Procédés et adhésifs innovants

Identification du projet: AXE2M4
Thème: Optimisation - Procédés
Statut: En cours depuis janvier 2024

Détails

Étudiant: Dimitri Lor
Direction: Rémi Georges (Université Laval)
Codirection: Mark Irle (École Supérieure du Bois - EBS, France)
Collaboration: Benoît Belleville (University of Melbourne), Fabrice Roussière (FPInnovations)
Partenaires industriels: FPInnovations, Produits forestiers Arbec
Partenaire de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), ESB
Courriel: dimitri.lor.1@ulaval.ca 

Description

L'amélioration de la qualité des lamelles et la réduction du pourcentage de particules fines ont toujours fait partie des principaux objectifs d'amélioration continue des fabricants de panneaux de lamelles orientées (PLO). L'importance de ces deux facteurs est due à leur effet direct sur les propriétés mécaniques des panneaux, leur densité, la consommation de résine et de cire, le rendement de la matière première et la rentabilité des usines. En outre, les paramètres de coupe des gaufriers, tels que les configurations des couteaux, des contre-couteaux et des couteaux d'incision, ainsi que leur usure, les vitesses de coupe et d'alimentation et la performance du système d'alimentation du bois, jouent un rôle important sur la qualité des lamelles au cours de leur production.

Ce projet vise à optimiser les paramètres de coupe du gaufrier afin de maximiser le pourcentage des lamelles de bois résineux et feuillus ayant une géométrie de qualité et de minimiser les particules fines pour la fabrication des panneaux PLO.

Étudiant: Dimitri Lor

Identification du projet: AXE2M5
Thème: Optimisation - Procédés
Statut: En cours depuis septembre 2023

Détails

Étudiant: Thomas Legendre
Direction: Alain Cloutier (Université Laval)
Codirection: Ahmed Koubaa (UQAT)
Collaboration: Aziz Laghdir (SEREX), Fabrice Roussière (FPInnovations)
Partenaires industriels: FPInnovations, Produits forestiers Arbec
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), SEREX, UQAT
Courriel: thomas.legendre.1@ulaval.ca

Description

Les panneaux de lamelles orientées (PLO) sont constitués de trois à cinq couches. Au cours du procédé de fabrication, les lamelles des couches de surface sont orientées dans le sens de la longueur du panneau, tandis que les lamelles des couches médianes sont orientées perpendiculairement aux couches de surface. Ceci confère aux panneaux PLO une résistance à la flexion supérieure à celle des panneaux de particules et comparable à celle du contreplaqué. Dans un contexte d’amélioration continue du procédé de fabrication, un meilleur contrôle de la disposition des lamelles par les orienteurs lors de la formation de l’ébauche permettrait de maximiser les propriétés du panneau, et d’autre part donnerait une marge de manœuvre pour réduire la masse volumique du panneau, réduisant ainsi le volume de matière première nécessaire et, par conséquent, les coûts de production.

L’objectif de ce projet est d’optimiser la performance des orienteurs dans le but de maximiser les propriétés mécaniques des panneaux PLO tout en réduisant leur masse.

Étudiant: Thomas Legendre

Identification du projet: AXE2M15
Thème: Procédés - Adhésifs innovants
Statut: Non démarré (démarrage prévu pour 2025)

Détails

Étudiante ou étudiant: À déterminer
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Codirection: À déterminer
Collaboration: Ingrid Calvez (Université Laval)
Partenaires industriels: Produits forestiers Arbec, Tafisa, Uniboard
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), Vinavil
Courriel: Sans objet

Description

Ce projet explore le potentiel des adhésifs en latex, des dispersions colloïdales de particules de polymères, tels que les polyacétates de vinyle (PVAc) et les polyacryliques, pour une utilisation dans les panneaux composites à base de bois. Le PVAc, couramment utilisé dans l'industrie des matériaux, offre une bonne adhérence à divers substrats tout en étant relativement sûr et en ayant un faible impact sur l'environnement. Cependant, ses performances sont limitées dans des conditions humides ou à des températures élevées (plus de 70°C). Les dispersions de polyacrylate, quant à elles, se caractérisent par leur excellente résistance à l'eau, aux alcalis et à la corrosion, ainsi que par leur transparence. Dans un premier temps, des études seront menées pour sélectionner les latex les plus adaptés (teneur en solide, température de transition vitreuse, etc.). Ensuite, l'intégration de polymères biosourcés sera envisagée pour améliorer la durabilité et les performances de ces adhésifs (résistance à l'humidité et force d'adhésion) tout en réduisant leur impact sur l'environnement.

