Colloque séchage 2013 Le séchage de commodités et de produits de bois d ingénierie: de l arbre aux produits finis. par Jonathan Caouette

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1 Colloque séchage 2013 Le séchage de commodités et de produits de bois d ingénierie: de l arbre aux produits finis par Jonathan Caouette

2 Introduction Brève description de l entreprise Quelques chiffres (employés, m³, Pmp, %) Grands investissements (seconde transformation) Plan de la présentation Commodité et Bois d ingénierie (B.I.): Choix = Lamellé-collé et CLT Pas de magie = Principe de qualité totale Préséchage Postséchage Séchage Lamellés-croisés Forêt Résineux Scierie Lamellés-collés Poutrelles

3 Préséchage Avant usine de sciage Espèces Depuis plusieurs années nous séparons les essences en forêt (Épinette, Pin gris, Sapin, Mélèze) : Raisons (écorçage et de copeaux) Depuis que le bois d ingénierie a pris de l importance, la séparation d essence est davantage une priorité. Raisons (qualité du séchage, applications de collages, produits à des fins architecturales et esthétiques)

4 Préséchage Avant l usine de sciage Système de traçabilité entre forêt et usine Fraîcheur, provenance géographique, âge peuplement, degré de pourriture, grosseur, longueur, défilement, facteurs externes (insectes et incendies), présence d épinette jaune, etc. Prise de décisions stratégiques pour l amélioration au séchage car influence sur (perméabilité, densité, TH initiale, etc.) Exemple : Volume de bois «limite nordique» en même temps volume «200 km au sud» = Ne pas approvisionner en même temps l usine avec ces deux secteurs.

5 Préséchage À l usine de sciage Mode de débitage : Hétérogénéité et anisotropie Contexte de flux tiré (volume de production = à la demande). On peut donc améliorer l homogénéité de nos produits en contrôlant les caractéristiques macroscopiques qui influencent le comportement au séchage. Influence du type de débit Planche débitée sur dosse (plan tangentiel) = 2X plus de retrait «sens de la largeur» VS Planche débitée sur quartier (plan radial) = 2X plus de retrait «sens l épaisseur»

6 Préséchage À l usine de sciage Influence % bois d aubier et bois de Duramen Aubier = torus en position centrale dans les ponctuations = perméable Duramen = torus se collent = imperméable Aubier = 2X plus humide que Duramen.

7 Préséchage À l usine de sciage Influence des variations de sciage En ne comptant que les dimensions épaisseur-largeur au sciage, nous possédons 8 produits d'ingénierie différents. Nous devons donc être très vigilants sur nos qualités de dimension des sciages. Variations de sciage élevées = Diminues l homogénéité de l humidité + Favorisent le gauchissement Contrôle plus exhaustif sur nos dimensions de sciage des produits d ingénierie que tous les autres produits. On va jusqu à favoriser certaines machines ayant une meilleure variation de sciage.

8 Préséchage À l usine de sciage Influence du triage des produits À raison d espace, nous ne possédons malheureusement pas de détecteur d humidité ou de système de pesée dynamique au classeur. Quelques études ont été effectuées et des gains appréciables pourraient être fait si nous séparerions par classes m/v. Population d épinette (épinette jaune vs normale) Produits de bois d ingénierie (CLT=12 +/- 2%) Pour uniformiser les chargements. Séparations produits d ingénierie (grade géométrique) Séparant le bois plus flacheux (+ de bois d aubier) Du bois scié plus carré (+ de bois de cœur)

9 Préséchage À l usine de sciage Cerclage Tous nos paquets de B.I. sont attachés avec du feuillard Tenax 5/8 large. (vis-à-vis les rangée de lattes chaque bouts) Plusieurs tests = avantages au niveau du gauchissement et de la perte lors du transport. DryStack Depuis 2 ans, programme d amélioration continue (FPI) Suivi périodique, permettre de corriger les mauvaises pratiques. À toutes les étapes: lattage et empilage, entreposage brut vert et sec Bornes quantitatives que nous avons couplés à des coûts = Gains appréciables sur notre qualité de bois et surtout le B.I.

