VIGIBOIS - Midi-Pyrénées Bois, Association ... · VIGIBOIS Bulletin de veille des interprofessions régionales forêts-bois 17 ConstruCtions bois : toujours plus haut numéro Juillet

VIGIBOISBulletin de veille des interprofessions régionales forêts-bois

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ConstruCtions bois :toujours plus haut

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Juillet 2014

VIGIBOIS n°17 / Juillet 2014 / © ARIST, un service CCI Bourgogne, 2014VIGIBOIS n°17 / Juillet 2014 / © ARIST, un service CCI Bourgogne, 2014

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FOCUS

Deux thèmes reviennent régulièrement dans nos colonnes : l’utilisation du bois dans des constructions de plus en plus hautes utilisant de nouvelles techniques pour s’affranchir des contraintes techniques et la recherche du traitement « idéal » qui permettra d’améliorer les propriétés mécaniques, de stabilité et de résistance du bois. Bien sûr, les procédés recherchés se doivent d’être respectueux de l’environnement et accessibles à un coût moindre.

Parallèlement aux techniques traditionnelles d’imprégnation (lire l’article sur l’acide citrique en page 10) pour lesquelles l’inventivité des chimistes ne semble pas avoir de limites, il y a l’approche des biologistes qui cherchent à modifier directement les gènes des arbres afin d’obtenir les propriétés voulues (lire notamment l’article sur les peupliers en page 14). Et que l’on soit pour ou contre les arbres OGM, il faudra se préparer à l’arrivée sur le marché de produits issus de tels arbres, car il y aura toujours un pays pour autoriser de telles cultures.

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VIGIBOIS n°17 / Juillet 2014 / © ARIST, un service CCI Bourgogne, 2014

SOMMAIRE

CONSTRUCTION BOIS[318] Metropol Parasol : données techniques[319] Bâtiments hybrides[320] Renforcement des structures bois : rénovation des édifices anciens en bois[321] Du nouveau sur tablettes[322] Bois et bien-être (le décryptage d’un psychologue et d’une équipe scientifique)[323] Impact du séchage du bois sur les immeubles à plusieurs étages [324] Maison à ossature bois et carton ondulé

PROCÉDÉS[325] Machines à commande numérique : évolutions et innovations[326] Projet CelluWood[327] Traitement du bois avec de l’acide citrique[328] Du charbon de bois pour améliorer les composites bois-plastique[329] Des profilés bois-polymères réalisés à partir de rebuts[330] Optimisation de la composition des pellets

PRODUITS INNOVANTS [331] Ameublement, les prémices d’une révolution industrielle[332] Une chaise innovante associant écoconception et design

FORÊT[333] Des arbres conçus pour produire plus facilement de la pâte à papier ou du carburant

OPPORTUNITeS D’AFFAIReS[334] Technique de séchage du bois plus efficace et plus rapide[335] Valorisation des résidus de sciage et de coupe [336] Substrat horticole à haute valeur issu de résidus de biomasse[337] Technologie de production d’éthanol à partir de résidus de bois [338] Bio composite aux propriétés améliorées[339] Méthodologie et application informatique pour la surveillance des ouvrages en lamellé-collé

Rédaction :Ludovic DENOYELLE / [email protected] DES COURTILS / [email protected]

En couverture :Metropol Parasol est une structure de bois de 150 sur 75 m, d’une hauteur de 28 m, soutenue par six piliers, située à Séville. L’entreprise Sacyr fut chargée de la construction ; l’entreprise d’ingénierie britannique Arup et la société Finnforest, spécialisée dans les constructions en bois, furent également mandatées (lire l’article en page 3).

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Anual


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CONSTRUCTION BOIS

[318] METROpOL paRaSOL : DONNéES TEChNIqUES

Metropol Parasol est constitué de 3 400 pièces de bois représentant un volume de 2 500 m3 et un poids de 1 300 t. Les éléments utilisés sont des poutres de placages de bois lamellées (laminated veneer lumber, ou LVL) Kerto-Q, à plis croisés, fabriqué avec de l’épicéa, très résistants aux diverses contraintes de feu, de flexion et de traction. Ils forment une grille tramée de 1,5 m x 1,5 m. La taille des différents éléments porteurs étant adaptée à la charge réelle, elle est très variable. L’épaisseur des pièces varie entre 68 et 311 mm. La plus grande, située sur l’un des troncs, a une longueur de 16,5 m pour une largeur de 3,5 m et une épaisseur de 14 cm. Il y a 3 000 connexions entre les pièces. Les éléments furent fabriqués à l’usine Finnforest d’Aichach, en Allemagne, et découpés avec une précision millimétrique en utilisant un robot à commande numérique. À son arrivée à Séville, le bois fut recouvert par la société espagnole Apimosa SL d’une couche de 2 à 3 mm de vernis de polyuréthane bi-composants qui le rend résistant aux intempéries et à la chaleur du soleil mais perméable à la diffusion de la vapeur d’eau, ce qui lui permet de ne pas pourrir.

