Le bois, tel qu’on le trouve dans la nature, ne peut pas être utilisé dans notre vie quotidienne : sa structure, en effet, n’offre pas de certitude du point de vue de la durabilité dans le temps, car il peut être endommagé tant par l’action d’organismes lignivores (champignons, insectes, bactéries et autres micro-organismes de différentes sortes) que par l’absorption de quantités excessives d’eau et d’humidité (le bois est un matériau hygroscopique, c’est-à-dire qu’il acquiert et perd de l’humidité en fonction des conditions ambiantes dans lesquelles il se trouve).
Par conséquent, pour qu’il puisse être utilisé par l’homme, la résistance de ce matériau doit être augmentée, en éliminant les fragilités naturelles qui caractérisent les espèces de bois . Comment ? Le traitement thermique est un processus qui agit sur la structure moléculaire du bois, modifiant de manière permanente ses propriétés (couleur, densité, stabilité dimensionnelle) et sa durabilité biologique.
Bois traité thermiquement : les étapes du processus à haute température
Le traitement thermique agit, de manière totalement naturelle, sur la structure moléculaire du bois (composée de cellulose, d’hémicelluloses et de lignine), afin de modifier durablement ses propriétés physico-chimiques et d’augmenter sa durabilité biologique. Pour ce faire, il utilise des températures allant de 90° à 250° et se divise en trois étapes au sein de cellules de séchage spécifiques :
- Séchage. Il s’agit du préambule de base au processus à haute température proprement dit, car le séchage, en bref, est le processus par lequel l’eau et l’humidité contenues dans un solide sont éliminées. Dans le cas du bois, cela se passe comme suit : la température du séchoir est rapidement portée à environ 100° sous l’action de la vapeur et de la chaleur, puis la progression thermique se ralentit et se poursuit de manière graduelle plus ou moins jusqu’à 130°. Pendant cette période, le bois sèche et libère presque toute l’humidité qu’il contient ;
- Traitement thermique. Nous entrons dans la phase culminante du processus, celle où se produit la dégradation thermique des hémicelluloses du bois (parmi les principaux responsables du changement permanent des propriétés du matériau). La température augmente encore et, lorsqu’elle dépasse légèrement 200°, elle est maintenue constante pendant quelques heures (la durée réelle dépend de l’utilisation qui sera faite du bois en question) : c’est pendant ces instants que se produit la modification structurelle finale du bois ;
- Refroidissement et rétablissement de l’humidité. La dernière étape consiste à abaisser la température. Lorsqu’elle atteint 80/90°, le processus se produit et redonne au bois les quantités minimales d’humidité (entre 8 et 9 %) nécessaires à son utilisation.
Comment traiter le bois avec des séchoirs à bois
Les indications données dans le paragraphe précédent sur la phase de séchage sont de nature générale, mais si nous entrons dans les détails, nous nous rendons compte qu’elle peut varier, aussi bien en termes de températures que d’articulation du processus, en fonction du type de bois à sécher. Cependant, quelle que soit l’essence de bois qu’un séchoir doit traiter, il existe une pierre angulaire qui ne peut être négligée dans aucun contexte : le séchage doit se dérouler de manière à ne pas créer de tensions anormales dans le bois, qui pourraient entraîner des déformations et des fissures compromettantes. Pour éviter cela, tous les aspects impliqués dans le processus doivent être parfaitement gérés : nous parlons bien sûr de la température à l’intérieur de la cellule (plus elle est élevée, plus l’humidité quitte rapidement la surface du bois), des variations d’humidité auxquelles le bois est soumis et de la circulation d’air, qui agit sur le matériau par le biais de la chaleur, en éliminant l’eau.
Seul un contrôle calibré des facteurs susmentionnés permet d’obtenir un résultat efficace et, à cette fin, il existe différents types de séchage :
- Dans la chambre. Les piles de bois sont placées dans des chambres isolées dans lesquelles le séchage peut être forcé en régulant la température, l’humidité et le flux d’air. Incomac propose trois alternatives à cet égard (Installations Icd, Tag et Idv) ;
- Par condensation. Adapté aux bois délicats, il est réalisé à basse température, sur la base d’un contrôle constant de l’humidité. Il existe deux machines Incomac qui réalisent ce type de séchage (Installations Mac et Mac_Hybrid) ;
- Haute fréquence. Il s’agit du traitement le plus rapide, qui utilise un champ électrique à haute fréquence pour surchauffer le bois. Les solutions Incomac qui fonctionnent à ces températures élevées sont les installations Vap, Iht et Pal ;
- Sous vide. Dans des chambres spéciales étanches, la pression atmosphérique est abaissée de sorte que le processus de séchage soit accéléré même à des températures inférieures à 90°.
L’importance de l’humidité du bois et l’équilibre apporté par le séchage
L’humidité est l’un des éléments les plus importants dans le traitement thermique du bois, en particulier parce que ce matériau, comme indiqué précédemment, est hygroscopique, c’est-à-dire qu’il est capable d’absorber de l’humidité à chaque étape de son cycle de vie afin d’atteindre un équilibre avec son environnement, qui varie en dimensions et en propriétés de résistance. L’objectif du séchage est précisément de créer l’environnement idéal pour que chaque type de bois libère la quantité d’eau nécessaire afin de pouvoir poursuivre le processus de modification thermique sans subir de contretemps ou, pire, d’écaillage de la structure.
Après avoir été exposé aux températures brûlantes de la deuxième phase du processus, l’humidité revient lors de la phase finale de refroidissement : même le bois traité thermiquement doit contenir des quantités d’humidité, même si elles ne sont pas très élevées, pour pouvoir être utilisé dans la vie de tous les jours. Tout en garantissant les caractéristiques nouvellement acquises de stabilité, de résistance aux intempéries et de durabilité.