OA21380A - Procédé de production de planches de bois d'hévéa et utilisation des planches de bois d'hévéa. - Google Patents

Abstract

L'invention est un procédé de production de planches de bois d'hévéa (Hevea brasiliensis) fraîchement abattus, par des opérations à la fois mécaniques et chimiques aux fins de leurs utilisations domestiques en menuiserie et en ébénisterie. Selon un mode réalisation, les plants d'hévéa en fin de vie sont abattus et acheminés au bout de 24h au maximum dans une scierie où s'effectuent les opérations de tri, de sciages, de traitement chimique, de séchage et de transformation. Le traitement chimique consiste à imprégner ou à recouvrir les planches brutes et/ou transformées d'un mélange de détergent et d'antiseptique, sous pression ou par trempage.

Description

DESCRIPTION DE L’INVENTION

Procédé de production de planches de bois d’hévéa et utilisation des planches d’hévéa

La présente invention concerne le domaine de l’exploitation forestière, notamment la production de bois d'œuvre, et particulièrement, un procédé de production de planches à partir de bois de plante d’hévéa (Hevea brasiliensis) destinées à des utilisations domestiques en menuiserie, ébénisterie et bien d’autres encore.

L'exploitation forestière est la première étape de transformation et de valorisation de la production forestière, elle recouvre la récolte de bois au sens large et comprend l’ensemble des opérations techniques et commerciales permettant la récolte des bois. Ce sont toutes les opérations réalisées depuis la coupe de l'arbre jusqu'à son arrivée à la scierie ou à toute autre entreprise de transformation du bois : abattage, évacuation de la forêt (débardage), transport... Elle permet à ce titre de couper progressivement les arbres dans une forêt et d'apporter du bois aux scieries. Cette activité crée des emplois tout en assurant le renouvellement des forêts, puisque les arbres matures sont coupés pour laisser place aux plus jeunes. L’utilisation et la transformation du bois local se substituent à des produits industriels moins vertueux (béton, acier...) et constituent une alternative écologique aux matériaux énergivores comme le fuel, les énergies fossiles et autres.

L’exploitation forestière a plusieurs objectifs, son premier objectif est sylvicole, il est destiné à permettre le renouvellement des peuplements et la croissance des arbres d'avenir par des coupes d’éclaircie par exemple ; le deuxième est économique, il tient à assurer une rentrée financière pour le propriétaire et un approvisionnement de la filière ; le troisième a pour objet de garder le meilleur état sanitaire possible de la forêt ; enfin, il existe un objectif environnemental et social, l’exploitation forestière contribue à la préservation de la biodiversité, à la protection des sols, à l'accueil du public et à la gestion du paysage.

On note quatre principales méthodes d’exploitation forestière : la coupe rase ou à blanc qui consiste à couper l’ensemble du peuplement avant de replanter ; la coupe avec arbres semenciers qui ressemble à la coupe rase mais par laquelle on laisse environ 10 % des arbres ayant un bon phénotype comme reproducteurs dans toute la zone de coupe par dispersion des graines ; la coupe progressive de régénération qui a pour objectif l'implantation d'une régénération naturelle au sol à partir d'arbres-semenciers ; la coupe de jardinage par laquelle on assure la stabilité de chaque classe

[2] d'âge dans le but que la croissance de la classe inférieure vienne compenser la croissance vers la classe supérieure.

De la forêt à sa présence dans les foyers et autres lieux d’utilisation, il y’a un importait processus de transformation du bois. Ainsi, avant son façonnage en ébénisterie et en menuiserie, bois passe par plusieurs étapes qui sont entre autres les suivantes :

- le tronçonnage : cette opération consiste à supprimer les parties impropres au sciage, comme les branches, mais aussi à atténuer les malformations telles que les décroissances prononcées ou les courbures ;

- la confection des plots de bois : le bois de grume tronçonné est ensuite écorcé et trié en fonction de ses qualités basées sur l’essence de bois, le diamètre du bois, la nodosité. Certains bois sont sciés dans la longueur, la nature du bois définit globalement l’épaisseur de la coupe. A cette étape, le bois n’a pas de forme précise, il est appelé plots ; .....