Pour résoudre le problème de surpoids de la superstructure, les ingénieurs d’Arup et de Finnforest mirent au point un système novateur d’assemblage : les tiges d’acier permettant l’assemblage furent collées par une colle résine époxy dans des trous de 70 cm de profondeur percés manuellement dans le bois. Au total, 35 000 trous durent être percés.

Seules les fondations et les deux tours qui contiennent les ascenseurs menant au restaurant sont en béton. La plate-forme du restaurant est en acier avec une dalle de compression en béton armé.

La structure consiste en 6 parasols en forme de champignons, dont les chapeaux sont reliés entre eux. Leur design doit rappeler, selon l’architecte, les voûtes de la cathédrale de Séville et les ficus millénaires de la place Cristo de Burgos, située juste à l’ouest. La structure recouvre 11 000 m2.

L’édifice comporte 5 niveaux : le sous-sol abrite l’Antiquarium, un musée archéologique présentant les vestiges découverts sur le site. Au niveau de la rue Imagen, l’installation abrite un marché couvert (le marché de l’Encarnación) de 39 emplacements, sur 2 200 m, des locaux commerciaux et des

restaurants. Sur le toit du marché, protégée par la structure et donc à l’ombre, accessible par des escaliers et des escalators, se trouve la Plaza Mayor, prévue comme place de spectacle et d’exposition. Dans la structure des deux parasols centraux, à 22 m de hauteur, accessible par des ascenseurs situés dans les deux tours en béton du complexe, se trouve un restaurant de 300 m2. Sur les chapeaux des parasols se trouve une promenade publique de

Fig. 1 :Détail de la structure en bois Kerto-q de Metropol parasol

250 m qui culmine à 28,5 m de hauteur par un mirador.

Metropol Parasol est toujours aujourd’hui la construction en bois la plus imposante au monde, même si la Pyramidenkogel en Autriche la dépasse en hauteur (voir VigiBois n°16).

Source : Article Metropol Parasol de Wikipédia

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[319] BâTIMENTS hYBRIDES

CONSTRUCTION BOIS

L’évolution récente des techniques de construction ont amené les bureaux d’études à comparer les performances et les coûts des constructions en béton, en acier et en bois. Or il est vite apparu qu’aucun de ces matériaux ne peut prétendre être systématiquement le plus performant en regard des différents critères que sont le coût, la résistance sismique, le poids, l’encombrement, les performances acoustiques, la tenue au feu, le bilan environnemental, la rapidité de construction, la durabilité et l’impact du chantier sur le voisinage.

La solution passe donc par l’emploi combiné de ces différents matériaux pour obtenir un optimum, en choisissant le plus performant pour chaque élément principal de la structure.

Un cas d’école a été étudié avec un bâtiment « standard » (voir dessin ci-contre) comme il en existe beaucoup en milieu urbain : 4 étages, 2400 m2 à usage mixte commercial et bureaux. Une contrainte majeure a cependant été ajoutée : la capacité à résister à des tremblements de terre d’intensité 7.0 à 7.9 sur l’échelle de Richter. Les résultats de l’optimisation du bâtiment sont présentés dans le tableau ci-contre. La structure est constituée des 6 ensembles décrits dans la première colonne pour lesquels différents matériaux sont proposés dans la deuxième colonne. Les meilleures performances au regard de l’ensemble des critères exposés ci-contre sont surlignées en vert ; le deuxième choix est en violet.

En termes de coût, cette solution hybride ressort 40 % moins cher qu’une construction intégralement en bois.

Contact : [email protected]

Source : New Zealand Timber Design Journal

Fig. 2 : Schéma du bâtiment

servant à l’étude d’optimisation

Ensemble structurel Matériau Somme des notes[1] sur les 10 critères

Pannes

LVL (bois en placage stratifié) 11

Lamellé collé 10

Acier 15

Solive bois en I 13

CLT (bois-croisé) 7

Chevrons

LVL 14

Lamellé collé 13

Acier 15

Planchers

CLT 13

Panneaux contraints (en bois) 15

Béton 13

Bois-béton 14

Acier-béton 12

Piliers

LVL 15

Acier 15

Béton 13

Poutres de soutènement des planchers

LVL 16

Lamellé collé 13

Acier 16

Béton 11

Murs de cisaillement

CLT (mis en tension) 9

LVL (mis en tension) 11

Béton préfabriqué et mis en tension 18

Béton renforcé (coulé sur place) 10

Maçonnerie renforcée 7

Poutrelles métalliques 13

FondationsPieux 12

Dalle 12

[1] Notation par critère : 0=inapproprié ; 1=acceptable ; 2=approprié


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[320] RENFORCEMENT DES STRUCTURES BOIS : RéNOvaTION DES éDIFICES aNCIENS EN BOIS

