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Composit laminates from mechanically densified wood

Les propriétés mécaniques du bois dépendent largement de sa densité. Il est possible de l’augmenter sous l’effet de la chaleur et de la pression. Cependant, le bois ainsi densifié est instable dimensionnellement. La densification par compression sous l’effet de la chaleur en présence de vapeur d’eau aussi appelée densification thermo-hygromécanique (THM) permet d’augmenter la densité du bois tout en préservant sa stabilité dimensionnelle en service.

Les objectifs de ce projet étaient de déterminer le potentiel de la densification THM à des placages de peuplier faux-tremble, peuplier hybride, érable à sucre et bouleau à papier, de déterminer les paramètres de pressage requis, de caractériser les propriétés physiques et mécaniques des placages densifiés et de caractériser les changements chimiques et physiques du bois suite au traitement.

Des placages de 700 mm x 700 mm x 3,2 à 4,3 mm d’épaisseur ont été densifiés avec succès dans une presse à injection de vapeur pour toutes les espèces considérées. La densité a doublé ou plus. La stabilité dimensionnelle s’est avérée satisfaisante lorsque la densification THM a été réalisée à des températures variant de 180 à 200°C. Les propriétés mécaniques, en particulier la dureté, ont augmenté de façon très significative suite à la densification. La dureté a doublé ou même triplé dans certains cas. La résistance à la flexion a en général doublé. Les placages étaient de couleur plus foncée après densification mais ce changement de couleur est modéré. La rugosité et la mouillabilité de la surface ont diminué très significativement après densification. Un traitement à l’huile chaude à environ 200°C subséquent à la densification a permis de rendre les placages encore plus stables dimensionnellement.

Les propriétés très intéressantes du bois densifié THM permettent d’anticiper son utilisation pour des produits de spécialité où une dureté élevée est requise tels que revêtements de plancher d’ingénierie, revêtements d’escaliers ou meubles pour usage intensif.

 

Main researcher: Alain Cloutier, Université Laval

Original title: Composites laminés de bois densifié mécaniquement

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