- le séchage du bois : cette opération consiste à réduire l’humidité du bois jusqu’à un taux compris entre 10 à 12 %. Pour se faire, le bois peut subir à ce stade un séchage naturel au soleil ou un séchage artificiel par l’utilisation d’un séchoir ou d’un four ;

- la transformation du bois ou avivé : c’est la conversion du bois brut en planche sciée, purgée et définie par quatre arêtes vives. Plus simplement ce sont des morceaux de bois rectangulaires. L’épaisseur et la longueur, souvent définis par l’essence du bois, peuvent définir leur appellation : chevron, planche ou encore frise. Cette opération concerne plus le centre du tronc du bois appelé bois d’œuvre, qui sert principalement pour la menuiserie, l’ameublement et la construction ;

- le triage et la classification du bois obtenu : les bois obtenus sont triés et classés en fonction de leur qualité. Pour Cela, il faut suivre les règles normalisées en usage.

Le processus de transformation du bois peut intégrer un traitement chimique, thermique ou encore une combinaison des deux selon des buts divers. Il peut s'agir d’un traitement préventif dont le but est d’améliorer les performances de durabilité du bois lorsqu’elles sont insuffisantes pour un usage ciblé, ou d’un traitement curatif dont le but est de débarrasser le bois des agents de dégradation qu’il peut contenir. Qu’il soit préventif ou curatif, la performance des procédés de traitement dépend de l’imprégnabilité du bois, de la technique, du matériel et éventuellement du produit utilisé.

Si pour la plupart des essences de bois, une simple transformation en planches est suffisante pour leur utilisation, il n’en n’est pas ainsi pour le bois d’hévéa (Hévéa brasiliensis). En effet, l'hévéa

[3] est planté pour l’exploitation de son latex ou caoutchouc naturel dont les applications sont très nombreuses et variées. C’est un grand arbre pouvant atteindre jusqu’à 30 m de haut et 1 m de circonférence. Cette essence est importée en France et en Europe depuis l’Afrique (Libéria, Nigeria, Côte d’ivoire, Cameroun, République Démocratique du Congo) et l’Asie du sud-est (Thaïlande, Indonésie, Viêt Nam, Indonésie, Chine, Inde...) où le climat favorise sa pousse et où on exploite son latex pour la production de caoutchouc naturel. Après 20 à 30 ans d’exploitation, ou plus précisément dès qu’il arrive à sa maturité et ne produit plus de latex, abattu, l’hévéa fournit un bois mature naturellement ferme, résistant aux chocs, robuste, dur et facile à travailler. La densité à l'état sec à l'air oscille entre 560 et 650 kg /m³, selon le clone, l'âge, le site et l'aménagement de la plantation. Le bois d'hévéa frais a une teneur initiale en humidité de 60 à 80 % (Killmann, 1992). A ce stade le bois d’hévéa est esthétique avec sa teinte claire, et peut s'imposer dans la plupart des aménagements intérieurs et aussi dans les menuiseries d’intérieur. Jusque-là considéré comme sous-produit d'exploitation ne montrant aucun intérêt en termes de bois d'œuvre et couramment utilisés simplement comme bois de chauffe ou brûlés, on peut alors le recycler pour fabriquer de jolis meubles. De la sorte, son exploitation permet de préserver les forêts en remplaçant les bois des forêts naturelles. Le bois d’hévéa apparaît donc comme un excellent bois d'œuvre et d’ébénisterie. En effet, le duramen et l'aubier ont la même coloration et les pores, larges et diffus, se présentent sous la forme de lignes marron radiales et tangentielles. Il peut être courbé à la vapeur avec de bons résultats. Lorsqu'il est correctement poncé, il absorbe bien les couches de vernis et peut aisément être teinté pour ressembler au noyer, au cerisier, au chêne et aux autres bois. Sa résistance et ses propriétés mécaniques sont comparables aux bois d'œuvre utilisés habituellement pour le mobilier et la menuiserie.