De nombreux bâtiments historiques sont construits avec des poutres en bois. Leur maintenance est considérable et implique soit le renforcement des éléments de structure, soit leur remplacement. Si le renforcement est une solution plus accessible économiquement, il entraine souvent des surépaisseurs ou l’utilisation de pièces métalliques qui s’intègrent difficilement dans l’architecture ancienne.

L’application de renforts en composites à base de fibres minérales s’avère être une solution particulièrement intéressante. Des renforts en forme de U ont été testés à l’université polytechnique de Madrid. Ils permettent d’augmenter de 50 % la charge appliquée à des poutres horizontales avant rupture pour des composites à base de fibres de carbone bidirectionnelles. La rigidité de l’ensemble est aussi fortement augmentée. L’utilisation de fibres de basalte, nettement moins chères que les fibres de carbone, donne aussi des résultats intéressants bien que moins élevés (20 % d’augmentation).

Dans une autre expérimentation conduite à l’université de Pérouse en Italie, une seule face de la poutre (intrados) a été renforcée avec de la fibre, mais en utilisant

CONSTRUCTION BOIS

Fig. 3 : poutres avec renforts sur 3

faces

des composites à base de fibres naturelles. L’augmentation de la charge avant rupture est cette fois-ci de l’ordre de 15 à 30 % pour des fibres de lin et de chanvre. Logiquement l’augmentation de la résistance est plus marquée lorsque le bois employé possède de faibles propriétés mécaniques. Quant aux fibres de basalte les résultats sont nettement meilleurs, de 25 à 60 %. Il est à noter que les composites à base de fibres de bambou ont donné des résultats décevants (pas d’amélioration de la résistance).

Contacts : [email protected]. et [email protected]

[321] DU NOUvEaU SUR TaBLETTES

Avec le développement des tablettes, des applications destinées à des commerciaux sur le terrain se développent de plus en plus. Ainsi, au-delà de la gestion des fichiers clients et des catalogues produits, on trouve des applications qui associent le capteur photo de la tablette et des outils de CAO/DAO qui permettent de prendre des côtes et de présenter un projet de menuiserie (portail, porte, clôture, placards) dans son contexte réel.

A ce titre, on peut citer les applications BatiTrade et Batitools téléchargeables sur l’Appstore.

Source : www.batitools.com

Fig. 4 : application Batitools

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CONSTRUCTION BOIS

[322] BOIS ET BIEN-êTRE (LE DéCRYpTagE D’UN pSYChOLOgUE ET D’UNE éqUIpE SCIENTIFIqUE)Pourquoi le bois procure-t-il une sensation de bien-être supérieure à celle des autres matériaux ?

Une étude de la faculté d’architecture de Bratislava (Slovaquie) a mis en évidence que la variabilité du bois est la principale cause de ce ressenti favorable à l’égard du bois.

En effet, c’est d’abord par la vue que l’on perçoit un matériau. Or la caractéristique du bois est de ne pas être homogène en couleur et en texture. De plus, ces variations sont tout à la fois régulières et inattendues. Ainsi lorsque le regard suit un objet en bois, l’ensemble des teintes est familière, ainsi que leur palette. Par contre, en s’approchant, la diversité des variations dans la texture et le grain de la matière se révèlent reposants et apaisants. C’est le caractère irrégulier résultant d’une combinaison familier/inattendu, du bois qui lui apporte sa valeur

Fig. 5 : Exemple d’architecture bois dans un hôpital pour créer une atmosphère apaisante (Crédit photo Scott Norsworthy)

Fig. 6 : Résultat de

l’étude sur le lien entre stress et environnement

bois

esthétique.

En complément, une étude conduite par l’Université de Colombie Britannique (Canada) a démontré que la présence de bois dans une pièce avait un impact favorable sur le niveau de stress des personnes qui s’y trouvaient. L’étude a consisté à placer 119 volontaires dans une situation de stress (résoudre un problème complexe dans un temps court) et à mesurer notamment leur rythme cardiaque et le niveau électrique de leur peau sachant que les volontaires étaient répartis dans des pièces de volume, forme et mobiliers identiques, mais se différentiant par la présence ou l’absence de bois.

