 comprising the mixture M, then the mold 2 performs a vertical translational movement along the arrow F "1 and a movement of 180 ° rotation along the arrow F "2, so as to present the molded element E facing a transfer mold-against 4 as described with reference to Figure 1.
  • FIG. 5 shows that the molded element E is transferred to a carousel pressing system 6.
  • the carousel pressing system 6 comprises four mold couples 7A, 7B, 7C, 7D 70 (FIGS. 6a, 6b) and counter-mold (not shown) for pressing.
  • the molded element E is transferred into a first mold pair 7A and counter-pressing mold in which the mold and the counter-mold are pressurized against each other, under vacuum, the molds and against mold being heated to a temperature of between 160 and 280 ° C.
  • the carousel pressing system 6 then carries out a rotation sequence of 90 ° in the counterclockwise direction, arrows R1, R2, R3, R4, so that each pair 7A, 7B, 7C, 7D can receive a molded element E.
  • a rotation sequence of 90 ° in the counterclockwise direction, arrows R1, R2, R3, R4 so that each pair 7A, 7B, 7C, 7D can receive a molded element E.
  • the pair 7A has made three rotations of 90 °, a dried and densified element S is obtained.
  • the mold and counter-mold of the pair 7A deviate from one another and the dried and densified element S is transferred to the impregnation stage (not shown).
  • each pressing mold 70 has orifices 72 of size preferably between 3 and 10 mm.
  • Each counter mold also has orifices and nozzles.
  • the invention will be more particularly described with respect to a hydrophobic roof covering element, or a hydrophobic roof covering element, without being limited to such an application.
  • Root covering element means an element capable of covering at least a portion of the surface of a roof.
  • roof covering element will designate both the main elements of roof covering, such as plates or tiles, as accessories, such as ridge, flashing or shore.
  • FIG. 7 shows an example of a hydrophobic element H obtained following the impregnation stage (not shown).
  • the hydrophobic element H is intended for roof application.
  • the plate is in the form of a corrugated plate, with a place 1 1 visible and an opposite side.
  • the plate is substantially parallelepipedal, of length "L” equal to 1020 mm, width "W” equal to 665 mm, thickness "T” equal to 2.5 mm and non-developable shape.
  • Each row of tiles 8 is separated by a projection 9 and the tiles 8 of the same row are interconnected by a groove 10.
  • FIG. 8 shows a variant H 'of the hydrophobic element H of FIG. 7.
  • the hydrophobic element H ' is intended to be used as a ridge or ridge accessory.
  • Its longitudinal direction consists of four tiles 8 nested longitudinally.
  • FIG. 9 represents another example of a hydrophobic element H "covering, with width" W “" length “L” “and thickness” T “", seen from above.
  • the hydrophobic element H “comprises a visible location 1 1 comprising a relief 12 consisting of a spindle shape repeated six times.
  • Figure 10 shows the laying of hydrophobic elements H "on a surface 13 constituted by a wall, the hydrophobic elements H" are those represented in FIG. 9.
  • the hydrophobic elements H are those represented in FIG. 9.
  • the arrows p1 and p2 in Figure 10 indicate the direction of installation to finish completely covering the wall 13.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un élément hydrophobe (H, H', H'', 8) comprenant les étapes suivantes : a) Préparation d'un mélange (M) d'eau et de matière organique issue de ressources durablement renouvelables, b) Moulage du mélange (M) préparé à l'étape a) pour obtenir un élément moulé (E), c) Séchage et densification de l'élément moulé (E) obtenu à l'étape b) pour obtenir un élément séché et densifié (S), d) Imprégnation à cœur de l'élément séché et densifié (S) obtenu à l'étape c) dans un liant composé de matières organiques issues des ressources durablement renouvelables, ainsi qu'un élément hydrophobe (H, H', H'', 8) de recouvrement comportant plus de 90 %, et de préférence plus de 99%, de matière organique issue de ressources durablement renouvelables.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UN ELEMENT HYDROPHOBE ET SON
UTILISATION
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
L'invention vise à fabriquer un élément hydrophobe de recouvrement à partir de matières biosourcées, et plus particulièrement à partir de matières organiques issues des ressources durablement renouvelables.
Par « matière biosourcée » on entend une matière issue de la biomasse végétale ou animale.
Par « matières organiques issues de ressources durablement renouvelables » on entend l'ensemble des composés chimiques formés par des molécules organiques trouvées dans les milieux naturels, d'origine terrestre ou aquatique et dont le stock peut se reconstituer sur une période courte à l'échelle humaine de temps, en se renouvelant au moins aussi vite qu'elle est consommée, par exemple les diverses ressources animales d'élevage ou végétales cultivées (biomasse).
L'élément de recouvrement peut être utilisé pour couvrir au moins une partie d'une surface intérieure, comme un mur et/ou un plafond, ou une surface au contact de l'extérieur, telle qu'une toiture ou un bardage, afin de protéger cette surface de l'humidité ou des intempéries.
L'élément de recouvrement peut être utilisé en tant qu'élément de finition et peut être utilisé dans le domaine de la décoration.
ETAT DE LA TECHNIQUE
D'une manière générale, les produits de finition murale, constitués essentiellement de matière organique issue des ressources durablement renouvelables, sont principalement des papiers peints constitués d'une couche très fine de cellulose avec ou sans enduction d'une couche de matières synthétiques souvent expansées dont l'épaisseur totale est inférieure à 3 mm. Ces produits sont présentés sous forme de rouleau. Ils sont appliqués sur un mur par lés successifs et encollés sur toute leur surface.
En alternative, il est connu d'utiliser des éléments de recouvrement présentant un relief, ils sont généralement constitués en fibres de bois aggloméré type MDF collés avec une résine synthétique, en mousse de polystyrène ou en liège. Chacune de ces matières a son procédé propre. Ces éléments se présentent sous forme de panneaux allant de quelques millimètres à quelques centimètres d'épaisseur.
Aucun de ces produits de l'art antérieur ne peut conserver sa forme initiale à l'épreuve du temps et de l'humidité et ne permet d'assurer une étanchéité durable de la surface sur laquelle ils sont appliqués.
En ce qui concerne le recouvrement de surfaces au contact de l'extérieur, il existe des éléments de couverture de toiture en cellulose imprégnés de bitume ou résines thermodurcissables, tels que des plaques, mis en œuvre en respectant un recouvrement longitudinal et transversal entre eux afin d'assurer l'étanchéité du toit, et avec des accessoires tels que des faîtière, solin ou encore rive, raccordés à ces éléments et aptes à recouvrir des points singuliers de la toiture.
