FR3018715A1 - Procede de traitement par densification d'un materiau comprenant du bois par reaction d'esterification entre l'acide succinique et le glycerol - Google Patents

Abstract

Procédé de densification d'un matériau comprenant du bois caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : a) mise en contact d'un matériau comprenant du bois avec une solution de traitement liquide, chauffée entre 50°C et 100°C, comprenant de l'acide succinique, de l'eau et du glycérol, b) séchage dudit matériau comprenant du bois à une température inférieure à 100°C, c) traitement thermique de polymérisation du matériau comprenant du bois séché entre 100°C et 200°C.

Description

- 1 - PROCEDE DE TRAITEMENT PAR DENSIFICATION D UN MATERIAU COMPPRENANT DU BOIS PAR REACTION D 'ESTERIFICATION ENTRE L ACIDE SUCCINIQUE ET LE GLYCEROL DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un procédé de traitement chimique d'un substrat en un matériau comprenant du bois, afin d'obtenir un substrat imprégné, modifié, pourvu de propriétés déterminées, en particulier de propriétés mécaniques, physiques, chimiques que le substrat en matériau comprenant du bois, par exemple le substrat en bois ne possède pas naturellement. C'est-à-dire un procédé qui permet de remplir la porosité ouverte naturelle d'un substrat comprenant du bois. Ce traitement de remplissage permet la consolidation et la stabilisation d'un substrat comprenant du bois, modifié, pourvu de propriétés déterminées. Ce traitement de remplissage de la porosité d'un substrat en un matériau comprenant du bois pourra être appelé densification, car il provoque une augmentation de la densité du bois. Dans la présente description, on entend généralement par bois, un matériau comprenant du bois, un matériau comprenant une proportion majoritaire de bois. Par "proportion majoritaire", on entend généralement que le matériau à l'état sec comprend au moins 50% en poids de bois. De préférence, ce matériau est constitué en totalité de bois.

En d'autres termes, le procédé de l'invention vise à obtenir un matériau comprenant du bois, par exemple du bois, en vue de lui conférer des propriétés physiques afin notamment d'augmenter sa dureté et d'améliorer sa résistance mécanique. Le procédé de l'invention a aussi pour objectif de conférer au matériau comprenant du bois une meilleure stabilité dimensionnelle lorsque le bois est en contact avec une source d'humidité. Cette stabilité dimensionnelle fait que le matériau comprenant du bois, tel que le bois, se dilate moins en reprenant de l'humidité, ou subit moins de retrait lors d'un séchage, et possède une meilleure résistance vis-à-vis des attaques par des organismes vivants capables de dégrader le matériau comprenant du bois, tel que le bois, par exemple les moisissures ou les insectes xylophages. En outre, le procédé vise à rendre le bois hydrophobe. - 2 - Ainsi, dans le domaine de la préservation du bois, des revêtements constitués par des résines, des lasures, des huiles et des vernis sont généralement utilisés, souvent des revêtements à base de polyuréthane [1] [2] [3]. L'utilisation des produits mentionnés précédemment se limite à un simple traitement de surface, très superficiel, dont la pénétration dans un substrat tel que le bois est très faible, à savoir généralement inférieure à 1 mm. En raison de la grande taille de ces molécules et de leur caractère hydrophobe, il n'y a pas de pénétration effective, donc pas de densification possible du bois par le produit de traitement. Pour garantir une résistance supérieure, à savoir d'au moins dix ans pour satisfaire à la garantie décennale imposée par les normes du bâtiment, il est nécessaire de recourir à des procédés d'imprégnation du bois, dans son volume, avec des conservateurs tels que les sels de cuivre-chrome-arsenic (CCA), les créosotes et les composés organochlorés ou d'autres substances toxiques qui, malheureusement, présentent, tous des inconvénients par rapport à la santé publique et au respect de l'environnement. Le recyclage des produits en bois après de tels traitements est difficile à envisager. En outre, il est connu, pour améliorer les propriétés mécaniques intrinsèques du bois, qu'il est possible de procéder à une densification du bois en utilisant des méthodes physiques pour polymériser in-situ des matières organiques exogènes dans le bois [4-5]. Ces traitements sont réalisés en deux étapes: une première étape d'imprégnation d'une résine liquide du monomère précurseur du 30 polymère final, suivie par la polymérisation proprement dite de la résine qui peut se faire selon deux approches: - L'irradiation gamma ou l'irradiation