Une presse à palettes en bois moulé forme une palette complète en une seule opération, en comprimant des particules ou fibres de bois encollées dans un moule en acier chauffé. La palette sort de la presse d'un seul tenant, sans clous, avec ses passages de fourches et ses pieds déjà moulés. Les presses utilisées pour ce travail sont de grosses machines hydrauliques, et l'usine qui les entoure (préparation des particules, séchage, mélange et finition) est bien plus vaste que la presse elle-même.
Principe du procédé
Les palettes en bois moulé, aussi appelées palettes en bois pressé ou comprimé, sont fabriquées à partir de résidus de bois et non de planches sciées. Le type de palette lui-même, ses charges admissibles et sa place sur le marché sont décrits dans palettes en bois pressé (bois moulé). Cette page traite du côté machines.
Le principe de base est qu'un matelas de particules encollées est comprimé dans un moule à haute température. La chaleur et la pression densifient le bois, activent le liant thermodurcissable et fixent la forme de la palette. D'après les descriptions publiées du procédé, les presses industrielles appliquent couramment des forces allant de plusieurs centaines à environ 1 000 tonnes, avec des températures de moule supérieures à 150 °C. Les valeurs exactes dépendent des dimensions de la palette, de l'épaisseur des parois et du système de résine.
Les premiers brevets du domaine décrivent des palettes moulées à partir de flocons de bois mattés, ce qui montre que le moulage de flocons est développé depuis au moins le début des années 1980. Aujourd'hui, les produits diffèrent selon les fabricants : certains utilisent des fibres ou des particules plus fines, d'autres des flocons, et la surface et la conception des nervures varient.
Implantation de l'usine étape par étape
Une ligne complète comprend les étapes suivantes :
- Réception des matières premières : résidus de bois tels que sciure, copeaux de rabotage, plaquettes et parfois bois recyclé nettoyé, stockés dans des trémies ou des silos.
- Réduction granulométrique et tamisage : des broyeurs à marteaux ou des défibreurs ramènent la matière à une granulométrie contrôlée ; des cribles éliminent les refus et les fines. Métaux, pierres et plastiques doivent être retirés à ce stade pour protéger le moule.
- Séchage : un sécheur rotatif ou flash amène l'humidité à un niveau précis. L'humidité compte car la résine doit polymériser et l'eau doit s'échapper sous forme de vapeur.
- Mélange : résine, cire et parfois produit ignifuge ou fongicide sont appliqués dans un mélangeur.
- Formage : le mélange est dosé dans la cavité du moule, souvent par un poste de pesage et de répartition qui détermine la quantité de matière affectée à chaque partie de la palette.
- Pressage à chaud : le moule se ferme sous pression et chaleur, et la résine polymérise. Les temps de cycle se comptent en minutes, non en secondes.
- Démoulage, refroidissement et ébavurage : les palettes sont retirées, les bords ébavurés, et les palettes gerbées pour conditionnement. L'humidité se rééquilibre et les propriétés mécaniques se stabilisent.
- Essais et emballage : poids, dimensions, flèche et surface sont contrôlés, et des palettes échantillonnées subissent un essai de charge.
Liants et additifs
Les liants typiques sont l'urée-formaldéhyde ou le MDI polymérique (pMDI, une résine isocyanate), parfois avec de la cire pour l'hydrofugation et des additifs tels que des ignifuges. Le choix influe sur les émissions, la résistance à l'humidité, le temps de polymérisation et le coût. Les liants isocyanates donnent des produits sans formaldéhyde, mais exigent une manipulation soigneuse et un contrôle de l'humidité ; les liants à base de formaldéhyde sont moins chers, mais demandent de l'attention quant aux limites d'émission et aux exigences du marché.
