Le séchage en séchoir élimine l'eau des sciages dans une chambre contrôlée, en combinant chaleur, régulation de l'humidité et circulation d'air pour amener les planches à une humidité cible, généralement 19 % ou moins pour les bois de palettes et d'emballage. Il est plus rapide et plus prévisible que le séchage à l'air, réduit les moisissures et le bleuissement, et constitue en général la première étape avant le traitement thermique exigé pour les palettes d'exportation.
Pourquoi le bois de palette est séché en séchoir
Un résineux fraîchement scié peut contenir autant d'eau que le poids du bois sec, voire davantage. Le séchage importe pour plusieurs raisons pratiques :
- Stabilité biologique. Selon la Northeastern Lumber Manufacturers Association, les champignons de bleuissement se développent le mieux dans du bois chaud au-dessus d'environ 22 % d'humidité ; ils ne prospèrent pas dans un bois séché à 19 % ou moins. Voir moisissures et bleuissement.
- Stabilité dimensionnelle. Les planches se rétractent en séchant. Un séchage avant assemblage évite les clous desserrés et les jours dans les palettes finies.
- Poids réduit. Les palettes sèches sont plus légères, ce qui réduit le coût du fret.
- Conformité. Le bois marqué « KD » (kiln dried, séché en séchoir) est séché à une humidité maximale de 19 % ; « KD-HT » indique qu'il a aussi subi un traitement thermique. Voir bois séché en séchoir ou traité thermiquement.
L'humidité est le poids de l'eau exprimé en pourcentage du poids du bois anhydre ; sa mesure est traitée dans humidité du bois.
Principaux types de séchoirs
| Type de séchoir | Fonctionnement | Atouts | Limites |
|---|---|---|---|
| Conventionnel (chauffé à la vapeur ou à l'eau chaude) | L'air chauffé circule dans l'empilage ; l'air humide est évacué et remplacé | Rapide, flexible, éprouvé pour toutes les essences | Forte consommation d'énergie, car l'air chaud et humide est rejeté |
| Déshumidification | Une pompe à chaleur de type frigorifique condense l'eau de l'air et recycle la chaleur | Économe en énergie, températures plus basses, simple d'utilisation | Plus lent, plage de température limitée, moins adapté aux programmes très rapides |
| Sous vide | La pression réduite abaisse le point d'ébullition de l'eau, d'où un séchage rapide à basse température | Très rapide, doux pour les feuillus épais ou précieux | Coût d'investissement élevé, petites charges |
| Solaire | Le soleil chauffe une chambre vitrée équipée de ventilateurs | Coût d'exploitation très faible | Dépend de la météo, lent, difficile à maîtriser |
| Conventionnel à haute température (HT) | Températures sèches supérieures à 100 °C pour les résineux | Séchage et fixation de la résine en un jour ou deux | Ne convient pas à de nombreux feuillus, risque élevé de contraintes |
Selon l'Oklahoma State University Extension, les séchoirs à déshumidification sont aujourd'hui le type le plus courant pour les petites et moyennes exploitations, car l'essentiel de l'eau est condensé sur les serpentins et évacué sous forme liquide au lieu d'être rejeté avec l'air. Les séchoirs sous vide coûtent plusieurs fois plus cher mais sèchent très rapidement.
Comment fonctionne un programme de séchage
Un programme est une série d'étapes définissant la température sèche (la température réelle de l'air) et la température humide (qui reflète l'humidité), évoluant à mesure que le bois sèche. L'écart entre les deux, appelé dépression psychrométrique, détermine l'intensité avec laquelle l'humidité est extraite.
Le Dry Kiln Operator's Manual du USDA Forest Products Laboratory décrit des programmes conventionnels typiques qui démarrent vers 110 °F (environ 43 °C) à forte humidité pour le bois vert et montent à 160 °F (environ 71 °C) à faible humidité à mesure que l'humidité du bois baisse, les étapes exactes dépendant de l'essence et de l'épaisseur. Les résineux tolèrent des températures plus élevées que la plupart des feuillus, ce qui explique que les bois de palettes en pin et en épicéa puissent être séchés beaucoup plus vite.
Étapes typiques d'un programme :
- Montée en température. Chauffer la charge et le bois à forte humidité pour que les surfaces ne sèchent pas trop vite.
- Séchage principal. Augmenter la température sèche et abaisser l'humidité par paliers, en fonction de l'humidité des planches témoins.
- Égalisation. Augmenter l'humidité pour que les planches humides et sèches convergent vers une humidité finale uniforme.
- Conditionnement. Vaporiser ou humidifier brièvement pour relâcher les contraintes de séchage.
