Traitement phytosanitaire du bois

Le groupe de travail de la Convention Internationale pour la Protection des Végétaux (CIPV) a développé une réglementation concernant les matériaux d’emballage en bois. Cette réglementation concerne toutes les essences de bois (feuillus et résineux) (Molina-Murillo et al., 2005), et exige la désinfestation des envois de végétaux et de produits végétaux faisant l’objet d’échanges internationaux, ainsi que tous les matériaux d’emballage en bois. Ces matériaux ont facilité l’introduction des pathogènes et des insectes qui menacent les forêts de l’Est de l ‘Amérique du Nord. Plusieurs méthodes sont utilisées pour le traitement phytosanitaire tels que le traitement thermique, la fumigation, etc. (USDA, 2003). L’irradiation aux micro-ondes est une alternative prometteuse étant donné qu’elle est plus rapide et plus facile à intégrer dans une ligne de production.

La technologie du traitement thermique aux micro-ondes a été utilisée depuis le début des années 60 dans l’industrie forestière. Le spectre de la fréquence des microondes est approximativement entre 0,3 GHz et 30 GHz avec des longueurs d’ondes correspondantes de un centimètre et de un mètre, respectivement. Les fréquences les plus utilisées dans le chauffage sont 915 MHz et 2,45 GHz avec des longueurs d’ondes correspondantes de 33 cm et de 12 cm respectivement (Hansson, 2007b ; Hansson, 2007a). Avec une fréquence de 2,45 GHz, le traitement thermique aux micro-ondes a montré qu’une diminution de 40% de la teneur en humidité du bois de l’épinette et le hêtre est possible après un traitement d’une heure. Antti (200 1) a montré que le séchage du pin et de l’épinette aux micro-ondes est 20-30 fois plus rapide que le séchage avec la méthode conventionnelle.

Cependant, plusieurs incertitudes sur l ‘efficacité d’un tel traitement à pénétrer le bois et à tuer les microorganismes et les insectes restent à vérifier. Par ailleurs, le pouvoir de pénétration du bois par les micro-ondes est limité et dépend de plusieurs facteurs dont la fréquence, la température, la teneur en humidité du bois. Ainsi, dans ce projet, nous avons étudié en premier lieu, la variation de la température et de la teneur en humidité au centre des pièces de bois traitées aux micro-ondes en fonction du temps et la teneur en humidité initiale du bois. En second lieu, afin de s’assurer qu’il n’y aura pas d ‘impact négatif sur les propriétés du bois, des essais mécaniques (flexion, compression parallèle et compression perpendiculaire) ont été réalisés sur des échantillons préalablement traités et séchés aux micro-ondes.

Traitement phytosanitaire du bois 

Le but principal du traitement phytosanitaire du bois est la protection de l’environnement. Le traitement appliqué à l’emballage (palette du bois) a pour but d’éviter la propagation des organismes nuisibles qui, utilisant la palette comme véhicule, pourraient mettre en danger l’écosystème du pays de réception. Il ne s’agit pas seulement de protéger la palette en tant qu’objet, mais de la considérer comme « matériau végétal » et de lui appliquer des mesures semblables à celles concernant les végétaux sur pied (Aléon, 2004; Molina-Murillo et al., 2005) .

Malgré les efforts internationaux sur les exigences phytosanitaires, les espèces non indigènes ont un impact significatif sur les forêts nord-américaines. Il est difficile de quantifier les risques d’invasions de ces espèces dans la mesure où il y a plusieurs interactions entre plusieurs paramètres spatiaux et temporels : la transmission de ces organismes, leur propagation et leur établissement dans de nouveaux environnements (Yemshanov et al., 2009) .

Les espèces non indigènes envahissantes présentent une préoccupation économique en Amérique du Nord et dans le monde entier. Des estimations récentes sur les impacts économiques de ces espèces sur les secteurs d’agriculture, de foresterie et de la santé publique dépassent les 120 milliard dollars américains annuellement. De façon similaire, les coûts sur le secteur d’agriculture et de foresterie canadien ont été estimés à 7,5 milliard dollars canadiens (Yemshanov et al., 2009).

Matériaux d’emballage en bois 

Les matériaux d’emballage en bois associés au commerce international sont devenus une piste importante pour 1 ‘invasion des espèces non indigènes entre les pays (Haack, 2001; McCullough, 2006; Molina-Murillo et al., 2005; USDA, 2003). D’importantes espèces envahissantes telles que le nématode du pin ou le longicorne asiatique, ont été transportés par des matériaux d’emballage en bois et ont colonisé de nouveaux habitats. Durant ces dernières décennies, les palettes de bois ont subi une hausse des prix suite aux exigences des normes internationales pour les mesures phytosanitaires, ceci n’a pas affecté l’utilisation de ces palettes comme matériaux d’emballage vue leurs bas prix comparativement aux prix excessifs des autres matériaux tels que le plastique (Molina Murillo et al., 2005).

