La présente invention se rapporte à un procédé industriel de fabrication de parcel les élémentai¬ res stabil isées à partir de déchets l igno-cel lulosiques, en particul ier de bois et produit ainsi obtenu. On a cherché et on continue à le faire avec plus- ou moins de succès, à incorporer des matières ligno-cellulosiques et en particul ier des déchets de bois aux matériaux de construction et notamment aux ciments et bétons. On prépare un mélange homogène à parti de ciment et de matières classiques en bâtiment, auquel on incorpore des déchets li no-cel lulosiques bruts ou traités en présentations physiques les plus diverses, onction des qualités et des propriétés du produit à obtenir.

Pour accélérer la prise du ciment on ajoute en proportion variable du chlorure de calcium ou autre sel équivalent. Cet adjuvant s'avère bien connu en bâtiment et d'usage presque universel notamment dans les centrales de production du béton. Il contribue à l'obtention d'un mélange homogène et à une intime li ison entre les matières l igno-cel lulosiques et le ciment pour former un produit compact et solide.

Le soin particul ier apporté dans la fabrica- t ion de ces produits ne permet pas d'échapper à divers inconvénients ultérieurs de comportement de ce type de produits, l iés à là structure même des matières l i no-cel lulosiques qui ne perdent pas complètement leurs propriétés de variations dimensionne M es et gl issement de structures, sources de fissuration.

Or, chacun sait qu'en bâtiment, la stabi l ité et le caractère inerte du matériau sont des qual ités essentiel les, hautement recherchées et appréciées.

Mal eureusement, les produits décrits ci-dessus et objets de nombreux brevets ne correspondent pas aux attentes des professionnels du bâtiment

ne présentent pas toutes les .garanties de tenue dans le temps.

En fait, ces produits, parfaitement connus et largement disponibles sur un plan commercial, ne sont que d'un usage l imité car leurs propriétés de départ, isolation thermique, résistance mécanique, isolation phonique se dégradent dans le temps.

Le produit selon l'invention diffère large¬ ment de ces produits antérieurs car il s'agit d'une véritable matière première à uti l iser directement en rempl issage normal ou compacté ou bien moulé. Cette matière première peut entrer en tant que composant dans les mélanges ut i I ises en bâtiment : béton, mor¬ tier... et les produits se i-oeuvres tels que les blocs de construction agglomérés composites, parois, panneaux de cloisonnement, de bardage...

Les principales qualités et propriétés sont énoncées comme suit :

. Il s'agit d'un produit stable et inerte présentant toutes les qualités du bois recherchées et appréciées en bâtiment. Son procédé de fabrication consiste à dévital iser et a stabi l iser dimensionneI- lement et chimiquement le bois, tout en gardant ses qual ités propres.

. I l s'agit d'un produit résistant au feu. De façon tout à fait surprenante, ce produit formé de bois traité, résiste au feu. il peut être employé en couches protect ices et en panneaux ig ifuges.

^" . M s'agit d'un produit chimiquement neutre qui n'attaque pas les bétons et mortiers à la manière des additifs employés actuel lement. Son Ph voisin de 7 en fait un composant inactif.

Par ai l leurs, ce produit montre une grande universal ité d'appl ications. Le domaine d'uti l isations s'avère particul ièrement étendu.

En effet, outre ses multiples usages en bâtiment comme isolant thermique, élément ou revêtement pare-feu, accumulateur de chaleur, absorbant d'humidité, i l s'avère d'une grande uti l ité dans l'amél ioration des substrats de culture, notamment en sols lourds et peu perméables, i l augmente sensiblement le rendement dans le cas de cultures hydropon i ques.

M retient l'eau et aère les sols, et avorise ainsi le métabol isme des végétaux.

Par ai I leurs, i I couvre toutes les appI ica- tions classiques du bois et des déchets de bois en tant que matière première dans la confection de panneaux et de blocs préfabriqués.