Le bitume et les résines thermodurcissables sont issus des ressources fossiles dont l'utilisation a un effet néfaste sur l'environnement et sur l'homme.
Aucun des produits actuels ne permet de répondre simultanément à tous les besoins requis, à savoir assurer l'étanchéité sans être néfaste pour l'environnement et l'homme.
OBJET DE L'INVENTION
La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l'état de la technique cités ci-dessus en proposant un procédé de fabrication d'un élément hydrophobe de recouvrement, et un élément hydrophobe de recouvrement, principalement ou entièrement issu de ressources durablement renouvelables, s'inscrivant ainsi dans les critères de développement durable et de sécurité pour l'homme et l'environnement tout en restant économique, et permettant d'assurer l'étanchéité de la surface qu'il recouvre.
Selon l'invention, le recouvrement et/ou la finition de la surface sont faits à partir d'un élément de recouvrement fabriqué exclusivement ou presque de matières issues des ressources durablement renouvelables. L'élément de recouvrement selon l'invention participe à l'étanchéité des surfaces et permet de prévenir les risques d'incendie, d'isoler du bruit ou du froid etc. A cet effet, la présente invention vise un procédé de fabrication d'un élément hydrophobe de recouvrement, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a) Préparation d'un mélange d'eau et de matière organique issue de ressources durablement renouvelables,
b) Moulage du mélange préparé à l'étape a) pour obtenir un élément moulé,
c) Séchage et densification de l'élément moulé obtenu à l'étape b) pour obtenir un élément séché et densifié,
d) Imprégnation à cœur de l'élément séché et densifié obtenu à l'étape c), dans un liant composé de matières organiques issues des ressources durablement renouvelables pour obtenir un élément hydrophobe de recouvrement.
Par « liant » on entend une ou des matières organiques issues de ressources durablement renouvelables aptes à assurer la cohésion des fibres de l'élément moulé et particulièrement efficace en milieu humide, essentiellement du fait de ses propriétés rhéologiques.
L'élément hydrophobe obtenu par ce procédé est ainsi entièrement issu de ressources durablement renouvelables.
Selon une caractéristique, la matière organique utilisée à l'étape a) est non-soluble dans l'eau et peut être dispersée sous agitation pour être en suspension dans l'eau. Elle comporte idéalement des molécules de taille supérieure à 1 micromètre.
La matière organique utilisée à l'étape a) peut être choisie dans le groupe comprenant, de façon non exhaustive :
de la cellulose ou hémicellulose extraites des fibres végétales issue par exemple du bois, du coton, du chanvre, du jute, du lin, du bambou, de l'abaca, du coco, du sisal, de l'herbe et autres graminées, des algues, des champignons,
- des tourteaux de plantes oléagineuses ou des plantes oléagineuses telles que colza, tournesol, lin, soja, ricin, arachide, sésame, coton, crambe, chanvre, jatropha et/ou margousier, des déchets de l'industrie agroalimentaire ou de l'agriculture tels que des déchets de céréales et notamment des tiges et des cosses ou balles du maïs, du blé, du son, du froment, du seigle, du riz ou des déchets de l'industrie poissonnière,
des matières issues du broyage des noyaux ou coques des fruits telles que l'olive, les prunes, les noix, pistaches, arachides, les fèves de cacao, les pépins de pomme,
des copeaux ou de la sciure de bois,
un mélange de ces matières organiques.
De manière avantageuse, la matière organique utilisée à l'étape a) est la fibre de cellulose, de préférence issue des papiers recyclés.
Pour aller plus loin sur l'aspect environnemental et participer activement à une démarche forte de développement durable attendue à travers les nouvelles législations internationales, la présente invention s'attache à limiter l'utilisation des fibres de celluloses issues directement du bois par l'emploi des fibres issues des papiers recyclés offrant ainsi une seconde vie à ces matières.
En variante, la matière organique utilisée à l'étape a) est un mélange comportant au moins une des matières organiques citées précédemment et :
des protéines végétales, telles qu'albumine, globuline, prolamine, glutéline, caséine, collagène et/ou kératine,
des fibres végétales de toute taille et notamment de très petite taille inférieure à 5 micromètres comme des micro fibrilles de cellulose ou des nano fibrilles de cellulose ou de la cellulose nanocristalline,
des polymères biosynthétisés comme la lignine,
des tanins,
des composés polymères choisis dans le groupe formé des polysaccharides, des polypeptides et galactoses tels que pectines, substances pectiques, agar-agar, chitine et/ou chitosan, gomme arabique, ou issus de la fermentation des sucres des végétaux tel que l'acide polylactique et ses dérivés ou la famille des polyhydroxyalcanoate (PHA, PHB, PHBV...), ou d'une réaction chimique avec un réactif tel que les ester de cellulose, des farines de céréale, de la pulpe de betterave et/ou des farines de protéagineuses,
de la kératine issue de laine de mouton, de chèvre, de lapin, de lama, d'alpage, de guanaco, de chameau et/ou de yack, ou de plumes de poule, de canard et/ou d'oie, ou encore de sabot ou de corne de mammifères,
un mélange de ces éléments.
Avantageusement, la chitine est issue des champignons, des crustacés ou des insectes.
En variante, des pigments d'origine minérale ou organique idéalement issus de matières renouvelables sont ajoutés à l'étape a) dans des proportions comprises entre 0,1 et 10% de la masse totale de matières organique sèches de l'étape a).
La quantité d'eau du mélange de l'étape a) est de préférence supérieure à la quantité de matières organiques, la quantité de matière organique étant avantageusement comprise entre 1 et 20 %.
De manière avantageuse, tout ou partie de ces matières organiques issues des ressources durablement renouvelables peuvent subir, ou ont préalablement subi un traitement mécanique de type raffinage permettant d'augmenter le nombre de liaisons physiques entre elles et renforçant ainsi les performances de l'élément hydrophobe.
Selon une caractéristique, l'élément moulé en sortie de l'étape b) contient entre 20 et 35 % de matières organiques et entre 80 et 65% d'eau. Ces compositions dépendent principalement du type de matières organiques utilisées, de la concentration initiale en matière organique du mélange préparé à l'étape a), de la durée de moulage, de la température de l'eau et du procédé de moulage utilisé.
L'étape b) de moulage est avantageusement réalisée selon un procédé de moulage sous vide.