électronique sont bien connues en tant que rayonnement ionisant pour réticuler les chaînes carbonées en générant des radicaux libres sur des 35 chaînes carbonées contenant des doubles-liaisons. - Il est possible de pré-mélanger la résine monomère avec un thermo-catalyseur (par exemple du type peroxyde) pour initier la polymérisation après une montée en température du monomère. - 3 - A l'aide de ces procédés de densification, on introduit dans la porosité naturelle du bois de la matière plastique hydrophobe. Il est en effet possible d'améliorer sensiblement les propriétés mécaniques de tels "bois composites"; en revanche, ces traitements de densification sont complètement inefficaces pour modifier la sensibilité du bois vis-à-vis de l'humidité. En effet, les résines hydrophobes sont incapables de pénétrer au sein même de la paroi cellulaire (milieu hydrophile). Une telle densification ralentie la pénétration de l'eau dans le bois, mais ne l'empêche pas: le bois densifié conserve son instabilité initiale et il reste très sensible à la fissuration lors d'un cycle d'humidification/séchage, d'autant plus que le bois est plus rigide et donc moins résiliant. On connaît aussi un procédé qui permet de combiner un traitement de stabilisation dimensionnelle du bois par du polyéthylène glycol et une densification du bois par une résine styrène-polyester [6] L'objectif de ce procédé est effectivement de stabiliser et de durcir en même temps le bois. Néanmoins, l'inconvénient du procédé est que le polyéthylène glycol est soluble dans l'eau et que celui-ci finie par être lessivé en cas d'immersion du substrat comprenant du bois dans l'eau liquide sur de longues périodes. En outre, il est mentionné dans la littérature [7] un procédé qui associe la stabilisation du bois par un diacide gras 25 aliphatique avec une densification de type styrène-polyester. Le principal inconvénient dudit procédé est qu'il nécessite d'utiliser massivement un produit cher tel l'acide azélaïque. Par ailleurs, même si ce traitement présente un certain intérêt pour stabiliser le bois dimensionnellement vis-à-vis de 30 l'humidité, le procédé n'est pas considéré comme un traitement de densification. Les propriétés de tenue mécanique, notamment de dureté ne sont pas significativement améliorées. En outre, les inventions [8-9] décrivent des procédés de visant à réaliser des réactions d'estérification in situ dans le 35 bois à partir de polyols et de polyacides. Pour les deux procédés mentionnés, les polyols choisis dans les exemples sont des oligomères très hydrophiles (poly éthylène glycol PEG 400 ou 600, lignine transformée, polyacrylates, pentaérythritol, - 4 - amidon modifié, chitosan modifié , glucosamine, xylitol, sorbitol, glucose, maltodextrine, alcool polyvinylique, betahydroxyl. Les produits de réaction obtenus dans le bois après estérification des polyols avec des polyacides sont dans la plupart des cas très hydrophiles, voire mêmes solubles dans l'eau. Le caractère hydrophile des produits obtenus à partir de l'estérification est pourtant primordial pour garantir un bon comportement du bois traité vis-à-vis de l'humidité. Ainsi densifier du bois, en créant in-situ un matériau encore plus hydrophile que le bois présente peu d'intérêt, en particulier si le produit de réaction obtenu est soluble ou partiellement soluble dans l'eau, il n'aura pas de résistance à la lixiviation du bois par les eaux pluviales. De même, si le bois est suffisamment hydrophile pour avoir un fort taux de rétention d'eau (> 30 % massique), celui-ci sera plus sensible aux attaques fongiques. En termes de densification, l'utilisation d'oligomères de grandes tailles empêche la bonne diffusion desdits oligomères dans la structure poreuse du bois, ce qui limite la prise de masse du traitement : dans les exemples présentés dans les documents, les prises de masse ne sont pas mentionnées ou inférieures à 20% par rapport à la masse de bois sec initiale. Dans la plupart des cas, on constate un gonflement et un noircissement très fort du bois, montrant une attaque « acide » de la matière cellulosique du bois par les polyacides utilisés selon les inventions citées. Enfin, dans tous les cas décrits dans les inventions mentionnées [8-9], les réactions sont réalisées à l'aide de catalyseurs chimique tel que les persulfates, les peroxydes, les sels métalliques (plomb, cobalt, zirconium, zinc, ou l'hydrophosphite de sodium. Ces produits sont pour la plupart nocifs et compliquent de manière importante les protocoles de traitement proposés, ainsi que le stockage des résines liquides qui peuvent se déstabiliser rapidement en présence de catalyseurs.

