Technologie

Vous trouverez dans cette section tous les détails de la technologie de traitement du bois à haute température "Perdure".

Historique

L’objectif de cette technologie était de trouver un moyen de protéger le bois, toutes essences confondues et sans utiliser de produits chimiques, tout en améliorant sa stabilité dimensionnelle et sa résistance dans le temps.

La réponse n’est pas venue des nouvelles technologies ou de la biotechnologie, mais plutôt de nos ancêtres, qu’ils soient nos grands-parents ou les hommes préhistoriques. En effet, ces derniers passaient la pointe de leurs lances au feu afin de les durcir et de leur assurer une meilleure longévité. Nos grands-parents, eux passaient leurs piquets à la flamme avant de les mettre en terre, ils avaient remarqué qu’en faisant ainsi, ces bois résistaient beaucoup mieux au phénomène de pourriture au collet (la zone de contact entre le sol et l’air et où se concentre la dégradation du bois par les moisissures).

Il restait donc à reproduire de manière moderne et industrielle ces approches empiriques de l’amélioration du bois.

Cependant, depuis les années 1940, plusieurs personnes avaient tenté de répondre à ce problème. Malheureusement, l’état de la technologie interdisait le passage à une véritable réalisation industrielle. Depuis quelques années, des recherches en laboratoires ont été réalisées avec des fours utilisant des énergies diverses pour la montée en température.

L’arrivée en force de l’informatique nous a permis de dépasser ce stade et nous pouvons proposer depuis quelques années des unités industrielles de traitement du bois par la chaleur.

Principe de la technologie

La technologie Perdure consiste à traiter le bois à haute température par un procédé unique de pyrolyse ménagée sous atmosphère inerte. Le bois est chauffé à plus de 200 °C à cœur sans utiliser aucun produit chimique. Le procédé renforce les liaisons moléculaires du bois ce qui permet d’en améliorer les propriétés physique-mécanique naturelles. Le traitement donne naissance à un nouveau matériau naturellement supérieur au bois: Perdure.

La technologie Perdure ne provoque aucun rejet atmosphérique. Elle génère uniquement des résidus liquides en quantité très limitée.

Le cycle de traitement s’effectue en plusieurs phases:

-L’élimination de l’eau libre;

-L’élimination de l’eau liée;

-Le traitement proprement dit.

L’élimination de l’eau libre est la phase la plus facile. En effet on appelle eau libre, l’eau contenue dans les canaux du bois qui transportent la sève élaborée. Il est donc aisé de l’éliminer.

L’élimination de l’eau liée est plus difficile, puisqu’il s’agit de l’eau contenue dans les cellules du bois, il faut donc que celle-ci traverse les parois du bois avant d’être évacué.

Cependant, ces deux opérations sont plus ou moins longues suivant le taux d’humidité de départ. Ainsi, un bois à 12 % d’humidité, aura une phase d’élimination de l’eau qui sera relativement courte, alors qu’un bois fraîchement abattu nécessitera une même phase beaucoup plus longue.

La troisième phase, celle de traitement proprement dite, consiste en une modification macromoléculaire du bois. Cette modification étant seulement le résultat de la température appliquée au bois. En effet, on assiste à une migration des alcools, des goudrons et des résines depuis les cellules du bois vers les parois du bois. Ces différents produits forment alors une couche protectrice qui stoppera et ralentira les différentes agressions que peut subir le bois une fois placé en extérieur.

Caractéristiques

Physiques

Le bois «Perdure» présente une très bonne stabilité dimensionnelle. Son humidité relative, de l’ordre de 0 % à 1 % en fin de traitement, se stabilise aux environs de 2,9 % à 3,5 % lorsqu’il est mis en service en extérieur.  Les coefficients d’isolation thermique et acoustique restent stables, quelle que soit l’humidité ambiante.

Ce matériau présente aussi une densité réelle plus faible que celle du bois de départ.


Biologiques

Les micro-organismes lignivores (les champignons en particulier) ont besoin d’un taux d’humidité élevé pour se développer. Le bois «Perdure», ne retenant pas l’eau, n’est plus un support de prédilection pour la dégradation microbienne.

Des essais réalisés au Laboratoire d’Études et de Recherches sur le Matériau Bois de L’Université de Nancy I et Forintek (l'institut de recherches sur les produits du bois au Canada), ont prouvé la bonne durabilité du bois «Perdure» face à l’attaque de pourritures cubiques et de pourritures fibreuses. Alors que les champignons dégradent, en moyenne, 30 % à 70 % du bois non traité, ils ne sont plus à même de dégrader le bois «Perdure» de manière significative. On peut dès lors considérer l’emploi de ce matériau pour des usages dans une classe de bois extérieurs, non abrités et au-dessus du sol.


Mécaniques

La résistance en flexion statique du bois «Perdure» a été évaluée par Forintek, et ne s’avère pas être significativement abaissée. Le bois "Perdure" conserve donc les mêmes caractéristiques que le bois non-traité à haute température!


Comportement au feu

Le Laboratoire National d’Essais(France) a montré que des lames de bardage en sapin «Perdure» présentaient une résistance au feu de 1 heure, tout comme le sapin non traité.


Mise en oeuvre

Le bois "Perdure" peut être usiné et commercialisé immédiatement après le traitement thermique, évitant ainsi de nombreux problèmes liés aux stocks et à leur gestion.


Usinage

Ce matériau s’usine et se rabote comme un bois traditionnel, aucun phénomène d’abrasion supplémentaire n’ayant été constaté au niveau des outils. Cependant, étant donné la dureté de la surface, il est parfois nécessaire d’adapter les vitesses de coupe. Un bon système d’aspiration est préconisé, étant donné la finesse des poussières.

Les profils en bois se prêtent facilement au clouage, au vissage, à l’agrafage, permettant ainsi de multiples usages.

Fiches Techniques par essence

Pin gris / Jack Pine
Non-traité

Traitement Perdure
 
Épinette blanc / White Spruce      
Bouleau blanc / White Birch
Non-traité

Traitement Perdure

Traitement Perdure
Peuplier - Faux tremble / Aspen
Non-traité

Traitement Perdure
 

Exemples d'applications

Pin gris: patio, cèdre rouge

Épinette blanc: bureaux, planchers

Bouleau blanc: meubles, planchers

Recherche & Développement

PCI Industries en s’associant avec l'UQAC sont à implanter un site de recherche qui vise la maîtrise de cette technologie pour le traitement des essences de nos forêts québécoises. Le partenariat entre PCI Industries et l’Université du Québec à Chicoutimi permet d’envisager un accroissement de la valeur ajoutée associée à ce procédé.

Équipe de recherche :

Les chercheurs principaux pourront compter sur des étudiants des programmes du cycle supérieur de l’UQAC ainsi que sur la collaboration d’autres chercheurs de l’université ou de l’extérieur.

Programmation Générale :

Les actions de l’équipe de recherche de l’UQAC vont porter sur les points suivants, qui seront menés concurremment au cours des cinq premières années d’activités:

  • Développement des connaissances fondamentales pour l’adaptation du procédé aux essences régionales et québécoises;
  • Développement d’un modèle mathématique reproduisant le procédé;
  • Optimisation du procédé et validation des propriétés des produits;
  • Développement de l’utilisation du bois traité à haute température et valorisation des essences de nos forêts.

 

©Copyright 2003 PCI Industries Inc. Tous droits réservés.