SÉCHAGE EMPIRIQUE IDÉES ANCIENNES SUR LA PRATIQUE DU SÉCHAGE

Les bois ne peuvent être raisonnablement employés qu’après huit ans de coup.

N’employer dans tout ouvrage de menuiserie que des bois absolument secs et l’on n’était pas loin de penser que plus le bois était resté en chantier avant son emploi, plus il était sec.

On a longtemps adopté une formule qui a le mérite de la simplicité, à savoir qu’un bois feuillu sèche d’un centimètre par an.

Les bois blancs et résineux tendres sèchent plus vite, disait on.

On comptait donc un an par centimètre d’épaisseur pour les bois durs et six mois pour les bois tendres. Cette règle était appliquée à peu près généralement tout à fait au début du siècle. Il y avait donc toujours, en stock des bois en cours de séchage depuis fort longtemps.

La guerre de 1914 1918 absorba évidemment les stocks et les conditions qui suivirent, durant plusieurs années, ainsi que l’appauvrissement résultant de la destruction d’importantes régions boisées dans le nord et l’est de la France, posèrent un problème vers 1920 à 1925.

On ne trouvait plus de bois suffisamment sec. On tricha sur les délais et,d’autre part,on pensa au séchage artificiel, mais en le considérant comme un pis aller, le bois séché artificiellement étant tenu: pour très inférieur au bois séché à l’air libre. Il faut bien dire d’ailleurs que certains résultats, décevants, autorisaient cette critique. Mais, dans l’impossibilité où l’on était d’alimenter le marché en bois séchés en chantier, il fallut bien se résoudre à utiliser les bois séchés en séchoirs artificiels. Certains, convaincus qu’il fallait en même temps sécher et vieillir les bois, imaginèrent des procédés de « fumage » ou d’ozonisation, qui se proposaient d’obtenir en quelques semaines; des »vieillissements » analogues au vieillissement naturel qui se produit pendant le séchage à l’air libre. En fait, chaque fois qu’il le pouvait, l’utilisateur menuisier ou ébéniste, affirmait sa préférence pour les bois séchés à l’air libre. Nous nous proposons dans cette première leçon sur les séchage du bois d’exposer ce qu’était ce séchage à l’air libre, puis d’étudier le phénomène du séchage en lui même, avec méthode, d’en déduire les règles du séchage rationnel du matériau et de montrer ensuite comment ces règles peuvent trouver leur application dans les chantiers ou dans les séchoirs.

A – LE PROBLÈME DE SÉCHAGE NATUREL CONSIDÉRÉ AVANT LES RECHERCHES SUR LE SÉCHAGE ARTIFICIEL.

Le principe du séchage à l’air libre était le suivant : les bois mouillés pour sécher et éviter « l’échauffement » doivent être en contact avec l’air sur une surface maximum de toutes leurs faces. Dans ce but, compte tenu d’un emplacement toujours coûteux, ils sont empilés dans des conditions particulières dans des terrains appelés chantiers. Tout d’abord on choisira la partie la plus élevée du terrain pour y établir les piles.

A cet endroit choisi on disposera sur le sol de distance en distance, des pièces de bois appelées également chantiers. Elles ont la longueur des bois qui reposent dessus et leur but est d’isoler du sol humide le premier rang des sciages qui formeront la pile. Sur ces chantiers, on pose, transversalement, un premier rang de bois, séparés par un espace égal environ aux 2/3 de la largeur de chacun. Puis, sur ces bois, évidemment tous de même épaisseur, en travers on dispose des lattes suivant un écartement de 0,80 à 1 mètre, sur lesquelles le deuxième rang de bois sera pesé, dans le même sens par conséquent que la première assise. On continue ainsi l’édification de la pile.

Le fil à plomb permet d’aligner parfaitement à la verticale les lattes de séparation. Lorsque la pile a atteint 6 ou 7 mètres de hauteur, on couvre le sommet par des planches formant une toiture débordante, afin de protéger le sommet de la pile contre la pluie. Cette toiture est faite en général avec des planches de rebut. Elle est légèrement inclinée. Telle est la pile sur lattes qui convient à des bois imparfaitement secs. On peut faire aussi des piles sans lattes ou piles bois sur bois. Le premier rang de bois étant établi comme il a été indiqué précédemment on pose directement le deuxième rang dessus, en disposant les bois dans une direction perpendiculaire. Il faudra déplacer les bois de temps en temps pour ne pas laisser toujours en contact les mêmes portions de surface, ce qui entraînerait l’échauffement. Les piles bois sur bois sont évidemment carrées et, pour les établir, il faut avoir des bois de même longueur en quantités suffisantes. Ces deux systèmes d’empilage conviennent très bien au bois à arêtes vives destinés aux travaux de menuiserie ou de construction non apparente. Mais pour les essences employées comme bois apparents, il est utile que les pièces composant l’ensemble d’un meuble présentent la même coloration et le même veinage. Pour cela on conserve les épaisseurs débitées dans une grume dans l’ordre même où elles ont été débitées. On reconstitue le tronc, par l’empilage, en séparant les différents plateaux par des lattes, suffisamment rapprochées pour pallier toute déformation éventuelle ce système d’empilage est désigné sous le nom d’empilage en plots.

L’empilage dit à la Honfleur convient aux madriers de sapin déjà ressuyés. C’est un empilage bois sur bois mais dans le même sens et non pas par couches croisées comme il a été dit plus haut. Les bois laissent entre eux des espaces qui correspondent au plein du rang supérieur. L’empilage dit en échaudés est un système provisoire pratiqué immédiatement après le sciage des bois blancs et destiné à sécher suffisamment leurs surfaces pour pouvoir employer ensuite l’empilage bois sur bois sans crainte d’altération des surfaces. Cet empilage est fait pendant 9 à 10 semaines à la belle saison. Enfin, lorsque les bois, à peu près secs, sont prêts à l’emploi dans les ateliers, ils sont rentrés soit dans des greniers soit dans des chantiers ou sous des hangars plus proches de l’atelier. Ils sont alors appuyés verticalement contre les murs ou contre des traverses disposées pour les soutenir, dans le sens naturel des fibres, c’est à dire en s’appuyant au sol par la partie qui touchait à la souche. Mais s’il importe de stocker les sciages épais en un lieu parfaitement sec, les placage seront par contre conservés en sous sol assez humides afin de conserver aux fouilles la souplesse convenable pour les opérations de placage. Voilà brièvement résumées les directives de séchage observées dans le passé. La suite de cet exposé nous montrera ce qui est valable dans l’actualité de ces directives. Mais il nous faut maintenant voir comment fut, à ses débuts, conçu le séchage artificiel.

