caractéristiques de séchage des essences du groupe...

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Caractéristiques deséchage des essences dugroupe Épinette-Pin-Sapin

Marc SavardSpécialiste – Séchage du boisRégion de l’est

16e Ateliers-Conférences sur le séchage

7 mai 2010

• Essences et répartitiongéographique

• Propriétés physiques– Teneur en humidité

– Densité

– Retrait

• Comportement au séchage– Prédisposition au déclassement

– Poches de bois humide

Plan de la présentationPlan de la présentation

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Selon la NLGASelon la NLGA

Le groupe Épinette-Pin-Sapin

N’inclut pas :

– Mélèze laricin

– Pruche du Canada

– Pin rouge

– Pin blanc

– Épinette de Norvège

– Tremble

– etc.

Essences

– Épinette blanche

– Épinette d’Englemann

– Épinette noire

– Épinette rouge

– Pin de Murray

– Pin gris

– Sapin subalpin

– Sapin baumier

Épinette d’Engelmann Engelmann Spruce / Picea engelmannii Parry ex Engelm.

Répartition géographiqueRépartition géographique

Épinette d’EngelmannPicea engelmannii Parry ex Engelm.

Pin de Murray Lodgepole Pine / Pinus contorta Dougl.

Répartition géographiqueRépartition géographique

Pin de MurrayPinus contorta Dougl.

Sapin subalpin Subalpine Fir / Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.

Répartition géographiqueRépartition géographique

Sapin subalpinAbies lasiocarpa (Hook.) Nutt.

Épinette blanche White Spruce / Picea glauca (Moench) Voss

Répartition géographiqueRépartition géographique

Épinette blanchePicea glauca (Moench) Voss

Épinette rouge Red Spruce / Picea rubens Sarg.

Répartition géographiqueRépartition géographique

≠ Mélèze

Épinette rougePicea rubens Sarg.

Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.

Répartition géographiqueRépartition géographique

Épinette noirePicea mariana (Mill) B.S.P.

Pin gris Jack Pine / Pinus banksiana Lamb.

Répartition géographiqueRépartition géographique

(Vulg. Cyprès)

Pin grisPinus banksiana Lamb.

Sapin baumier Balsam Fir / Abies balsamea (L.) Mill.

Répartition géographiqueRépartition géographique

Sapin baumierAbies balsamea (L.) Mill.

Sapin baumierAbies balsamea (L.) Mill.

Sapin de Noël Santa Fir / Abies St-Nicolas Sav.

Répartition géographiqueRépartition géographique

Sapin baumier Balsam Fir / Abies balsamea (L.) Mill.

Teneur en humidité (%) des arbres fraîchement abattusTeneur en humidité (%) des arbres fraîchement abattus

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

11817388Sapin baumier

5112433Pin gris

7711352Épinette noire

8913241Épinette rouge

5514438Épinette blanche

MélangéAubierBois decœur

Teneur en humidité (%) typique des sciagesTeneur en humidité (%) typique des sciages

41207114Sapin baumier

2810648Pin gris

2610044Épinette noire

MinimaleMaximaleMoyenne

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Distribution de teneur en humidité typiqueDistribution de teneur en humidité typique

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160

Teneur en humidité (%)

Fré

qu

en

ce

(%)

Épinette noire

Pin gris

Sapin baumier

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Variabilité de TH à l’intérieur des piècesVariabilité de TH à l’intérieur des pièces

Différence moyenne*

de TH selon la longueur

Épinette noire 9%

Pin gris 13%

Sapin baumier 67% = poches de bois humide

* Moyenne de la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale de

teneur en humidité mesurées à tout les pieds sur des pièces de 16 pieds delongueur

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Densité basaleDensité basale

0,335Sapin baumier

0,421Pin gris

0,406Épinette noire

0,380Épinette rouge

0,354Épinette blanche

Moyenne

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Retrait moyenRetrait moyen

2,82,77,5Sapin baumier

1,54,05,9Pin gris

2,03,87,5Épinette noire

2,04,07,9Épinette rouge

2,23,26,9Épinette blanche

Ratiotangentiel /

radial

Radial

(%)

Tangentiel

(%)

Le ratio tangentiel / radial est un indicateur de la tendance dessciages à gercer et à développer du tirant à cœur

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Variations de la teneur en humidité finaleVariations de la teneur en humidité finale

3,0 à 3,5Épinette noire

4,5 à 6,0Sapin baumier

2,5 à 3,0Pin gris

3,5 à 4,5Ép. noire + « jaune »

2,5 à 3,0Ép. blanche / rouge

Écarts-typestypiques après

séchage

(%)