En da I Ies ou en revêtement continu, i I constitue un habi l lage de sol idéal : pistes, courts de tenn i s... Sa stabi l ité dimens ionne I I e lui permet de couvrir les appl ications mécaniques les plus diver¬ ses.

Le produit selon l' invention remédie aux inconvénients classiques des mélanges a base de bois et de ciment connus en bâtiment mais délaissés actuel le¬ ment pour des matières plus traditionnel les.

A cet effet, l'invention se rapporte à un procédé de fabrication industriel le de parcel les élémentaires stabi l isées a partir de déchets I igno- cel lulosiques, notamment de déchets de bois, caractéri¬ sé par une action mécanique préalable de cal ibrage par découpage et écrasement suivie d'un traitement thermique de stéri l isation par passage dans la flamme d'un brûleur et le long d'un four rotatif. Le procédé est achevé par un traitement chimique d'imprégnation-

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absorption par une solution d'un sel de calcium, suivi par la pulvérisa ion d'une solution d'un sil icate avec incorporation éventuel le de colorant noir lors de la dernière phase.

Comme déjà indiqué ci-dessus, les nombreuses qual ités et propriétés de ce produit isolant thermique et phonique, stable, i putrescible, ininflammable et léger, lui ouvrent de multiples possibi l ités d'appl i¬ cations dont on indiquera ci-après quelques exemples

. Isolation de rempl issage en bâtiment et appl ications industriel les. . Isolation par l'extérieur des maisons et bâtiments. • Absorbeur pour capteurs solaires et accumulation de calories pour chauffe- eau. . Appl ications en bâtiment : matière premiè¬ re entrant dans la fabrication de bétons et mortiers légers, élastiques, clouables.

. Isolation thermique et phonique et absor¬ beur hygroscop ique. . Matière première à mélanger aux l iants hydrauliques divers ainsi qu'à toutes les résines synthétiques pour la .réal isa¬ tion d'une agglomération de granulats sous les formes les plus diverses. . Isolation au feu, par exemple en sous- face des hourdis. . Appl ications dans le secteur agricole et horticole en tant que substrat de culture apportant la régulation de la température et de l'hygrométrie et une amél ioration de l'oxygénation. Par ailleurs, son procédé de fabrication s'avère particul ièrement conforme aux souhaits actuels

de notre économie industriel le : uti l isation de déchets et faible consommation énergétique de mise en oeuvre et de traitement.

D'autres caractéristiques et avantages sont consignés dans la description ci-après effectuée sur deux variantes de base du procédé selon l'invention. On décrira le procédé selon l'invention en prenant comme exemple de matière première des déchets de bois de dimensions suffisamment importantes pour nécessiter une réduction mécanique, tels que branchages, perches de dél ignure ou d'éclaircie, rémanants fores¬ tiers, branches, cîmes, déchets de scieries...

La description ci -après concerne une instal lation d'une capacité de 250 m3/jour. I l est bien entendu que certaines variations et adaptations seront nécessaires lors d'une augmentation de capacité. Le bois, son écorce et son aubier subissent un premier traitement mécanique par une découpeuse de scierie à couteaux qui a pour but de former des plaquettes de dimensions approximatives égales à 10 x 20 x 5 mm. Ces plaquettes sont ensuite admises dans un concasseur a marteaux dont les deux disques porteurs des marteaux tournent dans le même sens à une vitesse de l'ordre de 3000 tr/mn. Ce concasseur ré l ise le martelage et le défibrage mécanique nécessaires. Le cal ibrage des morceaux sortant est réal isé à l' ide des gri l les de réception du produit qui est évacué par aspiration ou tout autre moyen vers un four rotatif pour y subir un traitement thermique. Les dimensions des fragments ou parcel les élémentaires résultant varient légèrement en fonction de l'appl ication visée : industrie, isola¬ tion thermique, agriculture, horticulture...

Les fines, c'est-à-dire les poussières et les particules de trop faible cal ibre sont récupérées à la sortie du concasseur.