Malheureusement, le bois d'hévéa n'a pas les mêmes caractéristiques naturelles de durabilité des bois de teck, d’ébène, d’iroko ou d’okoumé. Sa sensibilité à l’humidité et sa vulnérabilité aux champignons et insectes ont fait de lui une essence qui est davantage destinée à l’intérieur. L’hévéa requiert de surcroît un traitement spécifique ou adapté pour rester en bon état sur une longue durée. Car en effet, l’arbre abattu subit déjà au bout de trois jours, à partir de son point de sciage, une altération de sa teinte naturelle, virant nettement au bleu organique, perdant ainsi son aspect blanc ou crème, parfois teinté de rose, et au fil relativement régulier qui tourne au jaune lorsqu'il sèche. De plus, l’interaction graduelle ordinaire, combinant l’oxygène et l’humidité de l’air ambiant, donne en effet au bois, l’aspect contrariant d’un début de moisissure et l'exposition des ressources ligneuses

[4] aux processus de dégradation les affecte à plus ou moins court terme. En outre, les techniques de transformation habituelles de bois d’œuvre appliquées au bois d’hévéa causent à ce dernier une interruption de la couleur crème normalement homogène. Et si le cambium est incisé par accident, les dépôts et champignons introduits par le couteau forment une tache noire le long des cernes d'accroissement, ce qui est considéré comme un défaut du bois et la réaction du tissu cambial produit une cal. Ce bois tend à développer des défauts de séchage, comme la courbure, le gauchissement, le voilement et la gerce, en particulier sur le bois parfait. Une décoloration marronne est parfois observée après le séchage au séchoir. Lors des opérations de menuiserie, d’usinage-sciage, de perçage, de tournage, de clouage et de collage, le latex restant peut encrasser les dents de la scie, ce qui nécessite un nettoyage régulier, qui à la limite devient fastidieux.

Pour prévenir ces imperfections, le brevet OAPI 19232 décrit un prétraitement préventif par isolation des parties sectionnées, et un traitement préventif du bois d’hévéa par une injection pressurisée de fongicides et d’insecticides sélectionnés, à l’autoclave, suivi d’un séchage par ventilation chaude recyclée et une régulation précise de l’hygrométrie conduisant à une réduction conséquente du taux d’humidité du bois afin de lui conférer une résistance et une durabilité. Cependant les paramètres d’application des fongicides et la régulation de l’hygrométrie restent assez vagues, de plus le prétraitement préventif majore le coût de production sans toujours donner pour l’ensemble du procédé les résultats escomptés.

Les procédés couramment employés pour le bois naturel consistent à abattre les pieds d’hévéas, à les débiter par sciage et à imprégner le bois débité d'un adjuvant constitué d’un mélange d'acide borique, de borax et de pentachlorophénol de sodium (BBP), avant d’être séché pendant 7 à 10 jours. Cependant, l'inconvénient de ce procédé est que les doses utilisées de BBP non seulement corrodent les surfaces internes des bacs d'imprégnation et des fours de séchage, mais aussi décolorent le bois. Ceci rabaisse le degré d'acceptabilité et la valeur du bois l'hévéa ainsi traité.

Pour pallier cette difficulté, l’Organisation Internationale des Bois Tropicaux (OIBT) à travers des études commanditées dans les pays producteurs d’hévéa, pour le développement et l’extension des techniques de transformation du bois d'hévéa a élaboré un procédé qui consiste à produire des planches à partir des billes d’hévéa. Ce procédé comprend lé sciage des bois, le traitement des planches sciées dans un bac de trempage ou l’imprégnation par pression sous vide ou encore traitement par pression oscillatoire, et traitement des produits finis après la deuxième transformation

[5] par délignage, refendage, éboutage ou planage. Toutefois, ce procédé ne précise pas les spécifications des différentes opérations à mener.

La présente invention a pour but de de proposer un procédé de production de planches d’hévéa et l’utilisation desdites planches, sans prétraitement préventif, en précisant les spécifications et paramètres des différentes opérations de transformation du bois, avec une utilisation d’adjuvants à des doses non toxiques et non corrosives.

Selon l’invention, ce but est atteint avec un procédé de production de planches de bois d’hévéa (Hevea brasiliensis) fraîchement abattus, par des opérations à la fois mécaniques et chimiques aux fins de leurs utilisations domestiques en menuiserie et en ébénisterie.

