Contribution à l'étude des traitements thermiques du bois jusqu'à 300°C : Transformations chimiques et caractérisations physico-chimiques

• Main Author: Avat, Florence
• Language: FRE
• Published: Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris 1993
• Subjects: [MATH:MATH_GM] Mathematics/General Mathematics; [MATH:MATH_AP] Mathematics/Analysis of PDEs; [SPI:GPROC] Engineering Sciences/Chemical and Process Engineering; Bois; Celluloses; Hémicelluloses; Traitement thermique; Hygroscopie; CouleurThermogravimétrie/ calorimétrie différentielle; Spectrométrie infrarouge à transformée de Fourrier; Spectrométrie de masse; Rayons X
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00831249; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/83/12/49/PDF/1993_Avat_Florence.pdf

Un bois traité à une température inférieure à 300°C et sous atmosphère inerte voit sa composition chimique modifiée. Ceci a pour effet de changer sa couleur, de le rendre moins hygroscopique. Le présent travail consiste à étudier ces transformations physicochimiques et de les corréler aux nouvelles caractéristiques du matériau afin d'optimiser le procédé de rétification. Les conditions opératoires et les caractéristiques du matériau ont été étudiées et apparaissent déterminantes pour le produit final. Des réactions secondaires générées par les gaz de réaction créent une légère inhomogénéité du traitemement dans le matériau. Le bois des résineux commence à se dégrader vers 188°C et celui des feuillus vers 195-205°C. Mais à température plus élevée, les résineux sont plus résistants à la dégradation que les feuillus. Ceci est dû à la nature des hémicelluloses à basse température et au taux de lignines à plus haute température. L'aspect microscopique du bois est conservé. Mais à 250°C, la structure cristalline de la cellulose est modifiée surtout dans le plan longitudinal tangentiel. La diminution de l'hygroscopie du bois est due aux modifications chimiques et les différences observées entre résineux et feuillus peuvent être expliquées par le schéma de dégradation des hémicelluloses. Les fortes carboxydations et condensations qui existent à 240°C correspondent au minimum de reprise d'humidité du hêtre à cette température. La mesure de la couleur des échantillons permet de contrôler le procédé de traitement. Le matériau fonce lorsque la température de rétification augmente et un bois traité à 240°C est beaucoup plus rouge que les bois naturels et traités à 305°C.