Identification du projet: AXE2M16
Thème: Procédés - Adhésifs innovants
Statut: Non démarré (démarrage prévu pour 2025)

Détails

Étudiante ou étudiant: À déterminer
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Codirection: À déterminer
Collaboration: Ingrid Calvez (Université Laval)
Partenaires industriels: Produits forestiers Arbec, SACOPAN, Tafisa, Uniboard
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelabes (CRMR)
Courriel: Sans objet

Description

Ce projet se concentre sur le développement d'adhésifs biosourcés à base de tanins provenant de la forêt boréale. Ces tanins, extraits et purifiés dans notre laboratoire, seront étudiés dans le cadre d'un système adhésif. Les résines à base de tanins peuvent former une structure réticulée par autocondensation ou par réticulation. Bien que les résines obtenues par autocondensation conviennent aux applications intérieures, leur résistance à l'eau et au gonflement reste limitée. En revanche, les résines durcies avec des agents réticulants présentent de meilleures performances mécaniques et chimiques. Divers agents de durcissement alternatifs au formaldéhyde, tels que l'héxaméthylènetétramine, le tris(hydroxyméthyl) nitrométhane, le glyoxal et le glutaraldéhyde, seront étudiés pour évaluer leur réactivité vis-à-vis des tanins de la forêt boréale. Nous analyserons également leur performance dans les panneaux composites à base de bois, tels que la résistance à l'eau, la cohésion interne et les émissions de composés organiques volatils.

Identification du projet: AXE2DOC2
Type: Projet de doctorat 
Thème: Optimisation – Procédés
Statut: En cours depuis janvier 2024

Détails

Étudiante: Johanna Gaitan Alvarez
Direction: Alain Cloutier (Université Laval)
Codirection: Véronic Landry (Université Laval)
Collaboration: Ahmed Koubaa (UQAT), Aziz Laghdir (SEREX), Rosilei Garcia (Université Laval)
Partenaires industriels: SACOPAN
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), SEREX, UQAT
Courriel: johanna.gaitan-alvarez.1@ulaval.ca 

Description

SACOPAN est la seule usine au Canada à produire des panneaux de porte embossés à haute densité pour la fabrication de portes intérieures. Les panneaux de porte, en anglais « skin », sont la partie extérieure qui recouvre les portes intérieures embossées, à l’avant et à l’arrière. Le produit est vendu principalement en Amérique du Nord par l’entremise de Masonite, l’un des plus grands fabricants de portes au monde. Les panneaux de Sacopan sont produits à partir des fibres de bois résineux et sont recouverts de deux couches d’apprêt à base d’eau, dont l’entreprise souhaite réduire la consommation.

L’objectif de ce projet est de développer une stratégie de pressage à chaud permettant d’améliorer la densité de surface des panneaux de portes embossés en vue d’optimiser l’utilisation d’apprêt de finition. L'effet de différents paramètres de pressage sur le profil de masse volumique des panneaux sera évalué. La caractérisation des surfaces des panneaux par la mesure de l’angle de contact (mouillabilité et énergie libre de surface), la profilométrie optique 3D (rugosité) et la microscopie optique à haute résolution de Keyence (structure de surface), et sa corrélation avec la densité de surface des panneaux et la qualité d’adhérence de l’apprêt seront également étudiées.

Étudiante: Johanna Gaitan Alvarez

Identification du projet: AXE2DOC3
Type: Projet de doctorat 
Thème: Adhésifs innovants
Statut: En cours depuis septembre 2024

Détails

Étudiante: Lucie Dehon
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Codirection: À déterminer
Collaboration: Ingrid Calvez (Université Laval)
Partenaires industriels: SACOPAN, Tafisa, Uniboard
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)
Courriel: lucie.dehon.1@ulaval.ca

Description

L’industrie des panneaux composites à base de bois est un secteur en constante évolution qui doit constamment s’adapter aux besoins des consommateurs et aux réglementations sur les émissions de composés organiques volatiles (COV). Les consommateurs désirent des produits ayant un faible impact environnemental et étant sécuritaires pour la santé. Or, les adhésifs utilisés pour la conception de ces panneaux sont constitués de résines synthétiques et de matériaux d’origine fossile, dont certains, comme le formaldéhyde, sont classés par l’Organisation Mondiale de la Santé comme étant cancérogènes pour l’Homme et l’animal.