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Comportement au séchageComportement au séchage Simulation avec le logicielOASiS de Forintek

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Comportement au séchageComportement au séchage

50

50

50

50

50

Temps

(h)

45,5

13,0

17,9

14,6

9,8

TH moyenne(%)

4 %

99 %

76 %

99 %

98 %

Proportion despièces sèches

(< 19 %TH)

Épinette noire

Sapin baumier

Pin gris

Ép. noire + « jaune »

Épinette blanche

Simulation avec le logicielOASiS de Forintek

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Comportement au séchageComportement au séchage

114

43

62

48

31,5

Temps

(h)

15,0

15,0

15,0

15,0

15,0

TH moyenne(%)

77 %

96 %

86 %

99 %

94 %

Proportion despièces sèches

(< 19 %TH)

Épinette noire

Sapin baumier

Pin gris

Ép. noire + « jaune »

Épinette blanche

Simulation avec le logicielOASiS de Forintek

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Comportement au séchageComportement au séchage

138

41

72

45

32

Temps

(h)

9,6

15,7

13,1

15,8

14,9

TH moyenne(%)

95 %

95 %

95 %

95 %

95 %

Proportion despièces sèches

(< 19 %TH)

Épinette noire

Sapin baumier

Pin gris

Ép. noire + « jaune »

Épinette blanche

Simulation avec le logicielOASiS de Forintek

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

• Les sciages proviennent de tiges de faible diamètre– Impact du patron de débitage et du bois juvénile

• Les sciages avec la moelle incluse = tendance au gerces et à la torsion

• Les sciages avec la moelle fendue = tendance à l’arqué et au tirant à cœur

• Présence de bois de compression (arqué et cambré) etde fil en spirale (torsion)

• Espacement réduit entre les lattes (32 ou 24 pouces)recommandé

• Sécher à la TH d’utilisation finale

Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

• Fil en spirale

– Le bois juvénile est en spiralemain gauche.

– En vieillissant certains arbresdéveloppe une spirale main droite,ce qui contrebalance.

– Les arbres tout en main gauchesont moins stables et ont plustendance à tordre.

Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

• Fil en spirale

– Procédé d’aboutage :les torsionss’accumulent

• Couper lespaquets en deuxne sert à rien

• Inverser lespièces de boutsne sert à rien

Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.

« Normale » vs « dense » vs « jaune » ?« Normale » vs « dense » vs « jaune » ?

Épinette dense

• Sciages provenant de tigesde faible diamètre :– Taux de croissance faible

– Densité plus élevée

Épinette « jaune »

• Sciages provenant de tigesde faible diamètre :– Taux de croissance faible

– Densité plus élevée

• Tiges provenant de zonesmarécageuses– Teneur en humidité initiale plus

élevée

– Poches de bois humide = apparencejaunâtre sur le bois fraîchement scié

Épinette noire

Épinette « jaune »Épinette « jaune »

Comparaison des propriétés physiques

7,318,83,47,3Taux de croissance (anneaux/cm)

0,596,120,424,51Masse des pièces* (kg)

3346030409Masse volumique basale (kg/m3)

18,874,011,543,5Teneur en humidité (%)

Écart-typeMoyenneÉcart-typeMoyenne

Épinette « jaune »Épinette noire« normale »

Propriétés physiquesdu bois à l’état vert

* Pièces de 2" x 4" x 7’

Épinette noire

Épinette « jaune »Épinette « jaune »

Selon la Dre Cornélia Krause de l’UQAC :

• Le niveau de la nappe phréatique est le meilleur indicateur de présence(zones marécageuses)

• Présence de poches de bois humide dans le bas de l’arbre seulement(jusqu’à 10 à 16 pieds du sol)

• L’arbre en vieillissant développe de nouvelles racines parce qu’il cale dansle sol trop mou

• En raison du sol mou, plus de bois de compression et de fil en spirale

• Pas possible de trier en forêt

Épinette noire

Épinette « jaune » : quoi faire?Épinette « jaune » : quoi faire?

Quelle est la meilleure propriété physique del’épinette pour la trier?

Propriétés Valeur optimale Taux de succèsà l’état vert de triage pièces identifiées (%)

Ép. « normale » Ép. « jaune »

.