Enfin, l'invention [10] décrit un procédé de polymérisation par estérification à partir d'un sirop aqueux comprenant un mélange de glycérol avec de l'acide citrique. Après imprégnation du bois par une solution aqueuse de glycérol et d'acide citrique - 5 - en proportion équimolaire, le bois est traité thermiquement entre 135°C et 230°C pour initier la réaction de polymérisation par estérification. Bien que ce procédé soit efficace pour stabiliser le bois, il présente néanmoins plusieurs inconvénients. Le plus important est la durée de traitement qui doit-être supérieure à 12 heures pour avoir un taux de polymérisation élevé. En effet, l'acide citrique et le glycérol constituent tous les deux des molécules très fonctionnalisées: une fonction alcool et trois fonctions acides pour l'acide citrique et trois fonctions alcools pour le glycérol. Pratiquement toutes les molécules d'acide citrique et de glycérol vont interagir très rapidement entres elles en synthétisant des oligomères très riches en fonctions réactives pendantes qui ne pourront plus participer à la polymérisation par manque de mobilité. Paradoxalement la polymérisation restera par conséquent incomplète car les molécules polyfonctionnalisées vont être trop réactives au démarrage de la polymérisation avec une augmentation forte de la viscosité (piégeage de bulle de vapeur d'eau dans le polymère). Il sera nécessaire d'utiliser des traitements longs pour améliorer le taux de polymérisation, ce qui est pénalisant sur le plan du coût (immobilisation de l'équipement, consommation de l'énergie) et sur le plan de l'intégrité chimique pendant la pyrolyse du bois et du polyester formé durant le traitement thermique de polymérisation. Il existe donc un besoin non encore satisfait pour un procédé de durcissement et de stabilisation d'un matériau comprenant du bois, efficace et à bas coût, permettant un traitement rapide dans tout le volume du substrat, conservant l'aspect esthétique naturel du bois, conférant au bois un caractère hydrophobe marqué, avec notamment une très bonne résistance à la lixiviation vis-à-vis de l'eau, sans utiliser les produits organiques tels que les réactifs, les solvants organiques ou les catalyseurs nocifs ou toxiques mentionnés dans les procédés de l'art antérieur. Le but de l'invention est de fournir un procédé de densification et de stabilisation dimensionnel d'un matériau comprenant du bois, tel qu'un substrat en bois, qui satisfasse - 6 - entre autres à l'ensemble des besoins mentionnés ci-dessus. L'invention va maintenant être décrite plus en détail dans ce qui suit. Le substrat, traité selon l'invention, est un matériau comprenant du bois sec avec un taux hydrique inférieur à30%. L'invention définit un procédé de densification d'un substrat en un matériau comprenant du bois caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : a) mise en contact du substrat en un matériau comprenant du bois 10 avec une solution de traitement liquide comprenant de l'acide succinique, de l'eau et du glycérol, chauffée entre 50°C et 100°C, b) séchage à une température inférieure à 100°C dudit matériau comprenant du bois obtenu à l'étape a), 15 c) traitement thermique de polymérisation entre 100°C et 200°C du matériau comprenant du bois séché obtenu à l'étape b), pendant une durée d'au moins une heure. - Avantageusement la solution de traitement liquide, contient au 20 moins 80% massique d'un mélange comprenant: 10% à 50% massique d'acide succinique, 10% à 50% massique