Post on 06-Nov-2021
Drying Practices in NZ for Drying Commodity/Appearance Grades :
Current and Future Trends - Les pratiques de séchage en Nouvelle-
Zélande pour les bois de commodité et d’apparence : les tendances
courantes et futures
Rotorua, Nouvelle-Zélande
Je blâme les québécois de ne pas parler français
Jean-François-Marie de Surville est arrivé en Nouvelle-
Zélande en même temps que James Cook en 1769 !
Le Capitaine James Cook
(‟découvreur‟ de la NZ et l'Australie)
Une balle de mousquet supplémentaire !
Bataille des Plaines d’Abraham en 1759
Le séchage du bois en Nouvelle-Zélande
• Passé récent
• Tendances courantes
• Qu‟est-ce qui s‟en vient ?
avec nos excuses pour le film « Deliverance »
Masse volumique
de la couche
extérieur des arbres
Radiata Pine (pin de Monterey)
• Vraiment perméable et sèche à peu près à n‟importe
quelle température
• Le bois juvénile au cœur a les pires propriétés, - fil spiralé
• Bois de compression – retrait longitudinal variable
• Grande perméabilité et TH initiale élevée de l‟aubier
Coloration brune
Passé (1970 - 80):
L'évolution vers des températures de séchage plus élevées
• “Un mur de bois” avait besoin d‟être transformé
• Travaux du CSIRO sur la torsion du bois avec la
moelle incluse
• Conditionnement à la vapeur pour réduire les
fentes internes
Les années 1990 – La haute température appliquée
aux bois d’apparence – Séchage accéléré • Institut de recherche forestière de la Nouvelle-Zélande (Scion) -
Groupe multi-clients d‟industriel en séchage
Bois de structure 140°C/90°C (285°/195°F) (Tsec/Thumide)
Bois d‟apparence 90°C/60°C (195°/140°F)
Plusieurs études de traitement à la vapeur avant et après séchage
Liste exhaustive – lestage, émissions, stabilité, cédules optimisées,
entreposage, comportement en transport par bateaux, arrêt des
séchoirs, diminution de la variabilité… Etc., etc.
• L‟industrie s„est éloignée des déshumidificateurs
• Les séchoirs sous-vides sont arrivés et repartis
Séchoir standard de la NZ
• Chauffage indirect (vapeur, eau chaude/huile thermique)
• Air chaud climatisé
• Construit en panneaux d‟aluminium ou de stainless
• Vitesse de l‟air élevée et uniforme, moteurs extérieurs
• Régulation par PLC
• Arrêt sur la temps ou les plaques à capacitance
• Lestage
• Chargement sur chariots
• Bain d‟eau (traitement vapeur)
Séchoir typique de la NZ
• Lestage
• Chargé par des
chariots élévateurs
• 2 x 1.2m de large
(2 x 4 pi.)
• Un seul train
Bain d’eau pour le traitement à la vapeur en fin de séchage
Cédules NZ/Australiennes pour le séchage de bois résineux
Séchage basse
temp.
Séchage
accéléré
Séchage haute
temp.