L’objectif de ce projet est de développer un adhésif biosourcé ayant des propriétés comparables à ceux utilisés présentement, à un prix raisonnable et sans émission de formaldéhyde. Les ressources renouvelables utilisées dans ce projet seront des protéines issues de coproduits industriels. Plusieurs méthodes seront utilisées pour surmonter les inconvénients associés aux adhésifs à base de protéines, à savoir une faible résistance à l'eau et une faible force adhésion. Par exemple, la dénaturation, qui favorise l'accessibilité des groupes latéraux d'acides aminés dissimulés dans la structure interne des protéines ou la modification, par réaction entre un agent de réticulation et les groupes actifs de la protéine, pourront être utilisées. L’extraction, la modification et l’analyse chimique des protéines seront réalisées et leur potentiel étudié dans la formulation d’adhésifs biosourcés. La performance des adhésifs biosourcés sera comparée à celle de leurs homologues pétrosourcés.

Étudiante: Lucie Dehon

Identification du projet: AXE2DOC4
Type: Projet de doctorat 
Thème: Optimisation – Procédés
Statut: En cours depuis janvier 2024

Détails

Étudiante: Ndeye Khady Ndiaye Lo
Direction: Alain Cloutier (Université Laval)
Codirection: Aziz Laghdir (SEREX)
Collaboration: Fabrice Roussière (FPInnovations), Rosilei Garcia (Université Laval)
Partenaires industriels: FPInnovations, SACOPAN, Tafisa, Uniboard
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), SEREX
Courriel: ndeye-khady-ndiaye.lo.1@ulaval.ca

Description

Le pressage à chaud est l’une des étapes les plus importantes du procédé de fabrication des panneaux, car il permet de consolider l'ébauche pour obtenir la densité et l'épaisseur du panneau souhaitées, de polymériser le liant et de stabiliser le panneau sous l'effet de la chaleur et de la pression. Cependant, cette étape est également l'un des principaux goulots d'étranglement du procédé de fabrication des panneaux en raison du temps de pressage qui dicte la vitesse de production dans l’usine et de la forte consommation d’énergie qui entraîne des coûts élevés et des impacts environnementaux importants.

L’objectif de ce projet est d’améliorer le transfert thermique de l’ébauche afin de réduire le temps de pressage à chaud des panneaux. Différentes stratégies et temps de pressage seront envisagés dans le cadre de cette étude. La conductivité thermique et les facteurs qui l’influencent, tels que la densité, la porosité, la teneur en humidité, la température et la taille des particules ou fibres seront étudiés. L’utilisation de (nano)matériaux thermoconducteurs pour améliorer le transfert thermique peut également être envisagée. Une partie du projet comprendra également la modélisation du transfert de chaleur et de masse dans l’ébauche lors du pressage à chaud.

Étudiante: Ndeye Khady Ndiaye Lo

Identification du projet: AXE2DOC6
Type: Projet de doctorat 
Thème: Adhésifs innovants 
Statut: En cours depuis janvier 2024

Détails

Étudiant: Ilias El Ouahabi
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Codirection: Diane Schorr (FPInnovations)
Collaboration: Maria Zakharova (Kemitek), Ingrid Calvez (Université Laval)
Partenaires industriels: SACOPAN, Tafisa, Uniboard
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)
Courriel: ilias.elouahabi.1@ulaval.ca

Description

L’industrie des panneaux composites à base de bois est un secteur en constante évolution qui doit constamment s’adapter aux besoins des consommateurs et aux réglementations sur les émissions de composés organiques volatiles (COV). Les consommateurs désirent des produits ayant un faible impact environnemental et étant sécuritaires pour la santé. Or, les adhésifs utilisés pour la conception de ces panneaux sont constitués de résines synthétiques et de matériaux d’origine fossile, dont certains, comme le formaldéhyde, sont classés par l’Organisation Mondiale de la Santé comme étant cancérogènes pour l’Homme et l’animal.