10 Séchage Point essentiels au séchoir Ordre de chargement «spécifications de séchage» Contexte flux tiré, commande d un volume de bois des centres de transformation d ingénierie. Besoin de plusieurs informations pour la planification d un chargement de B.I. : le volume besoin (inclus pertes) les dimensions du produit, les longueurs désirées, le grade, la date d utilisation prévue, la température désirée (dégelée), l humidité cible, l écart type, l emplacement après séchage,

11 Séchage Point essentiels au séchoir Maintenance des séchoirs Depuis volume B.I. + élevé : Suivis très rigoureux de la mécanique et de l état de nos séchoirs. Maintenance préventive Lestage Depuis près de 15 ans, nous utilisons des plaques d acier de 1.5po=70 lbs/pi². Dans le B.I., nous pouvons utiliser 2 plaques de lestage 140 lbs/pi².

12 Séchage Point essentiels au séchoir Caractéristiques des séchoirs et des cédules Parmi les 8 séchoirs, nous priorisons toujours #7 et #8 au bois d'ingénierie. Voici les raisons de nos choix: Tous les déflecteurs, Cross shaft, Bonne vitesse d air 550 pi/min (moyenne) Simple passe, évents modulants, 4 zones = contrôle plus homogène et + doux Vapeur haute pression (possibilité de température plus élevée) Système humidification + optimal : Facilite équilibrage et conditionnement au besoin Plenum + adéquat: Zone de pression + faible, débit d air + uniforme.

13 Séchage Point essentiels au séchoir Caractéristiques des séchoirs et des cédules Plaques AccuStop : Suivi teneur en humidité (propriétés du bois la +importante), Prise adéquate de décision en milieu et fin de séchage. Contrôle hybride : -Par DTAB en début de séchage -Par TH en dessous du PSF, (eau lié à soustraire plus difficile et exige plus de minutie) Arrêt : Avec les plaques (permet d arrêter le séchage à TH cible désiré en se basant sur la moyenne de 4 paquets) Durée : Peut varier entre 65 et 90 heures en fonction du type de B.I.

14 Séchage Point essentiels au séchoir Caractéristiques des séchoirs et des cédules Test à chaud: Test échantillonnage à l aide d un humidimètre à résistance Objectif: TH cible + recherche un écart-type et zones humides ou trop sec Plus méthodique que bois de commodité: Minimum de 150 échantillons, (parfois plus nombreux). Échantillonnage sur deux trains de chaque côté pour vision d ensemble. (trottoir au centre) Ajustement température et essence (évite sur ou sous-estimation) Adaptation longueur aiguilles (TH plus juste) largeur, épaisseur, TH finale Éviter mesures TH dans les bouts et les sciages près des travers. Résistance électrique en dessous de 6% n est pas fiable.

15 Post Séchage Entreposage Contrairement au bois de commodité, le bois d ingénierie devra être entreposé à l intérieur. Empêcher que l équilibrage du bois et/ou gradient d humidité ne soit modifié (température, humidité relative, intempéries) Empêcher que le bois ne gèle (opérations d encollage) Caractéristiques de l entrepôt Surface de stockage = environ pi² = jusqu à 10 millions de pmp Temps d entreposage varie entre 1 jour et 1 mois (fct gradient d humidité, en qualité d équilibrage et d écart TH interpièces) Situé sous le même toit des lignes de transformation (t constante et proximité) Système suivi en température et humidité relative de l air (24h/24h) Peut modifier les conditions hygrothermiques au besoin. (Systèmes de chauffage munis de ventilateurs avec buses d humidification au plafond)

16 Post Séchage Triage en humidité Tous les produits devant être préalablement rabotés et classés passent par un lecteur d humidité à capacitance en continu transversale. Chaque dimension, essence et température de bois possèdent son apprentissage. La calibration s effectue à l aide des valeurs d humidité au four, car c est notre référence. En fonction de la TH finale, nous pouvons trier les pièces par la moyenne ou peak, par grades sortant avec des bornes d humidité minimum et/ou maximum.