Ce procédé consiste à créer une dépression à l'intérieur d'un moule appelé moule de formage plongé dans le mélange préparé à l'étape a), ledit moule de formage comportant des orifices de taille de préférence entre 0,5 et 15 mm, et de préférence encore de 5 à 10 mm, et étant tapissé d'une toile métallique à maille fines dont les mailles sont de taille inférieure auxdits orifices.
Ainsi, le mélange préparé à l'étape a) est transféré et filtré à la surface de la toile métallique et l'eau est évacuée à travers les orifices du moule.
Le moule de formage est avantageusement métallique ou en matière synthétique résistant à l'eau et à des températures allant jusqu'à 75°C.
Le moule de formage est maintenu dans le mélange préparé à l'étape a) pendant un temps compris entre 0,5 et 10 secondes, en fonction de la concentration initiale en matière organique et de l'épaisseur et du poids souhaité pour l'élément à fabriquer.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'étape b) de moulage est réalisée grâce à un tambour préférentiellement à quatre faces, comportant au moins un moule de formage sur chacune de ces faces, les moules étant de préférence identiques entre eux, le tambour tournant par séquence de temps prédéterminée de façon à ce que chaque moule de formage soit plongé dans le mélange préparée à l'étape a).
Selon des modes de réalisation, l'étape c) de séchage et densification est réalisée par un système de pressage comportant au moins un couple de moule et contre-moule de pressage.
Par densification on entend le compactage de l'élément moulé par pressage au fur et à mesure de l'extraction de l'eau.
Ainsi, l'étape c) de séchage et densification peut être réalisée par un système de pressage comportant au moins un moule et au moins un contre- moule de pressage.
Selon des modes de réalisation, le couple de moule et contre-moule est mis en dépression, en étant chauffé, et le moule et le contre-moule sont pressés l'un contre l'autre.
Chaque moule et contre-moule de pressage comporte des orifices de taille de préférence entre 3 et 10 mm.
Ces orifices sont avantageusement obturés par des buses à fentes ou à trous de telle manière que seule l'eau puisse être évacuée à travers.
L'élément moulé à l'étape b) est transféré dans ledit système de pressage, chaque moule et contre-moule du système de pressage étant mis en dépression, sous vide, en étant chauffé à une température comprise de préférence entre 160 et 280°C, afin d'évacuer l'eau contenue dans l'élément moulé, et de préférence entre 200 et 280°C.
La pression appliquée entre chaque moule et contre-moule lors du pressage l'un contre l'autre est comprise de préférence entre 3 et 50 bars, et de préférence encore entre 3 et 10 bars, afin de densifier l'élément moulé.
La température et la pression dépendent de la quantité ou de l'épaisseur de l'élément moulé à l'étape b), afin de ne pas détériorer la matière organique.
Avantageusement, la température de chaque moule et contre-moule de pressage est d'environ 180°C pour des épaisseurs d'élément moulé d'environ 1 mm et est d'environ 200°C et de préférence de 220°C pour des épaisseurs d'élément moulé d'environ 2 mm et est d'environ 280°C pour des épaisseurs d'élément moulé d'environ 3 mm.
Si une matière organique polymérisée tel que l'acide polylactique est présente dans l'élément moulé à l'étape b), la température des moules et contre- moules devra être adaptée de telle manière qu'elle soit supérieure d'au moins quelques degrés à la température du point de fusion dudit polymère.
Selon une caractéristique, le système de pressage comporte plusieurs moules et contre-moules de pressage.
La température de chaque moule et contre-moule de pressage est avantageusement identique.
En variante, la température de chaque moule et contre-moule de pressage est réglable de façon indépendante, de telle sorte que le séchage peut suivre un profil de température en fonction de la quantité d'eau restant à retirer, préservant ainsi la matière organique et permettant d'optimiser la consommation électrique.
La pression appliquée à chaque moule et contre-moule de pressage est avantageusement réglable de façon indépendante.
Chaque moule et contre-moule de pressage est de préférence métallique et résistant à la chaleur.
Dans un mode de réalisation selon lequel le système de pressage comporte plusieurs moules de pressage et/ou plusieurs contre-moules de pressage, lesdits moules sont disposés de manière alignée horizontalement et lesdits contre-moules sont disposés au-dessus, également de manière alignée horizontalement. On parle de système rectiligne.
Selon ce mode de réalisation, les moules de pressage sont mobiles verticalement en direction des contre-moules de pressage, et les contre-moules de pressage sont mobiles horizontalement afin de déplacer l'élément moulé d'un moule de pressage à l'autre.
Selon une caractéristique, le système de pressage comporte deux moules de pressage et trois contre-moules de pressage.
Dans un autre mode de réalisation selon lequel le système de pressage comporte plusieurs moules de pressage et plusieurs contre-moules de pressage, les moules et les contre-moules de pressage sont disposés en cercle et aptes à se déplacer par rotation dudit cercle. On parle de système en carrousel.
Dans ce mode de réalisation, chaque contre-moule est situé au-dessus et à l'aplomb d'un moule, de sorte à former des couples de moule et contre-moule.
Les moule et contre-moule d'un couple se déplacent ensemble.
Le système de pressage comporte alors plusieurs couples de moule et contre-moule de pressage, les couples étant disposés en cercle et aptes à se déplacer par rotation dudit cercle.
L'étape c) comprend une série d'étapes de séchage et densification entre un moule et un contre-moule de pressage.
Dans le système en carrousel, l'élément moulé à l'étape b) est séché et densifié dans un seul couple de moule et contre-moule de pressage, pendant la durée de rotation dudit carrousel.
Le système nommé carrousel permet de limiter le temps perdu pendant lequel aucune action de pressage et séchage n'est réalisée et qui correspond au temps où le vide et la pression sont stoppés et où les transferts se font. Cette perte de temps de traitement de la matière est avantageusement réduite grâce à ce montage en carrousel. A nombre de moule et contre-moule équivalent, le système de transfert circulaire permet d'augmenter la productivité par apport au système rectiligne.
L'élément moulé à l'étape b) est avantageusement transféré dans le système de pressage grâce à un contre-moule, dit contre-moule de transfert. Selon des modes de réalisation, l'étape c) comprend un séchage complémentaire dans un four à air chaud ou à infrarouge ou à micro-ondes ou à haute fréquence.
Ce séchage complémentaire est éventuellement en continu, l'élément moulé à l'étape b) étant transporté sur un convoyeur entrant et sortant de part et d'autre du four.