B – PRINCIPES OBSERVES DANS LES PREMIÈRE RÉALISATIONS DE SÉCHAGE ARTIFICIEL

En groupant une série d’observations, telles que celles faites sur des bois flottés et sur des bois passés à l’étude, en essayant tout simplement d’accélérer le processus de séchage, ou bien en essayant d’obtenir une sorte de vieillissement en même temps que le départ de l’eau, on établit au début du XIX° siècle des règles de séchage artificiel, sans être cependant satisfait des résultats obtenus (cela étant vrai d’ailleurs aussi bien pour les pays étrangers que pour la France). Nous nous bornerons à un court exposé de ce qui fut fait sans nous attarder à une description détaillée de procédés ou de matériels absolument dépassés. La question fut reprise très sérieusement à partir de 1930. On pus alors démêler ce qui était logique et indispensable. On du se rendre à l’évidence certaines pratiques étaient inutiles bien que coûteuses (dessévage préalable, fumage etc…) 

II – ÉLÉMENTS ENTRANT EN JEU DANS LE SÉCHAGE DES BOIS 

A – LA STRUCTURE Je conseille de vous reportez aux toutes premières leçons de ce cours pour y retrouver l’étude de la structure du bois dont nous ne rappellerons ici que l’essentiel. Le bois est formé d’un ensemble de tissus cellulaires. Le tissu fondamental est constitué par les fibres. Les autres tissus importants sont les rayons et les vaisseau. Chaque espèce est caractérisée par une proportion et une disposition déterminées de ces tissus, constituant le plan ligneux de l’espèce. A l’intérieur d’un bois corme le chêne, nous voyons dans chaque zone annuelle 

a) la région interne, formée au printemps très poreuse 

b) la région externe de la couche avec des vaisseaux peu visibles 

c) des rayons ligneux formant les maillures. A l’intérieur d’un bois comme le hêtre nous trouvons des couches annuelles de structure beaucoup plus uniforme. Enfin les bois résineux ne comportant pas de vaisseaux présentent des couches annuelles marquées dans lesquelles le bois d’été est nettement plus compact et plus dense. 

En fait 3 catégories de structure : structure des feuillus hétérogènes (chêne) structure des feuillus homogènes (hêtre) structure des résineux. Un rapport existe entre la largeur des accroissements annuels et le séchage 

Chez les résineux, les couches annuelles larges, contiennent une forte proportion de bois de printemps. 

L’arbre à couches larges (par exemple un pin de plaine) est tendre, peu dense son bois sera plus délicat à sécher et demandera moins de temps. Un pin sylvestre de Norvège, au contraire, à couches minces est plus dense, plus nerveux et demande un temps de séchage plus long. Un chêne à couches annuelles larges, au contraire d’un résineux contient une forte proportion de bois d’été. 

C’est un bois lourd, dur, qui sera sujet aux gerçures en cours de séchage et demandera un assez long temps de séchage. Inversement un chêne à accroissements minces, est un chêne tendre et relativement léger, peu nerveux, peu sujet à déformation en cours de séchage. La densité, qui est fonction de la structure notamment du rapport entre bois d’été et bois de printemps nous fournit une première indication sur la facilité ou la difficulté du séchage. 

B – LA TEMPÉRATURE DE L’AIR Dans le séchage à l’air libre le facteur température de l’air est essentiellement variable et tout à fait indépendant de notre volonté. Dans le séchage artificiel nous avons la possibilité d’utiliser de l’air chaud. Le problème de la mesure de la température de l’air est facile à résoudre: On utilise toutes sortes de thermomètres

 a) thermomètres ordinaires à mercure ou à alcool 

b) thermomètres à sonde, permettant de connaître la température dans un séchoir sans avoir besoin de pénétrer dans celui ci.

 La sonde est dans le séchoir et le cadran est extérieur. Tels sont les thermomètres à tension de vapeur. Les thermomètres à alcool, ordinaires, ne peuvent donner des indications valables que jusqu’à 65° environ. Les thermomètres à mercure peuvent donne des indications jusqu’à 200°. Les thermomètres à tension de vapeur peuvent donner des indications jusqu’à 400°, mais:en fait, même dans les séchoirs les plus poussés on ne dépasse pas 150°. Les thermomètres à résistance électrique, comme les thermomètres à tension de vapeur peuvent être enregistreurs . On préfère les appareils enregistreurs qui signalent par une courbe toutes les variations de la température. Mais les thermomètres enregistreurs peuvent se dérégler. Il faut donc prévoir des vérifications périodiques. 

C – HUMIDITÉ RELATIVE OU DEGRÉ HYGROMÉTRIQUE DE L’AIR Cette notion est importante et demande à être bien précisée. Il faut comprendre que le degré d’humidité de l’air, ou état hygrométrique ne dépend pas de la quantité d’eau en valeur absolue contenue dans l’air, mais de la pression (ou tension) de cette vapeur d’eau. Pénétrons dans un local non chauffé, fermé depuis un certain temps et dont les murs sont couverts de buée. Nous disons : cet appartement est humide. Sans ouvrir fenêtres ou portes, chauffons cet appartement pendant 24 heures. La condensation a disparu sur les murs. Nous avons la sensation de respirer un air sec. Nous disons : l’humidité a disparu. Or, l’appartement étant resté fermé, il y a exactement dans son atmosphère la même quantité d’eau, mais ayant élevé la température nous avons reculé le point de saturation de la vapeur. (Nous disons que la vapeur est à son point de saturation quand elle est susceptible de se déposer sous forme de rosée à la surface des objets. Si l’on a bien compris ce qui précède, on acceptera facilement l’énoncé de faits qui étonnent toujours profane :

1°) Un air chaud et sec peut contenir par mètre cube, plus de vapeur d’eau qu’un air frais et humide. On a souvent en été des quantité de vapeur d’eau au mètre cube plus fortes qu’en hiver.

2 °) On a pu constater un état hygrométrique assez élevé dans des régions désertiques ou il n’avait pas plu depuis des années.

Il faut donc définir exactement ce que nous entendons car état hygrométrique de l’air.

