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Post on 17-Apr-2018
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2
Plan
1. PRODUITS
2. STRUCTURE DU BOIS
3. CROISSANCE ANNUELLE
4. CLASSIFICATION DES ARBRES
5. MICROSTRUCTURE
6. CONSTITUANTS CHIMIQUES Du BOIS
7. PROPRIETES PHYSIQUES
8. PROPRIETES MECANIQUES
9. PRODUITS DERIVES DU BOIS
1. PRODUITS
• Bois massif
• Bois lamellé collé
• Panneaux de contreplaqué
• Panneaux de latté
• Panneaux de copeaux
• Panneaux de particules
(aggloméré)
• Panneaux de fibres
• Papier
Panneau de latté Lamellé collé
Panneau de copeaux Aggloméré
Panneau de fibres Contreplaqué
2. STRUCTURE DU BOIS
Niveau Macroscopique
• Ecorce : interne (liber) et externe (suber) • Cambium • Aubier (bois vivant 10% à 40% env.) • Cœur ou duramen (bois parfait, bois mort) • Moelle • Cernes annuels • Rayons ligneux
2. STRUCTURE DU BOIS
Niveau Macroscopique
Matériau anisotrope, propriétés
mécaniques, physiques
et technologiques changent suivant
la direction (L, R, T)
Trois plans ligneux :
plan transversal : TR
plan tangentiel : LT
plan radial : LR
Symétrie cylindrique
L
R T
2. STRUCTURE DU BOIS
Niveau Macroscopique
Matériau anisotrope, propriétés
mécaniques, physiques
et technologiques changent suivant
la direction (L, R, T)
Trois plans ligneux :
plan transversal : TR
plan tangentiel : LT
plan radial : LR R
T
3. CROISSANCE ANNUELLE
Croissance primaire : assurée par le
fonctionnement de méristèmes
primaires(cellules souches) (ou
méristèmes apicaux) situées à la tête
ou au sommet du tronc, des
branches et des racines.
superposition successive des couches en forme de cône
Croissance secondaire : est issue
des tissus appelés « assise
génératrice » libéro–ligneuse qui se
trouvent entre le bois et l'écorce
(méristèmes secondaires). Cette
zone est désignée par la zone
cambiale.
3. CROISSANCE ANNUELLE
Photo d’une partie du bois et de l'écorce dans une coupe transversale d'un tronc de feuillu
Cernes annuels composés de :
- Bois de printemps (initial)
- Bois d'été (final)
- -> Transition de la densité
Croissance secondaire
4. CLASSIFICATION DES ARBRES
Dans les régions tempérées, on distingue
deux grandes classes d’arbres :
• résineux ou conifères
• feuillus
à zones poreuses
à pores diffus
4. CLASSIFICATION DES ARBRES
4.1Résineux ou conifères
Croissance annuelle facile à distinguer
Transport de la sève et soutien assurés par
les cellules longitudinales
Ex : Pin, Sapin, Epicéa, Mélèze
4. CLASSIFICATION DES ARBRES
4.2 Feuillus
Croissance annuelle difficile à distinguer
(chez les feuillus à pores diffus)
Transport de la sève : les vaisseaux
Ex : Hêtre, Chêne, Frêne, chataignier,
charme
4. CLASSIFICATION DES ARBES
4.2 Feuillus à zones poreuses
Observation microscopique d'un bois feuillu à zones poreuses
Exemples :
Chêne, frêne,
châtaignier
4. CLASSIFICATION DES ARBES
4.2 Feuillus à pores diffus
Observation microscopique d'un bois feuillu à pores diffus. La distinction du cerne annuel est difficile à cause des pores
Exemples :
Hêtre, peuplier,
bouleau, charme
5. MICROSTRUCTURE
Niveau Microscopique
• cellule
• parois
• ponctuation
• vaisseaux
• rayons ligneux
• canaux résinifères
• micro-fibrille
5.1 MICROSTRUCTURE DES RESINEUX
Trachéides
90% des cellules des bois résineux
Conduction de la sève
Soutien de l’arbre
Longueur de 2 à 9 mm
Section carrée ou rectangulaire de 15 à
35 microns
Possèdent des ponctuations aréolées
Direction longitudinale
Les résineux sont constitués par: les trachéides et les rayons parenchymes.
5.1 MICROSTRUCTURE DES RESINEUX
Les rayons ligneux
Essentiellement de cellules parenchymes
Parfois de trachéides transversaux
Parfois des canaux sécréteurs
Parenchymes : cellules vivantes
Rôle : conduction radiale, d'accumulation
de réserves
5.2 MICROSTRUCTURE DES FEUILLUS
Les feuillus sont plus complexes que les résineux : • Vaisseaux
conduction de la sève Longueur : variable selon esp. Diamètre : de 20 à 300 μm
• Fibres Soutien de l’arbre Longueur : entre 0.8 et 2.3 mm
• Trachéides
• Parenchymes longitudinaux :
stockage, nutrition
• Rayons parenchymes :
stockage, nutrition
5.3 ULTRA-STRUCTURE : PAROIS CELLULAIRES
Les parois des cellules possèdent essentiellement une:
Couche intercellulaire
de 0.5 à 1,5 μm
Paroi primaire P : 0.1 μm env.