Matériel Bois blanc Bois
d‟apparence
Bois de structure
T sèche (Cº) (F°) 40-50 (105/125) 80-100 (175/210) 120-200 (250/400)
T humide (Cº) (F°) 30-40 (85/105) 50-70 (125/160) 70-100 (160/210)
Vitesse d‟air (m/s) (pi/min) 3-7 (600-1400) 5-7 (1000-1400) 5-10 (1000-2000)
Temps de séchage (h) 150+ 70-30 24-4
Pratique Courante : Bois de structure • 140/90°C (285/195°F), 7 m/s
(1400pi/min), 12 h pour 40mm,
lestage par pesée, 3 h de traitement
à la vapeur
• Ultra Haute Temp. (UHT) 200°C
(390°F)
• Beaucoup d‟efforts de recherche
pour l‟optimisation
• On passe maintenant aux séchoirs
en continu (CDK)
Beaucoup de travaux ont été réalisés pour trouver la meilleure
combinaison de temp. sèche, temp. humide et vitesse de l’air en
fonction de la meilleure profitabilité
Vitesse d’air
kW/m3 Temps
séchage
Vitesse d’air
$/m3
• Coût de chauffage
• Coût d‟électricité
• Coût fixe
• Qualité de séchage
Pratique courante: Bois d’apparence
Les grandes questions :
• Contraintes de stress résiduelles
• Coloration brune
• Uniformité de la teneur en humidité
Programme de séchage typique Charge 1319313
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
hours
Te
mp
era
ture
C
DB Actual
WB_ACTUAL
DB SetPt
WB SetPt
Preheating/steaming Steam conditioning
Traitement à la vapeur après séchage, c’est la clé
• 100°C and 100%HR semble donner le meilleur
résultat avec la durée minimum
• Relâche les contraintes transversales de stress
• Relâche certains types de contraintes longitudinales
• Réduit la variabilité à l‟intérieur des pièces
• Réduit la variabilité entre les pièces
Gain en masse avec le temps
Moyenne de TH après séchage
Ch
an
ge
me
nt
de
TH
Méthodologie utilisée
pour comprendre le
traitement à la vapeur
Pour prouver que vous n’avez qu’à traiter à la vapeur pour x heures
Transverse Stress - 90/60
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
0 hours 1 hour 2 hours 4 hours
Steaming Time
Cu
p (
mm
)
Différence
Pas de changement
0 hrs x hrs y hrs z hrs
Shell & Core Moisture - 90/60
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
0 hours 1 hour 2 hours 4 hours
Steaming Time
MC
(%
)
Shell
Core
x hrs y hrs z hrs
Temps de traitement à la vapeur
Tir
an
t à c
œu
r (m
m)
Contraintes transversales – 90/60
Questions
• Variabilité de la TH
• Stabilité
Déformation
Contraintes résiduelles (stress)
Transversales
Longitudinales
Humidité d‟équilibre du bois
• Fendillement
• Couleur
Coloration brune
Tâche d‟eau
• Énergie
• Utilisation de l‟eau
• Émissions atmosphériques
Variabilité de la TH
• Prétriage (avant séchage)
• Minimiser les délais sciage-séchage
• Porter attention à : Tsèche, Thumide,
uniformité de la circulation de l‟air,
déflecteurs
• Uniformisation de la TH causé par le
traitement à la vapeur
• Contrôle par zone, contrôle à la sortie
• Plaques à capacitance dans le séchoir
• Détecteur d‟humidité en continu et retour
d‟information du rabotage
Stabilité
• Torsion
prévalence dans le bois de cœur,
pièces à moelles incluses
Températures plus élevées + lestage
par pesée, contrôle des dimensions
• Cambré, Arqué
Bonnes pratiques d‟empilement,
Contrôle de la variation des
épaisseurs
• Bonne TH finale
• Triage
Fendillement à l’intérieur des cernes annuels
• Fendillement à l‟intérieur des cernes dans le pin radiata
Problème significatif pour les bois d‟apparence
Sporadique
Pas de corrélation avec la sylviculture, le climat, la ressource
• Affaissement interne (collapse) dans eucalyptus
• Limite l‟utilisation de certaines espèces
Souvent les gerces sont
exposées après rabotage et
sablage
Cas extrême de fendillement à l’intérieur des cernes
Fendillement dans les cernes • Fendillement relié à
l‟affaissement (collapse) du bois de printemps
• Débute tôt restreindre la Temp. dans la 1ère partie du séchage
• Ne peut pas être contrôlé par des ajustements du programme de séchage
• Un problème de la ressource qu‟il
faut géré par le triage de la
ressource
• Tension de l‟eau
Méthode par échantillonnage de disque
Travaux courants sur la
tension de l’eau
Régions de
tensions
causée par
le retrait
Région de
tensions de l‟eau Région de
tensions de l‟eau
Coloration brune
Surface de bois brut
Surface de bois raboté Coloration
brune
Angle planed board
Coloration brune A résisté à toutes les tentatives
d’élimination à part le rabotage
plus profond
Intensité de la couleur
~1mm ~0.5mm
La sève s’évapore dans cette région. La
réaction de Maillard cause le brunissement
Progrès – Coloration brune
• On passe au séchage à basse temp.
• Séchage “face-à-face”
• Très longue liste de tentatives ratées
• Les techniques de mesure se sont
améliorées
• On revoit maintenant les études
antérieures avec les nouvelles techniques
de mesure
Coloration
brune max.