Selon un mode réalisation, le procédé de transformation peut se décliner en cinq étapes qui sont les suivantes :

- la réception : les billons, constitués par les arbres de d’hévéa en fin de vie, c’est-à-dire ne produisant plus assez de latex sont abattus et acheminé dans un délai de 24h au maximum sur le site de transformation ;

- le tri : les billons subissent un contrôle visuel et ceux présentant des irrégularités de formations sont extraits et rejetés. Les billons retenus continuent le processus ;

- premier sciage : les billons retenus subissent un premier sciage qui consiste à les couper longitudinalement en deux tranches ;

- deuxième sciage et écorçage : les tranches de bois sont débarrassées de leur écorce et acheminées vers une autre scie pour être coupées en planches de différentes dimensions selon leurs utilisations ultérieures ;

- traitement chimique : le traitement chimique subit par les planches est fonction de leur utilisation ultérieure.

Selon un mode de réalisation, les planches de bois destinées à la menuiserie et à l’ébénisterie subissent une imprégnation et une imbibition de détergent et d’antiseptique, sous pression, à l’autoclave pendant une durée pouvant varier de 3h30 min à 4h30 min. Ce traitement permet aux planches d'hévéa de recevoir en surface et en profondeur, jusqu’à cœur, le détergent et l'antiseptique afin d’être préservées contre toutes activités de dégradation des microorganismes et des termites. On obtient ainsi du bois d’œuvre et d’ébénisterie prêt à l’utilisation pour la confection de meubles d’intérieur tels que table, chaise, lit, armoire, ainsi que pour la décoration.

[6]

Selon un mode de réalisation, les planches destinées aux usages autres que l’ébénisterie et la menuiserie subissent immédiatement après sciage un bain de détergent par trempage ou immersion de façon instantanée ou encore un traitement thermique, afin d’être recouvertes d’une couche protectrice empêchant les activités de détérioration des parasites. Elles sont ensuite égouttées pour éliminer l’excès de produit. Ce traitement assure une protection à la surface des planches contre le bleuissement, la pourriture brune, les champignons et les attaques d’insecte ;

- Séchage : après le bain de détergent, les planches pour autre usage que l’ébénisterie et la menuiserie sont séchées au four à une température allant de 55 à 65°C durant 2 à 7 jours selon leur épaisseur. Et les bois secs obtenus sont alors transformés et encore séchés à une température qui oscille entre 45°C et 65°C pendant une journée.

Le procédé de production de planche d’hévéa selon l’invention a des avantages à la fois écologique, économique et artisanaux. Il permet de :

- préserver les forêts et d'épargner les essences rares de l’abattage ;

- procurer aux producteurs de latex, des ressources additionnelles ;

- réduit le coût du traitement antérieur ;

- fabriquer des meubles au même titre que les autres bois couramment utilisés.

Les autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront bien clairement à la présentation de la description détaillée basée sur un mode de réalisation non limitatif, exécuté selon le diagramme ci-joint. Le mode de réalisation décrit un procédé industriel de production de planches d’hévéa à partir de billons fraîchement abattus. Le procédé implique des opérations mécaniques et chimiques réalisées en plusieurs étapes :

la réception : les billons, constitués par les arbres d’hévéa en fin de vie, sont abattus depuis des plantations et acheminés à la scierie dans un délai de 24h au maximum. Dans un mode de réalisation préféré, la scierie reçoit quotidiennement 20 tonnes de billons, ce qui équivaut à 80 à 100 troncs d’arbre selon le diamètre ;

le tri : les billons déchargés par les engins subissent un contrôle visuel par deux agents de la scierie. Ainsi, les billons présentant des irrégularités et des malformations très prononcées telles que des courbures, des écorchures et des creux sont retirés et rejetés. Et les billons sains sont acheminés vers la scie de tête ;

- premier sciage : les billons retenus ou sains subissent un premier sciage qui consiste à les

[7] couper longitudinalement en deux tranches. Dans un mode de réalisation préféré, la scie de tête ;