Paroi secondaire S (S1, S2 S3)
o S2 (>50% du volume de S)
de 1 à 10 μm
Angle : 30° à 50° Printemps
: 5° à 30° Eté
o S1,S3
de 0.5 à 1.1 μm
Angle : 60° à 90°
P
5.3 ULTRA-STRUCTURE : PAROIS CELLULAIRES
Les différentes couches de fibres (F) et cellules de parenchyme (P) sont mis en évidence au moyen d’un microscope polarisé
Représentation schématique des différentes couches constituant la paroi cellulaire
5.3 ULTRA-STRUCTURE : MICROFIBRILLES
Les microfibrilles sont des filaments très minces qui sont
entourés d’une matrice formant la paroi de la cellule.
6. CONSTITUANTS CHIMIQUES DU BOIS
Distribution en pour cent de la cellulose, la lignine et l’hémicellulose à l’intérieur de la paroi cellulaire.
6. CONSTITUANTS CHIMIQUES DU BOIS
La paroi de la cellule est un multicouche. Chaque couche est un milieu
composite constitué de filaments (microfibrilles de cellulose) très
minces renforcés par une matrice de lignine et d’hémicellulose
7. PROPRIETES PHYSIQUES
7.2 Teneur en eau Mo :poids du bois sec Mw : poids du bois humide
0
0
(teneur en eau)= x100wM MW
M
7. PROPRIETES PHYSIQUES
7.3 Isotherme d’adsorption
Isotherme d’adsorption du bois d’épicéa à 20, 40,60,80 et 100°C.
Courbe reliant la teneur en eau
d'équilibre (EMC) et l'humidité
relative de l'ambiance pour une
température constante T
Corrélation importante entre EMC et HR
EMC diminue avec
augmentation de la Température T
7. PROPRIETES PHYSIQUES
7.3 Isothermes de sorption et désorption
a) désorption initiale ; b) sorption ; c) désorption après séchage
Hystérésis
EMC de désorption est supérieur à celle de sorption
Désorption initiale >
Désorption après séchage
7. PROPRIETES PHYSIQUES
7.4 Propriétés Thermiques
Dilatation thermique (Anisotropie Forte)
Conductivité thermique (Anisotrope, Isolant)
7. PROPRIETES PHYSIQUES
7.5 Retrait-Gonflement
Forte déformation Anisotropie Importance du PSF (point de saturation des fibres)
Retrait en fonction de la teneur en eau et de la densité.
7. PROPRIETES PHYSIQUES
Retrait en fonction de l’humidité relative de l’atmosphère pour l’épicéa.
7.5 Retrait-Gonflement
8. PROPRIETES MECANIQUES : résumé
Résistance et module d’élasticité
Forte anisotropie
Longitudinal > Radial > Tangentiel
Variation linéaire en fonction de la densité
Forte sensibilité par rapport à l’humidité
(sauf de la résistance à la traction)
Forte influence de l’angle des microfibrilles par
rapport à la direction L
9. PRODUITS DERIVES DU BOIS
INCONVENIENTS • Caractéristiques dépendent de la qualité de la colle • Résistance à la flexion moins bien qu’une poutre en bois massif • Les colles peuvent abîmer les outils de coupe et d’usinage
AVANTAGES • Utilisation d’arbres de petites sections, de déchet, des morceaux de bois • Produits de grandes tailles • Elimination des défauts
9. PRODUITS DERIVES DU BOIS
9.1 Placage
Feuilles minces en bois, obtenues par sciage, par tranchage ou par déroulage d'une grume. Emplois : • comme plis extérieurs pour embellir • production de bois améliorés Fabrication : scies, trancheuses, dérouleuses ramollissement préalable par chauffage, cuisson ou étuvage
placages sciés
placages tranchés placages déroulés
9. PRODUITS DERIVES DU BOIS
9.2 Bois lamellé-collé
Assemblage par collage des pièces de dimensions relativement grandes afin d’obtenir des éléments de construction très importants, par exemple des poutres de grande portée. Inconvénients : - section très affaiblie localement par des défauts - fente radiale de retrait - section limitée - longueur limitée
9. PRODUITS DERIVES DU BOIS
9.3 Panneaux contreplaqués
Panneaux constitués au moins de trois couches de bois, collées entre elles à fils croisés.
Deux types de panneaux :
• panneaux à plis
• panneaux forts
Panneaux à plis
Panneaux forts à âme lattée
Panneaux forts à âme lamellée
9. PRODUITS DERIVES DU BOIS
9.4 Panneaux de fibres
Composés de fibres de bois ou de faisceaux de fibres dont les propriétés physiques et mécaniques dépendent de l'adjonction de colle et de produits d’imprégnation. • panneaux tendres • panneaux durs • panneaux spéciaux
Propriétés : Améliore les propriétés de la matière première et élimine l’anisotropie Adsorption d’eau plus faible que le bois
Durabilité : ne doivent pas être exposés directement aux intempéries, ni être soumis à une humidité trop élevé
9. PRODUITS DERIVES DU BOIS
9.5 Panneaux de particules
Constitués de copeaux de bois et agglomérés avec des résines synthétiques par pressage à chaud. Fabrication : - réduction du bois en copeaux, - encollage par colle synthétique et durcisseur - pression à plat (T = 140 à 200°C) - refroidissement, rabotage et ponçage
Propriétés : - propriétés identiques en longueur et largeur - grandes dimensions - absorption d’humidité plus faible - retrait et gonflement plus faible
Durabilité : - éviter l’exposition aux intempéries
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