TH initiale 50,8% 86,6 88,3

Densité basale 0,438 76,5 76,7

Masse des pièces* 5,2 kg (11,5 lbs) 96,2 96,7

Taux de croissance 9,6 anneaux/cm 83,2 83,3

* Pièces de 2" x 4" x 7’

Épinette blanche / rouge

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

• Relativement facile à sécher

• Les pièces d’aubier ont beaucoup d’eau mais celle-ci sortfacilement et rapidement

Épinette blanche

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

Taux de séchage= 4,5% / heure

Taux de séchage= 1,75% / heure

2.5X plus vite

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 20 40 60 80 100 120 140

Temps de séchage (h)

Ten

eu

ren

hu

mid

ité

(%)

Ép. blanche - bois de cœur

Ép. blanche - bois de cœur

Ép. blanche - aubier

Ép. blanche - aubier

Ép. blanche - aubier

Épinette blanche

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

Taux de séchage= 4,5% / heure

Taux de séchage= 1,75% / heure

2.5X plus vite

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 20 40 60 80 100 120 140

Temps de séchage (h)

Te

neu

ren

hu

mid

ité

(%)

Ép. blanche - bois de cœur

Ép. blanche - bois de cœur

Ép. blanche - aubier

Ép. blanche - aubier

Ép. blanche - aubier

Sapin

Épinette blanche

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 5 10 15 20 25 30 35

Temps de séchage (h)

Te

ne

ur

en

hu

mid

ité

(%)

Ép. blanche - aubier

Ép. blanche - aubier

Ép. blanche - aubier

Ép. blanche - bois de cœur

Ép. blanche - bois de cœur

Épinette blanche

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

0

5

10

15

20

25

30

35

40

16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

Temps de séchage (h)

Te

ne

ur

en

hu

mid

ité

(%)

Ép. blanche - aubier

Ép. blanche - aubier

Ép. blanche - aubier

Ép. blanche - bois de cœur

Ép. blanche - bois de cœur

Épinette blanche / rouge

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

• Relativement facile à sécher

• Les pièces d’aubier ont beaucoup d’eau mais celle-ci sortfacilement et rapidement

• Le défi, c’est de la trier du sapin

• Bois de plantation, c’est différent!• Beaucoup plus d’eau et densité plus faible = risque

d’affaissement

• Plus grande proportion de bois juvénile = plus de gauchissement

Pin gris

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

• Très facile à sécher lorsque démêlé = TH finale uniforme

• Faible tendance à gauchir

• Accepte bien le séchage à haute température• Ex : Pin gris (240 oF) = 18 - 22 heures

Pin du Sud = 16 - 18 heuresPin de Murray - Séchage UHT (350 oF) = 4 heuresPin gris – Séchage sous-presse = 1-2 heures

• C’est l’essence du groupe S-P-F idéale à sécher!

Sapin baumier

Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

• TH initiale élevée = Temps de séchage long

• Fortes variations de la TH finale = Très difficile à séchermême démêlé

• Faible tendance à gauchir

• Risque d’affaissement avec le séchage à hautetempérature

• C’est la pire essence du groupe S-P-F à sécher!

Sapin baumier

Stratégies de séchageStratégies de séchage

• Séchage à l’air– Nécessite un traitement phytosanitaire

• Séchoir (traitement HT) / Séchage à l’air

• Séchage à l’air / Séchoir (KD/HT)

• Triage avant séchage en 3 catégories :• Sapin à séchage rapide avec l’épinette

• Sapin normal

• Sapin à séchage lent (idéalement séchage àl’air)

Sapin baumier

Technologies de triageTechnologies de triage

Si le sapin est déjà démêlé (en forêt ou visuel) :

• MC Pro 1500 (Transverse Moisture Density Sorter) de NMI

• Ne fonctionne pas bien dans le bois gelé

• Système de pesée dynamique de VAB Solutions

Technologies de triageTechnologies de triage

En mélange avec l’épinette :

• MC Pro 1500 (Transverse Moisture Density Sorter) de NMI• Ne fonctionne pas bien dans le bois gelé

• SAPTEK d’AUTOLOG

• Préclasseur 3DELTA de Fabrication Delta

• Nouveau système de VAB Solutions (présenté hier)

Sapin baumier

Technologies de triageTechnologies de triage

Sapin baumier

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

10 12 14 16 18 20 22

Masse des pièces (lbs)

Tem

ps

à19%

TH

CO

FI

(heu

res)

.

Épinette noirePin grisÉpinette jauneSapin baumierRég. lin.

Pour la même masse,les pièces de sapin neprennent pas le même

temps à sécher

=

les système par peséene sont pas

performants lorsque lesapin est mélangé

avec l’épinette

* Pièces de 2" x 4" x 8’

ConclusionsConclusions

• Le séchage de bois du groupe S-P-Fest très spécifique à chaque usine enfonction de l’approvisionnement

• Prudence avec les comparaisons entreles usines!

• Le nouveau manuel de séchage est unbon investissement!

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

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