de glycérol, 0% à 80% massique d'eau. De préférence, le mélange comprend : 25 15% à 45% massique d'acide succinique, 15% à 45% massique de glycérol, 10% à 70% massique d'eau. De préférence, la solution de traitement contient uniquement de l'eau, de l'acide succinique et du glycérol à l'exclusion 30 d'autre alcool ou acide ou initiateur de polymérisation. - Avantageusement, le rapport molaire entre le glycérol et l'acide succinique est choisi proche de : 2 (glycérol) / 3 (acide succinique), à plus ou moins 50%, afin de permettre une estérification la plus complète possible en évitant qu'un des 35 deux réactifs reste en excès à l'issue de la polymérisation. De préférence encore, ce rapport molaire est compris entre 2/3 plus ou moins 20%. - Avantageusement, la mise en contact du matériau comprenant du bois avec la solution de traitement liquide peut être réalisée - 7 - entre 70°C et 100°C pour accélérer les cinétiques d'imprégnation et solubiliser l'acide succinique dans l'eau. - La mise en contact entre la solution de traitement liquide et le substrat comprenant du bois peut, par exemple, être réalisée par immersion complète du substrat comprenant du bois en introduisant ledit substrat dans la solution de traitement définie ci-dessus à base de glycérol et d'acide succinique dans un contenant à la pression atmosphérique. - Selon un mode préféré de l'invention l'étape a) de mise en 10 contact est réalisée selon une technique dite technique "vide- pression" pour améliorer à la fois le taux d'imprégnation du matériau comprenant du bois et la cinétique d'imprégnation. Cette technique "vide-pression" consiste à disposer le matériau comprenant du bois à imprégner dans une enceinte sous vide, par 15 exemple dans un autoclave sous un vide de 10 à 100 mbar, afin de dégazer ledit substrat, puis d'immerger ledit substrat dans la solution de traitement aqueuse à base de glycérol et d'acide succinique est maintenue entre 50°C et 100°C. Puis il est établi dans l'autoclave une surpression sur ladite solution de 20 traitement, par exemple une surpression de 5 à 10 bars de gaz, pour forcer le liquide à pénétrer dans le matériau comprenant du bois, tel que le bois. - Avantageusement, l'étape a) de mise en contact dure de 30 minutes à 48 heures, de préférence environ 12 heures. 25 - Préférentiellement, le séchage du bois lors de l'étape b) est réalisé à une température comprise entre 20°C et 80°C à l'air libre. Il faut en effet éviter de faire un séchage trop violent qui risque d'expulser la résine à l'extérieur du bois. Sa durée est comprise entre lh et 48h. Le bois est considéré comme sec 30 lorsque sa teneur en humidité est inférieure à 30% massique (masse d'eau divisée par la masse de bois anhydre). - Avantageusement, la température du traitement thermique de polymérisation du mélange « acide succinique + glycérol » in-situ dans les pores du bois par estérification lors de l'étape 35 c), est choisie entre 150°C et 180°C pour garantir une bonne cinétique de réaction tout en modérant la pyrolyse du bois et la vaporisation de l'acide succinique. De préférence la durée de ce traitement thermique ne dépasse pas 48 heures. - 8 - - Afin de limiter l'oxydation du bois à des températures de traitement thermique d'estérification supérieures à 150°C, il est avantageusement possible de réaliser le traitement thermique d'estérification, dans un environnement pauvre en oxygène 5 (c'est-à-dire dont le taux d'oxygène est inférieur à celui de l'air ambiant), soit