Les résines à base de saccharides sont des alternatives renouvelables prometteuses à celles à base de pétrole. Cependant, elles restent peu utilisées dus à leur faible force d’adhérence et leur faible résistance à l'eau. L'estérification des groupes hydroxyles des saccharides est une solution efficace pour améliorer leur force d’adhérence et leur résistance à l'eau. Ainsi, la réaction d’estérification pourra être étudiée comme la réaction entre des saccharides issus de diverses origines (ex. cellulose, amidon, sucres, etc.) et un acide carboxylique (ex. acide citrique, acide lactique, etc.) pour former la liaison ester correspondante. La réaction d’estérification sera optimisée et les performances de l’adhésif pour les panneaux composites à base de bois sera évaluées en tenant compte des propriétés mécaniques et de la résistance à l'eau.

Étudiant: Ilias El Ouahabi

Identification du projet: AXE2DOC7
Type: Projet de doctorat 
Thème: Adhésifs innovants
Statut: En cours depuis janvier 2024

Détails

Étudiant: Seyed Saman Vakili
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Codirection: Papa Diouf (SEREX)
Collaboration: Ahmed Koubaa (UQAT), Ingrid Calvez (Université Laval) 
Partenaires industriels: SACOPAN, Tafisa, Uniboard
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), SEREX, UQAT
Courriel: seyed-saman.vakili.1@ulaval.ca

Description

L’industrie des panneaux composites à base de bois est un secteur en constante évolution qui doit constamment s’adapter aux besoins des consommateurs et aux réglementations sur les émissions de composés organiques volatiles (COV). Les consommateurs désirent des produits ayant un faible impact environnemental et étant sécuritaires pour la santé. Or, les adhésifs utilisés pour la conception de ces panneaux sont constitués de résines synthétiques et de matériaux d’origine fossile, dont certains, comme le formaldéhyde, sont classés par l’Organisation Mondiale de la Santé comme étant cancérogènes pour l’Homme et l’animal.

Ce projet porte sur le développement d’adhésifs biosourcés à base de tanins locaux. Les tanins commerciaux sont déjà utilisés pour la formulation d’adhésifs et sont principalement issus d’essences tropicales (mimosa, quebracho). Quant aux tanins issus de la forêt boréale, ils sont peu valorisés dus à leur faible réactivité. L’utilisation de procédés d’extraction verts et d’étapes de purification optimisées seront évaluées afin d’améliorer la qualité des extraits de tanins (homogénéité et réactivité). Un système d’adhésif à base de tanins sera par la suite étudié et appliqué aux panneaux composites à base de bois. La performance des adhésifs biosourcés seront comparés à leurs homologues pétrosourcés.

Étudiant: Seyed Saman Vakili

Identification du projet: AXE2M8(DOC)
Type : Projet de doctorat
Thème: Optimisation - Procédés
Statut: Non démarré (démarrage prévu pour septembre 2024)

Détails

Étudiante: Fadoua Slouli
Direction: Ahmed Koubaa (UQAT) | Université de Jendouba (Tunisie) - cotutelle
Codirection: À déterminer
Collaboration: À déterminer
Partenaires industriels: FPInnovations, Produits forestiers Arbec, Tafisa, Uniboard 
Partenaires de recherche: CRMR, Université de Jendouba
Courriel: Sans objet

Description

Certaines catégories de déchets issus de la construction et de la démolition (C&D) actuellement ne bénéficient d'aucun processus de valorisation, et les options privilégiées demeurent l'enfouissement ou l’incinération, considérés comme les seules méthodes d'élimination. Pourtant, bon nombre de ces matériaux présentent des caractéristiques biodégradables, offrant ainsi la possibilité d'être compostés ou soumis à des processus de biorestauration, constituant ainsi une alternative de valorisation. Parmi les éléments du flux de déchets de bois provenant du C&D figurent divers matériaux composites à base de bois, tels que le panneau de fibres à densité moyenne (MDF), le panneau de particules, le contreplaqué, le panneau de lamelles orientées (OSB), et le panneau stratifié à base de mélamine. Cependant, la présence de formaldéhyde dans la résine nuit considérablement au potentiel de récupération et de valorisation des résidus de ces panneaux. L'enfouissement de ces déchets peut entraîner la lixiviation de composés toxiques dans les sols, tandis que leur incinération peut générer des émissions de gaz polluants contribuant à l'augmentation des gaz à effet de serre (GES).

