INFRARED HEATING: AN ALTERNATIVE TO SOAKING?
LA CHAUFFE INFRAROUGE, UNE ALTERNATIVE À L’ÉTUVAGE ?
Résumé
The peeling process requires the prior heating of round green-wood to a temperature in the range of 50 to 90 °C. This treatment is necessary to increase wood deformability, to lighten lathe checking into veneers and to reduce cutting forces. It is usually done by immersion in hot water or by steam treatment. However it presents many disadvantages among which duration of treatment (12 to 72 hours), washing out of polyphenolic extractives which cause water pollution and can affect wood’s natural durability, increasing bolt end splitting threatening bolt cohesion.
The goal of this PhD thesis is to develop a heating system embedded on the peeling lathe to circumvent many of these disadvantages. The infrared technology appears to be the most promising solution because of the power it offers and of the easiness of integration on the machine. This new technology using radiant energy to heat green-wood prior to peeling would be a major innovation for the industries involved in the production of plywood, Laminated Veneer Lumber (LVL), etc.
The plan to achieve this goal requires to:
- Elaborate a model of infrared heat transfer in green wood while peeling
-Investigate the thermal and optical (in terms of infrared penetration) behaviour of green wood to feed the model
-Validate the model with experimental peeling tests
This PhD thesis would be prepared in co-tutelle between Arts & Métiers Cluny, France and Aalto University, Helsinki, Finland.
Le déroulage est un mode de première transformation de grande capacité particulièrement intéressant pour valoriser des bois de faibles diamètres constituant une part allant croissante de la ressource mondiale en bois ronds. Ce procédé permet la production de placages, éléments de 0,3 à 3 mm d’épaisseur, servant de base d’un grand nombre de produits industriels (ex : Laminated Veneer Lumber (LVL), contreplaqués, etc.).
Ce procédé exige un prétraitement, appelé « l’étuvage » qui consiste à chauffer au préalable le bois vert (saturé en eau) par immersion dans l’eau chaude afin de lui conférer une déformabilité remarquable tout en diminuant les efforts de coupe. Cette pratique présente cependant de nombreux inconvénients industriels et environnementaux (faible rendement, dépense énergétique importante, pollution).
L’objectif de cette étude est de développer une innovation majeure pour les industries du contreplaqué, du LVL et du tranchage, visant à remplacer les pratiques d’étuvage par une technologie de chauffe embarquée sur les machines de production. Les conclusions de l’étude devront a minima indiquer clairement pour les cas du douglas et du hêtre, les cadences de production maximales que permet une technologie Infrarouge pour un résultat acceptable sur le plan de la qualité des placages et de la minimisation des efforts de coupe.
Pour ce faire, l’étude sera conduite en quatre temps :
-Elaboration d’un modèle permettant la simulation de la chauffe de bois ronds soumis à déroulage avec différentes cartographies d’humidité et de densité
-Caractérisation thermique du bois vert pour alimenter le modèle
-Caractérisation optique du bois vert (en terme d’absorption des rayonnements infrarouge)
-Validation du modèle par des essais de déroulage
La thèse sera réalisée en cotutelle avec Aalto University en Finlande dont le laboratoire et l’équipe de recherche sont spécialisés dans le déroulage du bois.
Domaines
Physique [physics]
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)