sous vide (pression < 10 mbars), soit dans un bain chauffé de matières grasses liquides réfractaires (huiles, paraffine), soit sous pression de vapeur d'eau, soit sous atmosphère neutre (N2, Ar, CO2)- 10 Après le traitement thermique d'estérification, le traitement décrit selon la présente invention peut se poursuivre par un traitement de finition classique connu par l'homme de l'art : l'huilage (huiles siccatives ou non), le ponçage, le vernissage, le sciage, la peinture, le collage, la coloration du 15 bois par des lasures. La littérature sur la densification du bois à partir de réactifs bio-sourcés commence à devenir abondante car il existe un très large choix de molécules a priori intéressantes pour initier des réactions d'estérification. Néanmoins, l'expérience 20 montre qu'il y a très peu de combinaisons effectivement pertinantes, c'est-à-dire un mélange intéressant de type polyacide / polyol qui permet à la fois de minimiser les coûts de traitement (durée, température de traitement) et de garantir son efficacité (stabilisation chimique et dimensionnelle en 25 volume du bois, amélioration des propriétés mécaniques, préservation de la qualité esthétique du matériau bois). De manière tout à fait surprenante, il semble que le mélange glycérol - acide succinique réponde favorablement à l'ensemble des critères précédents, sans que cela soit prévisible. 30 En outre, les auteurs ont été particulièrement étonnés par une propriété surprenante du polyester obtenu selon l'invention. En cas de contact prolongé entre le bois ainsi traité et une source d'eau liquide, le polymère a tendance à s'assouplir, ce qui permet au bois de se déformer sans entraîner des contraintes 35 mécaniques résiduelles importantes en son sein. Ainsi le polymère semble suffisamment résiliant pour assurer la cohésion du matériau et éviter une fissuration sévère du bois en cas de fortes modifications du climat environnant. Ce qui est rarement vérifié pour des composites du type bois-plastique. - 9 - Le procédé selon l'invention est d'une grande simplicité, et il ne met en oeuvre que des produits connus, disponibles, très courants et non toxiques pouvant être préparés à partir de composés d'un faible coût; en fait, il s'agit d'un procédé basé sur des imprégnations qui met en oeuvre des molécules extrêmement spécifiques et qui ne présente pas les inconvénients des procédés d'imprégnation de l'art antérieur mettant en oeuvre d'autres substances.

Les multiples avantages et effets surprenants de l'invention peuvent donc être énumérés comme suit, sans que cette énumération soit considérée comme limitative: -On obtient une excellente stabilisation d'un substrat comprenant du bois, tel que le bois, vis-à-vis de l'humidité. Cette stabilisation peut être exprimée par le paramètre dénommé ASE ("Anti Shrinkage Efficiency"). L'ASE est un coefficient qui permet de comparer le comportement d'échantillons de bois traités et non traités lors de cycles d'humidification et de séchage. L'ASE est défini par la formule suivante: ASE(%)=100 X (Sbois non traité - Sbois traité) abois non traité avec la définition suivante de S: Sbois traité ou non (% ) = 100 X (Voluraebois homide-Voltuaebois) /VolUmebois sec e On peut également définir un ASE partiel dans lequel on fait référence non pas au volume de l'échantillon de bois, mais à l'une des dimensions du bois; par exemple dans le cas d'une lame de bois, il pourra s'agir de la Longueur (L), de la largeur (1) ou de l'épaisseur (e).

