bois traité à haute température
Le bois est un matériau composé de tissus cellulaires d’origine végétale, donc vulnérable aux attaques biologiques. Un des enjeux, depuis une quinzaine d’années dans le domaine de la recherche en bois, est de mettre au point des traitements de préservation et de stabilisation dimensionnelle moins polluants et plus performants que les procédés classique par voie chimique.
Des recherches ont ainsi permis, tant en France (Ecole des Mines de Saint-Etienne, CIRAD-Forêt, CTBA), qu’à l’étranger (VTT en Finlande, Shell aux Pays Bas), de mettre au point un procédé de pyrolyse ménagée sous atmosphère contrôlée, permettant de réduire notablement l’hygroscopie, l’instabilité dimensionnelle et la biodégradabilité du bois. Depuis quelques annéers, plusieurs sites de production ont vu le jour avec un tout début de commercialisation de bois traité pour des applications relativement ponctuelles.
Les essences les plus couramment utilisées (Epicéa, Peuplier, différents Pins, Sapins et Douglas) visent à valoriser des bois naturellement peu durables en leur conférant un niveau de durabilité supérieure, afin de leur ouvrir des marchés tels que ceux de l’utilisation en milieu extérieur.
Principe bois traité à haute température :
La rétification du bois est un traitement physique, dont le vecteur de transformation est le flux thermique qui engendre des modifications physico-chimiques intrinsèques au bois. Le principe repose sur une pyrolyse ménagée sous atmosphère inerte, à température et pression contrôlées. Le bois est en fait un mélange hétérogène de polymères organiques possédant des liaisons plus ou moins fragiles. Un traitement thermique suffisamment énergétique pourra rompre certaines de ces liaisons et donner lieu à des réarrangement et des départs de produits volatiles. L’étude du procédé a montré que l’exothermicité des réactions commence vers 200°C pour les feuillus et 220°C pour les résineux, mais elle est encore faible. Au-delà de 250-260°C, l’exothermicité devient important et la réaction peut s’emballer et partir en carbonisation si la chaleur produit n’est pas rapidement evacuée. D’une manière générale, on distingue trois grandes étapes :
- Entre 20° et 150°C : C’est une étape endothermique correspondant au séchage donc au départ de l’eau présente qu’elle soit libre ou liée ;
- De 180° à 250° C : Dans cette plage de température, le bois subit d’importantes réactions chimiques. Cette zone de température correspond à la zone des thermolyses des hémicelluloses et de la réticulation des lignines ; c’est le domaine de la rétification ;
- A partir de 250°C : La transformation devient très exothermique et le bois évolue vers la carbonisation, avec dégagement de CO2 et de pyroligneux.
Même si le principe apparaît simple, beaucoup de paramètres ; du fait de la complexité physico-chimique du bois ; influencent le contrôle de la réaction et le produit final