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Caractéristiques deséchage des essences dugroupe Épinette-Pin-Sapin

Marc SavardSpécialiste – Séchage du boisRégion de l’est

16e Ateliers-Conférences sur le séchage

7 mai 2010

• Essences et répartitiongéographique

• Propriétés physiques– Teneur en humidité

– Densité

– Retrait

• Comportement au séchage– Prédisposition au déclassement

– Poches de bois humide

Plan de la présentationPlan de la présentation

Caractéristiques de séchage des essences E-P-S

Selon la NLGASelon la NLGA

Le groupe Épinette-Pin-Sapin

N’inclut pas :

– Mélèze laricin

– Pruche du Canada

– Pin rouge

– Pin blanc

– Épinette de Norvège

– Tremble

– etc.

Essences

– Épinette blanche

– Épinette d’Englemann

– Épinette noire

– Épinette rouge

– Pin de Murray

– Pin gris

– Sapin subalpin

– Sapin baumier

Épinette d’Engelmann Engelmann Spruce / Picea engelmannii Parry ex Engelm.

Répartition géographiqueRépartition géographique

Épinette d’EngelmannPicea engelmannii Parry ex Engelm.

Pin de Murray Lodgepole Pine / Pinus contorta Dougl.


Pin de MurrayPinus contorta Dougl.

Sapin subalpin Subalpine Fir / Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.


Sapin subalpinAbies lasiocarpa (Hook.) Nutt.

Épinette blanche White Spruce / Picea glauca (Moench) Voss


Épinette blanchePicea glauca (Moench) Voss

Épinette rouge Red Spruce / Picea rubens Sarg.


≠ Mélèze

Épinette rougePicea rubens Sarg.

Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.


Épinette noirePicea mariana (Mill) B.S.P.

Pin gris Jack Pine / Pinus banksiana Lamb.


(Vulg. Cyprès)

Pin grisPinus banksiana Lamb.

Sapin baumier Balsam Fir / Abies balsamea (L.) Mill.


Sapin baumierAbies balsamea (L.) Mill.

Sapin baumierAbies balsamea (L.) Mill.

Sapin de Noël Santa Fir / Abies St-Nicolas Sav.


Sapin baumier Balsam Fir / Abies balsamea (L.) Mill.

Teneur en humidité (%) des arbres fraîchement abattusTeneur en humidité (%) des arbres fraîchement abattus


11817388Sapin baumier

5112433Pin gris

7711352Épinette noire

8913241Épinette rouge

5514438Épinette blanche

MélangéAubierBois decœur

Teneur en humidité (%) typique des sciagesTeneur en humidité (%) typique des sciages

41207114Sapin baumier

2810648Pin gris

2610044Épinette noire

MinimaleMaximaleMoyenne


Distribution de teneur en humidité typiqueDistribution de teneur en humidité typique

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160

Teneur en humidité (%)

Fré

qu

en

ce

(%)

Épinette noire

Pin gris

Sapin baumier


Variabilité de TH à l’intérieur des piècesVariabilité de TH à l’intérieur des pièces

Différence moyenne*

de TH selon la longueur

Épinette noire 9%

Pin gris 13%

Sapin baumier 67% = poches de bois humide

* Moyenne de la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale de

teneur en humidité mesurées à tout les pieds sur des pièces de 16 pieds delongueur


Densité basaleDensité basale

0,335Sapin baumier

0,421Pin gris

0,406Épinette noire

0,380Épinette rouge

0,354Épinette blanche

Moyenne


Retrait moyenRetrait moyen

2,82,77,5Sapin baumier

1,54,05,9Pin gris

2,03,87,5Épinette noire

2,04,07,9Épinette rouge

2,23,26,9Épinette blanche

Ratiotangentiel /

radial

Radial

(%)

Tangentiel

(%)

Le ratio tangentiel / radial est un indicateur de la tendance dessciages à gercer et à développer du tirant à cœur


Variations de la teneur en humidité finaleVariations de la teneur en humidité finale