- Refroidissement et déchargement. Laisser la charge refroidir avant qu'elle rencontre l'air froid, pour éviter condensation et gerces.
Les opérateurs de séchoir suivent l'humidité avec des planches témoins, des sondes à résistance dans le séchoir ou par pesée, et vérifient avec des appareils portatifs au déchargement.
Séchage en vue du traitement thermique
Pour la NIMP 15, le bois doit atteindre une température à cœur d'au moins 56 °C pendant 30 minutes continues. De nombreuses usines de palettes combinent séchage et traitement thermique dans un même cycle de séchoir, la charge étant chauffée bien au-delà de la température minimale. Le procédé et sa vérification sont expliqués dans conduite d'un séchoir de traitement thermique, et l'équipement est décrit dans équipement des séchoirs de traitement thermique.
Défauts de séchage et comment les éviter
Les défauts proviennent des gradients d'humidité et de contraintes. La fiche de l'Oklahoma State en décrit la séquence : au début du séchage, la surface se rétracte alors que le cœur est encore humide, ce qui crée une tension dans la coque. Si la tension est trop forte, des gerces de surface apparaissent. Plus tard, le cœur sèche et se rétracte contre la coque déjà figée, ce qui provoque un durcissement superficiel (case hardening), avec compression à l'extérieur et tension à l'intérieur, pouvant entraîner tuilage et déformation après sciage.
Défauts courants :
- Gerces et fentes d'abouts : fissures dues à un séchage trop rapide, surtout aux extrémités. L'enduit de bouts et des programmes plus lents aident.
- Déformations (arc, flèche, vrillage, tuilage) : causées par un séchage inégal et un mauvais empilage. Un bon alignement des baguettes et des charges de lestage en haut les réduisent.
- Nid d'abeilles et collapse : fissures internes ou affaissement cellulaire, principalement dans les feuillus denses séchés trop chaud.
- Poches d'humidité : humidité finale inégale, souvent dans les pièces épaisses ou les zones résineuses.
- Taches et décolorations : taches de baguettes et taches chimiques, surtout si le bois n'est pas séché rapidement.
La qualité de l'empilage compte autant que le programme. Les baguettes doivent être sèches, d'épaisseur uniforme et alignées verticalement ; les bords de la charge doivent être soutenus et l'air doit traverser l'empilage de façon régulière.
Énergie et coûts
Évaporer l'eau demande de la chaleur. Les séchoirs conventionnels utilisent de l'énergie thermique (vapeur, eau chaude ou chauffage direct) et de l'électricité pour les ventilateurs. De nombreux palettiers et scieries brûlent leurs propres déchets de bois, comme l'écorce et la sciure, pour produire la chaleur, ce qui rend les séchoirs économiques ; voir déchets de bois de palette et biomasse. Les séchoirs à déshumidification consomment de l'électricité mais récupèrent l'essentiel de la chaleur latente. Un pré-séchage à l'air avant le séchoir réduit considérablement la consommation d'énergie ; voir séchage à l'air du bois.
Questions fréquentes
Quelle est l'humidité d'un bois séché en séchoir ?
Le bois estampillé KD est séché à une humidité maximale de 19 %. De nombreuses spécifications de palettes retiennent des valeurs autour de 18–20 %, et les feuillus de qualité ameublement sont séchés bien plus bas.
Combien de temps dure le séchage en séchoir ?
Cela dépend de l'essence, de l'épaisseur, du type de séchoir et de l'humidité initiale. Les programmes haute température pour résineux peuvent durer environ un jour ou deux, tandis que les programmes conventionnels pour feuillus prennent des semaines.
Le séchage en séchoir est-il la même chose que le traitement thermique ?
Non. Le séchage en séchoir vise l'humidité ; le traitement thermique NIMP 15 vise une température à cœur de 56 °C pendant 30 minutes. Les deux sont souvent combinés, mais une planche séchée en séchoir n'est pas automatiquement conforme à la NIMP 15.
Quel type de séchoir convient à une petite usine de palettes ?
Les séchoirs à déshumidification et conventionnels sont les choix courants. Le bon choix dépend de l'approvisionnement en énergie, des volumes et de la réalisation ou non du traitement thermique dans la même chambre.
Sources
- Fundamental Aspects of Kiln Drying Lumber — Oklahoma State University Extension
- Dry Kiln Operator's Manual — USDA Forest Products Laboratory, via Woodweb
- Dry Kiln Operator's Manual (PDF) — USDA Forest Products Laboratory, via Northern Arizona University
- Beware of Blue Stained Wood in Wood Packaging Materials — Northeastern Lumber Manufacturers Association