Le séchage complémentaire permet d'améliorer la productivité en maximisant ainsi le volume de production d'une unité de fabrication.
La température de séchage est réglable de telle manière que le séchage puisse s'adapter à la quantité d'eau à extraire en fonction de paramètres mesurés en ligne et du poids de l'élément à obtenir.
Ce séchage complémentaire est avantageusement réalisé avant l'étape c) de séchage, pour des éléments moulés à l'étape b) comportant entre 80 et 50 % d'eau, afin d'évacuer une certaine quantité d'eau et monter en température l'eau restant dans l'élément moulé.
En variante, ce séchage complémentaire est réalisé après une première étape de séchage et densification de l'élément moulé, par un premier couple de moule et contre-moule.
L'étape c) comprend avantageusement une étape de séchage finale de l'élément, réalisée dans un four à air chaud ou à infrarouge ou à micro-onde ou à haute fréquence.
En variante l'étape de séchage finale de l'élément est réalisée par séchage entre un moule et un contre-moule avec une étape préalable d'humification par pulvérisation d'eau sur les deux faces de l'élément.
L'étape de séchage finale permet d'amener la quantité de matière organique entre 75 et 100%.
L'étape c) est ainsi réalisée grâce à un système de moules et contre- moules de pressage et chauffage assurant le transfert rectiligne ou circulaire séquentiel de l'élément avec des pressions et températures ajustables ou par une combinaison de ce système avec un ou des séchages complémentaires à air chaud ou à infrarouge ou à micro-ondes ou haute fréquence.
L'imprégnation à cœur (étape d)) consiste à immerger l'élément séché et densifié obtenu à l'étape c) dans le liant composé de matières organiques issues des ressources durablement renouvelables, à une température avantageusement comprise entre 150 et 220 °C, et de préférence entre 170 et 190°C.
Ainsi la viscosité du liant est réduite de sorte qu'il puisse imprégner correctement l'élément obtenu à l'étape c). La viscosité du liant est avantageusement inférieure à 500 MPa à une température de 160°C.
La température de ramollissement du liant, telle que définie par la norme française NF EN 1427, est comprise entre 10 et 150 °C ou avantageusement entre 20 et 80 °C, et de préférence de 45°C.
Selon une caractéristique, la matière organique du liant peut être :
des résidus issus des procédés de décomposition du bois, en particulier les conifères par le procédé Kraft, tels que le crude Tall-oil, le Tall-oil pitch, les acides gras de Tall-oil et leurs dérivés, les résines de Tall-oil et leurs dérivés, les résines de colophane et leurs dérivés,
- des lipides comme les acides gras préférentiellement insaturés et plus généralement des huiles végétales ou animales, comme l'huile de ricin, de tung, de lin, l'huile de castor,
des composés polymères choisis dans le groupe formé des polysaccharides, des polypeptides et galactoses tels que pectines, substances pectiques, agar-agar, chitine et/ou chitosan, gomme arabique, des tanins ou issus de la fermentation des sucres des végétaux tel que l'acide polylactique et ses dérivés ou la famille des polyhydroxyalcanoate (PHA, PHB, PHBV...), ou d'une réaction chimique avec un réactif tel que les ester de cellulose,
- un mélange de plusieurs de ces matières organiques.
Avantageusement, la chitine est issue des champignons, des crustacés, ou des insectes.
En variante, la matière organique du liant est un mélange comportant au moins une des matières organiques citées précédemment, dite matière organique principale, et d'autres matières organiques issues des ressources durablement renouvelables, dites secondaires, tels que :
des résines de colophane et leurs dérivés, les résines terpènes phénoliques, les résines d'acide gras, des résines de Tall-oil et leurs dérivés
des polymères biosynthétisés issus de ressources renouvelables comme des lignines, l'acide polylactique PLA et ses dérivés ou la famille des polyhydroxyalcanoate (PHA, PHB, PHBV...),
- des standolies d'huile végétale,
des phospholipides comme la lécithine,
des cires naturelles,
des gommes-résines.
Le liant comprend entre 20 et 100%, de préférence entre 50 et 100%, et de préférence encore entre 65 et 95% ou entre 80 et 100%, en masse de matière organique principale. Pour rappel, cette matière organique principale est issue de ressources durablement renouvelables.
En fonction de la formulation, le liant peut avantageusement contenir un agent antioxydant et/ou un agent siccatif, entre 0,1 % et 5% en masse du liant.
Selon des modes de réalisation, le liant est constitué d'une matière organique, issu des ressources durablement renouvelables, sous forme liquide entre 20 et 150°C ou d'un mélange de matières organiques issues des ressources durablement renouvelables, le mélange étant sous forme liquide entre 20 et 150°C.
De manière générale, la composition du liant dépend du type d'exposition auquel sera soumis l'élément hydrophobe pour que les performances de ce dernier soient maintenues, par exemple en climat froid, tempéré, chaud, ou tropical.
Le Tall-oil et ses dérivés sont des résidus du traitement des résineux lors de la fabrication des papiers selon le procédé Kraft.
Les dérivés du Tall-oil sont par exemple les résidus non volatils, appelés Tall-oil pitch, obtenus après saponification et acidification du Tall-oil.
Selon des modes de réalisation, le liant est un liant végétal composé de dérivés du Tall-oil, tel que le Tall-oil pitch.
Les lignines sont avantageusement issues du procédé papetier au sulfate
(lignine Kraft) ou au sulfite (lignosulfonate).
La résine de colophane et les terpènes sont obtenus à partir de la résine végétale extraite des arbres résineux par l'opération de gemmage (incision sous l'écorce de l'arbre permettant à la résine de s'écouler) ou à partir des résidus issus de la fabrication des papiers selon le procédé Kraft.
A titre d'exemple préféré, le liant comprend 75% en masse de Tall-oil pitch, 15% de résine terpène phénolique et 10% d'adjuvants tels que la cire végétale ou l'huile de lin.
A titre d'autre exemple, le liant comprend 49% en masse de résine terpène phénolique, 49% de résine de colophane estérifiée à basse viscosité et 2% d'agent antioxydant et de tanins.
Le liant est préparé au préalable par batch ou en continu, préférentiellement sous atmosphère inerte.
La préparation du liant consiste à chauffer la matière organique principale à une température d'au moins 150°C, et à la mélanger en continu avec la matière organique secondaire chauffée à 150°C, dans un mélangeur statique.