- deuxième sciage et écorçage : les tranches de bois sont débarrassées de leur écorce et acheminées vers la deuxième scie pour être coupées en planches de différentes dimensions selon leurs utilisations ultérieures ;

- traitement chimique : dans un mode de réalisation, les planches de bois, selon qu’elles sont destinées à la menuiserie et à l’ébénisterie ou à autres usages sont traitées différemment : Ainsi, les premières sont introduites dans un autoclave afin de recevoir sous pression une imprégnation et ou une imbibition de détergent et d'antiseptique, pendant une durée allant de 3h30 min à 4h30 min. Dans un mode de réalisation préféré, le détergent utilisé est le borax à une concentration de 150 à 200 mL/L. Ce traitement permet aux planches d’hévéa de recevoir en surface et en profondeur, jusqu’à cœur, le détergent et l’antiseptique afin d'être préservées contre toutes activités de dégradation par les microorganismes et les termites. Après ce traitement, les planches sont aptes à être utilisés comme de bois d’œuvre et d'ébénisterie pour la confection de meubles d’intérieur tels que table, chaise, lit, armoire, ainsi que pour la décoration.

Selon un mode de réalisation, les planches destinées aux usages autres que l’ébénisterie et la menuiserie subissent immédiatement après sciage un bain de détergent par trempage ou immersion instantané, ou un traitement thermique afin d’être recouvertes d’une couche protectrice empêchant les activités de détérioration des parasites.

- Séchage : après le bain de détergent, les planches pour autre usage que l’ébénisterie et la menuiserie sont séchées au four à une température allant de 55 à 65°C durant 2 à 7 jours selon leur épaisseur. Dans un mode de réalisation préférée, les planches sont ensuite utilisées pour confectionner des palettes qui sont ainsi protégées du bleuissement, de la pourriture brune, des champignons et des attaques d’insecte. Les palettes confectionnées sont enfin séchées au four à une température qui varie entre 45°C et 65°C pendant une journée.

Claims (8)

1- Production de planches de bois caractérisé en ce que lesdîtes planches sont issues de bois d’hévéa (Hevea brasiliensis) fraîchement abattus, et obtenues par une suite d’opérations à la fois mécaniques et chimiques comprenant la réception, le tri, une série de sciages, le traitement chimique pour donner des planches de bois d’œuvre et d'ébénisterie pour la fabrication de meubles et des planches de bois pour la confection d'autres outils.

2- Procédé de production de planches de bois d'hévéa selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réception consiste à recueillir les billons, constitués d’arbres de d'hévéa fraîchement abattus dans un délai de 24h au maximum.

3- Procédé de production de planches de bois d’hévéa selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tri consiste à retirer et rejeter les billons présentant des irrégularités de forme et à ne conserver que ceux qui sont sains.

4- Procédé de production de planches de bois d’hévéa selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sciages consistent à couper les billons d’abord longitudinalement en deux tranches à l’aide de la scie de tête, puis à les écorcer avant de les couper en planches de différentes dimensions selon leurs utilisations ultérieures.

5- Procédé de production de planches de bois d’hévéa selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement chimique consiste à imprégner sous pression et par imbibition jusqu’à cœur, les planches de bois destinées à la menuiserie et à l'ébénisterie, de détergent et d’antiseptique et à tremper ou immerger de façon instantanée les planches destinées à d’autres usages immédiatement après sciage dans un bain de détergent, afin de les recouvir d’une couche protectrice empêchant les activités de détérioration des parasites.

6- Procédé de production de planches de bois d’hévéa selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’imprégnation des planches se fait à l’autoclave, sous pression, pendant une durée pouvant varier de 3h30 min à 4h30 min.

7- Procédé de production de planches de bois d’hévéa selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le mélange d’antiseptique et de détergent est utilisé à une dose de 150 à 200 mL/L.

[9]

8- Procédé de production de planches de bois d'hévéa selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement thermique consiste à introduire les planches brutes pour autre usage que l’ébénisterie et la menuiserie dans un four à une température allant de 55 à 65°C durant 2 à 7 jours selon leur épaisseur et les planches transformées à une température variant de 45°C et 65°C 5 pendant une journée.