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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.
Répartition géographiqueRépartition géographique
Pin de MurrayPinus contorta Dougl.
Sapin subalpin Subalpine Fir / Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.
Répartition géographiqueRépartition géographique
Sapin subalpinAbies lasiocarpa (Hook.) Nutt.
Épinette blanche White Spruce / Picea glauca (Moench) Voss
Répartition géographiqueRépartition géographique
Épinette blanchePicea glauca (Moench) Voss
Épinette rouge Red Spruce / Picea rubens Sarg.
Répartition géographiqueRépartition géographique
≠ Mélèze
Épinette rougePicea rubens Sarg.
Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.
Répartition géographiqueRépartition géographique
Épinette noirePicea mariana (Mill) B.S.P.
Pin gris Jack Pine / Pinus banksiana Lamb.
Répartition géographiqueRépartition géographique
(Vulg. Cyprès)
Pin grisPinus banksiana Lamb.
Sapin baumier Balsam Fir / Abies balsamea (L.) Mill.
Répartition géographiqueRépartition géographique
Sapin baumierAbies balsamea (L.) Mill.
Sapin baumierAbies balsamea (L.) Mill.
Sapin de Noël Santa Fir / Abies St-Nicolas Sav.
Répartition géographiqueRépartition géographique
Sapin baumier Balsam Fir / Abies balsamea (L.) Mill.
Teneur en humidité (%) des arbres fraîchement abattusTeneur en humidité (%) des arbres fraîchement abattus
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
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
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
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
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
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
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
Densité basaleDensité basale
0,335Sapin baumier
0,421Pin gris
0,406Épinette noire
0,380Épinette rouge
0,354Épinette blanche
Moyenne
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
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
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
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
(%)
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
Comportement au séchageComportement au séchage Simulation avec le logicielOASiS de Forintek
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
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
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
Comportement au séchageComportement au séchage
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 %
Proportion despièces sèches
(< 19 %TH)
Épinette noire
Sapin baumier
Pin gris
Ép. noire + « jaune »
Épinette blanche
Simulation avec le logicielOASiS de Forintek
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
Comportement au séchageComportement au séchage
138
41
72
45
32
Temps
(h)
9,6
15,7
13,1
15,8
14,9
TH moyenne(%)
95 %
95 %
95 %
95 %
95 %
Proportion despièces sèches
(< 19 %TH)
Épinette noire
Sapin baumier
Pin gris
Ép. noire + « jaune »
Épinette blanche
Simulation avec le logicielOASiS de Forintek
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.
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
Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.
Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles
• 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.
Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.
Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles
• Fil en spirale
– Procédé d’aboutage :les torsionss’accumulent
• Couper lespaquets en deuxne sert à rien
• Inverser lespièces de boutsne sert à rien
Épinette noire Black Spruce / Picea mariana (Mill.) B.S.P.
« 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
* Pièces de 2" x 4" x 7’
Épinette blanche / rouge
Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles
• Relativement facile à sécher
• Les pièces d’aubier ont beaucoup d’eau mais celle-ci sortfacilement et rapidement
Épinette blanche
Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles
Taux de séchage= 4,5% / heure
Taux de séchage= 1,75% / 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 - bois de cœur
Ép. blanche - aubier
Ép. blanche - aubier
Ép. blanche - aubier
Épinette blanche
Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles
Taux de séchage= 4,5% / heure
Taux de séchage= 1,75% / 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)
Te
neu
ren
hu
mid
ité
(%)
Ép. blanche - bois de cœur
Ép. blanche - bois de cœur
Ép. blanche - aubier
Ép. blanche - aubier
Ép. blanche - aubier
Sapin
Épinette blanche
Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 5 10 15 20 25 30 35
Temps de séchage (h)
Te
ne
ur
en
hu
mid
ité
(%)
Ép. blanche - aubier
Ép. blanche - aubier
Ép. blanche - aubier
Ép. blanche - bois de cœur
Ép. blanche - bois de cœur
Épinette blanche
Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles
0
5
10
15
20
25
30
35
40
16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
Temps de séchage (h)
Te
ne
ur
en
hu
mid
ité
(%)
Ép. blanche - aubier
Ép. blanche - aubier
Ép. blanche - aubier
Ép. blanche - bois de cœur
Ép. blanche - bois de cœur
Épinette blanche / rouge
Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles
• 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
Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles
• 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
Caractéristiques naturellesCaractéristiques naturelles
• 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
Technologies de triageTechnologies de triage
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
Technologies de triageTechnologies de triage
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
* Pièces de 2" x 4" x 8’
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!
Caractéristiques de séchage des essences E-P-S
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