Le coefficient ASE partiel ASE1 relatif à la largeur peut donc être exprimé par la définition: (%)=100 X (Slbois non traité - Slbois traité) albois non traité avec la définition suivante de SI: Slbois traité ou non (%) =100X (largeurbois hiAe-largeurboisEIC ) /largeurboi s sec 35 Selon l'invention, l'ASE est généralement supérieure à 70%, même après plusieurs cycles d'humidification / séchage. -Le matériau comprenant du bois ainsi traité est peu sensible au risque d'éclatement en cas de contact du matériau - 10 - avec une source d'humidité en raison de la souplesse relative du polyester « glycérol + acide succinnique » utilisé selon l'invention. Par conséquent, le bois peut supporter sans 5 fissuration des conditions climatiques hygrométrique extrêmes. -Les composés mis en oeuvre selon l'invention sont peu, voire pas nocifs, et sont donc faciles à utiliser dans un processus industriel. -Le polyester produit pendant le traitement thermique selon 10 l'invention empêche une rétention d'eau importante au sein du bois. Celle-ci reste inférieure ou égale à 30% massique, en particulier lorsqu'il y a contact entre le matériau comprenant du bois et de l'eau liquide sur de grandes périodes. -Le procédé de l'invention ne nécessite pas obligatoirement 15 de réactifs, de catalyseurs, de solvants organiques, d'adjuvants divers très nocifs ou dangereux que ce soit pour effectuer l'estérification du bois, pour transporter le ou les composés mis en oeuvre selon l'invention au sein de la structure du matériau comprenant du bois ou pour nettoyer le bois de tous les 20 résidus de traitement non fixés par le substrat comprenant du bois. -Il n'est pas utile de procéder à un nettoyage en profondeur du substrat en un matériau comprenant du bois tel que le bois à l'issue du traitement d'imprégnation de l'invention. 25 -Le procédé de l'invention permet de traiter le volume du matériau comprenant du bois, tel que le bois, en profondeur, et ne se limite pas seulement à sa surface contrairement aux traitements par lasure, vernis, huilage et autres produits de finition. 30 -Le procédé permet d'utiliser des techniques et des installations déjà éprouvées pour sa mise en oeuvre. Il ne nécessite aucune adaptation, modification des installations existantes. En d'autres termes, on peut utiliser de très nombreux procédés et installations industrielles déjà en usage 35 pour imprégner le bois tel que, par exemple la technique "vide-pression". Les fours déjà en installation qui permettent de traiter thermiquement des bois à haute température peuvent être utilisés pour effectuer l'étape d'estérification. -La durée du traitement d'imprégnation peut être choisie très courte, quelques heures seulement, si la technique "vide-pression" est préférentiellement choisie pendant la première étape a) d'imprégnation. -Le procédé selon l'invention n'endommage pas le matériau comprenant du bois, tel qu'un substrat en bois, et notamment l'aspect extérieur du substrat n'est pas altéré. -Le procédé selon l'invention permet d'améliorer les propriétés mécaniques du matériau comprenant du bois, notamment 10 sa dureté. -Les polyesters synthétisés sont complètement enchevêtrés dans les fibres du bois et hydrophobes, par conséquent, le bois traité selon l'invention reste peu sensible à la lixiviation par l'eau, en particulier lorsqu'il y a contact entre le matériau 15 comprenant du bois et l'eau liquide sur de longues durées. -Le procédé selon l'invention est généralement compatible avec les différentes opérations de finition du bois utilisées par l'industrie: huilage, ponçage, vernissage, sciage, peinture, collage, coloration dans le volume par des pigments. 20 -Les réactifs mis en oeuvre selon l'invention sont choisis parmi des produits d'origine naturelle : le glycérol et l'acide succinique. Ainsi formulée avec des réactifs bio-sourcés, l'invention répond favorablement aux critères du développement durable. 25 Le procédé selon l'invention s'applique particulièrement au domaine de la conservation du bois, vis-à-vis notamment des agressions induites par l'humidité. Ainsi, le procédé selon l'invention est particulièrement destiné aux bois maintenus à 30 l'extérieur, faisant partie, par exemple, de bardage, volets, fenêtres, portes, portails, piquets, pancartes, planchers, poteaux, mobiliers de jardins, pots, tonneaux, mobiliers d'espaces urbains et autres éléments de menuiserie extérieure, etc ... 35 Le procédé selon l'invention trouve aussi des applications dans le bâtiment, où le bois est utilisé dans les charpentes, le mobilier intérieur si celui-ci est en contact avec l'eau (par exemple mobiliers de salle de bain ou de cuisine), escaliers, parquets, etc ... - 12 - Le procédé selon l'invention peut être appliqué aux ouvrages d'art en bois tel que passerelles, ponts, structures, charpentes et également aux objets en bois utilisés dans les activités maritimes.