Conception de la presse et du moule
Le moule est la partie la plus spécialisée et la plus coûteuse de la ligne. Il doit supporter des cycles répétés de pression et de chauffe, répartir la chaleur uniformément, évacuer la vapeur et libérer proprement la palette. Principales caractéristiques de conception :
| Élément | Pourquoi c'est important |
|---|---|
| Système de chauffage (huile thermique, vapeur ou électrique) | Une température uniforme dans la cavité influe sur la polymérisation et la résistance |
| Géométrie des nervures et des pieds | Détermine la rigidité, l'emboîtement et les dimensions des passages de fourches |
| Évents | L'évacuation de la vapeur évite cloques et vides internes |
| Angles de dépouille | Permettent l'éjection sans dommage |
| État de surface | Influe sur le démoulage et sur l'aspect de la palette |
Une autre dimension ou une autre conception de palette exige un autre moule : la gamme de produits pèse donc fortement sur les coûts et les délais. Changer de modèle dans une usine implique normalement un changement de moule, qui prend des heures et nécessite des moyens de levage.
Capacité et échelle d'investissement
La capacité est fixée par le temps de cycle, le nombre de cavités par presse et la disponibilité des équipements en amont. Comme le temps de polymérisation est plus long que celui d'ouverture et de fermeture de la presse, les usines augmentent généralement la production en exploitant plusieurs presses ou des moules multicavités plutôt qu'en accélérant un cycle. Les chiffres de production exacts varient beaucoup selon les fournisseurs et ne sont pas normalisés : les acheteurs doivent donc demander des garanties de performance liées à une conception de palette et à une humidité précises.
Les usines de palettes moulées figurent parmi les projets les plus capitalistiques du secteur de la palette. Elles comprennent la presse, l'hydraulique, les moules, le sécheur, le système de résine, l'aspiration des poussières, la protection incendie et souvent une chaudière ou un brûleur utilisant des résidus de bois comme combustible. En raison de cette échelle, elles sont généralement construites pour servir un marché défini, comme les palettes d'export, la logistique automobile ou les expéditions à usage unique, et reposent sur un approvisionnement garanti en résidus de bois bon marché. Par rapport aux palettes clouées, qui n'exigent que des scies et des cloueuses, comme décrit dans la présentation des machines à palettes, la barrière à l'entrée est bien plus élevée.
Normes et aspects réglementaires
Les emballages en bois entièrement fabriqués en matériau à base de bois transformé, tel que le contreplaqué, le panneau de particules ou l'OSB, sont exemptés du traitement NIMP 15, et les palettes en bois moulé relèvent généralement de cette catégorie, ce qui explique leur popularité à l'export ; la logique de l'exemption est expliquée dans exemptions à la NIMP 15. Il convient toutefois de vérifier les règles spécifiques des pays importateurs, car une palette qui associe du bois pressé à des pièces en bois massif n'est pas éligible.
Les producteurs doivent aussi tester leurs palettes selon des méthodes reconnues, car la flèche et le comportement au flambement latéral diffèrent de ceux des palettes en bois clouées. Voir normes d'essai des palettes pour l'ISO 8611 et d'autres méthodes d'essai.
Questions fréquentes
Quelle pression utilise une presse à palettes moulées ?
Les presses industrielles sont décrites comme appliquant de plusieurs centaines à environ 1 000 tonnes de force, à des températures de moule supérieures à 150 °C. La valeur réelle dépend de la conception de la palette et de la résine utilisée.
Pourquoi les palettes moulées sont-elles emboîtables ?
La palette est formée d'une seule pièce avec des pieds et des parois coniques : une palette peut donc s'insérer dans une autre en perdant peu d'espace. Cela réduit le volume de stockage et de retour à vide.
La même presse peut-elle fabriquer différentes dimensions de palettes ?
Uniquement en changeant le moule. Le bâti de la presse doit être assez grand pour le plus grand moule, mais chaque conception de palette exige son propre outillage.
Pourquoi les usines utilisent-elles des résidus de bois plutôt que du bois scié ?
Les procédés à particules et à fibres travaillent avec des matières de faible valeur, et le coût par palette dépend fortement d'une matière première bon marché et régulière. Les résidus doivent être propres et secs, et les contaminants métalliques et plastiques doivent être retirés.
Sources
- The manufacture of presswood pallets — Racklify Encyclopedia
- Pallets molded from matted wood flakes (US Patent 4,337,710) — United States Patent and Trademark Office
- Litco's New 48x45 Automotive Presswood Pallet — Pallet Enterprise
- ISPM 15 Regulation of wood packaging material in international trade — IPPC / FAO