Colloque séchage 2013

Le séchage de commodités et deproduits de bois d’ingénierie: de

l’arbre aux produits finis

par Jonathan Caouette

Introduction

Brève description de l’entreprise• Quelques chiffres (employés, m³, Pmp, %)

• Grands investissements (seconde transformation)

Plan de la présentation• Commodité et Bois d’ingénierie (B.I.): Choix = Lamellé-collé et CLT

• Pas de magie = Principe de qualité totale

ForêtRésineux

Scierie

Poutrelles

Lamellés-croisés

Lamellés-collés

Préséchage Séchage Postséchage

PréséchageAvant usine de sciage

Espèces

• Depuis plusieurs années nous séparons les essences en forêt (Épinette, Pingris, Sapin, Mélèze) :

Raisons (écorçage et de copeaux)

• Depuis que le bois d’ingénierie a pris de l’importance, la séparation d’essenceest davantage une priorité.

Raisons (qualité du séchage, applications de collages,

produits à des fins architecturales et esthétiques)

PréséchageAvant l’usine de sciage

Système de traçabilité entre forêt et usine

• Fraîcheur, provenance géographique, âge peuplement, degré depourriture, grosseur, longueur, défilement, facteurs externes (insecteset incendies), présence d’épinette jaune, etc.

• Prise de décisions stratégiques pour

l’amélioration au séchage car influence sur

(perméabilité, densité, TH initiale, etc.)

• Exemple : Volume de bois « limite nordique » en même temps volume« 200 km au sud » = Ne pas approvisionner en même temps l’usineavec ces deux secteurs.

PréséchageÀ l’usine de sciage

Mode de débitage : Hétérogénéité et anisotropie• Contexte de flux tiré (volume de production = à la demande).

• On peut donc améliorer l’homogénéité de nos produits en contrôlant les

caractéristiques macroscopiques qui influencent le comportement au séchage.

•Planche débitée sur dosse (plantangentiel) = 2X plus de retrait « sens de lalargeur »

VS

•Planche débitée sur quartier (plan radial) =2X plus de retrait « sens l’épaisseur »

Influence du type de débit

PréséchageÀ l’usine de sciage

Influence % bois d’aubier et bois de Duramen

• Aubier = torus en position centrale dans les

ponctuations = perméable

• Duramen = torus se collent = imperméable

• Aubier = 2X plus humide que Duramen.

PréséchageÀ l’usine de sciage

Influence des variations de sciageEn ne comptant que les dimensions épaisseur-largeur au sciage, nous

possédons 8 produits d'ingénierie différents. Nous devons donc être très

vigilants sur nos qualités de dimension des sciages.

Variations de sciage élevées =

Diminues l’homogénéité de l’humidité

+

Favorisent le gauchissement

• Contrôle plus exhaustif sur nos dimensions de sciage des produits

d’ingénierie que tous les autres produits.

• On va jusqu’à favoriser certaines machines ayant une meilleure variation desciage.

• Influence du triage des produitsÀ raison d’espace, nous ne possédons malheureusement pas de

détecteur d’humidité ou de système de pesée dynamique au classeur.

Quelques études ont été effectuées et des

gains appréciables pourraient être fait si

nous séparerions par classes m/v.

• Population d’épinette (épinette jaune vs normale)

• Produits de bois d’ingénierie (CLT=12 +/- 2%)

Pour uniformiser les chargements.

Séparations produits d’ingénierie (grade géométrique)

• Séparant le bois plus flacheux (+ de bois d’aubier)

• Du bois scié plus carré (+ de bois de cœur)

PréséchageÀ l’usine de sciage

Cerclage• Tous nos paquets de B.I. sont attachés

avec du feuillard Tenax 5/8 large.

(vis-à-vis les rangée de lattes chaque bouts)

• Plusieurs tests = avantages au niveau du

gauchissement et de la perte lors du transport.

DryStackDepuis 2 ans, programme d’amélioration continue (FPI)

• Suivi périodique, permettre de corriger les mauvaises pratiques.

• À toutes les étapes: lattage et empilage, entreposage brut vert et sec

• Bornes quantitatives que nous avons couplés à des coûts

=Gains appréciables sur notre qualité de bois et surtout le B.I.

