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Chapitre I : Matériaux Composites

5. Les panneaux de bois

5.1. Classifications des panneaux de bois suivant la taille de renfort

Suivant la taille des particules, on distingue les panneaux de particules, les panneaux de copeaux, les panneaux de fibres, Les panneaux MDF, les panneaux de lamelles minces et longues et les contre plaqués (figure 1.9).

5.1.1. Les panneaux de particules

Les panneaux de particules sont fabriqués à partir de particules de bois provenant de l’industrie de la première transformation du bois (copeaux, sciures). Ces derniers sont séchés à l'air chaud, débarrassés des éventuels corps étrangers (particules métalliques ou minérales) avant d'être triés en deux catégories, les plus gros servent à composer l'âme du panneau et les plus fins sont destinés à composer les faces pour lui donner un aspect lisse. Les lamelles sont ensuite encollées avec des résines liquides, dont la composition varie en fonction de la classe du panneau souhaité.

24 Plusieurs types de conformations existent :

- Mono-couche homogène - Trois couches

- Multicouches

Une fois pressés et collés, les panneaux sont découpés aux formats et poncés. Après quelques jours de stabilisation et de refroidissement, les panneaux sont acheminés vers les points de vente ou en usine pour y être transformés ou revêtus de mélamine de PVC ou de placage bois pour l'industrie du meuble. L’épaisseur des panneaux varie entre 3 et 70 millimètres.

5.1.2. Panneaux de coupeaux ou d’agglomérés

Les panneaux de copeaux ou d'aggloméré sont fait avec des copeaux de bois, le tout pressé avec de la colle. Ils permettent d'utiliser les restes de bois qui ne peut pas être utilisé pour faire des planches, ou qui ne convient pas à la confection de contreplaqué. C'est une façon de minimiser l'impact des scieries sur l'environnement. Ils sont utilisés, en remplacement du contreplaqué, car ils sont plus économiques. Les panneaux de coupeaux sont beaucoup utilisés comme recouvrement de toiture, des murs... qui seront recouverts d'un revêtement. Le bois de coupeaux n'est pas résistant à l'eau.

5.1.3. Les panneaux de fibres

Les panneaux de fibres sont fabriqués par procédé "humide". Ce dernier permet, grâce aux propriétés adhésives naturelles des fibres de bois en présence d’eau, la cohésion sans colle des fibres. Les fibres de bois sont placées en solution dans de l'eau pour former une pâte. La pâte est disposée sur une toile métallique pour y être essorée et séchée par aspiration de l'eau.

Les panneaux isolants (dits tendres) sont simplement séchés (environ 8 %) puis découpés. Les panneaux dits mi-durs et durs sont obtenus par un pressage à chaud qui polymérise la lignine du bois. Concernant les panneaux destinés à être en milieux humides, un additif asphalté (les fibres sont imprégnées de bitume) est ajouté à la composition des panneaux. Les panneaux de fibres durs se caractérisent par une masse volumique élevée, alors que les panneaux tendres sont très légers, ils sont principalement utilisés comme isolant.

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5.1.4. Les panneaux MDF (Medium Density Fiberboard)

Contrairement aux panneaux de fibre, les panneaux MDF (Medium Density Fiberboard) sont fabriqués par procédé "à sec". Dans ce procédé, la cohésion du panneau est obtenue par collage des fibres avec des résines thermodurcissables. Les billons de bois sont écorcés puis fragmentés en plaquettes qui sont ensuite triées, dépoussiérées et lavées. Les plaquettes sont ensuite défibrées sous l'action conjuguée de la vapeur, qui ramollit le bois, et d'un passage entre deux disques en rotation et en pression, qui séparent les fibres du bois.

L'encollage des fibres est effectué par pulvérisation de la colle sous haute pression. Les fibres saturées d'humidité et de colle passent ensuite à grande vitesse dans un long séchoir tubulaire pour ramener leur humidité à environ 10 %. La norme consiste à disposer les fibres sur un tapis pour former un matelas dont l'épaisseur est de 15 à 20 fois supérieure à celle du produit final. Tout comme les panneaux de fibre, la destination première des panneaux MDF est la fabrication de mobiliers d’intérieur. De plus, les panneaux MDF peuvent être utilisés comme revêtement de sols. Tout comme les panneaux de fibre, la destination première des panneaux MDF est la fabrication de mobiliers d’intérieur. De plus, les panneaux MDF peuvent être utilisés comme revêtement de sols.

5.1.5. Panneau à lamelles orientées OSB (Oriented Strand Board )

La fabrication de l'OSB utilise exclusivement du bois frais de coupe. Alors qu'en Amérique du Nord, c'est le Tremble ou Aspen (sorte de Peuplier) qui est utilisé le plus fréquemment, en Europe, ce sont les résineux qui sont le plus souvent employés. Les billes de bois sont le plus souvent découpées en billons de plus petites dimensions, qui sont écorcés avant d'être tranchés en fines lamelles de 0,6 à 0,8 mm d'épaisseur. Les lamelles sont ensuite séchées à l'air chaud puis triées en deux catégories : les plus fines servent à composer l'âme du panneau et lui donnent sa cohésion, tandis que les plus larges sont destinées à composer les faces pour lui donner ses caractéristiques mécaniques. Les lamelles sont ensuite encollées avec des résines liquides dont la composition varie en fonction de la classe du panneau souhaité. La création du panneau consiste à disposer les lamelles en trois couches croisées pour former un matelas qui est ensuite pressé à chaud. Les panneaux OSB ne peuvent être utilisés en milieu humide confiné ou en exposition directe aux intempéries. Pour certaines utilisations, les panneaux OSB peuvent subir un traitement pendant leur fabrication :

- Traitement fongicide, insecticide et anti-termite

26 - Ignifugation pour les utilisations en ERP (Etablissements Recevant du Public)

L’utilisation des panneaux OSB est variée. En effet, dans les milieux secs il est employé pour l’agencement d’intérieur (cloisons, planchers, étagères, meubles…). Dans les milieux humides il est employé comme support de couverture et sous une toiture. Ces panneaux ne doivent être en aucun cas exposés aux intempéries sous peine d’une détérioration rapide.

5.1.6. Les contreplaqués

Le contreplaqué est composé de feuilles de placage disposées en plis superposés et collés dont le sens du fil du bois est croisé. Les feuilles de bois sont obtenues par déroulage ou tranchage de billes de bois. L'épaisseur des feuilles de placage est généralement comprise entre 0,8 et 4 millimètres. Les plis sont systématiquement disposés de part et d'autre d'un pli central appelé âme. L'épaisseur d'un panneau est donc fonction du nombre de plis et de l'épaisseur des feuilles de placage qui le compose.

Figure 1.9 : panneaux de bois : (a) panneaux de particules, (b) panneaux de coupeaux, (c) panneaux MDF, (d) panneaux OSB, (e) contreplaqué