Le procédé selon l'invention peut être appliqué aux bois exotiques ou aux objets en bois luxueux instruments musique, bijouterie, horlogerie, boîtiers de montre, etc. L'invention va maintenant être décrite en référence à 2 10 exemples, donnés à titre illustratifs et non limitatifs. Exemple 1: Un échantillon de bois en pin ponderosa a été sélectionné selon une géométrie de 75 x 20 x 15 (sens des fibres) mm. Cet 15 échantillon de bois est sec et a subi le traitement défini selon la présente invention avec les conditions opératoires suivantes : a) Imprégnation de l'échantillon pendant 12 heures par totale immersion dans un bécher contenant 200 g d'une solution aqueuse 20 de traitement dont la composition est choisie comme suit : * 100 g d'eau * 66 g d'acide succinique * 34 g de glycérol Le bécher est scellé avec du film étirable étanche et disposé 25 dans une étuve à 90°C pendant 12 heures. b) L'échantillon de bois est séché dans une étuve à l'aire libre à 80°C pendant 12 heures. c) : L'échantillon est introduit dans un four à l'air libre à 170°C pendant 12 heures. Puis il est sorti du four et refroidi à 30 l'air libre à la température ambiante. L'échantillon ainsi traité a subi une succession de cycles d'humidification (par immersion dans l'eau pure à température ambiante pendant 24 heures) et par séchage naturel (à l'air 35 libre à température ambiante pendant 48 heures). Après deux cycles d'humidification séchage, nous constatons que l'ABE reste supérieure à 70% et que la prise d'eau reste - 13 - inférieure à 30%. Par ailleurs l'éprouvette en bois montre une fissuration du bois négligeable pendant les cyclages d'humidification/séchage.

Les prises de masse et les relevés dimensionnels sont résumés dans le tableau suivant : Etapes Longueur Masse ASE Prise de (null) g (%) masse (%) Etat initial 74,66 13,5 Après 79,54 37,5 imprégnation Après séchage 79,64 33,5 Après 78,48 27,9 polymérisation 1" cycle 80,68 31,5 Humidification 1" cycle 79,18 28,8 70 9.3 Séchage 2 cycle 80,70 33,7 Humidification 2" cycle 79,05 28,4 75 18.6 Séchage 25 Exemple 2: Un échantillon de bois en pin ponderosa a été sélectionné selon une géométrie de 75 x 20 x 15 (sens des fibres) mm. Cet échantillon de bois est sec et a subi le traitement défini selon la présente invention avec les conditions opératoires 30 suivantes : a) Imprégnation de l'échantillon pendant 12 heures par totale immersion dans un bécher contenant 200 g d'une solution aqueuse de traitement dont la composition est choisie comme suit : * 100 g d'eau 35 * 66 g d'acide succinnique * 34 g de glycérol Le bécher est scellé avec du film étirable étanche et introduit dans une étuve à 100°C pendant 12 heures. 15 20 - 14 - b) L'échantillon de bois est séché dans une étuve à l'aire libre à 100°C pendant 12 heures. c) L'échantillon est introduit dans un four à l'air libre à 170°C pendant 12 heures. Puis il est sorti du four et refroidi à l'air libre à la température ambiante. L'échantillon ainsi traité a subi une succession de cycles d'humidification (par immersion dans l'eau pure à température ambiante pendant 24 heures) et par séchage naturel (à l'air libre à température ambiante pendant 48 heures).

Après trois cycles d'humidification séchage, nous constatons que l'ASE reste supérieure à 70% et que la prise d'eau reste inférieure à 30%. Par ailleurs l'éprouvette en bois montre une fissuration du bois très faible pendant les cyclages d'humidification/séchage.

