Contribution of gelatinous layer to tension wood behaviour in poplar : growth stresses and material properties

• Auteur / Autrice : Changhua Fang
• Direction : Joseph Gril, Shengquan Liu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences forestières et sciences du bois
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Arbres -- Croissance

Peupliers

Bois de réaction

Mots clés libres

Bois de tension

Peuplier

Contrainte de croissance

Couche gélatineuse(couche G)

Propriétés physiques

Ultrastructure

Résumé

Le comportement du bois de tension aux niveaux microscopique et macroscopique a été observé et comparé à celui du bois normal. Du peuplier (Populus cv. I4551 de France et P. Deltoids CV. I-69/55 de Chine) a été choisi comme matériel végétal, du fait que le peuplier est connu pour produire un bois de tension caractéristique avec couche gélatineuse (G-layer), associé à des niveaux élevés de contrainte de croissance longitudinale. Le peuplier représente par ailleurs une essence à croissance rapide de première importance dans le monde. L’étude réalisée contribue à la discussion sur l’origine et la genèse des contraintes de croissance aux niveaux de la paroi et du tissu. Le part dominante remplie par la couche G dans la genèse de hauts niveaux de contrainte dans le bois de tension, a été démontrée. Les mesures ont été réalisées sur des échantillons imprégnés dans la résine et coupés au moyen d’un couteau de verre ou diamant, ce qui permet d’éviter le gonflement incontrôlé et le détachement de la couche G observés durant la préparation par des méthodes de coupe conventionnelles. Du bois normal à des bois de tension d’intensité croissante définie par la mesure de deformation résiduelle, les propriétés du bois ont été mesurées, incluant propriétés anatomiques, physiques, mécaniques et and chimiques, de même que des propriétés de placages telles que la proportion de zone pelucheuse et la distorsion, qui représentent deux problèmes critiques pour l’utilisation de placages de peuplier. La relation entre ces propriétés et la contrainte de croissance est bien mise en évidence. Du fait de sa grande importance pour l’utilisation du bois, le retrait au séchage dans la direction transverse du bois de tension a été étudié et comparé à celui du bois normal, aux échelles de la paroi, du tissu et du bois massif. Une modèle de séchage est propose pour bois de tension et bois normal

In this study, tension wood behaviour from microscopic to macroscopic levels were observed and measured compared to normal wood. Poplar (Populus cv. I4551 from France and Populus deltoids CV. I-69/55 from China) was chosen as plant material, because poplar is known to have a characteristic tension wood with gelatinous layer (G-layer) and to produce a high longitudinal tensile stress and poplar is also a very important fast growth plantation tree in the world. This study advances the discussion on the origin of growth stresses generation and reveals the growth stresses at cell wall and tissue levels. G-layer is proved to play the most important role in high growth stress generation in tension wood. The measurements were performed on embedded samples sectioned with glass knife and diamond knife, which allows to avoid the uncontrolled swelling and detachment of G-layer during sample preparation with conventional sectioning method. From normal wood to different severities of tension wood, defined by measured growth strain, wood properties were measured including anatomical, physical, mechanical and chemical properties, as well as the properties of rotary cutting veneer including woolly area proportion and distortion, which are the two most important problems for poplar veneer utilizations. The relationships between these properties and growth stress level are established. Due to its high importance for wood utilizations, the transverse drying shrinkage of tension wood was studied in particular compared to that of normal wood at cell wall, tissue and massive wood level. A shrinking model is proposed for tension wood and normal wood