Les panneaux à base de bois, leurs performances et recyclabilité

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Anne-Laure Meloche
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1 Les panneaux à base de bois, leurs performances et recyclabilité Journée d échange projet MURE Sensibilité à l eau et adhésivité 12 Octobre 2015 Institut technologique FCBA : Forêt, Cellulose, Bois - construction, Ameublement

2 Institut technologique FCBA 339 Personnes Ingénieurs Techniciens Collaborateurs Au service des entreprises d un ensemble de secteurs professionnels Forêt Cellulose Bois/Construction Ameublement Page : 1

3 Nos implantations Pôle IBC : - Structure - Charpente - Menuiserie - Panneaux Délégation Ouest Délégation Centre Ouest Délégation Sud Ouest Pôle Biotechnologies, Sylviculture Avancée - Préservation Site Boutaut Bordeaux (131 personnes) Laboratoires d'essais : - Caractérisation des bois - Chimie - Biologie - Mécanique - Physique Nantes PARIS Limoges BORDEAUX Dijon Grenoble Délégation Sud Est Pôle InTechFibres Siège Social Paris (149 personnes) - Première transformation, approvisionnement - Ameublement - Environnement, santé - Economie, énergie, prospective - Direction clients, formation - Direction innovation, recherche (veille techno. documentation) - Services généraux - Bureau de normalisation - Direction qualité - Direction générale Délégation Nord Est Page : 2

4 PLAN DE PRÉSENTATION Les panneaux à base de bois Caractérisation méthodologies Le recyclage Page : 3

5 L industrie du panneau en France 21 usines 12% de la production mondiale CA= 1,2 Md Page : 4

6 Panneaux à base de bois BOIS + ADHESIF + ADJUVANTS Energie panneaux La nature de l élément bois donne le type de panneau Page : 5

7 Différents produits Les noms basés sur les matières premières Différents produits selon les applications

8 Les types de panneaux Le contreplaqué Le panneau de particules Les panneaux de fibres OSB Selon les finitions et les adjuvants, de nombreuses Page : 7 applications sont possibles

9 Utilisation des panneaux à base de bois Le bâtiment : planchers, toitures, cloisons, bardages (contreplaqués), Les murs ossatures bois (OSB) L ameublement L agencement, les plans de travails (panneaux de particules et MDF) Les équipements de transports : planchers de wagons dans le TGV et de camions (contreplaqué) Les coffrages Les caisses d emballage Page : 9

10 Les performances des panneaux 6 exigences essentielles 1. Résistance mécanique et stabilité 2. Sécurité en cas d incendie 3. Hygiène, santé et environnement 4. Sécurité d utilisation 5. Protection contre le bruit 6. Économie d énergie et isolation thermique Possible au travers des process et adhésifs mis en œuvres Page : 10

11 Panneaux à base de bois BOIS + ADHESIF + ADJUVANTS = panneaux Les adhésifs et adjuvants définissent certaines performances et les milieux d utilisations Page : 11

12 Les adhésifs pour le bois BOIS + ADHESIF + ADJUVANTS = panneaux Le choix de l adhésif est fonction des utilisation et Page : 13 environnement

13 Sélection des adhésifs selon les conditions d utilisation BOIS + ADHESIF + ADJUVANTS = panneaux Page : 14 L exposition à l eau est le facteur majeur dans le choix des adhésifs et des adjuvants

14 Caractérisation méthodologies 3 axes majeurs de caractérisation: Performance mécanique Comportement vis-à-vis de l environnement L eau Le feu Les émissions mise en place de normes ISO Page : 15

Arrachements : Éprouvettes d essai de cisaillement

15 Performances mécaniques Résistance en Flexion Module d élasticité Cohésion interne Cisaillement Arrachements : Éprouvettes d essai de cisaillement parallèle aux faces pour un panneau de contreplaqué à sept plis.

