Produits et marchés

Identification du projet: AXE3M6
Thème: Développement de produits – Panneaux  
Statut: En cours depuis janvier 2024

Détails

Étudiante: Flore Simon
Direction: Alain Cloutier (Université Laval)
Codirection: Franck Michaud (ESB,École Supérieure du Bois, France)
Collaboration: Papa Diouf et Aziz Laghdir (SEREX)
Partenaires industriels: Produits forestiers Arbec, FPInnovations
Partenaire de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), SEREX
Courriel: Aucun spécifié

Description

En Amérique du Nord, les panneaux de lamelles orientées (OSB) sont essentiellement utilisés dans la construction et la rénovation résidentielles, notamment dans la composition des sous-planchers, des murs et des toitures, mais aussi dans les bâtiments non résidentiels de hauteur moyenne. Il s’agit de panneaux structuraux aux performances mécaniques élevées, mais sensibles à l’humidité et aux moisissures en l’absence d’un traitement approprié. La présence de moisissures peut affaiblir la structure du matériau, réduire sa résistance mécanique et provoquer la déformation ou la rupture du panneau. La mise au point de panneaux plus résistants aux moisissures est un avantage pour l’industrie canadienne qui peut ainsi proposer des produits plus performants et plus durable et être plus compétitive sur le marché.

Ce projet vise à évaluer et optimiser l’utilisation d’un ou plusieurs traitements fongicides capables d’augmenter la résistance aux moisissures de l’OSB, tout en préservant les propriétés physiques et mécaniques d’origine du panneau. Le projet privilégiera l’utilisation de produits fongicides exempts de composés organiques volatils, de produits toxiques et de solvants, et qui permettront le recyclage des lamelles ou des panneaux traités à la fin de leur cycle de vie.

Étudiante : Flore Simon

Identification du projet: AXE3M10
Thème: Développement de produits - Panneaux
Statut: Début prévu en septembre 2024

Détails

Étudiantes ou étudiant: à venir
Direction: Xiaodong Wang
Codirection: à venir
Collaboration: à venir
Partenaires industriels: Arbec
Partenaires de recherche: SEREX

Description

Ce projet vise à évaluer la performance hygrothermique et énergétique des panneaux composites multifonctionnels qui combine la résistance structurale des panneaux de lamelles orientées (OSB) avec la capacité d’isolation de différents matériaux biosourcés telles que les fibres de bois, les fibres de chanvre ou autres.
Le projet comprendra la modélisation numérique et l’analyse en laboratoire de panneaux OSB de type sandwich contenant divers matériaux isolants biosourcés au milieu. Les performances hygrothermiques, le transfert de chaleur et d’humidité des panneaux seront simulés à l’aide du logiciel de modélisation numérique unidimensionnel WUFI® PRO 6.6. En outre, le logiciel Energy Plus sera utilisé pour estimer la consommation d’énergie en combinaison avec la modélisation numérique. Sur la base des résultats optimisés de la modélisation, des essais à grande échelle en laboratoire seront effectués sur des panneaux hybrides (OSBfibres isolant) à l’aide d’une unité d’essais climatiques MËKANIC, qui consiste en deux chambres climatiques capables de simuler différentes conditions de température et d’humidité relative pour chaque côté d’un mur (côté intérieur et extérieur). Les données obtenues lors de ces essais en laboratoire.

Identification du projet: AXE3DOCM9
Thème: Développement de produits - Panneaux
Statut: Début prévu pour l'été 2024

Détails

Étudiante: Salsabil Hadhri
Direction: Véronic Landry
Codirection: à venir
Collaboration: à venir
Partenaires industriels: Tafisa Canada et Uniboard Canada
Partenaires de recherche: SEREX

Description

Les panneaux de particules stratifiés en mélamine présentent d'excellentes performances telles que la résistance aux chocs et aux produits chimiques. Dans certains environnements tels que les hôpitaux et les cuisines, la plupart des surfaces doivent répondre à des exigences élevées en matière d'hygiène. Bien que les surfaces revêtues de mélamine soient relativement faciles à nettoyer, il est nécessaire d'améliorer leurs propriétés antimicrobiennes. La finition antibactérienne doit être facile à nettoyer et à entretenir, résistante et durable à long terme.