Une variante consiste à mélanger la matière organique principale, préalablement chauffée à 150°C, avec la matière organique secondaire dans un malaxeur à vis ou à hélice chauffé à 150°C.
Le liant ainsi obtenu alimente en circuit fermé le bac d'imprégnation.
L'élément obtenu à l'étape c) a une quantité totale de matières d'au moins 97% afin de ne pas engendrer une évaporation d'eau trop importante lors de son imprégnation.
La durée, dite d'imprégnation, est comprise entre 5 et 30 minutes, ou entre 10 et 30 minutes, et de préférence entre 10 et 20 minutes ou 15 et 20 minutes. Une variante consiste à créer le vide dans une cuve d'imprégnation contenant les éléments avant de les immerger dans le liant puis à créer une surpression pendant l'imprégnation de manière à accélérer l'étape d'imprégnation. Puis le liant est progressivement évacué du bac par un système de pompage avant d'en sortir l'élément imprégné.
Par progressivement on entend une vitesse linéaire régulière de vidange du bac d'imprégnation inférieure à 1 mètre par minute, ou avantageusement inférieure à 30 cm par minute. La vitesse de la vidange est la vitesse à laquelle l'élément traverse la surface libre du liant.
Préférablement, chaque élément est rangé dressé dans la cuve d'imprégnation, de façon à présenter son épaisseur à la surface libre du liant. Avantageusement, la surface libre du liant suit la longueur de l'élément lors de la vidange de la cuve d'imprégnation.
L'invention s'inscrit dans une démarche de développement durable en valorisant les résidus issus du procédé papetier Kraft.
Selon des modes de réalisation, le procédé de fabrication comprend une étape e) supplémentaire, consistant à enduire l'élément hydrophobe obtenu à l'étape d) d'un revêtement.
L'étape e) est nommée étape de finition.
Le revêtement est une ou plusieurs couche(s) d'une matière de finition, comme une peinture, choisie dans le groupe comprenant des matières à base de pigments minéraux et de charges minérales, des pigments organiques biosourcés issus des ressources durablement renouvelables des matières à base de résines végétales issues de la biomasse, des matières à base de résines synthétiques.
Selon une caractéristique, le revêtement comporte des pigments minéraux ou des pigments organiques issues de matières renouvelables et des charges minérales.
Selon une autre caractéristique, le revêtement comporte des résines organiques issues des ressources durablement renouvelables.
En variante, le revêtement comporte des résines synthétiques telles que des résines acryliques.
Selon des modes de réalisation, on effectue un traitement ignifuge et/ou hydrophobe à l'étape a) et/ou lors de l'étape d) et/ou lors de l'étape e).
Ainsi, on peut réaliser un traitement ignifuge et/ou hydrophobe à l'étape a) et/ou lors de l'étape d'imprégnation et/ou lors de la finition (étape e) ci-dessus). A cet effet, on ajoute à ces étapes des matières capables de conférer des propriétés ignifuges et/ou hydrophobes.
L'invention concerne en outre un élément hydrophobe de recouvrement d'au moins une partie d'une surface, comme un mur et/ou un plafond et/ou une surface au contact de l'extérieur, ledit élément étant de forme développable ou non-développable et comprenant un envers venant en contact avec ladite surface et un endroit visible, caractérisé en ce qu'il comporte plus de 90 %, et de préférence plus de 99%, de matière organique issue de ressources durablement renouvelables.
Le terme « forme développable » signifie une forme qui peut être appliqué sur un plan au sens de la géométrie différentielle. Ainsi, une forme développable peut être déployée le long d'une génératrice ayant le même plan tangent à celle- ci.
En opposition, une forme développée est déjà déployé ainsi.
L'élément hydrophobe de recouvrement présente un faible impact sur l'environnement ; il présente du fait de sa constitution un faible poids facilitant sa mise en œuvre, une résistance à l'eau et aux contraintes thermiques et mécaniques, en tant qu'élément de couverture d'un toit par exemple.
Dans la suite de la description, on entendra par « élément hydrophobe », un élément hydrophobe de recouvrement.
L'élément hydrophobe peut prendre une multitude de formes développables ou non développables afin de s'adapter à l'architecture locale ou proposer des formes novatrices.
Il est important de noter qu'une forme développable ou non-développable n'est pas liée à une application particulière ou contexte particulier de l'utilisation de l'élément.
L'élément hydrophobe est de préférence de forme non-développable.
L'élément hydrophobe est apte à recouvrir une surface, comme un mur, un plafond ou un toit.
Selon des modes de réalisation l'endroit visible est susceptible de présenter un relief avec un aspect décoratif.
En outre, l'endroit visible de l'élément hydrophobe peut présenter des aspects visuels variés constituant des objets et formes de décoration, comme des reliefs aux formes multiples susceptibles de recouvrir au moins une partie de la surface d'un mur, d'un plafond ou d'un toit.
Selon des modes de réalisation, l'élément hydrophobe est adapté pour résister à des contraintes climatiques telles que le soleil, le vent, la pluie, la neige, etc. Cet aspect est très avantageux pour le recouvrement d'une surface au contact de l'extérieur telle qu'une toiture. De manière générale, l'élément hydrophobe ne contient aucun bitume ou produit assimilé.
Selon une caractéristique, l'élément hydrophobe est obtenu selon le procédé décrit précédemment.
De manière avantageuse, le taux d'imprégnation de liant est compris entre 30 et 60%, ou 40 et 55%, et de préférence entre 45 et 50% en fonction de l'épaisseur et la densité de l'élément.
Le taux d'imprégnation du liant est défini comme étant la quantité de liant divisé par la quantité d'élément séché et densifié obtenu à l'étape c) plus la quantité de liant.
De manière avantageuse, le taux de matières, synthétiques ou issues des ressources durablement renouvelables déposé en enduction lors de l'étape e) représente moins de 10 % de la quantité totale des matières utilisées pour réaliser l'élément hydrophobe.
L'invention se rapporte encore à l'utilisation d'un élément hydrophobe de recouvrement pour le recouvrement d'au moins une partie d'une surface au contact de l'extérieur, telle qu'une toiture ou un bardage.
L'invention se rapporte encore à l'utilisation d'un élément hydrophobe de recouvrement comme objet de décoration choisi notamment dans le groupe comprenant les frises, les plaintes, les moulures, les panneaux décoratifs.
Dans des modes de réalisation, l'élément hydrophobe peut aussi être utilisé pour camoufler des câbles ou des dispositifs d'alarmes ou de sécurités, comme des capteurs utiles en cas d'effraction ou d'incendie. A cet effet, il peut comprendre outre les reliefs sur l'endroit, des logements tant au niveau de l'endroit que de son envers.