Les résultats de cette étude ouvrent la voie à une architecture intérieure qui prenne en compte les stimuli bénéfiques pour la santé générés par l’environnement visuel des pièces et qui accorde donc une plus grande place au bois. Des applications concrètes sont à envisager dans les hôtels et les chambres d’hôpital où la présence de bois associée à des plantes favorise une meilleure récupération après une intervention chirurgicale.

Enfin, d’après Walter Zschokke de Pro:Holz en Autriche, le bois a un effet positif sur le système immunitaire car il régule l’hygrométrie de l’air. D’autre part, sa surface faiblement émissive ne « rayonne » pas le froid en hiver ce qui résulte en une sensation de plus grand confort pour les occupants des pièces aménagées que les matériaux minéraux.

En étudiant l’histoire de l’architecture, Walter Zschokke a aussi trouvé que les différentes essences de bois généraient des ressentis différents. Ainsi le noyer incarne le luxe, au travers de la richesse de ses nervures, la chaleur de sa couleur (du rouge au vert olive) et la structure particulière de son grain. Le sapin évoque la simplicité ; sa couleur est pâle, peu variée. Le bois de cerisier incarne l’amour ; ses tons sont chaud, voire sensuels. Le chêne symbolise la durée, il évoque la patience, la prévoyance, la durabilité, notamment à cause de sa croissance lente.

Contact Slovaquie : veronika Kotradyova Fakultät für architektur STU Bratislava

Contact Canada : David Fell, FpInnovations [email protected]

Autre source : www.proholz.at


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CONSTRUCTION BOIS

[324] MaISON à OSSaTURE BOIS ET CaRTON ONDULé

Les chutes et les non-conformités dans la fabrication du carton ondulé ont généré tout un circuit de recyclage. Parmi les pistes de réemploi et compte tenu des bonnes propriétés thermiques de ce matériau, la société Emballage Meyer et Nartz revendique dans un brevet européen, une construction à ossature bois dont l’isolation serait réalisée par du carton ondulé disposé entre les poutres, mais aussi sous forme de panneaux en face interne. Le procédé, baptisé Isocart a été primé au concours Lépine. Au niveau phonique et thermique, ses

Fig. 8 : vue en coupe d’un mur ossature bois - carton: 1, poutre en bois; 2, panneau de type OSB ;3, plaques de carton ondulé ; 4, plaques de finition en carton plat ; 5, pare vapeur –

Schéma extrait du brevet Ep 2 678 485

[323] IMpaCT DU SéChagE DU BOIS SUR LES IMMEUBLES à pLUSIEURS éTagES

Il est bien connu que lorsque le bois sèche, celui-ci se contracte. Si cet effet est négligeable sur la plupart des constructions en bois et notamment dans les maisons, il n’en est pas de même avec les immeubles où les effets sont cumulatifs. On estime qu’un passage du taux d’humidité de 19% à 10% peut résulter en une variation de 2,5cm de la hauteur d’un immeuble de 4 étages. Bien sûr la situation est beaucoup plus complexe, car le taux d’humidité à l’équilibre du bois n’est pas le même entre l’intérieur du bâtiment (plus sec) et l’extérieur.

Au final, ce sont des règles de bon sens qui doivent s’appliquer :

• Ne pas stocker le bois sur le chantier sans protection• Prévoir des systèmes de connexion entre les poutres qui tolèrent des déplacements (tels des plaques en U – voir schéma)• Envisager des joints de dilation ou des zones de recouvrement surtout pour les panneaux de grandes dimensions• Veiller aux points de fixation entre le bois et les autres matériaux, surtout sur de grandes portées• Équiper les câbles électriques et la plomberie de joints flexibles ou de systèmes présentant un facteur de flexibilité.

Fig. 7 : Connecteur en U

performances sont exceptionnelles. Sa composition lui permet de résister au feu et la présence d’un enduit en silicate agit aussi comme répulsif efficace contre l’intrusion de termites, souris ou autres parasites. L’épaisseur du mur en carton avoisine les 45 cm, il est constitué de deux couches d’isolant : la première est en carton ondulé traité, la deuxième est composée de plaques en carton compact traité anti-moisissures.

Recyclable à 90 % en fin de vie, cette maison est aussi basse consommation. Le prix se situe selon l’inventeur entre 1500 et 2000 € le m2 habitable.

Contact : Claude Meyer, M&N Emballages

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PROCÉDÉS

Les machines à commande numériques évoluent pour faire baisser les coûts de fonctionnement et augmenter leur productivité. Ainsi, la gestion des circuits d’aspiration qui est l’un des principaux postes de coût est maintenant optimisée pour fonctionner par zones qui sont automatiquement activées ou désactivées. Les pompes à air de grande capacité sont maintenant remplacées par plusieurs pompes qui fonctionnent uniquement en cas de besoin. Les moteurs

[325] MaChINES à COMMaNDE NUMéRIqUE : évOLUTIONS ET INNOvaTIONS

[326] pROjET CELLUWOOD

Un nouveau projet de R&D européen vient de démarrer. CelluWood se propose de mieux exploiter les bois de petit diamètre et de rechercher des associations performantes entre des résines issues de sources naturelles et du bois pour des applications de structure.