Ce projet vise à développer une finition antibactérienne à faible concentration en composés organiques volatils (COV) pour les panneaux stratifiés en mélamine qui soit efficace, durable dans le temps et sans risque pour l'Homme et pour l'environnement. La finition sera composée d'un système polymère aux propriétés antibactériennes. Idéalement, les additifs antimicrobiens seront immobilisés dans une matrice de résine afin qu'ils ne soient pas progressivement éliminés lors du nettoyage. Cela peut impliquer l'utilisation de composés métalliques (par exemple, ions, oxydes ou nanoparticules métalliques). Il est également possible d'obtenir une surface antibactérienne en modifiant chimiquement une surface avec des fonctionnalités bactéricides, telles que des composés d'amines quaternaires ou des sels de phosphonium, qui sont capables de tuer les bactéries par contact. La meilleure stratégie sera évaluée et les revêtements antibactériens seront appliqués sur la surface du panneau. Les propriétés physiques (ex., dureté, adhérence, résistance à l'abrasion, etc.), chimiques (ex., résistance chimique) et antibactériennes seront évaluées.

Étudiante : Salsabil Hadhri

Identification du projet: AXE3DOC10
Type: Projet de doctorat
Thème: Développement de produits - Finition
Statut: En cours depuis mai 2024

Détails

Étudiante ou étudiant: Raissa Ngwane
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Codirection: Sans objet
Collaboration: Sans objet
Partenaires industriels: Uniboard, Tafisa
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)

Description

La qualité de surface pour les produits en mélamine varie en fonction de l’utilisation finale du produit. Dans le cas des produits haut de gamme, la finition est souvent considérée comme l'un des éléments les plus importants en termes d'apparence visuelle et de qualité exceptionnelle. Dans ce contexte, l’ajout de la propriété anti-traces de doigts pourrait empêcher l’apparition de traces de doigts disgracieuses sur les surfaces et réduire le nettoyage nécessaire. Les finitions qui possèdent à la fois des propriétés hydrophobes et oléophobes permettent d'obtenir des performances anti-traces de doigts qui améliorent l'aspect esthétique et facilitent l'entretien.

Ce projet vise à développer un produit de finition anti-traces à faible concentration en composés organiques volatils (COV) pour les panneaux stratifiés en mélamine. Cette finition devra être durable dans le temps et sans risque pour l’Homme et pour l’environnement. Plusieurs stratégies existent pour obtenir des surfaces anti-traces. D’une part, les surfaces rugueuses hiérarchiques, en particulier celles qui présentent une rugosité à l'échelle micro et nanométrique, avec de faibles énergies libres de surface, peuvent conduire à des angles de contact élevés à la fois avec l'eau et avec l'huile. D’autre part, les surfaces enrichies en polymères à faible tension de surface (ex. poly(diméthylsiloxane)) permettent de faciliter le nettoyage. La meilleure stratégie sera étudiée et les propriétés d’hydrophobe et oléophobe seront testées, ainsi que les propriétés du revêtement (dureté, adhésion, résistance à l’abrasion, etc.).

Étudiante: Raissa Ngwane

Identification du projet: AXE3M19(DOC)
Thème: Développement de produits – Finition
Statut: En attente (début prévu mai 2024)

Détails

Étudiante ou étudiant: Hossein Alinezhad
Direction: Véronic Landry (Université Laval)
Codirection: Sans objet
Collaboration: Papa Diouf (SEREX)
Partenaires industriels: Uniboard, Tafisa
Partenaire de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), SEREX
Courriel: Aucun spécifié

Description

Les panneaux de particules stratifiés en mélamine présentent d’excellentes performances comme la résistance aux chocs et aux produits chimiques. Leur facilité d’entretien en fait un choix privilégié pour les environnements très fréquentés tels que les hôpitaux, les cabinets médicaux, les écoles ou les restaurants. Afin de garantir l’hygiène des surfaces et limiter la prolifération des virus, le développement et l’application d’une finition antivirale est nécessaire. La finition doit être facile à nettoyer et à entretenir, résistante et durable à long terme.