C’est le rapport entre la quantité de vapeur d’eau contenue dans un mètre cube d’air à la quantité de vapeur d’eau qui saturerait ce même mètre cube, à la même température.

Au lieu de faire le rapport entre les poids, on peut faire le rapport entre la tension de la vapeur d’eau et la tension de la vapeur d’eau à la même température si l’air était saturé.

On mesure l’état hygrométrique au moyen d’appareils appelés hygromètres. Il existe des hygromètres à cheveu : Un cheveu se rétrécit et s’allonge suivant son humidité. Ses variations se transmettent à un cadran sur lequel on lit directement le taux d’humidité de l’air. Mais les hygromètres à cheveux valables en plein air se dérèglent aux températures élevées des séchoirs. On utilisé alors des psychromètres. Un psychromètre est un ensemble de 2 thermomètres identiques dont le réservoir de l’un est enveloppé d’une mousseline maintenue constamment humide. Sous l’action de l’air plus eu moins sec l’eau qui imprègne la mousseline s’évapore. En s’évaporant elle absorbe de la chaleur empruntée au réservoir du thermomètre. La température s’abaisse.

Dans un air absolument sec les 2 thermomètres marqueront une différence maximum si l’air extérieur est saturé il n’y a pas évaporation et les 2 thermomètres marquent la même température : un pschromètre, pour fonctionner normalement doit être placé dans un courant d’air de vitesse assez élevée (environ 2 mètres par seconde). Il doit aussi être alimenté avec de l’eau très propre (eau distillée par exemple).

La mousseline doit être changée fréquemment. Des barèmes donnent la valeur de l’état hygrométrique d’après la température fournie par le thermomètre sec et la différence avec celle donnée par le thermomètre humide A titre d’exemple nous extrayons du tableau dressé dans le cahier du C.T.B. ( Centre Technique du Bois) consacré au séchage les quelques lignes relatives aux températures allant de 52° à 60°; Température indiquée par le thermomètre sec.

 E – RETRAIT Nous avons étudié dans la leçon sur les propriétés du bois ce phénomène du retrait. Il sera utile de faire une révision de ce chapitre. Rappelons ici l’essentiel à savoir que 1°) Un bois vert imbibé d’eau commence à sécher sans que ses dimensions changent. 2°) Lorsqu’il atteint un taux d’humidité correspondant au départ de toute l’eau libre (25 à 30 % suivant les espèces) ses dimensions diminuent au fur et à mesure du départ de l’eau imprégnant les parois cellulaires. 3°) Un bois déjà sec qui reprend de l’humidité subit une augmentation de volume. 4°) Le bois se met toujours en état d’équilibre d’humidité avec le milieu ambiant. 5°) Le retrait varie suivant la nature des bois un bois dur et dense a toujours un retrait relativement élevé, au contraire des bois tendres à faible retrait. 6°) Les valeurs du retrait ou du gonflement dans les divers sens du bois sont variables. Le croquis ci contre (Fig.6 ) rappelle ce que nous avons déjà indiqué à ce sujet et c’est de cette inégalité des retraits que proviennent les déformations (gauchissements) et les fentes ou gerces. De plus il faut tenir compte de l’importance du retrait de manière que les pièces aient, après séchage, les dimensions voulues (par exemple débiter à 32 mm pour 30 mm) . 

III – HUMIDITÉ LIMITE DES BOIS 

Nous terminerons cette étude des éléments entrant en jeu dans le séchage en précisant la notion d’équilibre hygroscopique du bois avec l’air (extérieur ou du séchoir). Pour un air à une température donnée et pour un état hygrométrique déterminé le degré d’humidité du bois se stabilise au bout d’un temps plus ou moins long. On dit que le bois a atteint alors son humidité limite. Ainsi il est bien évident que si un local est parfaitement climatisé par un air à température constante et â degré hygrométrique constant, tous les objets en bois qui s’y trouvent vont s’équilibrer avec l’atmosphère de ce local. 

Par exemple si le local est climatisé â 20° et 60 % d’humidité, le bois s’équilibrera à 11 %. On a chiffré les valeurs de l’humidité limite. On peut consigner les résultats soit dans un tableau, soit dans un graphique. 

 SÉCHAGE NATUREL RATIONNEL – SÉCHAGE ARTIFICIEL 

 INTRODUCTION Nous avons, dans la précédente leçon, étudié séparément tous les éléments entrant en jeu dans le séchage du bois : la structure de celui ci, son état à l’abattage, l’état hygrométrique de l’air qui l’environne, la mesure précise des températures et du degré hygrométrique, l’équilibrage qui s’établit entre une certaine teneur en humidité dans l’air et la teneur en eau du bois. Nous avons également étudié comment on conduisait autrefois un séchage à l’air. Dans la présente leçon et la suivante, nous essaierons de dégager ce qui est indispensable, ou simplement utile, pour conduire rationnellement un séchage de bois, non seulement à l’air, mais en séchoir. 

II – LE SÉCHAGE A L’AIR 

A – ÉDIFICATION RATIONNELLE D’UNE PILE 

Un séchage bien mené doit permettre au bois de sécher assez vite, sans se déformer et sans altérations. Tout d’abord,un certain nombre de précautions élémentaires évidentes mais cependant souvent inobservées sont à prendre : entretien du sol du chantier de séchage (pas de trous où puisse s’accumuler l’eau, pas de mauvaises herbes qu’on laisse faner et pourrir sur place, pas de morceaux de bois tramant un peu partout, surtout si de l’écorce ou de l’aubier adhèrent encore risquant de multiplier les attaques d’insectes et de champignons). Mais,surtout, il faut construire rationnellement les piles. Nous ne reviendrons pas sur les piles attente ou celles de bois déjà secs attendant l’utilisation. Une pile est formée de couches ou lits de planches entre lesquels des épingles (ou baguettes, ou cales) sont intercalées. Ces épingles doivent permettre à l’air de circuler entre les lits de planches, mais elles doivent aussi maintenir les pièces de bois afin d’éviter toute déformation. 

1°) Le sol. On établira une pile sur un sol sain, perméable, bien drainé, bien résistant et parfaitement nettoyé. Le poids d’une pile est considérable et doit porter sur des fondations solides, durables. Des madriers reposant sur des parties aplanies du sol, voire cimentées, ou bien des dés de maçonnerie conviennent. 