16 Comportement à l eau Le bois est un matériau hygroscopique Eau libre Eau liée Les panneaux à base de bois gonflent en présence d eau Mesure des variations dimensionnelles Reprises en eau

17 Mesure du Formaldéhyde Applicable aux Panneaux de contreplaqué et aux panneaux revêtus. ESSAI laboratoire Méthode d émission, chants colmatés Exigence E1 <3.5 mg/m².h

Etiquetage COV Classe A+ : très faibles émissions Seuils : CLI ANSES (2009) Classe A : faibles émissions Seuils : CLI x 1,5 sauf formaldéhyde = seuil E1 (EN 717-1)

18 Etiquetage COV Classe A+ : très faibles émissions Seuils : CLI ANSES (2009) Classe A : faibles émissions Seuils : CLI x 1,5 sauf formaldéhyde = seuil E1 (EN 717-1) divisé par 2 Classe B : émissions moyennes Seuils : CLI x 2 sauf formaldéhyde = seuil E1 (EN 717-1) Classe C : fortes émissions Supérieur aux seuils de la classe B

19 Panneaux à base de bois BOIS + ADHESIF + ADJUVANTS = panneaux La taille et forme des éléments donnent le type de panneau Les colles et adjuvants contribuent aux performances Le bois peut être issu : De ressources vierges De ressources recyclées Bois massif contreplaqué panneau de particules OSB panneaux de fibres Page : 21

20 Le marché du bois recyclé en Europe Un gisement de ressource potentielle différent entre pays Différentes qualités de produits à gérer Page : 22

21 Exemple de matériaux bois recyclables A1 A4 Des compositions différentes à intégrer au procédé de valorisation Plusieurs niveaux d intégrations possibles A2 Page : 23

22 Proportion de bois recyclé dans l industrie du panneau de particules Selon les pays, des ratios de bois recyclés différents Page : 24

Utilisation de matériaux recyclés Uniquement appliqué aux productions de panneaux de particules Motivé par : Disponibilité Prix Extrait sec supérieur au bois frais Des limitations

23 Utilisation de matériaux recyclés Uniquement appliqué aux productions de panneaux de particules Motivé par : Disponibilité Prix Extrait sec supérieur au bois frais Des limitations Présence de contaminants Métaux Plastiques Résines thermodurcissables réticulées Finitions Un réseau d approvisionnement complexe Investissement en matériel de traitement Page : 25

24 Fragmentation mécanique et réutilisation des broyats décontaminés dans la fabrication de panneaux Technologie qui consiste à broyer des panneaux et d'autres produits à base de bois (palettes de manutention, tourets pour câbles...) et à décontaminer la matière fragmentée afin de pouvoir la réintroduire dans la fabrication de nouveaux panneaux. Aujourd'hui, le moyen le plus utilisé pour le recyclage des panneaux. Nécessite de grands volumes et ne permet pas de séparer les particules de bois des revêtements collés à la surface du panneau Page : 26

Exemple de recyclage de produits d autres

MDF + rejects surface Stratification des

25 Exemple de recyclage de produits d autres industries Gisement potentiel : l industrie papetière comme source de fibres Hardboard surface Hardboard + rejects surface MDF surface MDF + rejects surface Stratification des matériaux pour tirer parti du potentiel et éviter les défauts de surface Page : 27

26 Dissolution de l'adhésif et réutilisation de la fraction ligneuse dans la fabrication de panneaux Procédé chimico-thermo-mécanique destiné à briser les liens entre les adhésifs et le bois. Pour résidus de panneaux particules et MDF fabriqués avec résine d'urée formaldéhyde (UF) et mélamine-urée-formaldéhyde (MUF). Technologie qui reste confidentielle, qui consiste en un broyage grossier, puis imprégnation sous vide des broyats dans une solution d'urée, de soude caustique et d'eau chaude (env. 80 C), puis rinçage à l'eau (pour abaisser le ph) et tamisage des matériaux obtenus. Nécessite de grands volumes. Ou Détente à la vapeur Ou raffinage des fibres (pour panneaux de fibres uniquement) Page : 28

27 Méthodes alternatives Compostage Procédé de décomposition biologique permettant d'obtenir un matériel stable de type humus. Méthode simple, facilement applicable, directement sur le site de petites usines de seconde transformation de panneaux. Valorisation énergétique; La combustion de panneaux sans revêtement produit de fortes émissions de CO et de NOx, selon la résine utilisée La combustion de résidus de panneaux contaminés génère de fortes émissions de dioxine et de chlorure d'hydrogène, (revêtements en PVC et les papiers mélaminés.) Enfouissement Litière animale Page : 29

28 Conclusion Les panneaux de process = 3 composés Bois Adhésif Adjuvants Des utilisations variées, fonction des performances et environnement d utilisation Présence d eau Eléments structurants de bâtiments Le recyclage des produits possible selon différentes stratégies Un enjeu majeur devant la tension des approvisionnements en bois Un intérêt écologique pour réduire l impact carbone des produits Page : 30

29 Page : 31 CONSTRUISONS ENSEMBLE LE FUTUR!

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