Le bois « frais » qui a un taux d’humidité d’environ 30% doit être séché pour atteindre un taux d’humidité inférieur à 20%.
Il existe plusieurs méthodes pour sécher le bois : la méthode naturelle à l’air libre et à l’abri des intempéries ou bien la méthode artificielle. Les séchoirs à bois peuvent utiliser plusieurs technologies : pompe à chaleur, air chaud climatisé ou sous vide.
Séchage naturel
Le séchage naturel à l’air libre suppose une immobilisation du stock pendant un temps relativement long de 6 à 32 semaines suivant les essences, l’épaisseur des débits et la saison). Cette méthode a tendance à limiter la réactivité face aux variations des demandes des clients.
Séchage artificiel
Le séchage artificiel permet d’atteindre des meilleurs taux d’humidité et facilite la gestion des stocks et la réactivité. Différents procédés de séchage artificiel sont présents sur le marché : préséchage, basse température, pompe à chaleur, air chaud climatisé ou sous vide. Ils ont chacun leur domaine d’utilisation : ils seront plus adaptés pour les feuillus ou les résineux, pour des volumes de production plus ou moins importants et ils utiliseront des source d’énergie différentes. A noter que les industries du bois produisent une quantité importante de « connexes biomasse » qui peuvent être utilisés avec certains procédés de séchage, et qui d’un point de vue environnemental sont plus favorables que d’autres sources énergétiques. En effet, l’utilisation de ces produits, dont le cycle carbone est nul, se substitue à celle des énergies fossiles plus impactantes en termes d’émission de gaz à effet de serre.
Rentabilité du séchage artificiel
Le séchage artificiel présente un investissement important. La technique et le matériel doivent être maîtrisés pour garantir la qualité des produits et surtout limiter la consommation énergétique associée.
En effet, réaliser le séchage dans des conditions économiques rentables impose de calculer le prix de revient du séchage avec une grande précision. Dans le coût de revient du séchage, et ce quel que soit le procédé de séchage, trois postes principaux apparaissent : Energie + Amortissements + Exploitation, dont l’importance relative, selon les procédés, les volumes et les énergies mises en œuvre s’établit comme suit : Energie : 40 à 60 % – Amortissements : 15 à 40 % – Exploitation : 20 à 25 %
L’énergie constitue donc un des premiers postes de coûts du séchage artificiel, sur lequel il convient de concentrer tous ses efforts, sachant que l’énergie thermique représente, en moyenne, 60 à 90 % de l’énergie totale liée au séchage.
Equipement des entreprises françaises
Aujourd’hui 75% des scieries françaises de feuillues sont équipées de séchoirs artificiels et environ 40% pour les résineux.
Les effets du séchage du bois : le retrait dimensionnel
Le séchage s’accompagne dans ce cas d’une diminution du volume du bois. Le phénomène est appelé « retrait » et doit être bien appréhendé pour en limiter au mieux les incidences.
- Le point de saturation des fibres
En début de séchage, l’eau contenue dans les vides cellulaires, appelée eau libre, est évacuée. Cette phase de séchage se fait sans variation dimensionnelle du bois.
Lorsque toute l’eau libre a disparu et que l’eau liée demeure intégralement, on atteint le point de saturation des fibres. Pour les bois européens courants, cela correspond à un taux d’humidité voisin de 30 %.
En dessous du point de saturation des fibres et jusqu’à l’état anhydre (0 % d’humidité), l’évacuation de l’eau contenue dans les parois cellulaires, appelée eau liée, provoque un tassement du bois et une diminution de volume appelée retrait.
En cas de reprise d’humidité, et jusqu’au point de saturation des fibres, le phénomène s’inverse et le bois gonfle.
- Les trois directions du bois
Le bois est un matériau fortement anisotrope, c’est-à-dire qu’il n’a pas les mêmes caractéristiques dans toutes les directions.
Trois directions de base sont à prendre en compte :
- la direction axiale ou longitudinale : direction des fibres, donc de l’axe de l’arbre.
- la direction tangentielle : direction tangente aux cernes d’accroissement
- et la direction radiale : direction des rayons ligneux, donc perpendiculaire à la direction tangentielle.
Concernant le séchage et le phénomène de retrait, le retrait axial est très faible, voire négligeable puisque 20 à 25 fois plus faible que le retrait radial, lui-même environ deux fois inférieur au retrait tangentiel (le plus important ou encore le plus pénalisant des trois).
Puisque le retrait n’est pas le même dans les différentes directions, la perte de volume du bois peut s’accompagner de déformations, même si le séchage a été mené avec les plus grandes précautions.
La déformation la plus couramment constatée sur les planches est le tuilage.
En pratique, le retrait volumique total est considéré comme la somme des retraits tangentiel et radial, le retrait axial étant considéré comme négligeable. Le retrait tangentiel est toujours plus élevé que le retrait radial.
Globalement, les résineux présentent un retrait que l’on peut qualifier de moyen à modéré par rapport aux essences feuillues courantes comme le chêne, le hêtre ou le châtaignier.