2°) Les piles. Il est indispensable de réserver sous la pile un intervalle important (40 à 50 centimètres) permettant l’évacuation de l’air humide qui se rassemble dans la pile. Il est indispensable également de ne faire sécher dans une même pile que des bois de même essence. Il n’est pas indispensable, mais il est recommandable que les planches aient la même épaisseur et la même longueur. Les piles doivent être suffisamment espacées ( pas moins de 0,50 m entre deux piles, et plus si la hauteur des piles est assez forte). Il faut prévoir dans un grand chantier les allées de circulation des camions ainsi que les espaces permettant les manutentions. Ces grands espaces forment des pare-feu en cas d’incendie. Les piles doivent être absolument protégées contre les intempéries et le soleil. Des toitures légères conviennent parfaitement. Il faut éviter les planches de rebut, de même que les madriers de rebut, au sol, pour éliminer les causes d’altération. 

3°) L’empilage. On peut avoir à empiler des bois en plots ou des sciages avivés, mais dans tous les cas les pièces formant un même lit ne seront jamais jointives. Il n’est pas nécessaire de respecter rigoureusement la vieille règle d’un espacement égal au 2/3 de la largeur, ce qui est probablement générateur de gerces dans certaines régions, mais il faut quelques centimètres (2 ou 3 au moins) entre les planches, et, parfois, pour des bois résineux ou des bois blancs, il sera bon d’établir des cheminées à l’intérieur des piles afin d’accélérer le séchage: 

Les épingles ont une importance extrême. 

Il faut rejeter la simplification qui consiste à prendre comme baguettes d’espacement des planches mêmes du lot à sécher. 

Les baguettes doivent être du bois de coeur de peuplier. Elles doivent être sèches, de même épaisseur sur toute leur longueur, et l’on doit en posséder un stock, d’épaisseurs variées car il y aura lieu de choisir ces épaisseurs suivant les essences constituant la pile et la saison de l’année à laquelle on effectue l’empilage. 

Les baguettes doivent, avons nous dit, maintenir les pièces en cours de séchage pour éviter leur déformation. 

Il faut pour cela qu’elles soient parfaitement alignées verticalement. 

Il ne saurait être question d’envisager d’une façon prolongée un autre système d’empilage. 

Ainsi les empilages verticaux ne maintiennent pas les bois bien en place au cours du séchage et il en résulte des déformations importantes. Aussi ne pratique-t-on cet empilage vertical que pendant une période de ressuyage de bois fraîchement sciés, ou bien au contraire avec des bois déjà secs, dans un atelier, en attendant leur emploi. 

B – MÉCANISME DU SÉCHAGE NATUREL Il n’y a pas en effet un mécanisme du séchage naturel et un mécanisme du séchage artificiel. Le séchage, quel qu’en soit le mode est constitué par deux phénomènes: la circulation de l’eau du centre de la pièce vers les surfaces et l’évaporation en surface. Nous avons précisé dans la leçon précédente que le premier de ces phénomènes était surtout commandé par la structure, donc lié particulièrement à d’essence considérée tandis que l’évaporation est surtout sous la dépendance de la température, de l’état hygrométrique de l’air et de la circulation de cet air. Dans le cas du séchage naturel ces caractéristiques sont extrêmement variables d’une saison à l’autre, et même d’une journée à l’autre. 

C. et la température moyenne du mois d’Août s’établit à 20 -22° C. Pour les mêmes époques le taux d’humidité passe de 80 90 % à 50 50 %. Les variations journalières sont peu accentuées durant la saison d’hiver et beaucoup plus importantes l’été. On passe facilement au mois de juin de 30° à 15 ° la nuit et de 50% à 90% d’état hygrométrique. Dans ces conditions le bois reprend pratiquement la nuit l’humidité perdue dans la journée. Mais, évidemment, dans l’ensemble le bois séchera beaucoup plus en été à cause des 2 facteurs : température plus élevée et taux d’humidité de l’air plus faible Nous sommes sans action possible sur ces données. Tout ce que nous pouvons faire est de régler la circulation de cet air plus ou moins chaud et humide par l’épaisseur des baguettes. Une condition essentielle d’un bon séchage , en effet, est la bonne circulation de l’air autour et à l’intérieur de la pile. L’air en contact avec une pièce de bois humide se sature. L’évaporation de l’eau continue dans le bois produit un abaissement de température et donc une saturation plus facile. Si cet air saturé n’est pas éliminé et remplacé par un air plus sec, l’évaporation s’arrête. Le renouvellement de l’air dans le séchage naturel se produit d’abord grâce au vent. On peut utiliser la direction des vents dominants dans une région déterminée. Il s’établit aussi une circulation d’air dans la pile. Au contact du bois humide et sous l’action de l’évaporation l’air se refroidit densité augmente. Il se crée une circulation verticale de haut en bas, d’autant plus facile si l’on a ménagé des cheminées à l’intérieur de la pile. L’air froid doit pouvoir être chassé sous la pile (c’est pourquoi il importe quelle soit surélevée.) par les courants d’air naturels. 

C – INCIDENTS POSSIBLES ALTÉRATIONS Les variations imprévisibles de la température et de l’état hygrométrique de l’air, la violence du vent peuvent déterminer l’apparition de défauts dans la période critique qui survient aux environs de 30 % d’humidité dans le bois. Ces défauts sont : les gauchissements les fentes et gerces de surface les fentes en bout les échauffures et pourritures. Gauchissements. Nous savons que les gauchissements sont la conséquence du retrait des bois. On les limite au minimum par la confection rationnelle de la pile (n° 3 du paragraphe A ci dessus). Fentes de surface. Les fentes de surface surviennent en été, dans des circonstances très favorables à un séchage rapide, lorsque l’état hygrométrique de l’air est bas. Sa capacité d’absorption d’eau est donc très élevée. Mais la circulation interne de l’eau du coeur de la pièce vers la surface ne peut suivre au même rythme. Donc, le bois de surface se retire plus vite que l’intérieur et l’enveloppe devient trop petite pour le contenant. Elle se fendille. Il existe tout de même un palliatif consistant à employer durant la période la plus sèche de l’année des baguettes plus minces, surtout si on construit la pile durant cette saison sèche et s’il s’agit d’une pile de bois particulièrement nerveux. Exemple : on empile du chêne de 27 mm et l’on fait la pile en hiver, on prend des baguettes de 25 mm. On fait la même opération en été. On prendra des baguettes de 15 mm pour la même épaisseur de 27 mm. Signalons pour terminer que les bois résineux et le peuplier sont les moins sujets aux fentes de surface. Par contres des bois comme l’Eucalyptus, le chêne-liège sont presque inemployables tant ils y sont sujets. Fentes en bout. La circulation de l’eau dans le bois se fait facilement dans le sens longitudinal, beaucoup plus que dans le sens radial et dans le sens tangentiel. 

