Principe de séchage

La fonction principale du séchage du bois est d'évacuer l'eau pour atteindre sa teneur d'humidité fonctionnelle comme produit de consommation, que ce soit pour la construction, l'ébénisterie, la lutherie, etc. Les avantages de sécher le bois sont d'augmenter la résistance mécanique du bois (traction, flexion, compression), d'éliminer les micro-organismes (pas de pourriture ou de champignon pour une humidité inférieure à 20%), de préserver la couleur, d'abaisser le poids (coût de transport moins onéreux), d'augmenter la stabilité dimensionnelle et de diminuer les risques de déformation. De plus, le bois sec à de meilleures propriétés à l'usinage, au collage, au façonnage et au sablage des pièces de bois, sans compter que c'est une plus value non négligeable (50 à 100$/Mpmp pour le bois de construction et de 300 à 1000$/Mpmp pour les bois francs).

Le bois non traité est un matériau hygroscopique, c'est-à-dire qu'il tend continuellement vers un point d'équilibre avec le milieu ambiant. Pour se faire, il absorbe ou libère des particules d'eau. Le point d'équilibre est atteint lorsque l'humidité du bois est uniforme et égale à l'humidité relative de l'air. Pour en arriver à une telle égalité, il faut une longue période de temps où les conditions atmosphériques sont constantes à une température et une humidité relative donnée. De plus, le bois varie de dimension lorsqu'il sèche sous le PSF (point de saturation des fibres "30% humidité) et les dimensions demeurent constantes au dessus de ce dernier. Ce phénomène est produit par la présence de deux types d'eau: l'eau libre et l'eau liée. L'eau libre est l'eau que l'on retrouve au dessus du PSF et qui circule librement au travers des fibres, des vaisseaux ou des trachéides (comme dans une paille). L'eau liée est l'eau qui est liée ioniquement avec les cellules et lorsqu'elle s'évapore, elle entraîne une diminution du bois.

L'échange de molécules d'eau entre le bois et l'air ambiant est en fonction de la différence entre la pression partielle de l'eau qui circule sous forme de vapeur à l'intérieur du bois et la pression partielle de l'eau dans l'air à une température d'équilibre donnée. Cette différence de pression engendre un rejet plus ou moins rapide de l'eau vers l'air ambiant. Pour que ce transfert puisse se produire, l'air doit premièrement, transporter et transférer l'énergie calorique nécessaire à la montée en température du bois et de l'eau qu'il contient par convection forcée ce qui accélère la vaporisation de l'eau du bois vers l'air ambiant. Deuxièmement, l'air doit se charger d'une quantité d'eau et l'expulser vers l'extérieur de la cellule de séchage. Elle doit avoir une humidité relative inférieure au bois.

Il existe différents types de séchage, tel le séchage à l'air libre, à air forcé, conventionnel, sous vide, par déshumidification et hybride. Le séchage à l'air libre consiste à sécher le bois à l'extérieur ou sous un toit à l'aide des vents dominants, du soleil et de la température. Le système à air forcé fonctionne sur le même principe, à l'exception que des ventilateurs sont ajoutés pour forcer l'air à circuler au travers des piles. Le séchage de type conventionnel utilise de l'air chaud pour sécher le bois. L'air est réchauffé soit par des serpentins alimentés par une source d'énergie, telle la vapeur, l'eau chaude, l'huile thermique ou l'électricité, ou soit par un système à feu direct. Pour soutirer l'eau du bois plus rapidement, des ventilateurs sont utilisés pour que l'air circule et évacue la vapeur. Le séchage sous vide utilise une pression inférieure à la pression atmosphérique afin d'obtenir des températures d'évaporation d'eau inférieure à 100°C ce qui permet de sécher le bois plus rapidement. Le séchage par déshumidification utilise un système de pompe à chaleur qui condense l'humidité de l'air et renvoie l'air chaud et sec à l'intérieur du séchoir. Donc, il y a moins de pertes de chaleur lors du séchage. Finalement, le séchage hybride fait appel à deux technologies soit le séchage de type conventionnel et le séchage par déshumidification.