A two-stage thermal modification of wood

par Michiel Boonstra

Thèse de doctorat en Sciences du Bois

Sous la direction de Joris Van Acker et de Antonio Pizzi.

Soutenue en 2008

à Nancy 1 en cotutelle avec GENT UNIVERSITY .

  • Titre traduit

    ˜Une œmodification thermique du bois en deux étapes


  • Résumé

    La modification thermique est une façon efficace de améliorer la stabilité dimensionnelle et la durabilité biologique du bois. Un effet non souhaite est la réduction des propriétés mécaniques du bois, due principalement à l’effet de la haute température (150°-280°C) utilisée. Les effets du traitement thermique sur le propriétés du bois ont été présentées et discutées en cette thèse en relation avec les changements soit au niveau anatomiques soit au niveau moléculaire. Les résultats présentes ont été bases sur de la recherche effectuées au niveau de un procédé industriel de traitement thermique du bois sur de conditions de chauffage relativement douces (< 200°C) comprenant de un traitement en milieu humide suivi de un traitement en milieu sec. Plusieurs changements ou modifications des constituants principaux du bois (cellulose, hémicelluloses et lignine) en conséquence du traitement thermique semblent influencer des importantes propriétés macroscopiques du bois telle que sa stabilité dimensionnelle, sa résistance mécanique et sa durabilité aux attaques biologiques. Bien que l’effet du traitement thermique sur la structure anatomique du bois est limité, les changement qui ne dérivent influencent les propriétés du bois. La thèse donne une base plus complète à la compréhension au traitement thermique du bois qui en toute probabilité contribue à une utilisation plus contrôlée de son utilisation en service.


  • Résumé

    Thermal modification or heat treatment is an effective method to improve the dimensional stability and biological durability of wood. An undesired side effect is the reduction of mechanical properties of wood, mainly due to the high temperatures involved (150-280°C). In this thesis the effects of heat treatment on wood properties are discussed in relation to anatomical and molecular changes found in wood after heat treatment. The results are based on investigations of a full-scale industrial heat treatment method under relative mild conditions (< 200°C) including a moist and dry treatment stage. Several changes and/or modifications of the main components of wood (cellulose, hemicelluloses and lignin) appear to be involved in the effects of heat treatment on important wood properties like dimensional stability, strength/stiffness and biological durability. Although the effect of heat treatment on the anatomical structure of wood is limited, changes have been found affecting the properties of wood. This thesis provides a better understanding of thermal modification, which probably contributes to a more controlled use of heat-treated wood in service conditions.

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