Les prises de masse et les relevés dimensionnels sont résumés dans le tableau suivant : Etapes Longueur Masse ASE Prise de (11110 g (%) masse (%) Etat initial 74,64 14,9 Après 78,82 39,4 imprégnation Après séchage 79,04 32,2 Après 78,32 26,7 polymérisation ler cycle 79,60 30,9 Humidification ler cycle 78,30 27,5 71 12 Séchage 2" cycle 79,64 35,2 Humidification 2 cycle 78,40 27,5 73 28 Séchage 3" cycle 79,70 32,5 Humidification 3ème cycle 78,36 27,6 71 17 Séchage 25 30 35 - 15 - Les résultats de l'exemple 2 démontrent le caractère reproductible du procédé. REFERENCES [1] Goland V.A., Khinskaya 0.V., Mikhailova I.A., Procedure for treating and preserving wood to harden surface layer includes coating surface of wood with impregnating composition base on polymers, brevet GB-A62100288. [2] Matsushita Electric Works, Ltd., Preparation of 10 inorganic board having finished surface by laying wooden plate or core of urethane resin and binder, then shaped and cold pressing, brevet JP 59088383, 1984, Japon. [3] Park S.B., Development of surface improvementy technique of Japanese larch flooring board, Journal of the 15 Korean Wood Science and Technology, 1999, 27(3), 31-38. [4] D. Lopez, G. Burillo, Gamma ray irradiation of polystyren in the presence of the cross-linking agent Radiation effects on polymers, ACS Symposium Series 465, published by American Chemical Society, 1991, pp.262-270. 20 [5] C.B. Saunders, A. Singh et al., Electron beam curing of aramid-fiber-reinforced composites, Radiation effects on polymers, ACS Symposium Series 475, published by American Chemical Society, 1991, pp. 251-261. [6] Albino C., Chaumat G. Procédé de consolidation et de 25 stabilisation d'un substrat en un matériau comprenant du bois. Brevet FR 05 51383 (2005). [7] Chaumat G., Albino C. Procédé de traitement de stabilisation et de durcissement du bois. Brevet 07 07149 (2007). 30 [8] Kiljunen S. Koski A., Kuntu M., Vàlkonen T. Impregnation of chemicals into wood. WO 2011/042609 Al [9] Wang Y. Polymeric composition for cellulosic materials binding and modification. WO 2009/006356 Al. [10] Gray J. Improvements in coating and impregnating 35 materials and moulded articles. GB 22 449 (Oct. 1912).

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement d'un matériau comprenant du bois caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : a) mise en contact d'un matériau comprenant du bois avec une solution de traitement liquide, chauffée entre 50°C et 100°C, comprenant de l'acide succinique, de l'eau et du glycérol, b) séchage dudit matériau comprenant du bois obtenu à l'étape a) à une température inférieure à 100°C, c) traitement thermique de polymérisation entre 100°C et 200°C du matériau comprenant du bois séché obtenu à l'étape b), pendant une durée d'au moins une heure.
2. 2. Procédé selon la revendication précédente dans lequel la solution de traitement liquide, contient au moins 80% massique d'un mélange comprenant: 10% à 50% massique d'acide succinnique, 10% à 50% massique de glycérol, 0% à 80% massique d'eau.
3. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la mise en contact du matériau comprenant du bois avec la solution de traitement liquide est préférentiellement réalisée entre 70°C et 100°C.
4. 4. Procédé selon la revendication précédente dans lequel le rapport molaire entre le glycérol et l'acide succinique choisi est : 2 (glycérol) / 3 (acide succinique), à plus ou moins 50%.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la mise en contact entre la solution de traitement liquide et le matériau comprenant du bois est réalisée par immersion complète du substrat comprenant du bois en introduisant ledit substrat et la solution de traitement défini ci-dessus à base de glycérol et d'acide succinique dans un contenant à la pression atmosphérique.- 17 -
6. 6. Procédé selon les revendications de 1 à 4 dans lequel l'étape a) de mise en contact est réalisée selon une technique dite technique "vide-pression" dans un autoclave sous un vide de 10 à 100 mbar, puis d'immerger ledit matériau dans la solution de traitement à base de glycérol et d'acide succinique maintenue entre 50°C et 100°C en imposant une surpression de 5 à 10 bars de gaz pour forcer le liquide à pénétrer dans le matériau comprenant du bois, tel que le bois.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel l'opération de séchage du bois est réalisée à une température comprise entre 20°C et 80°C.
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes dans lequel le traitement thermique de polymérisation est réalisé avantageusement entre 150°C et 180°C.
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le traitement thermique de 20 polymérisation est réalisé dans un environnement pauvre en oxygène.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on associe le traitement selon 25 l'invention avec des traitements de finition du bois. 30 35