L’objectif est d’élaborer des poutres en utilisant des résines à base de différents types de tannins, mais aussi de créer des mélanges de nano-cellulose (voir VigiBois n°14) et de tannins.

Fig. 10 : principaux axes de recherche du projet CelluWood

Fig. 9 : Machine d’usinage bois 5 axes

Les résines seront utilisées de différentes façons :

• Pour du collage de bois lamellés ou de poutres composites• Pour élaborer des renforts latéraux• Pour remplir, en association avec d’autres produits (de type ouate de cellulose) l’intérieur de poutres • Pour réparer des défauts (nœuds, entailles…)

Coordinateur du projet : M. Edward Stenhouse ; [email protected]

électriques sont maintenant équipés de freins magnéto-électriques qui permettent de récupérer de l’énergie lors du freinage.

Les machines sont aussi équipées d’une fonction « économique » qui permet de fonctionner au « ralenti » entre deux séries.Les systèmes pneumatiques fonctionnent maintenant en circuit fermé, ce qui limite fortement les pertes d’air comprimé.

Enfin, les machines 5 axes sont en fort développement, non seulement parce que les prix baissent, mais aussi parce qu’elles intègrent des applications de conception en 3D directement reliées à la partie usinage et qu’il est parfois plus rentable de faire des fenêtres et des portes avec des machines 5 axes plutôt que de s’arrêter pour repositionner plusieurs fois les pièces sur des machines 3 axes.

Source : Wood Products


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PROCÉDÉS

[327] TRaITEMENT DU BOIS avEC DE L’aCIDE CITRIqUE

Les travaux de recherche pour trouver les bons composés qui permettront de renforcer la résistance du bois aux attaques des champignons, mais aussi sa dureté, sont toujours aussi importants.

Dernièrement c’est la société finlandaise Stora Enso qui a déposé une demande de brevet international pour un traitement du bois à base d’acide citrique. Le bois est imprégné d’une solution aqueuse contenant environ 10% d’acide citrique ainsi que du silicate de sodium. Cette phase comporte d’abord une mise sous vide pour évacuer l’air contenu dans le bois, puis une montée en pression

Fig. 11 : acide citrique

(12 bars) pendant quelques heures. L’imprégnation est suivie d’une phase de chauffage à 180-220°C pendant environ deux heures en l’absence d’oxygène.

Le procédé est destiné à des bois tendres (pin par exemple) employés à des fins structurelles. Des tests ont montré une large diminution des attaques de termites.

En parallèle, la société française Arc Nucleart a aussi déposé une demande de brevet dans lequel l’acide citrique est associé à du glycérol. L’objectif est de faire réagir le glycérol avec l’acide

citrique à haute température (160°C pendant plusieurs heures) afin de former un (poly)ester qui aura une fonction de liant entre les fibres. Les tests indiquent un quasi doublement de la dureté Shore.

Les deux brevets mettent en avant la stabilité dimensionnelle du produit final et le faible coût des produits de traitement.

Il est intéressant de noter que des travaux japonais datant d’il y a 3 ans ont identifié l’acide citrique comme adhésif naturel susceptible de remplacer les colles synthétiques pour la fabrication de panneaux de particules ou pour réaliser des produits à base de farine de bois par moulage haute pression.

Source : Brevets FR 2 995 549 et EP 2 707 184

[328] DU ChaRBON DE BOIS pOUR aMéLIORER LES COMpOSITES BOIS-pLaSTIqUELes composites bois/polymères connaissent un développement rapide du fait de leur faible coût de production associé à une production facile de profilés et à une tenue correcte à l’humidité. Néanmoins le gros point faible de ces composites reste leurs faibles propriétés mécaniques. Cela résulte notamment de la faible compatibilité entre la farine de bois hydrophile et la matrice polymère qui est hydrophobe.

En conséquence, les principaux traitements existants pour améliorer les performances des composites se focalisent sur le farine de bois afin de la rendre moins hydrophile.

Une nouvelle piste vient d’être explorée. Elle consiste à ajouter quelques pourcents de charbon de bois à la farine de bois. Cette idée se base sur le fait que grâce à la porosité microscopique et aux propriétés de surface du charbon de bois, le polymère adhère beaucoup plus fortement au charbon plutôt qu’au bois. Globalement, on obtient ainsi un renforcement des liaisons entre la matrice de polymère et le mélange farine de bois/charbon de bois.