PréséchageÀ l’usine de sciage

Ordre de chargement « spécifications de séchage »Contexte flux tiré, commande d’un volume de bois des centres de

transformation d’ingénierie. Besoin de plusieurs informations pour la

planification d’un chargement de B.I. :

• le volume besoin (inclus pertes)

• les dimensions du produit,

• les longueurs désirées,

• le grade,

• la date d’utilisation prévue,

• la température désirée (dégelée),

• l’humidité cible,

• l’écart type,

• l’emplacement après séchage,

SéchagePoint essentiels au séchoir

Maintenance des séchoirsDepuis volume B.I. + élevé :

• Suivis très rigoureux de la mécanique et de l’état de nos séchoirs.

• Maintenance préventive

Lestage• Depuis près de 15 ans, nous utilisons des plaques d’acier de 1.5po=70

lbs/pi².

• Dans le B.I., nous pouvons utiliser 2 plaques de lestage 140 lbs/pi².

SéchagePoint essentiels au séchoir

Caractéristiques des séchoirs et des cédulesParmi les 8 séchoirs, nous priorisons toujours #7 et #8 au bois

d'ingénierie. Voici les raisons de nos choix:

• Tous les déflecteurs, Cross shaft ,

Bonne vitesse d’air 550 pi/min (moyenne)

• Simple passe, évents modulants, 4 zones

= contrôle plus homogène et + doux

• Vapeur haute pression

(possibilité de température plus élevée)

• Système humidification + optimal : Facilite équilibrage et conditionnement aubesoin

• Plenum + adéquat: Zone de pression + faible, débit d’air + uniforme.

SéchagePoint essentiels au séchoir

Caractéristiques des séchoirs et des cédulesPlaques AccuStop : Suivi teneur en humidité (propriétés du bois la +importante),

Prise adéquate de décision en milieu et fin de séchage.

• Contrôle hybride : -Par DTAB en début de séchage

-Par TH en dessous du PSF, (eau lié à soustraireplus difficile et exige plus de minutie)

• Arrêt : Avec les plaques (permet d’arrêter le séchage à TH cible désiré en se

basant sur la moyenne de 4 paquets)

• Durée : Peut varier entre 65 et 90 heures en fonction du type de B.I.

SéchagePoint essentiels au séchoir

Caractéristiques des séchoirs et des cédulesTest à chaud: Test échantillonnage à l’aide d’un humidimètre à résistance

Objectif: TH cible + recherche un écart-type et zones humides ou trop sec

Plus méthodique que bois de commodité:

• Minimum de 150 échantillons, (parfois plus nombreux).

• Échantillonnage sur deux trains de chaque côté pour vision d’ensemble.(trottoir au centre)

• Ajustement température et essence (évite sur ou sous-estimation)

• Adaptation longueur aiguilles (TH plus juste) largeur, épaisseur, TH finale

• Éviter mesures TH dans les bouts et les sciages près des travers.

• Résistance électrique en dessous de 6% n’est pas fiable.

SéchagePoint essentiels au séchoir

EntreposageContrairement au bois de commodité, le bois d’ingénierie devra être entreposé à

l’intérieur.

• Empêcher que l’équilibrage du bois et/ou gradient d’humidité ne soit modifié(température, humidité relative, intempéries)

• Empêcher que le bois ne gèle (opérations d’encollage)

Caractéristiques de l’entrepôt• Surface de stockage = environ 80 000pi² = jusqu’à 10 millions de pmp

• Temps d’entreposage varie entre 1 jour et 1 mois (fct gradient d’humidité, enqualité d’équilibrage et d’écart TH interpièces)

• Situé sous le même toit des lignes de transformation (t° constante etproximité)

• Système suivi en température et humidité relative de l’air (24h/24h)

• Peut modifier les conditions hygrothermiques au besoin. (Systèmes dechauffage munis de ventilateurs avec buses d’humidification au plafond)

Post Séchage

Triage en humiditéTous les produits devant être préalablement rabotés et classés passent par un

lecteur d’humidité à capacitance en continu transversale.

• Chaque dimension, essence et température

de bois possèdent son apprentissage.

• La calibration s’effectue à l’aide des valeurs

d’humidité au four, car c’est notre référence.

• En fonction de la TH finale, nous pouvons trier

• les pièces par la moyenne ou peak, par grades

sortant avec des bornes d’humidité minimum

et/ou maximum.

Post Séchage

TraçabilitéPour ces mêmes produits devant être rabotés et classés avant d’être aboutés-

lamellés, une certaine traçabilité sur les lots de séchage est effectuée.