L'élément hydrophobe peut donc être utilisé en tant qu'élément de recouvrement d'une toiture, d'un mur, d'un portique par exemple.
A titre d'exemple, l'élément se pose sur une charpente avec une pente d'au moins 12° en espaçant des tasseaux de 480 mm de telle sorte que chaque élément hydrophobe est porté par trois tasseaux (un à chaque extrémité et un au centre de l'élément hydrophobe). La fixation de l'élément hydrophobe est réalisée avec des clous, tels que des clous à tête plastique, ou des vis tels que des vis à tête plastique. Avantageusement, ceux sont des clous ou vis à têtes surmoulées.
Plusieurs éléments hydrophobes sont positionnés sur une charpente de telle façon qu'ils assurent l'étanchéité de la toiture.
De manière avantageuse, on alterne entre un élément hydrophobe entier et un demi-élément hydrophobe, de telle façon qu'ils soient placés en quinconce.
L'élément hydrophobe selon l'invention peut se présenter sous différentes formes ayant une hauteur de relief allant de quelques millimètres jusqu'à 20 centimètres et dont l'épaisseur peut être adaptée en fonction de son exposition à un risque de sollicitation. L'épaisseur peut varier par exemple de 0,5 à 6mm et la hauteur du relief de 1 à 200 mm.
A titre d'exemple, un élément hydrophobe destinée à être appliqué sur un plafond aura une épaisseur par exemple de 1 mm alors qu'un élément hydrophobe appliqué sur un mur et exposé à du passage et à des chocs ponctuels aura une épaisseur plus élevée par exemple de 3 mm. Les dimensions de l'élément hydrophobe dépendent de son application. Dans le cas d'une frise ou d'une moulure, il peut être de forme circulaire avec un diamètre allant de quelques millimètres à par exemple 600 mm ou de forme rectiligne avec une longueur de quelques millimètres à par exemple 1000 mm et une largeur de quelques millimètres à par exemple 600 mm. Dans le cas d'une frise ou d'un panneau décoratif, il peut être de différentes formes mais préférentiellement rectangulaire et par exemple de dimension 600 x 1000 mm. Dans ce cas il peut recouvrir la totalité d'un mur, chaque élément étant posé bord à bord.
L'élément hydrophobe peut être appliqué sur la surface avec un adhésif double face ou avec une colle à enduire sur l'envers de l'élément ou sur la surface à couvrir. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description qui suit à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes dans lesquelles :
La figure 1 est une vue schématique de face illustrant les étapes a) et b) du procédé de l'invention,
- La figure 2 est une vue schématique de face d'un moule de formage utilisé lors de l'étape b) du procédé de l'invention,
Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques illustrant des variantes de l'étape b) du procédé de l'invention,
La figure 5 est une vue schématique de dessus illustrant l'étape c) du procédé de l'invention,
La figure 6a est une vue schématique de face d'un moule de pressage utilisé lors de l'étape c) du procédé de l'invention,
La figure 6b est une vue schématique de dessus du moule de la figure 6a.
- La figure 7 est une vue schématique en perspective de dessus d'un exemple d'un élément hydrophobe de couverture de toiture,
La figure 8 est une vue schématique de face d'une variante de la figure 7.
La figure 9 représente un exemple d'un élément hydrophobe de recouvrement de mur vue du dessus.
La figure 10 représente un mur en cours de couverture par des éléments hydrophobe de la figure 9.
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE
L'INVENTION
Dans la suite de la description, les termes « horizontal », « vertical », « transversal » et « longitudinal », s'entendent en qualifiant des éléments reposant de manière fixe parallèlement au sol.
Le procédé de l'invention comporte les étapes suivantes :
a) Préparation d'un mélange d'eau et de matière organique issue des ressources durablement renouvelables,
b) Moulage du mélange préparé à l'étape a) pour obtenir un élément moulé, c) Séchage et densification de l'élément moulé obtenu à l'étape b) pour obtenir un élément séché et densifié,
d) Imprégnation à cœur de l'élément séché et densifié obtenu à l'étape c) dans un liant composé de matières organiques issues des ressources durablement renouvelables.
Le procédé de l'invention permet d'obtenir un élément hydrophobe.
Les étapes a) et b) de préparation d'un mélange M d'eau et de fibres de cellulose, et de moulage dudit mélange sont illustrées sur la figure 1 .
Un mélange M d'eau et de 1 à 20% de fibres de cellulose est préparé dans une cuve 1 à une température comprise entre 10 et 75°C et de préférence entre 35 et 45°C.
Un moule, dit de formage 2 (représenté plus en détail sur la figure 2) est ensuite plongé, sous vide, dans la cuve 1 contenant le mélange M, de sorte qu'une partie P du mélange M soit transférée sur ledit moule.
Le moule de formage 2 est disposé sur un tambour ou arbre 3 à quatre faces 3A, 3B, 3C, 3D, chacune comportant un moule 2.
Le tambour 3 effectue alors successivement des rotations de 90° autour d'un axe central X de façon à ce que chaque moule de chaque face 3A, 3B, 3C, 3D soit plongé dans la cuve 1 contenant le mélange M.
La vitesse de rotation du tambour 3 est de l'ordre de 1 ,5 à 30 tours/min.
La partie P du mélange M transférée à la surface de chaque moule 2 est alors moulée sous vide, de sorte à obtenir un élément moulé E.
L'élément moulé E est ensuite transféré à la surface d'un contre-moule de transfert 4, sous vide, disposé sur un plateau 40 au-dessus du tambour 3.
Cette étape de transfert de l'élément moulé E est possible grâce à la création d'une surpression (arrêt du vide) dans le moule 2 comportant l'élément moulé E, et d'une dépression (vide) dans le contre-moule de transfert 4.