3,0 à 3,5Épinette noire

4,5 à 6,0Sapin baumier

2,5 à 3,0Pin gris

3,5 à 4,5Ép. noire + « jaune »

2,5 à 3,0Ép. blanche / rouge

Écarts-typestypiques après

séchage

(%)


Comportement au séchageComportement au séchage Simulation avec le logicielOASiS de Forintek


Comportement au séchageComportement au séchage

50

50

50

50

50

Temps

(h)

45,5

13,0

17,9

14,6

9,8

TH moyenne(%)

4 %

99 %

76 %

99 %

98 %

Proportion despièces sèches

(< 19 %TH)

Épinette noire

Sapin baumier

Pin gris

Ép. noire + « jaune »

Épinette blanche

Simulation avec le logicielOASiS de Forintek



114

43

62

48

31,5

Temps

(h)

15,0

15,0

15,0

15,0

15,0

TH moyenne(%)

77 %

96 %

86 %

99 %

94 %


(< 19 %TH)

Épinette noire

Sapin baumier

Pin gris


Épinette blanche




138

41

72

45

32

Temps

(h)

9,6

15,7

13,1

15,8

14,9

TH moyenne(%)

95 %

95 %

95 %

95 %

95 %


(< 19 %TH)

Épinette noire

Sapin baumier

Pin gris


Épinette blanche




Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles

• Les sciages proviennent de tiges de faible diamètre– Impact du patron de débitage et du bois juvénile

• Les sciages avec la moelle incluse = tendance au gerces et à la torsion

• Les sciages avec la moelle fendue = tendance à l’arqué et au tirant à cœur

• Présence de bois de compression (arqué et cambré) etde fil en spirale (torsion)

• Espacement réduit entre les lattes (32 ou 24 pouces)recommandé

• Sécher à la TH d’utilisation finale



• Fil en spirale

– Le bois juvénile est en spiralemain gauche.

– En vieillissant certains arbresdéveloppe une spirale main droite,ce qui contrebalance.

– Les arbres tout en main gauchesont moins stables et ont plustendance à tordre.



• Fil en spirale

– Procédé d’aboutage :les torsionss’accumulent

• Couper lespaquets en deuxne sert à rien

• Inverser lespièces de boutsne sert à rien


« Normale » vs « dense » vs « jaune » ?« Normale » vs « dense » vs « jaune » ?

Épinette dense

• Sciages provenant de tigesde faible diamètre :– Taux de croissance faible

– Densité plus élevée

Épinette « jaune »

• Sciages provenant de tigesde faible diamètre :– Taux de croissance faible

– Densité plus élevée

• Tiges provenant de zonesmarécageuses– Teneur en humidité initiale plus

élevée

– Poches de bois humide = apparencejaunâtre sur le bois fraîchement scié

Épinette noire

Épinette « jaune »Épinette « jaune »

Comparaison des propriétés physiques

7,318,83,47,3Taux de croissance (anneaux/cm)

0,596,120,424,51Masse des pièces* (kg)

3346030409Masse volumique basale (kg/m3)

18,874,011,543,5Teneur en humidité (%)

Écart-typeMoyenneÉcart-typeMoyenne

Épinette « jaune »Épinette noire« normale »

Propriétés physiquesdu bois à l’état vert

* Pièces de 2" x 4" x 7’

Épinette noire

Épinette « jaune »Épinette « jaune »

Selon la Dre Cornélia Krause de l’UQAC :

• Le niveau de la nappe phréatique est le meilleur indicateur de présence(zones marécageuses)

• Présence de poches de bois humide dans le bas de l’arbre seulement(jusqu’à 10 à 16 pieds du sol)

• L’arbre en vieillissant développe de nouvelles racines parce qu’il cale dansle sol trop mou

• En raison du sol mou, plus de bois de compression et de fil en spirale

• Pas possible de trier en forêt

Épinette noire

Épinette « jaune » : quoi faire?Épinette « jaune » : quoi faire?

Quelle est la meilleure propriété physique del’épinette pour la trier?

Propriétés Valeur optimale Taux de succèsà l’état vert de triage pièces identifiées (%)

Ép. « normale » Ép. « jaune »

.

