Les bois modifiés thermiquement : procédés et résultats de recherches

Dimension: px

Commencer à balayer dès la page:

Download "Les bois modifiés thermiquement : procédés et résultats de recherches"

Jeanne Dupont
il y a 7 ans
Total affichages :

1 Les bois modifiés thermiquement : procédés et résultats de recherches Carl Tremblay, chercheur Produits à valeur ajoutée Division de l'est

2 Introduction Bois modifié thermiquement : Bois chauffé entre 160 et 245 o C (320 et 473 o F) sous atmosphère contrôlée pauvre en oxygène.

3 Introduction Modifications chimiques de la structure du bois : Dégradation des hémicelluloses qui possèdent des propriétés hydrophiles. Réticulation des lignines signifiant la formation de liaisons chimiques entre les molécules.

4 Introduction Modifications chimiques de la structure du bois : Ces modifications interviennent sur les propriétés physiques et mécaniques du bois.

5 Objectifs Évaluer la performance de différentes technologies de modification thermique. Déterminer les propriétés du bois après traitement. Développer une méthode de contrôle de la qualité. Établir les bases d un programme de certification.

6 Matériel Sapin baumier et pin gris modifiés thermiquement à 210 o C par les procédés Perdure, ThermoWood et de Rétification. Fours ThermoWood 100m 3 ch., Finnforest Finlande. Four Perdure 12m 3

7 Procédé Perdure Procédé breveté en France en 1995 par la société BCI, 1 er four industriel en PCI Industries inc.. au Québec depuis Source d énergie: gaz naturel. Atmosphère: gaz recyclés et brûlés. Capacité de 3 à 5 Mpmp. Temps de traitement : 7 à 16 h. Trois fours au Québec.

8 Procédé de Rétification Procédé développé à l EMSE en France au cours des années 70 / 80. Société NOW en 1995, Groupe EPMB H depuis Source d énergie: électricité. Atmosphère: azote. Capacité de 1.7 à 3.5 Mpmp. Temps de traitement : 7 à 14 h. Température > 240 o C

9 Procédé ThermoWood Procédé développé par le VTT en Finlande au cours des années 90. Fours industriels disponibles depuis Trois manufacturiers: Valutec, Stellac et Tekmaheat. Source d énergie: électricité ou gaz naturel. Atmosphère: vapeur surchauffée. Capacité de 1 à 50 Mpmp. Temps de trment : 36 à 45 h. Trois fours au Québec. Procédé ThermoWood

10 Résultats : Résistance à l abrasion Perte de masse après 500 tours de roulette abrasive 3,5 Sapin Pin Gris 3,0 2,5 Perte de masse (g) 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Non modifié Tech. 1 Tech. 2 Tech. 3

11 Perte de masse après 500 tours de roulette abrasive 2,5 Résultats : Résistance à l abrasion 2 Perte de masse (g) 1,5 1 0,5 0 Sapin non modifié 185C 200C 215C

12 Résultats : Résistance à l impact Hauteur moyenne de la masse avant rupture 7,0 Sapin Pin Gris 6,0 Hauteur moy de la masse de 50 lbs (po) 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Non modifié Tech.1 Tech. 2 Tech. 3

13 Résultats : Résistance à l impact Hauteur moyenne de la masse avant rupture 7,0 Hauteur moy de la masse de 50 lbs (po) 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Sapin non modifié 185C 200C 215C

14 Résultats : Résistance en flexion, MOE Sapin Pin Gris Module d élasticité 7000 MOE (MPa) Non modifié Tech.1 Tech.2 Tech.3

15 Résultats : Résistance en flexion, MOR Module de rupture Sapin Pin Gris MOR (MPa) Non modifié Tech.1 Tech.2 Tech.3

16 Résultats : Dureté Janka 3,0 Force requise pour enfoncer bille de 5.6 mm 2,5 Sapin Pin Gris 2,0 Force (kn) 1,5 1,0 0,5 0,0 Non modifié Tech. 1 Tech. 2 Tech. 3

17 Résultats : Stabilité dimensionnelle 2 Évolution de la largeur des éprouvettes 1,5 1 Variation en largeur (mm) 0,5 0-0,5-1 Pin Gris non modifié Pin Gris Tech.1 Pin Gris Tech.2 Pin Gris Tech.3 Largeur initiale Immersion 1 Conditionnement 1 Immersion 2-1,5 Conditionnement 2 Immersion 3 Conditionnement 3 Immersion 4-2 Conditionnement 4

18 Résultats : Dégradation fongique 70 Pertes de masse - Pin Gris unmodified Tech. 1 Tech. 2 Perte de masse (%) C. versicolor G. trabeum I. lacteus P. placenta Champignon

19 Résultats : Méthode de contrôle de la qualité Évaluation de la coloration du bois en fonction de la température de traitement

20 Résultats : Méthode de contrôle de la qualité Détection de gerces internes par ultrasons Mesure par ultrasons

21 Résultats : Méthode de contrôle de la qualité Mesure de l atténuation par ultrasons pour la détection de gerces internes Pièce sans gerces Pièce avec gerces

22 Résultats : Programme de certification En Finlande, classes de traitements Thermo-S et Thermo-D pour résineux et feuillus établies par la FTWA et le VTT. Certification de produits d épinette Thermo-D fabriqués par Stora Enso,, usine de Kotka en Finlande: certification Komo par la firme SKH. Détermination des propriétés du pin gris traité Thermo-S et Thermo-D.

23 Conclusions Le bois modifié thermiquement est un nouveau matériau avec certaines propriétés améliorées vs le bois non traité. Un choix judicieux des produits finis permettrait d ajouter de la valeur à certaines essences peu utilisées.

24 Conclusions Avantages : Amélioration de la stabilité dimensionnelle. Meilleure résistance à la dégradation fongique. Nouvelle coloration en fonction de la température de traitement. Pas de réduction significative du MOE. Inconvénients : Vieillissement du matériau. Affaiblissement de la résistance à l abrasion. Affaiblissement de la résistance à l impact.

25 Bois modifié thermiquement : Production finlandaise Transformation du bois traité pour la production de lambris (Finnforest,, Finlande)

26 Bois modifié thermiquement: Production finlandaise Transformation du bois traité pour la production de lames de patio (Finnforest,, Finlande)

27 Bois modifié thermiquement Bâtiment avec revêtement en bois ThermoWood (Espoo, Finlande)

28 Bois modifié thermiquement

29 Bois modifié thermiquement: Production finlandaise Production annuelle de bois ThermoWood (réf.: FTWA) Production (m3)

30 Bois modifié thermiquement au Québec Kisis Technol., Dolbeau-Mist. mec torréfaction, St-Gabriel-de-Brandon

31 Bois modifié thermiquement au Québec Bois BT, LaBaie Industries ISA, Normandin

Documents pareils

Utilisation historique de nanomatériaux en pneus et possibilités de nouveaux développements

Utilisation historique de nanomatériaux en pneus et possibilités de nouveaux développements 7 juin 2012 Francis Peters Bien qu il n y ait pas de nano particules dans les usines qui produisent les mélanges