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Le bois écrasé et défibré se présente sous la forme de parcel les al longées dans le sens des fibres. Sien entendu, toutes autres formes restent possibles dans le cadre d'appl ications particul ières. Les dimensions de ces parcel les élémentaires sont variables entre :

. 1-10 mm en longueur et en largeur . 1- 5 mm en hauteur.

Selon le type d'appl icat ion, on préférera les dimensions approximatives suivantes :

. Industrie et bâtiment : isolation accu uiation 5-10 mm en longueur 1- 4 mm en largeur 2- 5 mm en hauteur

. Substrat de culture : 5-10 mm en longueur 1— 3 mm en largeur 1- 4 mm en hauteur. 1) Traitement thermique :

Le bois ainsi divisé est projeté devant la flamme du brûleur dans un four rotatif l inéaire qu'i l traverse pendant trois minutes environ à tempéra¬ ture décroissante. Admis devant la flamme, les morceaux de bois sont projetés le long du four à l'entrée d'une vis d'Archimède qui les ache ine à vitesse lente vers la sortie du four pendant que la température décroît lentement. A titre indicatif, la température à l'entrée du four se situe entre 700-800° C et s'abaisse jusqu'aux environs de 75° C. La vitesse de progression dans le four est de 3 mètres/ inute pour un br leur à mazout ou à gaz d'une puissance de 100.000 Kca I/h .

Dans le cas d'une appl ication en substrat de culture, le passage dans le four est porté à cinq minutes au lieu de trois.

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Le traitement thermique et flambage produit la dégazéification du bois, I 'autocombust ion des résines sans calcinât ion et la coagulation des tanins et des phénols, et, d'une manière générale, la stéri l isation la disti l lation partiel le et l'expansion de la matière. Lors de I 'autocombust i on, la vapeur d'eau et les alcools font éclater les fibres.

Au cours de ce traitement, sont él iminés, en particul ier, les mousses, les lichens et les parasi- tes de toutes sortes. Les morceaux de bois sortent parfaitement stéri l isés.

Ce traitement a également pour but d'ouvrir les pores du bois, en vue de sa préparation au traite¬ ment ultérieur, au cours duquel i l doit s'imprégner entièrement, à la manière d'une éponge ou d'une mousse synthétique a structure microcel lulaire ouverte.

Les morceaux de bo i s sortant du four à une température de 75° C environ subissent un cal ibrage intermédiaire d'élimination des fines dans un sépara- teur, en vue d'él iminer les particules de plus faible cal ibre générées au cours du traitement thermique. Les fines, c'est-à-dire les particules d'une section comprise entre 0 et 1 mm2 sont récupérées par exemple par gravité à l'aide d'un fi ltre à poussière et acheminées vers le brûleur où el les sont uti l isées en tant que combustible. 2) Tra itement d' imprégnât ion-absorpt ion-précipitat ion : a) mprégnation négative par une solution d'un sel de calcium. Le produit est acheminé ensuite à tempéra¬ ture ambiante et admis dans un malaxeur l inéaire à vis, où i l subit une imprégna¬ ion négative par un premier arrosage d'une solution d'un sel de calcium, de préférence le chlorure de calcium,

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en concentration égale à 50 kg de sel pur par m3 d'eau, soit une concentration en poids de 5 %•

La valeur de cette concentration peut 5 varier dans les limites de 2 à 10 en fonction des applications envisagées et de la nature du bois.

Par exemple, pour une application d'isola¬ tion, la concentration pourra augmenter 10 selon de degré de résistance au feu souhaité.

L'arrosage est effectué a température ambiante en quantité comp ise entre

2 et 10 en volume de produit traité, 15 mais de préférence 5 % jusqu'à pénétra¬ tion et absorption complètes, ceci à une température de solution égale à l'ambiante, soit 10-30° C sur un produit dont la température est comprise entre

20 30° C et 60° C, de préférence à une température de 40° C qui est égale à celle atteinte par son che inement à la température ambiante et par la pulvérisation dès | _a sortie du four.