Profondeur de
rabotage pour
atteindre sans
coloration
brune
Profondeur
max. de la
coloration
brune
mm
Intensité de la
coloration brune
Tâches d’eau
• Décoloration à la surface du
bois brut
• Pas si commun
• Trompe les scanneurs après
séchage
• Causé par la condensation
excessive pendant le
réchauffement
Pratiques courantes: Problèmes
• Émissions atmosphériques
• Utilisation de l‟eau et de l‟énergie
• Réduction des coûts
• Le passage aux séchoirs en continu
• La modification thermique
• Les problèmes reliés à la ressource
• Meilleure utilisation des données
• Meilleure mesure de la TH
Émissions gazeuses et liquides
• Ont été mesurées par
Scion
• Les données sur les
émissions de sources
ponctuelles sont
suffisantes (pour
l'instant) pour obtenir le
droit d‟opérer l‟usine
Utilisation de l’eau / énergie
• Optimisation des programmes de séchage
• Optimisation de l‟opération des bains d‟eau
• Réduction des temps de traitement à la vapeur
• Échangeurs de chaleur pour les évents
• Chambre de reconditionnement équipée de ventilateurs
• Alimentation en eau des bulbes humides
Optimisation – réduction des coûts / maximisation des profits
120
140
160DB
degC
30
60
90DB – WB
degC
5
8Air Speed
m/s
12
16
20
24
Drying Cost
$/m3
-0.1
0.1
0.3
0.5
0.7Profit
$m/yr
Base case
Ex2
Ex2,Hx2
120
140
160DB
degC
30
60
90DB – WB
degC
5
8Air Speed
m/s
12
16
20
24
Drying Cost
$/m3
-0.1
0.1
0.3
0.5
0.7Profit
$m/yr
Base case
Ex2
Ex2,Hx2
5x5x5=125
combos
1252=15625
combos
1253=1953125
combos
Time
Final MCMC1 MC2 MC3
DB
WB
Air
Vel
Deg C or
m/s5x5x5=125
combos
1252=15625
combos
1253=1953125
combos
Time
Final MCMC1 MC2 MC3
DB
WB
Air
Vel
Deg C or
m/s
tFixed
kWhrprice
MJprice
mCosts
cos
)/($ 3
timeMJkWhr
timeMJkWhr
timeMJkWhr
timeMJkWhr
timeMJkWhr
,,
..
..
,,
,,
,,
,,
Meilleures cédules
Les séchoirs en continu
• Promu par Windsor Ltd
qui exporte aux E.-U.
• Deux sites en NZ
• Scion/SWI a prouvé le
concept pour le pin
radiata
• Moins d‟émissions
gazeuses et d‟utilisation
d‟énergie et d‟eau
• Ont des émissions
liquides
Movie clip here
Section ER Séchage Section ER
Section ER = Équilibrage
et Re-conditionnement
La section “ER” du séchoir en continu
• La section “ER” est la clé du relâchement des
stress et de l‟égalisation
• Influence l‟empreinte des fondations de séchoir
• Travaux courants pour caractériser son
comportement
Modification thermique
180°C 230°C
• Deux usines en NZ
• Certain intérêt
Meilleure
utilisation des
données des
détecteurs
d’humidité en
continu
• Correction de la densité
• Système de mesure dans les séchoirs en continu
Meilleure mesure de la TH
Tendances futures • Séchoir en continu
• Traitement des condensés liquides
• Augmenter l‟utilisation de la thermo-modifcation,
produits de niche
• Meilleures allocation des ressources … bio-raffinage ?
• Meilleure mesure de la TH
• Meilleure utilisation des connaissances
Tendances futures
• Séchoirs écologique
• Séchage CO2 supercritique
• Concept de bio-raffinage
Augmentation dramatique de
l’exportation de billes en Chine
Donc moins
d‟investissement dans
la transformation du
bois en NZ
Tendances futures
Panneaux de bois lamellé-
croisé (CLT)
Une première usine en NZ
La reconstruction de Christchurch
Boom de la construction à Auckland
Je vous remercie de votre attention (note du traducteur: n’a pas été traduit…)