Lors des essais, un accroissement de 50 % de la résistance à la rupture par traction a été observé pour un contenu en charbon de 5 %, les autres propriétés mécaniques ont aussi augmenté, mais dans une moindre mesure.

En parallèle, d’autres travaux ont montré que la présence de charbon actif dans les assemblages à base de résine urée-formol permettait non seulement de réduire les émissions de formaldéhyde, mais aussi d’augmenter les forces d’adhérence.

Sources : Journal of Adhesion and Adhesives et Materials Design

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PROCÉDÉS

[329] DES pROFILéS BOIS-pOLYMèRES RéaLISéS à paRTIR DE REBUTSLes panneaux de particules couplés à des plaques de polystyrène se sont récemment fortement développés car ils permettent d’apporter des avantages à la fois au niveau du poids et de l’isolation thermique et phonique. Cependant, les chutes et rebus de fabrication sont un casse-tête en terme de recyclage compte tenu du mélange de deux matériaux très différents.

Partant du constat que ces chutes étaient constituées d’environ 75 % de bois et 25 % de polymère, L’université de Hambourg a eu l’idée d’essayer d’en faire des profilés composites bois-polymères. La matière première a été broyée puis séchée et mélangée avant d’être extrudée entre 200 et 220°C.

Les résultats obtenus sont tout à fait satisfaisant puisque des modules d’élasticité autour de 5000 MPa ont été mesurés, ce qui est dans la moyenne des composites bois

[330] OpTIMISaTION DE La COMpOSITION DES pELLETS

Dans les années récentes, la demande de bois-énergie s’est fortement accrue suite à un taux d’équipement des foyers domestiques en rapide croissance

Fig. 12 : panneau composite bois - polystyrène

polymères. L’ajout d’un agent de couplage (styrene-co-maleic anhydride) à hauteur de 2 %, afin de permettre une meilleure adhérence entre le bois et le polymère, change peu les résultats. Après immersion pendant plus de 500 heures, le taux d’humidité augmente d’environ 15% et le gonflement est de l’ordre de 5 %. La résistance à la flexion par choc (essai Charpy) est aussi dans la moyenne.

Contact : a. Shalbafan, Department of Wood Science, University of hamburg, e-mail: [email protected]

et à la mise en place de chaudières bois industrielles. Cette demande croissante commence à poser des problèmes d’approvisionnement et de compétition avec les autres usages du bois. Dans ce domaine de l’énergie/chauffage, le principal produit issu de la biomasse bois est le granulé.

En parallèle, on sait aujourd’hui fabriquer des granulés à partir de biomasse herbacée. Celle-ci peut être du miscanthus ou plus fréquemment de la paille. Pour l’instant, les usages combinés de la paille (construction, litière…) ne représentent qu’une fraction minoritaire de la production de paille (le solde est enfoui dans les champs en tant qu’amendement). Cependant l’inconvénient de la paille est de générer en moyenne

5 % de son poids en cendre, là où le bois ne génère que 0,2 à 1 % (en fonction de la proportion d’écorce). De plus, cette cendre est riche en silice et en composés chlorés ; la silice ayant tendance à rendre les cendres collantes.

L’idéal est donc de combiner bois et paille. En fonction des caractéristiques précises de l’un et de l’autre, on fera varier la proportion de paille à mélanger avec le bois. Une addition de kaolin est cependant recommandée pour améliorer les propriétés physiques des cendres (diminution du collage).

Contact : verena E.M. Schmitt, Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft, Technische Universität hamburg-harburg; mail : [email protected]


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PRODUITS INNOVANTS

[331] aMEUBLEMENT, LES pRéMICES D’UNE RévOLUTION INDUSTRIELLE

Dans le précédent numéro de VigiBois, nous évoquions la fabrication de meubles avec des imprimantes 3D. Ceci n’est qu’un des aspects d’une révolution industrielle qui s’annonce. Elle a pour l’instant le nom d’ « Opendesk » et associe quatre concepts bien réels : internet, l’accès à des plans d’exécution libres de droit (ou la possibilité de réaliser ses propres plans), une fabrication et une logistique suffisante pour assurer stockage et distribution directe chez le client.

Fig. 14 : Chaise réalisée par découpe à commande numérique, design Boris goldberg

Fig. 13 : Carte actuelle des designers (flèches) et des fabricants (pictogramme d’un bureau)

Ce qu’internet permet aujourd’hui, c’est de mettre en relation facilement des consommateurs et des prestataires, ce qui bouleverse de nombreux modèles économiques ; les exemples abondent (Booking.com ; Uber.com etc.). Avec Opendesk, ce concept de mise en relation est poussé un peu plus loin, puisqu’il s’agit de relier, consommateurs, designers et fabricants, tout en offrant un service en libre accès, celui des plans de meubles.