De même l’évaporation sur les surfaces en bois de bout est active. Il en résulte un séchage particulièrement rapide en bois de bout s’accompagnant d’un retrait provoquant des fentes qui ont tendances à progresser en suivant la longueur du plateau. On agit en retardant l’évaporation en bois de bout. On peut, pour cela, clouer de petites lattes de bois aux extrémités. Mais il faut faire très attention, en enlevant les lattes, de ne pas laisser des clous qui détérioreraient les scies de débit. On peut aussi, et c’est bien préférable, enduire le bois de bout de peintures ou de vernis plus ou moins imperméables : (peinture: produits bitumeux.) Les altérations. On peut avoir intérêt pour certaines espèces à accélérer le séchage au début pour dépasser rapidement la période critique de déformations. Cette période est celle durant laquelle le bois remplit les conditions optima pour une attaque cryptogamique. Entre 20 et 30 % d’humidité dans le bois et une température de 20 à 35° centigrades, les conditions sont remplies pour ces altérations qu’on appelle échauffures ; qui peuvent devenir des pourritures caractérisées du bois. Mais les bois sujets à l’échauffure, comme le hêtre, peuvent ne pas être trop fendifs. Ils supportent alors l’accélération du séchage pendant la première période. Un moyen de stopper des altérations naissantes dont les ravages ne sont pas encore visibles à l’oeil nu est d’étuver les bois avant de commencer le séchage à l’air libre. L’étuvage arrête le développement des champignons, tue les larves s’il en existe dans le bois, mais ne protège pas le bois contre une attaque ultérieure. On ne doit pas confondre l’étuvage avec une préparation au séchage. C’est une opération précise de destruction des germes qui détruisent les bois. D – DURÉE ET LIMITÉS DU SÉCHAGE NATUREL Outre les facteurs déjà étudiés : température, état hygrométrique, bon renouvellement de l’air, il faut mentionner l’influence de : l’espèce : les bois durs sèchent lentement par rapport aux bois tendres et aux bois résineux. l’épaisseur le mode de débit : le débit sur dosse donne des bois séchant plus vite que les bois débités sur quartier. la saison de l’empilage. Il est important, pour la durée et la qualité du séchage d’empiler les bois durs avant l’hiver et les bois tendres au début de l’été. La dimension des piles : lorsqu’on dépasse une largeur de 2 mètres on ralentit sensiblement le séchage. l’espace vide sous la pile. Nous avons dit qu’il convenait de laisser sous les piles an espace de: 40 ou 50 centimètres. Si toutes ces conditions sont observées, le séchage naturel s’avère beaucoup moins long qu’on pensait autrefois. Or, peut estimer que des bois durs de 27 à 30 mm d’épaisseur empilés à l’automne sont secs au printemps suivant et que des bois durs de 50 mm sont secs à l’automne suivant. S’il s’agir de bois tendres (peuplier) ou résineux, il suffira d’un été et d’un début d’automne : 3 à 5 mois suivant l’épaisseur. Mais il convient de rappeler qu’il ne peut s’agir que d’un séchage à l’air c’est à dire à 15 à 20 % de taux d’humidité. 

III – LE SÉCHAGE ARTIFICIEL

 A – ANALOGIES ET DIFFÉRENCES AVEC LE SÉCHAGE NATUREL L’opposition des deux termes « naturel » et « artificiel » a fait naître dans l’esprit l’idée de deux phénomènes absolument dissemblables. Cela a suffi pour que des oppositions irraisonnées se fassent jour. En fait les principes du séchage sont les mêmes dans tous les cas. Mais ils sont plus ou moins faciles à appliquer et, surtout, les résultats sont plus ou moins limités. Nous avons vu que le séchage à l’air peut fournir en un an des bois durs secs à 15 à 20 %. Le séchage artificiel (au prix d’une certaine dépense d’énergie et de main d’oeuvre) peut nous donner en un mois environ des bois de même nature secs à 8 ou 10 %. 

B – CONDITIONS GÉNÉRALES Les résultats du séchage artificiel tel qu’il fut pratiqué à ses débuts furent absolument décevant. L’envoi d’air chaud sans aucune précaution donnait des bois inutilisables pour les raisons suivantes. 

a) l’évaporation trop rapide en surface produisait des fendillements de surface s’accentuant et se propageant en profondeur. 

b) des amorces de fentes internes dans les parties faibles (rayons médullaires en particulier) s’amplifiaient elles aussi lorsque le coeur arrivait au dessous du point de saturation. 

c) on en arrivait à avoir des fentes internes accentuées, alors que les fentes superficielles tendaient à devenir invisibles parce qu’elle se sont en partie refermées. On a découvert au début du XXème siècle la raison de ces insuccès et mis au point à partir de 1930 une méthode rationnelle. L’erreur initiale était d’employer de l’air chaud et sec. L’air chaud favorise la circulation d’eau de l’intérieur vers la surface du bois, mais aussi s’il est sec l’évaporation superficielle. Si nous employons au contraire de l’air chaud et humide nous aurons toujours une circulation convenable à l’intérieur de la pièce de bois, vers la surface, mais nous diminuerons l’évaporation superficielle qui se trouvera ainsi mise en accord avec cette circulation interne. On peut dire que si l’on arrive à trouver l’accord entre la température de l’air et le taux d’humidité, on peut réaliser un séchage rapide et parfait. Donc malgré l’apparence paradoxale de cette conclusion, il faut sécher les bois à l’air chaud et humide. Consultons le tableau qui figure à la fin de la leçon précédente. Une température de 60° et un taux hygrométrique de l’air de 70 % déterminent un taux d’humidité du bois de 14 %. Admettons que ce taux soit celui que je,désire obtenir. Mais j’ai du bois saturé à 30 %. Si j’envoie dessus de l’air à 60° je provoque des gerçures. Je vais donc commencer par de l’air à 20° et à 95 % de taux hygrométrique, ce qui amènera le bois à 28 %. Puis j’augmenterai progressivement la température et je ne descendrai jamais au dessous de 70 % de taux hygrométrique. 

