Modélisation du comportement au séchage des contreplaqués collés à l’état vert

Modelization of green-glued plywood behaviour in drying process

• Auteur / Autrice : Valentin Makomra
• Direction : Jean-Luc Battaglia, Louis-Max Ayina Ohandja
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 27/01/2020
• Etablissement(s) : Bordeaux en cotutelle avec École Nationale Supérieure Polytechnique (Yaoundé)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Dubois
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Luc Battaglia, Louis-Max Ayina Ohandja, Sabine Care, Ali Nordine Leklou, Régis Pommier, René Oum lissouck, Sandrine Bardet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sabine Care, Ali Nordine Leklou

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bois -- Séchage

Assemblages collés

Séchage

Contreplaqué

Mots clés libres

Contreplaqués

Séchage sous vide

Modèles hygromécaniques du bois

Bois vert

Etude multicritère

Plywood

Vacuum drying

Hydromechanical drying models of wood

Green wood

Multi-criteria study

Résumé

Les forêts du Bassin du Congo constituent un trésor essentiel pour la survie de l’humanité. Toutefois, elles font l’objet d’une mauvaise gestion du fait de la coupe intensive et hyper sélective d’un nombre limité d’essences. L’objectif de cette thèse est de développer des panneaux de contreplaqué collés à l’état vert de nouvelles essences tropicales. L’élargissement du potentiel exploitable que promet cette technologie peut contribuer à une gestion forestière plus durable. Les plis de bois, séchés artificiellement avant d'être collés, subissent généralement plusieurs dommages (fissures, déformations), limitant l'utilisation de ces espèces. La solution proposée est de les coller à l'état vert à l'aide d'un adhésif polyuréthane avant de les sécher. A cet effet, une analyse multicritère a permis de hiérarchiser les choix d’essences intéressantes pour être exploitées et valorisées. Une modélisation numérique de contreplaqué à trois plis collé à l’état vert et séché dans les conditions atmosphériques de l’essence Bété (Mansonia altissima) est effectuée, puis validée expérimentalement. Ceci a permis de mieux analyser et comprendre les divers phénomènes multi physiques, et optimiser le séchage. Nous nous sommes dirigés vers le séchage sous vide avec des cycles d’humidification, pour relaxer les contraintes dues aux retraits préférentiels entre plis collés. Quatre essences originales ont fait l’objet de mises en œuvre et caractérisations normalisées. Les contreplaqués obtenus présentent des résultats en tous points satisfaisants. Les résultats les plus significatifs sont pour les essences de Bété et Dabema qui peuvent maintenant être valorisés industriellement grâce à cette technologie.

The forests of the Congo Basin constitute an essential treasure for the well-being of humanity. However, they are poorly managed because to the intensive and highly selective cutting of a limited number of species. The objective of this thesis is to develop plywood panels glued in the green state of new tropical species. The expanding potential that technology promises could contribute to more sustainable management. Kiln-dried veneers before glueing in manufacture of plywood cause several damages (cracks, deformations), limiting the use of many species. The suggested solution is to glue them in the green state using a polyurethane adhesive before drying while holding them together by assembly. In this perspective, a multi-criteria analysis made it possible to prioritize the choices of interesting species to be exploited and valorized. A numerical modeling of the plywood of Bété (Mansonia altissima), made of three layers of veneer, glued in the green state and dried under atmospheric conditions, is carried out and feet experimentally. This allowed to better analyze and understand the various multi-physical phenomena and optimize drying. The development of this work was made with vacuum drying technology, with humidification cycles to relax stresses due to the preferential shrinkage between glued plies. Four original species was tested in standard conditions. Results feet all the minimum of standards requirements for commercialization. The most relevant results concerns species of Bete and Dabema, which are available to be valorized in the industry by this new technology.