TH initiale 50,8% 86,6 88,3

Densité basale 0,438 76,5 76,7

Masse des pièces* 5,2 kg (11,5 lbs) 96,2 96,7

Taux de croissance 9,6 anneaux/cm 83,2 83,3


Épinette blanche / rouge


• Relativement facile à sécher

• Les pièces d’aubier ont beaucoup d’eau mais celle-ci sortfacilement et rapidement

Épinette blanche


Taux de séchage= 4,5% / heure


2.5X plus vite

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 20 40 60 80 100 120 140

Temps de séchage (h)

Ten

eu

ren

hu

mid

ité

(%)

Ép. blanche - bois de cœur


Ép. blanche - aubier



Épinette blanche




2.5X plus vite

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 20 40 60 80 100 120 140


Te

neu

ren

hu

mid

ité

(%)






Sapin

Épinette blanche


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 5 10 15 20 25 30 35


Te

ne

ur

en

hu

mid

ité

(%)






Épinette blanche


0

5

10

15

20

25

30

35

40

16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36


Te

ne

ur

en

hu

mid

ité

(%)






Épinette blanche / rouge


• Relativement facile à sécher

• Les pièces d’aubier ont beaucoup d’eau mais celle-ci sortfacilement et rapidement

• Le défi, c’est de la trier du sapin

• Bois de plantation, c’est différent!• Beaucoup plus d’eau et densité plus faible = risque

d’affaissement

• Plus grande proportion de bois juvénile = plus de gauchissement

Pin gris


• Très facile à sécher lorsque démêlé = TH finale uniforme

• Faible tendance à gauchir

• Accepte bien le séchage à haute température• Ex : Pin gris (240 oF) = 18 - 22 heures

Pin du Sud = 16 - 18 heuresPin de Murray - Séchage UHT (350 oF) = 4 heuresPin gris – Séchage sous-presse = 1-2 heures

• C’est l’essence du groupe S-P-F idéale à sécher!

Sapin baumier


• TH initiale élevée = Temps de séchage long

• Fortes variations de la TH finale = Très difficile à séchermême démêlé

• Faible tendance à gauchir

• Risque d’affaissement avec le séchage à hautetempérature

• C’est la pire essence du groupe S-P-F à sécher!

Sapin baumier

Stratégies de séchageStratégies de séchage

• Séchage à l’air– Nécessite un traitement phytosanitaire

• Séchoir (traitement HT) / Séchage à l’air

• Séchage à l’air / Séchoir (KD/HT)

• Triage avant séchage en 3 catégories :• Sapin à séchage rapide avec l’épinette

• Sapin normal

• Sapin à séchage lent (idéalement séchage àl’air)

Sapin baumier

Technologies de triageTechnologies de triage

Si le sapin est déjà démêlé (en forêt ou visuel) :

• MC Pro 1500 (Transverse Moisture Density Sorter) de NMI

• Ne fonctionne pas bien dans le bois gelé

• Système de pesée dynamique de VAB Solutions


En mélange avec l’épinette :

• MC Pro 1500 (Transverse Moisture Density Sorter) de NMI• Ne fonctionne pas bien dans le bois gelé

• SAPTEK d’AUTOLOG

• Préclasseur 3DELTA de Fabrication Delta

• Nouveau système de VAB Solutions (présenté hier)

Sapin baumier


Sapin baumier

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

10 12 14 16 18 20 22

Masse des pièces (lbs)

Tem

ps

à19%

TH

CO

FI

(heu

res)

.

Épinette noirePin grisÉpinette jauneSapin baumierRég. lin.

Pour la même masse,les pièces de sapin neprennent pas le même

temps à sécher

=

les système par peséene sont pas

performants lorsque lesapin est mélangé

avec l’épinette


ConclusionsConclusions

• Le séchage de bois du groupe S-P-Fest très spécifique à chaque usine enfonction de l’approvisionnement

• Prudence avec les comparaisons entreles usines!

• Le nouveau manuel de séchage est unbon investissement!


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