THERMOWOOD
Thermowood est une technologie de thermochauffage développée en Finlande La modification thermique du bois réalisé avec de la vapeur et à haute température. C’est un procédé dont le cycle varie entre 48 et 96 heures et qui prends en compte plusieurs paramètres : l’essence du bois, la section et le taux d’humidité du matériau.
Le cycle du procédé Thermowood peut être décomposé en trois parties :
- le séchage à haute température;
- le traitement thermique
- et la phase de refroidissement.
Grace à ce traitement, la plupart des “défauts” du bois sont minimisés voire éliminés.
La haute température appliquée sur le matériau bois modifie ses constituants (glucose, acide citrique, résine etc…) en d’autres composants, le reste étant cristallisé. Ce procédé donne de meilleures propriétés physique au bois, améliore sa durabilité et lui donne une jolie couleur brune.
La qualité des bois sélectionnés pour le thermochauffage comme le Thermowood est un facteur très important. Qualité des fibres, nœuds adhérents… les bois choisis doivent être de bonne qualité en règle général.
Les essences les plus utilisées dans ce type de procédé sont le pin rouge du nord, le frêne, le chêne, le hêtre et même des essences exotiques plutôt nerveuses à l’état naturel comme l’iroko. Le bambou défibré peut également être thermotraité
La stabilité et la durabilité du bois sont améliorés par le procédé de thermochauffage.
Le bois est composé de 50% de cellulose, 23% hémicellulose, 20% lignine et 7% d’autres substances. La caractéristique majeure du procédé de thermochauffage est d’extraire la résine et les substances chimiques ainsi que toute l’eau libre du bois. Grace au procédé Thermowood, le bois devient hydrophile (insensible à l’eau), la durabilité est amélioré et les déformations ainsi réduites. L’autre raison pour que le bois thermochauffé soit aussi durable est la cristallisationde la cellulose. La transformation de l’hémicellulose rend également le bois plus durable. L’ hémicellulose se décompose en deux parties : l’ hémicellulose fulfurale (huile) et l’acide carboxylique. La caramélisation de la lignine (sucre), engendrée par des hautes températures des séchoirs procure au bois une couleur foncée.
Mécanisme des modifications de la structure du bois par thermochauffage.
Le bois à l’état naturel possède comme propriété d’absorber l’humidité de l’air (il se dilate) et par temps sec, il rejette cette humidité et se déforme en sens inverse (retrait). Ainsi le bois n’est pas stable. La raison de ce phénomène et simplement « physique ». Les groupements OH (ou radical hydroxyle) qui se concentrent sur les parois cellulaires du bois se transforment en molécules d’eau, H2O (eau libre).
Lorsque l’air devient sec, l’eau contenue dans le bois s’évapore, le bois se rétracte, il gerce et se déforme.
Le procédé de thermochauffage s’effectue à une température minimale de 180°C. Les modifications de la structure moléculaire se décompose en 4 étapes :
1 – Tout d’abord, l’eau libre (H2O) qui est contenue dans le bois est évaporée en utilisant le procédé classique des séchoirs à bois. Ceci prend en général 3 à 4 jours selon les essences utilisées Durant cette étape, le bois descend à ne humidité relative de 9%.
2 – A la seconde étape les groupements OH sont extraits de la paroi cellulaire à une température comprise entre 105°C et 212°C. Lorsque la température du séchoir atteint les 160°C et au-delà, le processus de modification thermique touche à sa fin. Cette étape dure environ 6 heures.
3 – A ce stade, le procédé de thermochauffage donne le résultat suivant : L’hémicellulose est decomposée en furfural (liquide huileux à odeur d’amande) et en acide carboxylique, le pH est plus bas, la cellulose est cristallisée, la lignine caramélisée et la résine ainsi que d’autres substances sont totalement extraites. Mais le point majeur est que tous les groupements hydroxyle (OH) sont détachés des parois cellulaires.
4 – A la dernière étape, le bois est refroidi et stabilisé jusqu’à température ambiante pendant environ 18 heures.