25 Cet arrosage ou pulvérisation s'effectue en continu au cours du malaxage jusqu'à saturation pendant la progression le long du malaxeur par l'intermédiaire d'une rampe de pulvé isation haute

30 disposée le long du malaxeur.

La vitesse de rotation de la vis est réglée pour que le produit avance dans le malaxeur à une vitesse d'environ

3 m/mn. On estime qu'au bout d'une 35 durée de 2 à 5 minutes la saturation est atteinte.

Cette première imprégnation effectuée à chaud, di late complètement les pores du bois déjà ouverts par le traitement mécanique et nettoyés par le traitement 5 thermique. L'ouverture complète des pores permettra au traitement ultérieur de .se faire parfaitement au coeur même du bois, b) imprégnation positive par une solution 10 d'un si l icate et précipitation :

On fait agir ensuite, dans le même malaxeur, dès son entrée dans la deuxième partie l inéaire du malaxeur une solution d'un si l icate d'un métal alcal in de 15 même concentration, par pulvé isation à température ambiante, à l'aide d'une rampe supérieure en quantité, comprise entre 2 et 15 % en volume, mais de préférence 10 % . 20 Les sels retenus pour ce traitement sont le si l icate de sodium ou le si l icate de potassium en concentration comprise entre 2 et 15 % en poids, mais de préfé¬ rence 10 % . Le sel choisi dépend de 25 l'appl ication visée.

La réaction s'effectue également sur un produit chaud à température comprise entre 30 et 60° C mais de préférence 50° C. 30 L'arrosage s'effectue pendant la durée de transit du produit, soit environ 3 minutes. La réaction chimique s'effec¬ tue en quelques minutes. Au cours de cette réaction, i l se forme, au plus 35 profond du bois, du si l icate de calcium

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qui obture les pores et tapisse les microcavités. Cette véritable pétrifica¬ tion par ce sel dur et inaltérable réalise la dévitaI isation complète du bois et une augmentation notable de sa résistance physique et chimique. Le Ph du bois qui était, à l'origine, compris entre 4 et 5 est amené en sortie à une valeur comprise entre 6,8 et 7, c'est-à-dire égale à la neutralité.

On a formé ainsi un produit inerte, chimique¬ ment neutre qui présente toutes les qual ités physiques du bois : isolation, mais aussi, à un degré moindre, cel le de la pierre : résistance au feu. Le produit est ensuite égoutté puis séché à l'air l ibre ou à l'intérieur selon les conditions atmosphér iques.

Après un terme de stabi l isation d'environ 48 heures pendant lequel ont l ieu la fixation et le durcissement, le produit est prêt pour son conditionne¬ ment ou son chargement en vrac en vue de ses nombreu¬ ses ut i 1 i sati ons.

A titre de variante, on pourra intervertir les actions du sel de calcium et du silicate. Cette interversion aboutit à un produit plus proche du bois et de ses qual ités.

On pourra plonger le produit dans un bain colorant noir qui permet d'augmenter le rendement du pouvoir d'absorption et d'accumulation de la chaleur en atténuant les pertes au rayonnement.

La coloration du produit en noir pourra être effectuée de la façon suivante.

On fait agir une quantité réduite de si li¬ cate qui ne provoque pas la précipitation totale. Le complément est apporté dans une phase ultérieure sous la forme d'un mélange avec une teinture noire

qui précipitera avec la quantité de chlorure de calcium restant l ibre, ceci à l' extérieur de chaque parcel le élémentaire pour former une carapace de si l icate teintée en noir, mais aussi à l'intérieur.

Le si l icate joue le rôle de fixateur de la teinture du produit qu'i l rendra pratiquement indé- Iébi le.

On pourra, par exemple, faire agir le si l icate en quantité réduite de moitié et apporter l'autre moitié contenant le colorant noir en phase finaIe.

On pourra aussi intervertir les sels et incorporer la teinture noire au chlorure de calcium.

Bien que l'invention ait été décrite dans ses moindres détai ls, diverses variantes directes et modifications sans apport inventif restent possibles sans sortir du cadre de la présente invention.

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