Plus précisément, l'étape de moulage consiste à :
Plonger la face 3A du tambour 3, comportant un moule 2, dans la cuve 1 comportant le mélange M, de sorte à transférer une partie P du mélange M à la surface du moule 2, grâce à une première rotation du tambour 3 de 90° dans le sens horaire, selon la flèche F1 , Après un temps compris entre 0,5 et 10 secondes, effectuer une deuxième rotation du tambour 3 de 90° dans le sens horaire, selon la flèche F1 , de sorte que la face 3A soit située perpendiculairement à la cuve 1 , en dehors de ladite cuve,
- Appliquer une toile, dite toile de moulage 5, sur la partie P du mélange M, pendant un temps compris entre 0,5 et 10 secondes, afin d'augmenter l'effet de succion au niveau du moule 2 et obtenir l'élément moulé E, ladite toile effectuant un mouvement de translation horizontal en direction du moule 2 dans le sens de la flèche f,
- Effectuer une troisième rotation du tambour 3 de 90° dans le sens horaire, selon la flèche F1 , de sorte que la face 3A, et l'élément moulé E, soit située parallèlement au contre-moule de transfert 4,
Abaisser le contre-moule de transfert 4 sur l'élément moulé E, selon la flèche F2,
- Créer une dépression dans le moule 2 et remonter le contre-moule de transfert 4 de sorte que l'élément moulé E soit disposé à la surface dudit contre-moule.
Ainsi, le moule 2 de la face 3A est vide.
Une quatrième rotation du tambour 3 de 90° dans le sens horaire permet de positionner la face 3A perpendiculairement à la cuve 1 , puis les étapes décrites ci-dessus sont répétées de sorte à mouler plusieurs éléments E.
Le vide créé à l'intérieur du moule 2 permet de maintenir la partie P du mélange M à la surface du moule 2.
Lorsque le contre-moule de transfert 4 est abaissé contre le moule 2, l'élément moulé E est lissé et densifié.
La figure 2 montre que chaque moule 2 comporte des orifices 20 et est tapissé d'une toile, dite toile de fond 21 , métallique.
Les orifices 20 ont une épaisseur comprise entre 3 et 10 mm.
La toile de fond 21 comporte des mailles de taille inférieure aux orifices 20.
Dans un deuxième mode de réalisation, illustré sur la figure 3, un moule 2 est plongé, sous vide, dans la cuve 1 comportant le mélange M, puis le moule 2, comportant une partie P du mélange M, effectue un mouvement de translation vertical selon la flèche F'1 pour sortir le moule 2 de la cuve 1 .
Ensuite le moule 2 effectue un mouvement de translation horizontal en direction d'un convoyeur à tapis (non représenté), selon la flèche F'2, jusqu'à obtention d'un élément moulé E.
L'élément moulé E est ensuite déposé sur le convoyeur à tapis (non représenté), après création d'une surpression (arrêt du vide) dans le moule 2.
Le moule 2 est suspendu à un plateau 40', par des éléments permettant son déplacement vertical et horizontal.
Le convoyeur à tapis permet de déplacer l'élément moulé E en direction d'un système de pressage 6 (figure 5).
Dans un troisième mode de réalisation illustré sur la figure 4, un moule 2 est plongé, sous vide, dans la cuve 1 comportant le mélange M, puis le moule 2 effectue un mouvement de translation vertical selon la flèche F"1 et un mouvement de rotation de 180° selon la flèche F"2, de façon à présenter l'élément moulé E face à un contre-moule de transfert 4 tel que décrit au regard de la figure 1 .
Le transfert de l'élément moulé E du moule de formage 2 au contre-moule de transfert 4 a lieu de la même manière que précédemment, dans le premier mode de réalisation.
La figure 5 montre que l'élément moulé E est transféré vers un système de pressage en carrousel 6.
Le système de pressage en carrousel 6 comporte quatre couples 7A, 7B, 7C, 7D de moule 70 (figures 6a, 6b) et contre-moule (non représenté) de pressage.
Plus précisément, l'élément moulé E est transféré dans un premier couple 7A de moule et contre-moule de pressage dans lequel le moule et le contre- moule sont mis en pression l'un contre l'autre, sous vide, les moule et contre- moule étant chauffés à une température comprise entre 160 et 280°C.
Le système de pressage en carrousel 6 réalise alors une succession de rotation de 90° dans le sens antihoraire, flèches R1 , R2, R3, R4, de sorte que chaque couple 7A, 7B, 7C, 7D puisse accueillir un élément moulé E. Lorsque le couple 7A a effectué trois rotations de 90°, on obtient un élément séché et densifié S.
Le moule et le contre-moule du couple 7A s'écartent l'un de l'autre et l'élément séché et densifié S est transféré vers l'étape d'imprégnation (non représentée).
Comme le montre les figures 6a et 6b, chaque moule 70 de pressage comporte des orifices 72 de taille de préférence entre 3 et 10 mm.
Ces orifices 72 sont obturés par des buses 73 à fentes ou à trous.
Chaque contre-moule présente également des orifices et des buses.
Dans le contexte de la construction, l'invention sera plus particulièrement décrite au regard d'un élément hydrophobe de couverture pour toiture, ou un élément hydrophobe de couverture de toiture, sans se limiter à une telle application.
Par « élément de couverture pour toiture » on entend un élément apte à recouvrir au moins une partie de la surface d'une toiture.
Dans la suite de la description, le terme « élément de couverture de toiture » désignera aussi bien les éléments principaux de couverture pour toiture, tels que les plaques ou tuiles, que les accessoires, tels que des faîtière, solin ou encore rive.
La figure 7 présente exemple d'un élément hydrophobe H obtenu suite à l'étape d'imprégnation (non représentée).
L'élément hydrophobe H est destiné à une application en toiture.
Il se présente sous la forme d'une plaque ondulée, avec un endroit 1 1 visible et un envers opposé. La plaque est sensiblement parallélépipédique, de longueur « L » égale à 1020 mm, de largeur « W » égale à 665 mm, d'épaisseur « T » égale à 2,5 mm et de forme non développable.
Dans sa longueur « L », il comporte six rangées de cinq tuiles 8. Les tuiles 8 étant parallèles entre elles, et la direction longitudinale d'une tuile 8 étant identique à la direction longitudinal de l'élément hydrophobe H.
Chaque rangée de tuile 8 est séparée par un ressaut 9 et les tuiles 8 d'une même rangée sont reliées entre elles par une rainure 10.
Chaque tuile 8 est de longueur « L' » de 160 mm. La figure 8 présente une variante H' de l'élément hydrophobe H de la figure 7.
Dans cette variante, l'élément hydrophobe H' est destiné à être utilisé en tant que faitière ou accessoire de faîtage.
Sa direction longitudinale se compose de quatre tuiles 8 emboîtées longitudinalement.
La figure 9 représente un autre exemple d'un élément hydrophobe H" de recouvrement, avec largeur « W" » longueur « L" » et épaisseur « T" », vu du dessus. L'élément hydrophobe H" comprend un endroit 1 1 visible comportant un relief 12 constitué d'une forme en fuseau répétée six fois.