En bref : au cours d’une opération de séchage, à chaque degré d’humidité du bois doivent correspondre une température et un état hygrométrique déterminés de l’air intérieur du séchoir. a) Les températures varient en général de 45 à 80 ° suivant les essences. Elles peuvent être parfois nettement dépassées. b) L’état hygrométrique doit être toujours maintenu aux conditions fixées. Il est toujours très élevé dans la plus grande partie du temps de séchage (75 – 80 %). Tous les gros déboires proviennent de l’inobservation de cette condition essentielle. Beaucoup de séchoirs, mal utilisés, présentent un état hygrométrique beaucoup trop faible. Il faut se rendre compte de la difficulté de conserver un état hygrométrique élevé aux fortes températures, en même temps que fonctionnera une ventilation puissante. Et il suffit de peu de temps pour détériorer le bois. Il faut donc absolument des appareils de contrôle en bon état permettant de surveiller d’une façon très précise le maintien indispensable du taux d’humidité. Il ne faut pas non plus vouloir sécher trop vite. 

Le séchage artificiel est certes très rapide, par comparaison. Mais il ne faut pas diminuer inconsidérément les temps de séchage qui s’établissent, pour les bois d’épaisseurs courantes, de quelques jours à 1 mois. Rappelons ici, que, le plus souvent nous cherchons à obtenir des bois secs à 8 ou 10 %. 

C – DIVERSES PÉRIODES DU SÉCHAGE ARTIFICIEL On distingue 3 périodes dans le séchage artificiel 

1°) Période préparatoire 

2°) Séchage proprement dit 

3°) Période d’équilibrage. 

1°) La période préparatoire. Le bois humide ne commencera vraiment à sécher que lorsque toute da masse sera arrivée à la température du séchoir. Durant cette période: il est important d’avoir une atmosphère très humide. On, ne cherche pas encore à sécher ; il faut éviter toute évaporation intense en surface. De plus la transmission au bois de la température de l’air se fait beaucoup mieux en atmosphère humide qu’en atmosphère sèche. Cette période est très importante, bien que limitée à quelques heures. En (effet, des gerçures peuvent se,manifester, au cas d’air trop sec dans la cellule de séchage. 

2°) Le séchage proprement dit. Le bois est réchauffé. Il va commencer à sécher. Il sera conduit au taux voulu suivant le principe fondamental déjà énoncé : à chaque degré d’humidité du bois doivent correspondre une température et un état hygrométrique bien déterminés de l’air du séchoir. Pour appliquer correctement ce principe il faut avoir sous les yeux des barèmes qu’en appelle des tables de séchage. A ces barèmes s’ajoutent des remarques, des repères faits au cours d’opérations, antérieures. On arrive à connaître chaque séchoir et à le  »conduire » suivant ses caractéristiques propres. 

3°) La période, d’équilibrage. La période d’équilibrage est importante elle aussi. Un bois est considéré comme sec lorsqu’il a atteint, en moyenne, le degré d’humidité désiré. Mais cette humidité n’est pas également répartie dans toute l’épaisseur du bois. Pour éviter des tensions nuisibles, il convient de ne pas travailler immédiatement ce bois. Une période d’équilibrage est donc à prévoir. 

Cet équilibrage se fera, bien sûr de lui même. Un bois sortant du séchoir, convenablement stocké dans un local couvert, s’équilibrera au cours d’une période de 10 à 15 jours. Cette période est relativement longue souvent presque: aussi longue que le séchage proprement dit. Aussi préfère t on souvent équilibrer dans le séchoir lui même. Il s’agit de permettre à l’humidité plus forte au coeur de la pièce de se répandre uniformément dans la masse de cette pièce. On obtient ce résultat en continuant le chauffage normal du séchoir, mais en augmentant assez considérablement le taux d’humidité de l’air. On arrive au résultat cherché dans une période de 10 à 48 heures. Le bois est prêt à être utilisé lorsqu’il possède le même degré d’humidité final dans tout: son épaisseur. 

D – CE QUE COMPORTE ESSENTIELLEMENT UN SÉCHOIR A BOIS . 

Un séchoir est une installation capable de créer les conditions de température et d’état hygrométrique nécessaires au séchage Il comprend 

a) une cellule capable de contenir un volume de bois à sécher optimum (importance de l’entreprise, mais aussi forme et dimensions à respecter pour obtenir une bonne uniformité de séchage). 

b) dans cette cellule un système de conditionnement de l’air qui comprend nécessairement un ensemble chauffant un système d’humidification un système de circulation de l’air.

c) dans la cellule toujours, mais avec possibilité de lecture extérieur, des appareils de contrôle : contrôle de température, contrôle d’humidité (que nous avons précédemment décrits). 

1 La cellule. On peut construire des cellules de séchage en maçonnerie , béton; bois, tôle. Les cellules en maçonnerie sort bonnes et fréquemment employées dans les grandes installations. La cellule doit être étanche, bien calorifugée. (car les pertes de chaleur et d’humidité sont plus onéreuses que le coût d’une bonne calorifugation). Les portes et cheminées d’évacuation doivent être bien étudiées du point de vue de l’étanchéité. Une porte de visite est nécessaire, afin de ne pas troubler régime de séchage par l’ouverture trop fréquente de la grand porte d’entrée. L’emplacement de la cellule a une grande importance : aucune cellule ne sera installée en « plein air ». Les cellules sous hangar doivent être absolument à l’abri des intempéries et du soleil. Il est très important aussi de penser à l’accessibilité, au chargement, à proximité, des chariots, au stock de bois verts et de bois tendres etc … On peut introduire en moyenne dans une cellule de séchage un volume de bois égal au tiers de sa capacité(10 m3 de bois pour 30 m3 de volume intérieur de cellule). Il est plus intéressant de posséder plusieurs cellules de capacité moyenne ou relativement faible plutôt qu’une cellule de grande capacité à cause du séchage d’essences et de débits divers. qu’on peut avoir besoin d’effectuer dans le même temps. 