Ce projet vise à développer une finition antivirale à faible concentration en composés organiques volatils (COV) pour les panneaux stratifiés en mélamine, qui soit efficace, durable dans le temps et sans risque pour l’Homme et pour l’environnement. La finition sera composée d’un système polymère aux propriétés antivirales. Cela peut impliquer le greffage de polycations sur la surface, qui peuvent être d’origine naturelle (ex. chitosane) ou synthétiques (ex. polyéthylèneimine - PEI), ou encore l’utilisation de composés métalliques (p.ex. ions, oxydes ou nanoparticules métalliques). Les revêtements antiviraux seront appliqués sur la surface du panneau, et les propriétés physiques (ex. dureté, adhérence, résistance à l’abrasion, etc.), chimiques (ex. résistance chimique) et antivirales seront évaluées.

Identification du projet: AXE3MDOC18
Type: Projet de doctorat
Thème: Outils d'aide à la décision
Statut: En cours depuis janvier 2024

Détails

Étudiant: Tarik Ben Hassi
Direction: Alain Cloutier (Université Laval)
Codirection: Sans objet
Collaboration: Sylvain Volpe
Partenaires industriels: Uniboard, Tafisa, FPInnovations
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)

Description

Le stockage de la biomasse est une étape cruciale pour l'industrie des panneaux, car il garantit l'approvisionnement en matière première pour une production en continue. Toutefois, l'empilage de la biomasse peut créer des conditions propices à l'apparition de phénomènes physicochimiques et biologiques naturels qui peuvent entraîner des pertes économiques, des impacts environnementaux et des risques pour la santé et la sécurité des travailleuses et travailleurs dans les usines. Les problèmes liés au stockage de la biomasse comprennent la perte de matière première due à la dégradation par les bactéries et les champignons, la production de gaz (dioxyde de carbone, méthane et monoxyde de carbone) à effet de serre nocifs pour la santé et les risques de combustion spontanée et d'incendies dus à la chaleur émise par l’activité métabolique des bactéries et des champignons lors de la décomposition de la biomasse. La biodégradation de la biomasse peut également avoir un effet négatif sur les propriétés des panneaux.

Les objectifs de ce projet sont de mieux comprendre les facteurs influençant l’augmentation de la température et les risques de combustion spontanée dans les empilements de biomasse, d’étudier l’effet de la montée de température sur la qualité de la matière première et sur les propriétés du panneau, et de développer un modèle de simulation de la température et de la concentration des gaz afin de monitorer et de prévenir la biodégradation de la biomasse et d'éventuels incendies.

Identification du projet: AXE3DOC8
Type: Projet de doctorat
Thème: Outil d'aide à la décision
Statut: En cours depuis janvier 2024

Détails

Étudiante: Tiam Mahmoudian
Direction: Alain Cloutier (Université Laval)
Codirection: Sans objet
Collaboration: Aziz Laghdit (SEREX)
Partenaires industriels: Uniboard, Tafisa
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), SEREX

Description

Les panneaux composites à base de bois utilisés pour le revêtement extérieur (siding) sont exposés à des variations de température et d’humidité qui peuvent affecter la durabilité du matériau et la performance énergétique du bâtiment. Une perméabilité adéquate permet aux panneaux de mieux s'adapter aux variations, d’avoir une plus grande stabilité dimensionnelle face aux changements de température et d'humidité, ce qui réduit les risques de déformation et augmente la durabilité du revêtement, en plus d’avoir une meilleure performance thermique. La performance du revêtement extérieur dépend également du type et des caractéristiques des panneaux.

Les objectifs de ce projet sont (1) de mieux comprendre la relation entre la perméabilité et la résistance aux changements de température et d'humidité de deux types de panneaux de revêtement extérieur (panneaux de particules et panneaux de fibres à densité moyenne – MDF) tout en identifiant les forces et faiblesses de chacun, et (2) de développer un modèle mathématique permettant de simuler le comportement des panneaux lors de leur utilisation, notamment en termes d’échanges de chaleur et d’humidité.