La figure 10 représente la pose d'éléments hydrophobe H" sur une surface 13 constituée par un mur. Les éléments hydrophobes H" sont ceux représentés à la figure 9. Plusieurs éléments hydrophobes H" sont déjà posés sur le mur 13 par exemple à l'aide de colle. Les flèches p1 et p2 sur la figure 10 indiquent le sens de pose pour finir de recouvrir entièrement le mur 13.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de fabrication d'un élément hydrophobe (H, H', H", 8) de recouvrement, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a) Préparation d'un mélange (M) d'eau et de matière organique issue de ressources durablement renouvelables,
b) Moulage du mélange (M) préparé à l'étape a) pour obtenir un élément moulé (E),
c) Séchage et densification de l'élément moulé (E) obtenu à l'étape b) pour obtenir un élément séché et densifié (S),
d) Imprégnation à cœur de l'élément séché et densifié (S) obtenu à l'étape c), dans un liant composé de matières organiques issues des ressources durablement renouvelables pour obtenir un élément hydrophobe de recouvrement.
Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'étape c) de séchage et densification est réalisée par un système de pressage (6) comportant au moins un couple (7A, 7B, 7C, 7D) de moule (70) et contre- moule de pressage.
Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le couple (7A, 7B, 7C, 7D) de moule (70) et contre-moule est mis en dépression, en étant chauffé, et le moule (70) et le contre-moule sont pressés l'un contre l'autre.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que le système de pressage 6 comporte plusieurs couples (7A, 7B, 7C, 7D) de moule (70) et contre-moule de pressage, les couples (7A, 7B, 7C, 7D) étant disposés en cercle et aptes à se déplacer par rotation dudit cercle.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape c) comprend un séchage complémentaire dans un four à air chaud ou à infrarouge ou à micro-ondes ou à haute fréquence.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liant est constitué d'une matière organique, issu des ressources durablement renouvelables, sous forme liquide entre 20 et 150°C ou d'un mélange de matières organiques issues des ressources durablement renouvelables, le mélange étant sous forme liquide entre 20 et 150°C.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liant est un liant végétal composé de dérivés du Tall-oil, tel que le Tall-oil pitch.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape e) supplémentaire, consistant à enduire l'élément hydrophobe (H, H', H", 8) obtenu à l'étape d) d'un revêtement.
9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le revêtement est une ou plusieurs couche(s) d'une matière de finition, comme une peinture, choisie dans le groupe comprenant des matières à base de pigments minéraux et de charges minérales, de pigments organiques biosourcés issus des ressources durablement renouvelables, des matières à base de résines végétales issues de la biomasse, des matières à base de résines synthétiques.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on effectue un traitement ignifuge et/ou hydrophobe à l'étape a) et/ou lors de l'étape e).
11. Élément hydrophobe (H, H', H", 8) de recouvrement d'au moins une partie d'une surface (13), comme un mur et/ou un plafond et/ou une surface au contact de l'extérieur, ledit élément étant de forme développable ou non- développable et comprenant un envers venant en contact avec ladite surface et un endroit visible (1 1 ), caractérisé en ce qu'il comporte plus de 90 %, et de préférence plus de 99%, de matière organique issue de ressources durablement renouvelables.
12. Elément hydrophobe selon la revendication précédente, dont l'endroit visible (1 1 ) est susceptible de présenter un relief (12) avec un aspect décoratif. 13. Utilisation de l'élément hydrophobe (H, H', 8) de recouvrement selon l'une quelconque des revendications 1 1 -12, ou préparé selon l'une quelconque des revendications 1 -10, pour le recouvrement d'au moins une partie d'une surface au contact de l'extérieur, telle qu'une toiture ou un bardage. 14. Utilisation d'un élément hydrophobe (H") de recouvrement selon l'une quelconque des revendications 1 1 -12, ou préparé selon l'une quelconque des revendications 1 -10, comme objet de décoration choisi notamment dans le groupe comprenant les frises, les plaintes, les moulures, les panneaux décoratifs.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2587897B (en) * 2020-07-23 2022-03-09 Sundeala Ltd A method of production
FR3117059B1 (fr) * 2020-12-08 2023-03-31 Dreuille Jean De Procede de fabrication d’un objet en contreplaqué

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2215245A (en) * 1935-07-03 1940-09-17 United States Gypsum Co High-strength compressed fiber product
US2342611A (en) * 1940-11-18 1944-02-22 United States Gypsum Co Cellulosic product
FR1031671A (fr) * 1949-11-25 1953-06-25 Plaque dure pour constructions et procédé pour la fabrication de telles plaques
DE4406639A1 (de) * 1994-03-01 1995-09-21 Caspari Klaus J Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus cellulosehaltigem, pflanzlichem Material und deren Verwendung
US6345481B1 (en) * 1997-11-25 2002-02-12 Premark Rwp Holdings, Inc. Article with interlocking edges and covering product prepared therefrom
US8293072B2 (en) * 2009-01-28 2012-10-23 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Belt-creped, variable local basis weight absorbent sheet prepared with perforated polymeric belt
JP4354421B2 (ja) * 2004-10-12 2009-10-28 トヨタ紡織株式会社 繊維成形体の製造方法
GB0425691D0 (en) * 2004-11-23 2004-12-22 Hepworth David G Improved biocomposite material
RU2331532C2 (ru) * 2006-04-28 2008-08-20 Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Водоотталкивающий элемент и способ получения гидрофобного покрытия
EP2283190B1 (fr) * 2008-03-28 2020-11-11 Noble Environmental Technologies Corporation Panneaux usines de fibres moulees, procedes de realisation de ceux-ci et produits fabriques a partir de ces panneaux
JP5638841B2 (ja) * 2010-06-01 2014-12-10 株式会社ダイフレックス コンクリート片及びタイルの剥落防止用一成分型ポリウレタン樹脂組成物及びこれを用いたコンクリート片及びタイルの剥落を防止する方法
FR2969671B1 (fr) * 2010-12-22 2012-12-28 Onduline Sa Procede de realisation d'un element de couverture de toiture en fibres vegetales moulees sous presse et impregne de bitume, element notamment de faitage, solin, costiere, aretier.
FR2987718B1 (fr) * 2012-03-07 2014-03-14 Fertil Installation de sechage de pot biodegradable, installation de fabrication et procede de fabrication associe, et pot biodegradable obtenu selon l'invention

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