17 Post Séchage Traçabilité Pour ces mêmes produits devant être rabotés et classés avant d être aboutéslamellés, une certaine traçabilité sur les lots de séchage est effectuée. Un peu à la façon de Dry Trend, (rapport compare la charge du séchoir, les résultats des plaques Accustop et des tests à chaud, les résultats au rabotage tel TH, MOE,% par grades, courbures, down grade cause, etc Permet d uniformiser les mesures de TH entre les systèmes de lectures. Permet de réagir rapidement en amont ou en aval. Futur système de suivi de paquet avec étiquette et code-barre (gestion par paquet unique = + de justesse sur la qualité du suivi).

18 Post Séchage Lattage plané sec Gradient d humidité très faible = intervalle lattage + élevé = + circulation d air Intervalles de lattage variables Épaisseur des lattes (non négligeable) Entreposage extérieur Toujours après le gel et réutilisation avant le dégel. Papier ciré sur le dessus du paquet et couche d emballage par-dessus. Dernière vérification TH Tests échantillonnage humidimètre diélectrique portatif (entré ligne transfo) Four HF : ondes excitent molécules d eau. Énergie pas transmise à l adhésif. + temps de séchage au four est élevé, indice que le bois est humide. Contrôle produits finis (tests de TH).

19 Post Séchage Impact de la TH à la fabrication du Lamellé-collé Avec four HF : Si TH trop élevé ou poche humide, haute fréquence réchauffe le bois par rayonnement et agite les molécules d eau du même coup qui se déplacent du centre vers la surface par convection et créent des blows (explosion de la fibre) Avec adhésif : Deux composantes : 6 parties de Résine avec 1 partie de Catalyseur. Résine = MDI, colle au latex à base d eau. Si TH trop élevé, colle au latex a de la difficulté à pénétrer dans le bois (car moins perméable) Effet gradient d humidité : Une pièce de bois peut être rabotée jusqu à 4 fois, à une profondeur pouvant aller de 1/16 à 1/4po en largeur et/ou en épaisseur. L humidité est alors très importante pour la stabilité du matériau.

20 Post Séchage Impact de la TH à la fabrication du Lamellé-croisé Avec adhésif : 1 composante : Polyuréthane. Le catalyseur est l eau. -Si trop de colle ou bois trop sec = polymérisation lente (open time trop long) -Si trop humide, polymérisation rapide (open time plus court) Effet gradient d humidité : Plus important puisque nous sommes sur deux axes de bois en même temps. Pas collés sur les rives= retrait produisant du tirant en cœur (copping) sur les rangs de bois extérieur. -Une pièce de bois peut être rabotée jusqu à 2 fois de 1/16 à 1/4po en largeur et/ou en épaisseur

21 Post Séchage Ateliers usinage Lamellé-collé et CLT Contrôle automatique de l humidité relative dans les entrepôts d usinage. Pour diminuer le séchage excessif par les bouts Également pour le ponçage, défonçage et sciage. À la fin des opérations d usinage, on applique une cire dans les bouts pour éviter le séchage de bout qui pourrait créer des fendillements. Humidité d équilibre à l utilisation Variable en fonction des facteurs régionaux, utilisation, type de bâtiment, (Doit tenir compte de l apport en humidité naturelle ou artificielle)

22 Post Séchage Structure près d un plan d eau «pont» TH d équilibre = 15% à 17% à l année

23 Post Séchage Bâtiment ou structure extérieur Été = 10-11%, Automne = 16%

24 Post Séchage Bâtiment de grande envergure «Stade» TH équilibre = 7 à 9%

25 Conclusion Conclusion Les phases de pré séchage et post séchage sont aussi importantes que la phase de séchage comme tel. En effet, toutes les étapes sont critiques dans l atteinte d un produit de qualité tel le bois d ingénierie. Même si notre entreprise profite de certains avantages comme la ressource et l intégration, nous ne faisons pas de miracles et ne possédons pas de machines plus technologique que nos compétiteurs. Nous faisons tout simplement de notre mieux avec ce que nous avons et ce que nous savons. Finalement, il ne faut pas oublier que tous nos employés participent activement et leur professionnalisme est déterminant pour la qualité et la fiabilité de nos produits. Merci de votre attention!