2 Le conditionnement de l’atmosphère Il comprend : 

a) Un système de chauffage pouvant être alimenté par de l’eau chaude, de la vapeur à haute ou basse pression, de l’air chaud, ou bien l’électricité. On utilise le plus souvent la vapeur. De toute façon la batterie de chauffe doit comporter des tronçons pouvant se commander séparément, afin d’arriver à un réglage convenable de la température. 

b) Un système d’humidification de l’air qui peut être soit une vaporisation d’eau, soit, plus commodément un système d’injection de vapeur. Bien entendu ce système est réglable. De plus une correction peut être obtenue par des cheminées d’entrée d’air frais et de sortie d’air humide dont les ouvertures sont munies de registres permettant leur réglage. Nous insistons à nouveau sur l’importance d’un maniement absolument correct du système d’humidification qui commande véritablement tout le séchage. 

c) Un système de ventilation. Le système de ventilation peut être à ventilation naturelle ou à ventilation artificielle. Dans le premier cas on utilise tout simplement la différence de densité entre l’air chaud et l’air froid. La circulation est réglée par l’ouverture convenable des registre. La vitesse da passage de l’air dans les piles est alors assez restreinte( 20 cm par seconde, au lieu de 75 cm/seconde qu’on estime désirables) . Dans le deuxième cas des ventilateurs permettent d’obtenir une meilleure vitesse, mais il faut cependant prendre garde à 2 faits : une vitesse exagérée risque de modifier rapidement l’état hygrométrique. Du séchoir, avec les risques de déformation et de gerçures qui s’ensuivront. De plus, le « bloc » d’air mis en mouvement risque de contourner la pile plutôt que la traverser. Le conducteur du séchoir doit arriver, par expérience, à trouver le régime convenable de ses ventilateurs et sera peut être conduit à  »boucher » certains espaces au dessus ou au dessous de la pile pour forcer l’air à la traverser. 3 Les appareils de contrôle. Nous les avons étudié dans la leçon précédente, mais il importe de savoir les placer. Nous devons mesurer la température de l’air et son état hygrométrique avant l’entrée dans la pile de bois. Notre mesure ne doit pas être influencée par les ouvertures, c’est à dire les portes et les cheminées, ni par les éléments chauffants. L’emplacement le meilleur est donc à mi longueur du séchoir et à mi hauteur du coté de l’entrée de l’air dans la pile de bois. Dans le cas où l’on prévoit un renversement périodique du sens de circulation de l’air, il est absolument nécessaire d’avoir un jeu d’appareils de mesure de chaque coté de la pile. Le nombre des thermomètres et psychromètres sera fonction de la longueur du séchoir, du nombre des batteries de chauffe. Les planches témoins, qui sont,en fait, elles aussi, des appareils de contrôle sont toujours réparties sur la longueur de la pile et disposées du côté de la sortie de l’air, ou des 2 cotés si l’on pratique un renversement de circulation. 

1 Entrée d’air frais 

2 Registre 

3 Sortie d’air humide 

4 Registre 

5 Ventilateur 

6 Chauffage 

7 Humidification 

8 Thermomètre 

9 Psychromètre 

10 Bois 

11 Chariot 

12 Volets et éléments permettant de diriger l’air sur la pile de bois

 Figure 2 Disposition des planches témoins sur la longueur de la pile du côté de la sortie de l’air. 

E – DIFFÉRENTS TYPES DE SÉCHOIRS 

Il existe deux catégories de séchoirs 

1°) Séchoirs dans lesquels le bois est immobilisé pendant toute la durée du séchage. On les appelle séchoirs « stationnaires » ou séchoirs à cases ou séchoirs à compartiments ou encore séchoirs discontinus. 

2°) Séchoirs dans lesquels les bois circulent, le bois vert entrant à une extrémité pour sortir sec à l’autre extrémité. 

Ce sont les séchoirs progressifs ou séchoirs continus, ou séchoirs tunnels. Dans un séchoir à cases,la température et l’état hygrométrique de l’air varient du début à la fin du séchage. Dans un séchoir tunnel, il y a, sur la longueur du séchoir, une succession d’états de température et d’humidité que le bois rencontrera successivement. 

1 – Les séchoirs à cases. Ils comprennent : 

a) les séchoirs à ventilation naturelle 

b) les séchoirs à ventilation artificielle. 

a) Séchoirs à ventilation naturelle. 

On admet de l’air frais à la base du séchoir. Cet air frais passe sur les éléments chauffants de la batterie de radiateurs. Il s’échauffe, s’élève dans le séchoir à travers les piles de bois. Il s’humidifie alors, donc se refroidit et redescend dans les parties basses du séchoir d’où il est évacué par des cheminées aménagées dans les parois latérales. Des tuyaux d’humidification peuvent être disposés à côté des tuyaux chauffants pour conditionner l’air envoyé dans la pile de bois. Le schéma figure 3 illustre ce principe général. Sur cette ligne générale de construction, les constructeurs ont étudié des aménagements: réintroduction d’une parti de l’air refroidi dans le circuit, empilage du bois avec ménagement de cheminées internes pour améliorer la circulation de l’air et même chauffage intérieur de ces cheminées. Avantages : ce type de séchoir nécessite aucune force motrice pour la ventilation. La vitesse de circulation d’air est faible. Donc il n’y a pratiquement pas de danger de détérioration des bois, d’où surveillance réduite Inconvénients : La durée du séchage est plus longue (du fait de la vitesse réduite de la circulation d’air). Manque d’homogénéité dans les résultats pour peu que le séchoir soit un peu long. L’établissement des cheminées améliore le séchage, mais réduit le cubage de bois qui peut être empilé dans la cellule. On constate une dépense de vapeur plus élevée que dans les autres types de séchoirs. Parmi les séchoirs à ventilation naturelle, les séchoirs dits à condensation sont d’un principe intéressant. L’air humide n’est pas évacué par des cheminées latérales, mais envoyé sur des tubes parcourus par de l’eau froide. 

La vapeur d’eau qu’il contient se condense sur ces tubes. Ainsi débarrassé de son humidité l’air est remis dans le circuit fermé, c’est à dire plus régulièrement que s’il est soumis aux conditions atmosphériques extérieures. 

séchoir à ventilation naturelle 

1 Admission d’air frais 

2 Tubes chauffants 

3 Air chaud pénétrant dans les piles de bois 

4 Air humide et refroidi 

5 Piles de bois 

6 Évacuation de l’air humide 

7 Une partie de l’air froid est récupéré et remis dans le circuit 

8 Cheminée d’évacuation 

9 Évacuation de l’air frais. 