Pour le client le principe est simple : il se connecte d’abord à partir de l’adresse https://www.opendesk.cc. Ensuite, plusieurs possibilités : il choisit un plan en libre accès d’un designer, déjà présent dans la bibliothèque et il sélectionne un fabricant parmi ceux faisant partie du réseau Open Desk en France ou il propose (et partage) son propre plan et le fait fabriquer, ou encore, il choisit un plan libre d’accès et le fabrique lui-même.

Déjà 8 fabricants français font partie du réseau (et de très nombreuses autres entreprises dans le reste du monde). La fabrication des éléments est réalisée par des machines à commande numérique (découpe classique, découpe laser ou impression 3D) et les éléments sont livrés « à plat ». Il suffit ensuite de les assembler.

Le succès d’Open Desk est de donner aux designers une visibilité mondiale, d’assurer du volume de fabrication aux menuisiers adhérents au réseau et de proposer aux clients des articles design à des prix très attractifs.

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PRODUITS INNOVANTS

[332] UNE ChaISE INNOvaNTE aSSOCIaNT éCOCONCEpTION ET DESIgN« Achair », une chaise élégante produite par l’ancienne technique de cintrage du bois avec de la vapeur, a récemment été honorée par les « Wood Awards » britanniques dans la catégorie Innovation. Réalisée par le créateur de meubles britannique David Colwell , la Achair est fabriquée à partir de frêne et de rivets issus du recyclage de tuyaux de plomberie en cuivre .

Outre le design original de ce siège, il y a de nombreux aspects durables dans cette chaise en bois. Elle est fabriquée en frêne provenant d’une forêt locale, un bois qui absorbe plus de CO2 que n’importe quel autre arbre (à part le Douglas, qui en absorbe à peu près le même niveau).

La méthode du cintrage du bois à la vapeur, qui était traditionnellement utilisé pour la construction des arcs et des bateaux, consomme moins d’énergie, de temps et d’argent que le séchage conventionnel. Une scie à ruban de nouvelle génération a été utilisée, ce qui permet d’éviter les étapes de rabotage et ponçage. Cela signifie simplement que moins d’étapes de fabrication sont nécessaires, économisant ainsi temps et argent. Enfin, le surprenant système de rivet tubulaire fabriqué à partir de tuyaux en cuivre recyclé crée un système d’assemblage de grande souplesse, résistance et élégance.

Source : http://www.woodawards.com/

Fig. 15 ET 16 : achair – Designer David Colwell


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FORET

[333] DES aRBRES CONçUS pOUR pRODUIRE pLUS FaCILEMENT DE La pâTE à papIER OU DU CaRBURaNT

Fig. 17 :parcelle de peupliers

Un groupement de recherche nord-américain a réussi par génie génétique à modifier la lignine de façon à ce qu’elle soit plus facile à extraire de la pulpe sans par ailleurs affaiblir les arbres.

En effet, la lignine est un composant des cellules végétales qui doit être extrait lors des étapes de production du papier ou de bio-fuel. Cela requiert non seulement de l’énergie et l’ajout d’agents chimiques, mais génère aussi beaucoup de déchets. Les précédents travaux consistaient à diminuer la teneur en lignine des arbres, mais les résultats étaient décevants au niveau de la résistance des végétaux (au vent, aux attaques microbiennes ou d’insectes…) et de leur croissance. Les équipes des universités de Colombie Britannique, du Wisconsin et du Michigan ont plutôt sélectionné des gênes qui induisent la formation de liaisons chimiques différentes à l’intérieur de la lignine. Ces liaisons chimiques nécessitent moins d’énergie pour être cassées. Le résultat est double ; la lignine est plus facile à extraire et son réemploi (sous forme d’adhésifs ou d’additif pour peinture) est aussi facilité. Tout

cela est obtenu sans pour autant affecter la croissance des arbres.

Les peupliers sont les arbres visés par cette technique en raison de leur croissance rapide et de leur implantation dans des zones réputées impropres aux autres cultures; de plus leur teneur en lignine est comprise entre 20 et 25 %. Les chercheurs affirment que l’on peut contrôler le « confinement » des espèces au génome ainsi modifié afin d’éviter une dispersion de ces nouvelles espèces dans les plantations environnantes.

Contact : [email protected]

Cette technologie est transférable et des licences peuvent être sollicitées auprès de Wisconsin Alumni Research Foundation (WARF) contact [email protected].