L’objectif de ce projet est de développer une alternative aux méthodes traditionnelles d'élimination, telles que l'enfouissement et l'incinération, en développant des procédés biologiques pour le traitement des résidus de panneaux composites à base de bois. Une attention particulière sera portée au potentiel de biorestauration offert par les bactéries et les champignons responsables de la décomposition du bois pour éliminer les contaminants présents dans ces panneaux. Il sera essentiel d'étudier les capacités enzymatiques des microorganismes, lesquelles sont nécessaires pour rompre certaines liaisons chimiques. Cette action biologique sera optimisée sous des conditions environnementales spécifiques, incluant la température, l'humidité, le pH, et l’oxygène.

Identification du projet: AXE2DOC12
Type: Projet de doctorat
Thème: Procédés - Adhésifs innovants
Statut: En cours depuis octobre 2024

Détails

Étudiante: Laura Chrétien
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Codirection: À déterminer
Collaboration: Ingrid Calvez (Université Laval)
Partenaires industriels: SACOPAN, Tafisa, Uniboard
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)
Courriel: laura.chretien.1@ulaval.ca

Description

L’industrie des panneaux composites à base de bois est un secteur en constante évolution qui doit constamment s’adapter aux besoins des consommateurs et aux réglementations sur les émissions de composés organiques volatiles (COV). Or, les adhésifs utilisés pour la conception de ces panneaux sont constitués de résines synthétiques et de matériaux d’origine fossile, dont certains, comme le formaldéhyde, sont classés par l’Organisation Mondiale de la Santé comme étant cancérogènes pour l’Homme et l’animal.

Dans le cadre de ce projet, nous privilégions l'utilisation de ressources renouvelables, notamment des protéines dérivées de coproduits industriels. Les protéines, en tant que polymères naturels riches en divers groupes fonctionnels, présentent la capacité d'interagir avec le bois par le biais de multiples interactions physicochimiques. Elles se révèlent ainsi être des matières premières prometteuses pour la formulation d'adhésifs respectueux de l'environnement, exempts de formaldéhyde. Cependant, un défi majeur à surmonter dans l'utilisation d'adhésifs à base de protéines pour les produits du bois réside dans leur faible résistance à l'humidité. La stratégie envisagée dans ce projet vise à étudier diverses chaînes polypeptidiques. Pour y parvenir, l'exposition de groupes fonctionnels réactifs tels que les groupes carboxyle, amino, hydroxyle et sulfonamide sera essentielle. Ainsi, le traitement avec des alcalins ou enzymatiques, etc., sera nécessaire pour exposer et disperser davantage de groupes fonctionnels amides, maximisant ainsi l'adhérence à la surface du bois. Plusieurs paramètres seront étudiés comme la longueur de chaîne hydrophobe, l'hydrophobicité, l'ordre des acides aminés et la composition chimique, qui sont des facteurs importants influençant l'adhésion.

Étudiante: Laura Chrétien

Identification du projet: AXE2M14(DOC)
Type: Projet de doctorat
Thème: Procédés - Adhésifs
Statut: En cours depuis octobre 2024

Détails

Étudiante: Manon Mestre
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Codirection: À déterminer
Collaboration: Ingrid Calvez (Université Laval)
Partenaires industriels: SACOPAN, Tafisa, Uniboard
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)
Courriel: manon.mestre.1@ulaval.ca

Description

L’industrie des panneaux composites à base de bois est un secteur en constante évolution qui doit constamment s’adapter aux besoins des consommateurs et aux réglementations sur les émissions de composés organiques volatiles (COV). Les consommateurs désirent des produits ayant un faible impact environnemental et étant sécuritaires pour la santé. Or, les émissions de formaldéhyde provenant des résines thermodurcissables conventionnelles, telles que les résines urée-formaldéhyde (UF), mélamine-urée-formaldéhyde et mélamine-formaldéhyde (MF), en particulier dans les environnements intérieurs, constituent l'un des aspects les plus négatifs des panneaux composites à base de bois.