B) Séchoirs à ventilation forcée ou ventilation mécanique. 

Des ventilateurs assurent la circulation de l’air intérieur , les autres conditions restant exactement les mêmes, à savoir : chauffage et humidification de l’air. La ventilation peut provenir d’un ventilateur extérieur au séchoir ou au contraire d’un ventilateur intérieur. Donc, ventilation externe, ou ventilation interne. 

Dans le 1er cas, le ventilateur peut souffler l’air soit dans le sens de la longueur du séchoir, soit dans le sens transversal. Les séchoirs les plus modernes ont adopté ce dernier système. 

De toute façon, quel que soit le système, le ventilateur souffle l’airs sur des réchauffeurs. L’air se refroidit sur le bois et est à nouveau refoulé sur les réchauffeurs. Des « sorties » permettent d’évacuer l’excès d’humidité. Des « entrées » permettent l’arrivée d’air frais. On peut atteindre des vitesses de circulation d’air de 0,75 mètre seconde à 1,50 mètre second , entre les planches. L’air conditionné est brassé et se répartit de façon très homogène dans les piles. 

Avantages : Meilleure utilisation de la chaleur que dans les séchoirs à ventilation naturelle. Meilleure homogénéisation de l’air. Circulation beaucoup plus intense. 

Séchage plus uniforme et plus rapide. 

Inconvénients: La dépense moindre en chaleur a comme contre partie une dépense plus considérable en force motrice. 

Surveillance soignée nécessaire pour éviter des incidents de marche produisant des fentes de séchage. 

 Séchoir à ventilation artificielle 

1 Entrée d’air frais

2 Registre d’admission 

3 Tubes de chauffage 

4 Ventilateur 

5 Marche de l’air chaud 

6 Marche de l’air froid humide, 

7 Registre d’évacuation 

8 Évacuation de l’air humide 

9 pile de bois. 

2 Les séchoirs tunnels. 

Ils sont tous à ventilation mécanique, soit à l’aide d’un simple ventilateur placé en dehors du séchoir, soit par des ventilateurs multiples placés à l’intérieur de celui ci. Il existe des séchoirs tunnels non seulement pour les industries du bois mais pour le séchage de peintures, de vernis, le séchage, avant cuisson des produits céramiques (tuiles, briques, poteries culinaires, assiettes, bols tasses). 

Dans un séchoir tunnel l’air circule en sens inverse de la circulation du bois. 

Ce dernier trouve en parcourant le tunnel des zones climatisées différentes de plus en plus chaudes et de moins en moins humides. 

Le courant d’air, inverse du sens de la marche des wagonnets est intense. L’air humidifié peut, soit être repris dans la circulation , soit s’échapper au dehors. 

Sechage a tunnel 

1 Air frais 

2 Radiateurs 

3 Ventilateur 

4 Marche de l’air chaud 

5 Entrée des bois 

6 Marche des bois 

7 Sortie des bois 

8 Évacuation de l’air humide 

F – QUEL SÉCHOIR FAUT IL CHOISIR Séchoirs à cases et séchoirs tunnels correspondent à des besoins nettement différents pour l’utilisateur. 

Les séchoirs tunnels conviennent pour sécher dans de bonnes conditions de grandes quantités de bols de même essence et de même épaisseur. Exemple : ils peuvent satisfaire aux exigences d’une demande régulière et continue d’un cube de bois journalier. 

Un fabricant de frises de parquet de chêne de 27 mm d’épaisseur emploiera facilement un séchoir tunnel.

 Ils ne conviennent pas pour sécher des bois d’essences et d’épaisseurs variées.

 Dans ce cas il faudrait : ou bien faire fonctionner le tunnel avec une charge partielle ce qui nuit à une bonne circulation de l’air celle ci ayant été normalement étudié pour un tunnel plein. 

Ou bien ralentir la marche du séchoir en réglant sur le bois le plus lent à sécher, ce qui est bien sûr un contresens du point de vue économique. Les séchoirs à cases sont donc plus fréquemment employés d’autant plus qu’on peut proportionner le nombre des cellules de séchage au développement des besoins de l’entreprise. 

On peut alors hésiter entre: l’emploi d’une cellule à ventilation naturelle ou l’emploi d’un séchoir à ventilateur. Si l’on en croit les gros utilisateurs (U.S.,A. Angleterre, Allemagne, Pays Scandinaves) les séchoirs à forte vitesse de circulation d’air sont les plus économiques du point de vue rendement. 

Les conditions de l’industrie en France sont peut être plus nuancées que dans ces pays. 

Tel industriel achète directement sur les coupes et reçoit à son usine des bois « tombant de scie » c’est à dire très humides. Il utilise dans sa fabrication beaucoup de résineux et de bois blancs. 

En fait il a beaucoup d’eau à éliminer. Il doit utiliser des cases à ventilation mécanique. 

Tel fabricant au contraire s’approvisionne en bois qui sont nettement ressayés. 

Il peut produite de la vapeur à bon compte. Il ne fait pas de production intensive et, en particulier, n’est pas lié par des délais impératifs. Il peut, peut être se contenter d’un séchoir à ventilation naturelle. Les dimensions des cellules à choisir sont fonction de la longueur des pièces de bois utilisées, et du rendement mensuel qu’on désire obtenir. C’est toujours un mauvais calcul de choisir une case trop grande. La meilleure dimension est 6 mètres. 

Au delà du 10 mètres le séchage n’est plus uniforme. 

Ces dimensions s’entendent pour la longueur. La largeur peut correspondre à une pile ou à 2 piles côte à côte. 

Si on admet un maximum de 1,80 m comme largeur de pile cela donne environ 4, 50m de largeur pour un séchoir à deux rangées. 

La hauteur des piles est généralement 2 mètres. 

Les tunnels peuvent avoir une trentaine de mètres de longueur. 

Le rendement est fonction du volume du séchoir (volume utile égalant 1/3 de la capacité), de l’essence à sécher, de l’épaisseur des sciages, du type de séchoir. Dans une industrie moyenne et, surtout, variée, un séchoir de trop grande capacité n’aura peut-être pas un rendement satisfaisant parce que ne fonctionnant pas souvent à plein: 

Une fois le séchoir choisi, il faut conduire le séchage de façon à obtenir les meilleurs résultats.