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[339] MéThODOLOgIE ET appLICaTION INFORMaTIqUE pOUR La SURvEILLaNCE DES OUvRagES EN LaMELLé-COLLé (Ref : 11 hU 50S2 3NBF)

OPPORTUNITES D’AFFAIRES

Une entreprise hongroise, en par tenar iat avec un l abora to i re scientif ique

[334] TEChNIqUE DE SéChagE DU BOIS pLUS EFFICaCE ET pLUS RapIDE (Ref : 13 SE 67Cg 3SSZ)

[337] TEChNOLOgIE DE pRODUCTION D’éThaNOL à paRTIR DE RéSIDUS DE BOIS (Ref : TORO20140207001)

Un institut de recherche et développement roumain a développé deux technologies de production d’éthanol à partir de biomasse (bois essentiellement). Les procédés comportent quatre phases :- Un traitement « choc » à la vapeur- Une hydrolyse de la cellulose par de l’acide sulfurique (procédé n°1) ou une hydrolyse enzymatique (procédé n°2) illustré par la photo ci-dessous (A : début d’hydrolyse, B : après 24h)- Une fermentation - Enfin une distillationLe carburant obtenu est conforme à la norme SR EN 15376.L’institut propose des licences avec assistance technique.

Une société Suédoise a développé un nouvel algorithme de mesure et contrôle des séchoirs à bois. Celui-ci s’adapte sur les systèmes actuels pilotés par PC ou par automates (Siemens, Omron, Beckhoff…). L’investissement est rentabilisé en un an et l’entreprise dispose d’une expérience basée sur plus de 7000 lots de bois séchés. Non seulement, la qualité globale du bois séché est amélioré, mais les temps de séchage peuvent être diminués ainsi que la consommation d’énergie.La société propose des licences d’exploitation et cherche des revendeurs.

[335] vaLORISaTION DES RéSIDUS DE SCIagE ET DE COUpE (Ref : 12 hU 50S5 3OZS)

Les annonces suivantes proviennent d’entreprises et centres techniques en Europe qui recherchent une technologie spécifique ou qui proposent un savoir faire ou une coopération avec un partenaire pour un projet collaboratif.Si vous souhaitez consulter l’ensemble des 500 annonces gratuitement et sans inscription préalable : www.euro-innovation.org

Enterprise Europe Network

Une société hongroise a développé un prototype pour fabriquer des briquettes à partir de déchets et résidus dans les scieries ou lors de coupes forestières. Le système fonctionne même avec des taux d’humidité très élevés. La machine de fabrication de briquette a été conçue pour être mobile et pour traiter le bois directement sur place. Elle peut aussi traiter d’autres végétaux (miscanthus, paille…) à forte valeur énergétique.L’entreprise recherche un partenaire pour l’industrialisation du système de fabrication des briquettes, sachant qu’une étude de marché a déjà été réalisée

Pour plus d’information : Réseau

Entreprise Europe / [email protected]

[338] BIO COMpOSITE aUx pROpRIéTéS aMéLIORéES(Ref : TODE20131216001)

Une société a l l e m a n d e propose un c o m p o s i t e fibre-polymère entièrement

naturel. Le polymère thermoplastique est issu du bois et les fibres proviennent soit du bois, soit du chanvre, du lin ou du sisal. Le matériau obtenu a des propriétés mécaniques et thermiques voisines du bois, mais peut se mouler et servir en placage sur des surfaces complexes (automobile), ou comme parquet ou même dans des instruments de musique. Le process de fabrication est tenu secret, mais des accords de transfert de savoir-faire peuvent se faire aussi bien que des développements à façon ou des co-développements.

[336] SUBSTRaT hORTICOLE à haUTE vaLEUR ISSU DE RéSIDUS DE BIOMaSSE (Ref : TODE20140417002)

Une société allemande a développé un équipement destiné à la transformation de déchets de bois verts ou d’autre type de biomasse en « tourbe ». Le système est capable de traiter entre 4 et 16 m3/h. Les deux principales opérations sont une trituration et un traitement à la vapeur entre 130°C et 180°C sous pression. Le produit obtenu est conforme à la norme DIN1154 sur la tourbe et est destiné à un usage horticole.Il présente une alternative intéressante à l’exploitation directe de tourbe naturelle confrontée à un épuisement des réserves et aux mesures de sauvegarde environnementale.L’entreprise recherche des partenaires industriels et commerciaux pour exploiter sa technologie.

a développé une approche et un logiciel pour prévoir (et éviter) les délaminations dans les poutres en lamellé-collé qui sont essentiellement dues à des conditions climatiques extrêmes non prévues initialement.L’entreprise recherche un partenaire industriel de préférence dans le domaine de la production de lamellé-collé.

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Directeur de publication : Benoît de CharetteResponsable de rédaction : Benoît de CharetteISSN N°2118-3295 - Date de parution : Juillet 2014 Dépôt légal : Juillet 2014

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