Ce projet vise à améliorer les performances des adhésifs UF en ajoutant des additifs dans le but de réduire les émissions de formaldéhyde et d'augmenter la résistance à l'humidité. Conformément aux normes environnementales de plus en plus rigoureuses concernant les émissions de formaldéhyde, nous souhaitons modifier les systèmes d'adhésifs existants en y intégrant des capteurs de formaldéhyde capables de lier le formaldéhyde libre. Les additifs privilégiés pour ce projet seront d'origine biosourcée. Divers types d'additifs naturels seront examinés, notamment les tanins, les celluloses (ex. nanocellulose, microcellulose et filament de cellulose), ainsi que les lignines, (poly)phénols, etc. De plus, il est envisagé de fonctionnaliser ces additifs avec des groupements amines tel que l'aminosilane (APTES). En effet, les groupes amines peuvent réagir aussi bien avec le formaldéhyde libre présent dans la résine qu’avec le formaldéhyde hydrolysé dans le panneau. Le potentiel des additifs sera évalué dans la formulation des adhésifs UF, ainsi que leur impact sur les propriétés des adhésifs, notamment la réactivité, la liaison interne (IB) et la résistance à l’eau.

Étudiante: Manon Mestre

Identification du projet: AXE2DOC14
Type: Projet de doctorat
Thème: Optimisation - Procédés
Statut: Non démarré

Détails

Étudiante ou étudiant: À déterminer
Direction: Rémi Georges (Université Laval)
Codirection: À déterminer
Collaboration: À déterminer
Partenaires industriels: FPInnovations, SACOPAN, Uniboard
Partenaires de recherche: À déterminer
Courriel: Sans objet

Description

Le raffinage des fibres est l'une des étapes les plus importantes du procédé de fabrication des panneaux MDF en termes de consommation énergétique et de qualité des fibres. Le réglage des paramètres du raffineur à disques (ex. la géométrie des plaques, l’espacement entre les disques du raffineur et le temps de rétention de la matière première entre les disques) détermine la consommation d'énergie. Toutefois, la performance énergétique du raffineur dépend également (1) des caractéristiques de la matière première, telles que l'essence de bois, la source des résidus (ex. résidus de bois post-consommation, résidus de sciage), le type de résidus (copeaux, sciures), l'homogénéité et la teneur en humidité de la matière première ainsi que (2) des conditions d’étuvage avant le raffinage (ex. pression de vapeur, température et durée). Toutes ces variables affectent également la qualité des fibres laquelle a un impact major sur les propriétés des panneaux. Par conséquent, l'optimisation du raffinage de fibres implique la combinaison de l'ensemble de ces variables.

L’objectif de ce projet est d’optimiser les paramètres de raffinage d’un raffineur à disque afin de réduire la consommation d’énergie tout en maintenant un compromis avec la qualité des fibres. L’aspect de qualité de fibres pourra également impliquer différentes sources de matière première, telles que les résidus issus de la transformation primaire et les résidus de bois recyclé – ces derniers étant de plus en plus présents dans les procédés industriels.

Identification du projet: AXE2DOC16
Type: Projet de doctorat
Thème: Procédés - Adhésifs innovants
Statut: Non démarré (démarrage prévu pour septembre 2024)

Détails

Étudiante: Sara Etminan
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Codirection: À déterminer
Collaboration: Ingrid Calvez (Université Laval)
Partenaires industriels: SACOPAN, Tafisa, Uniboard
Partenaires de recherche: À déterminer
Courriel: Sans objet

Description

L’industrie des panneaux composites à base de bois est un secteur en constante évolution qui doit constamment s’adapter aux besoins des consommateurs et aux réglementations sur les émissions de composés organiques volatils (COV). Les consommateurs désirent des produits ayant un faible impact environnemental et étant sécuritaires pour la santé. Or, les adhésifs utilisés pour la conception de ces panneaux sont constitués de résines synthétiques et de matériaux d’origine fossile, dont certains, comme le formaldéhyde, sont classés par l’Organisation Mondiale de la Santé comme étant cancérogènes pour l’Homme et l’animal.

Les résines urée-formaldéhyde (UF) sont les adhésifs les plus utilisés de par leurs matières premières bon marché, leur forte réactivité, leur excellente adhérence au bois, etc. Cependant, elles présentent un inconvénient, lié à l'émission de formaldéhyde libre dans les panneaux composites. La lignine, issue de sous-produits de l'industrie papetière, sera utilisée comme substitue dans les résines UF. Deux types de lignines seront étudiées : la lignine kraft et la lignine hydroxyméthylée (lignine-H), ainsi que leur modification. La performance de l’adhésif et les propriétés du panneau seront analysées comme l'adhésion interne, l'absorption d'eau, le gonflement et la densité.