Étudiante: Tiam Mahmoudian

Identification du projet: AXE3DOC15
Type: Projet de doctorat
Thème: Développement de produits – Panneaux  
Statut: Non démarré

Détails

Étudiante ou étudiant: à venir
Direction: à venir
Codirection: à venir
Collaboration: à venir
Partenaires industriels: à venir
Partenaire de recherche: à venir
Courriel: à venir

Description

À venir

Identification du projet: AXE3SPD2
Type: Projet de postdoctorat
Thème: Outil d'aide à la décision
Statut: Non démarré

Détails

Étudiante ou étudiant: à venir
Direction: à venir
Codirection: à venir
Collaboration: à venir
Partenaires industriels: à venir
Partenaire de recherche: à venir
Courriel: à venir

Description

À venir

Statut: En cours
Date: 05 septembre 2023 au 05 mai 2024

Détails

Étudiant: Yeray Lopez Gomez
Programme: Doctorat, University of Eastern Finland
Direction: Alain Cloutier (Université Laval), Antti Haapala (University of Eastern Finland)
Collaboration: Aitor Barbero Lopez (University of Eastern Finland)
Partenaire industriel: Arbec
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)
Courriel: yeray.lopez.gomez@uef.fi

Description

Ce projet a pour but de développer une approche innovante pour améliorer les performances des panneaux de lamelles orientées (OSB) en utilisant de produits de préservation biosourcés. Les panneaux OSB sont couramment utilisés dans la construction ainsi que dans d'autres applications non structurales. Cette étude cherche à améliorer leur qualité globale et leur durabilité.

L'objectif principal de cette étude est d'évaluer l'impact des produits de préservation biosourcés sur les principales caractéristiques des panneaux OSB. Elles incluent les propriétés mécaniques qui sont essentielles pour l'intégrité structurale, la cohésion interne qui a un grand impact sur la résistance globale du panneau, la stabilité dimensionnelle, cruciale pour maintenir l'intégrité physique du panneau dans le temps et la résistance aux champignons de pourriture qui est essentielle pour assurer l'utilisation du panneau à long terme.

La recherche fournira des informations sur les avantages potentiels et les défis associés à l'incorporation de produits de préservation biosourcés dans les OSB. Elle contribuera ainsi à une meilleure compréhension des alternatives durables et respectueuses de l'environnement pour la protection des panneaux composites à base de bois, tout en répondant aux préoccupations environnementales et en assurant la durabilité de ces matériaux essentiels dans diverses d'applications.

Statut: Terminé
Date: 15 mai au 1^er septembre 2023

Détails

Étudiant: Pascal Houde
Programme: Baccalauréat coopératif en génie du bois
Direction: Alain Cloutier (Université Laval)
Partenaires industriels: Uniboard, Tafisa
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)
Courriel: pascal.houde.4@ulaval.ca

Description

Ce stage est réalisé en appui au projet de doctorat AXE3M18 « Étude de la montée en température des empilements de biomasse: Effets sur les propriétés des panneaux et modélisation ».  Le stage comprendra (a) une revue de littérature sur le phénomène de montée en température des empilements de biomasse et rédaction d’une synthèse; (b) une enquête auprès des partenaires industriels sure les pratiques adoptées à ce sujet; (c) le développement d’un protocole de caractérisation des empilements de biomasse, (d) des essais préliminaires; et (e) la rédaction d’un rapport final.

Statut: Terminé
Date: 1^er mai au 1^er septembre 2023

Détails

Étudiant: William Côté
Programme: Baccalauréaten aménagement et environnement forestiers
Direction: Évelyne Thiffault (Université Laval) et Alain Cloutier (Université Laval)
Partenaires industriels: Tafisa & FPInnovations
Partenaires de recherche: Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR)
Courriel: william.côté.9@ulaval.ca 

Description

Ce stage est réalisé en appui à plusieurs projets de recherche du consortium Corepan-Bois. Les objectifs du stage sont de : (a) documenter les pratiques en vigueur au Québec concernant la production de panneaux de particules et de MDF; (b) faire le bilan carbone de la source d’approvisionnement de la matière première jusqu’à la fin de vie du produit final, en comparant trois types de matière première (biomasse forestière, résidus de bois post-consommation et des résidus des premières et deuxièmes transformations); et (c) simuler différents scénarios d’utilisation de la matière première (ex. pâte et papier, énergie et panneaux) à fin de comprendre et documenter le rôle de l’industrie de panneaux dans la séquestration de carbone et la lutte contre les changements climatiques. Les simulations du parcours du carbone dans les produits de bois seront réalisées avec le module FHWP (Forest Harvested Wood Products) du logiciel CBM-CFS3.