Un peu à la façon de Dry Trend, (rapport compare la charge du séchoir, les

résultats des plaques Accustop et des tests à chaud, les résultats au rabotage

tel TH, MOE ,% par grades, courbures, down grade cause, etc…

• Permet d’uniformiser les mesures

de TH entre les systèmes de lectures.

• Permet de réagir rapidement en

amont ou en aval.

• Futur système de suivi de paquet

avec étiquette et code-barre

(gestion par paquet unique

= + de justesse sur la qualité du suivi).

Post Séchage

Lattage plané secGradient d’humidité très faible = intervalle lattage + élevé = + circulation d’air

• Intervalles de lattage variables

• Épaisseur des lattes (non négligeable)

Entreposage extérieur• Toujours après le gel et

réutilisation avant le dégel.

• Papier ciré sur le dessus du paquet

et couche d’emballage par-dessus.

Dernière vérification TH• Tests échantillonnage humidimètre diélectrique portatif (entré ligne transfo)

• Four HF : ondes excitent molécules d’eau. Énergie pas transmise à l’adhésif.

+ temps de séchage au four est élevé, indice que le bois est humide.

• Contrôle produits finis (tests de TH).

Post Séchage

Impact de la TH à la fabrication du Lamellé-collé• Avec four HF :

Si TH trop élevé ou poche humide, haute fréquence réchauffe le bois par

rayonnement et agite les molécules d’eau du même coup qui se déplacent du

centre vers la surface par convection

et créent des blows (explosion de la fibre)

• Avec adhésif :

Deux composantes : 6 parties de Résine avec 1

partie de Catalyseur.

Résine = MDI, colle au latex à base d’eau. Si TH trop élevé, colle au latex a de

la difficulté à pénétrer dans le bois (car moins perméable)

• Effet gradient d’humidité :

Une pièce de bois peut être rabotée jusqu’à 4 fois,

à une profondeur pouvant aller de 1/16 à 1/4po en

largeur et/ou en épaisseur. L’humidité est alors très

importante pour la stabilité du matériau.

Post Séchage

Impact de la TH à la fabrication du Lamellé-croisé• Avec adhésif :

1 composante : Polyuréthane. Le catalyseur est l’eau.

-Si trop de colle ou bois trop sec = polymérisation lente (open time trop long)

-Si trop humide, polymérisation rapide (open time plus court)

• Effet gradient d’humidité :

Plus important puisque nous sommes sur deux axes de bois en même temps.

Pas collés sur les rives= retrait produisant du tirant en cœur (copping) sur les

rangs de bois extérieur.

-Une pièce de bois peut être rabotée jusqu’à 2 fois de 1/16 à 1/4po en largeur

et/ou en épaisseur

Post Séchage

Ateliers usinage Lamellé-collé et CLTContrôle automatique de l’humidité relative dans les entrepôts d’usinage.

• Pour diminuer le séchage excessif par les bouts

• Également pour le ponçage, défonçage et sciage.

À la fin des opérations d’usinage, on applique une cire dans les bouts pour

éviter le séchage de bout qui pourrait créer des fendillements.

Humidité d’équilibre à l’utilisationVariable en fonction des facteurs régionaux, utilisation, type de bâtiment,

(Doit tenir compte de l’apport en humidité naturelle ou artificielle)

Post Séchage

Structure près d’un plan d’eau « pont »

TH d’équilibre = 15% à 17% à l’année

Post Séchage

Bâtiment ou structure extérieur

Été = 10-11%, Automne = 16%

Post Séchage

Bâtiment de grande envergure « Stade »

TH équilibre = 7 à 9%

Post Séchage

ConclusionLes phases de pré séchage et post séchage sont aussi importantes que la

phase de séchage comme tel. En effet, toutes les étapes sont critiques dans

l’atteinte d’un produit de qualité tel le bois d’ingénierie.

Même si notre entreprise profite de certains avantages comme la ressource et

l’intégration, nous ne faisons pas de miracles et ne possédons pas de machines

plus technologique que nos compétiteurs. Nous faisons tout simplement de

notre mieux avec ce que nous avons et ce que nous savons.

Finalement, il ne faut pas oublier que tous nos employés participent activement

et leur professionnalisme est déterminant pour la qualité et la fiabilité de nos

produits.

Merci de votre attention !

Conclusion