Identification du projet: AXE2SPD1
Type: Projet de postdoctorat 
Thème: Adhésifs innovants
Statut: En cours depuis janvier 2024

Détails

Stagiaire postdoctoral: Anass Ait Benhamou
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Collaboration: Ingrid Calvez (Université Laval)
Partenaires industriels: FPInnovations, SACOPAN, Tafisa, Uniboard
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)
Courriel: anass.ait-benhamou.1@ulaval.ca

Description

L’industrie des panneaux composites à base de bois est un secteur en constante évolution qui doit constamment s’adapter aux besoins des consommateurs et aux réglementations sur les émissions de composés organiques volatiles (COV). Les consommateurs désirent des produits ayant un faible impact environnemental et étant sécuritaires pour la santé. Or, les adhésifs utilisés pour la conception de ces panneaux sont constitués de résines synthétiques et de matériaux d’origine fossile, dont certains, comme le formaldéhyde, sont classés par l’Organisation Mondiale de la Santé comme étant cancérogènes pour l’Homme et l’animal. Les résines urée-formaldéhyde (UF) sont les adhésifs les plus utilisés étant donné leurs matières premières bon marché, leur forte réactivité, leur excellente adhérence au bois, etc. Cependant, elles présentent un inconvénient lié à l'émission de COV et de formaldéhyde libre dans les panneaux composites.

Ce projet vise à développer un adhésif biosourcé pour la fabrication des panneaux de particules, de renforcer les propriétés physiques, mécaniques et la résistance à l’humidité. La lignine, issue de sous-produits de l'industrie papetière, sera utilisée comme substitue dans les résines UF. Deux types de lignines seront étudiées dans ce projet: la lignine kraft et la lignine hydroxyméthylée (lignine-H). La modification (ex. dépolymérisation) de la lignine pourra également être envisagée afin d’améliorer sa réactivité vis-à-vis du durcisseur. La performance des adhésifs biosourcés seront comparés à leurs homologues pétrosourcés.

Stagiaire postdoctoral: Anass Ait Benhamou

Statut: En cours
Date: 11 mars au 30 août 2024

Détails

Étudiant: Baptiste Giard
Programme: Master, Science et génie des matériaux, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Suisse
Direction: Alain Cloutier (Université Laval)
Codirection: Véronique Michaud (EPFL), Frédéric Pichelin (Haute école spécialisée bernoise - BFH, Suisse)
Partenaire industriel: Produits forestiers Arbec
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), EPFL, BFH  
Courriel: baptiste.giard.1@ulaval.ca

Description

Les panneaux à lamelles orientées (PLO) sont largement utilisés dans l'industrie de la construction pour leur polyvalence et leur résistance. Cependant, l'amélioration continue de leurs propriétés mécaniques reste un objectif majeur pour les fabricants de panneaux. Dans ce contexte, ce projet se concentre sur l'optimisation de l'orientation des lamelles de bois des panneaux PLO afin d’améliorer leur résistance et leur performance globale. L’objectif du projet est de développer une méthode d’analyse de l’orientation de lamelles du PLO, et d’évaluer l’effet de l’orientation sur les propriétés en flexion, soit le module de rupture et module d’élasticité.

Étudiant: Baptiste Giard

Statut: Non démarré
Date: À déterminer

Détails

Étudiante ou étudiant: À déterminer
Programme: Sans objet
Direction: Alain Cloutier (Université Laval) 
Partenaires industriels: SACOPAN
Partenaire de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)
Courriel: Sans objet 

Description

Le stagiaire devra se familiariser avec le processus de fabrication de panneaux de fibres à densité moyenne (MDF) pour la production de portes intérieures, identifier les différents enjeux liés aux émissions de particules fines à différentes étapes du processus de fabrication et trouver des solutions pour réduire ou éliminer ces émissions. Sa tâche sera de (a) développer une méthode d'échantillonnage sécuritaire pour analyser la composition des émissions du séchoir; (b) documenter le volume de particules émises quotidiennement; (c) identifier les sources d'émissions de particules fines à l'intérieur de l'usine; (d) proposer des solutions pour réduire les émissions de particules fines dans l'environnement de travail; et (e) faire des recommandations pour réduire les émissions de particules en fonction des équipements et des solutions disponibles sur le marché.