La norme NIMP 15 

Dans le but d’éradiquer l ‘invasion des parasites, la commission intérimaire sur les mesures phytosanitaires (Interim Commission on Phytosanitary Measures) et le conseil d’administration de la Convention Internationale pour la Protection des Végétaux (CIPV) (International Plant Protection Convention) ont développé le 15 Mars 2002 une Norme Internationale pour les Mesures Phytosanitaires (NIMP n°15) appelée «Directives pour la réglementation des matériaux d’ emballage à base de bois dans le commerce international » (F AO 2002, Keiran et Allen 2004, Evans 2007) dans (MolinaMurillo et al., 2005). En mars 2003, les pays de l’ ALENA (États-Unis, Canada et Mexique) ont décidé qu’ à partir du 2 jan vier 2004, seule l’ application de cette norme autoriserait l’ entrée d’ emballages en bois brut (palettes, bois de calage, bois d’ emballage de toutes catégories). De même, l’Union Européenne a introduit cette norme en mars 2005.

Cette norme décrit des mesures phytosanitaires qui réduisent le nsque d’introduction et de dissémination d’organismes de quarantaine associés aux échanges internationaux des matériaux d’emballage en bois réalisés à partir de bois brut de toutes essences, de conifères ou de feuillues et d’une épaisseur supérieure à 6 mm. Les matériaux d’emballage en bois auxquels s’applique cette norme incluent le bois de calage, les palettes, les caisses, les planches d’emballage, les tambours, les cageots, les plateaux de chargement, les caissons à anneau et les traineaux, mais excluent les emballages en bois transformé de telle sorte qu’il soit exempt d’organismes nuisibles.

Les mesures phytosanitaires approuvées décrites dans cette norme consistent en des procédures phytosanitaires, incluant des traitements et un marquage des matériaux d’emballage en bois. L’apposition de la marque rend l’emploi du certificat phytosanitaire superflu car elle indique que les mesures phytosanitaires acceptées sur le plan international ont été appliquées. Ces mesures phytosanitaires devraient être acceptées par toutes les Organisations Nationales de la Protection des Végétaux (ONPV) pour autoriser l’ entrée de matériaux d’emballage en bois sans exigences spécifiques supplémentaires (Normes Internationales pour les Mesures Phytosanitaires, 2009).

Seulement deux traitements phytosanitaires sont approuvés par la NIMP 15. Le premier traitement est le traitement thermique qui consiste à soumettre les palettes de bois à une température de 56°C pendant une durée minimale de 30 minutes. Le second traitement est la fumigation au bromure de méthyle (Normes Internationales pour les Mesures Phytosanitaires, 2009). Une révision de cette norme a été réalisée pour deux raisons. D’une part, afin de répondre aux inquiétudes de la communauté au sujet de la présence d’écorce sur les matériaux d’emballage en bois dans le commerce international, d’autre part, pour augmenter les exigences quant à l’utilisation du bromure de méthyle dont les effets sur l’environnement sont néfastes (Henin et al., 2008).

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1  REVUE DE LA LITTÉRATURE
1.1 TRAITEMENT PHYTOSANITAIRE DU BOIS
1.1.1 Matériaux d’emballage en bois
1.1.2 La norme NIMP 15
1.1.3 Différents types de traitement phytosanitaire
1.1. 3.1 Traitement chimique
1. 1.3.2 Traitement thermique
1.1.4 Enjeux des réglementations en vigueur et à venir
1.2 PROPRIETES DU BOIS
1.2.1 Propriétés physiques
1.2.1. 1 Teneur en humidité
1.2.1.2 Retrait et gonflement
1.2.1.3 La masse volumique et la densité relative
1.2.2 Propriétés mécaniques
1.2.2.1 Elasticité
1.2.2.2 Influence de la densité sur les propriétés mécaniques du bois
1.2.2.3 Influence de la température et de la teneur en humidité sur les propriétés mécaniques du bois
1.2.3 Propriétés diélectriques complexes
1.2.3.1 Constante diélectrique
1.2.3.2 Angle de polarité
1.2.3.3 Profondeur de pénétration
1.3 TRAITEMENT PHYTOSANITAIRE PAR MICRO-ONDES
1.3.1 Séchage aux micro-ondes
1.3.2 Efficacité des micro-ondes sur les micro-organismes
1.3.3 Cinétique de chauffage aux micro-ondes
1.3.4 Effet du traitement aux micro-ondes sur les propriétés mécaniques du bois
1.4 O  BJECTIFS ET HYPOTHESES DE LA RECHERCHE
CHAPITRE II  MATÉRIEL ET MÉTHODES 
2.1 MATERIEL
2.2 M ETHODES
2.2.1 Traitement thermique aux micro-ondes
2.2.2 Dispositif expérimental utilisé pour le traitement aux micro-ondes
2.2.3 Préparation et séchage des échantillons destinés aux essais mécaniques
2.2.4 Mesure des propriétés mécaniques
2.2.5 Effets du procédé du séchage sur les propriétés mécaniques du bois
CHAPITRE III RESULTATS ET DISCUSSIONS
3.1 TRAITEMENT THERMIQUE AUX MICRO-ONDES
3. 1.1 Variation de la température au centre des pièces
3.1.2 Variation de la teneur en humidité finale
3.1.3 Évolution de la température en fonction du temps de traitement aux micro-ondes
3.1.4 Évolution de la teneur en humidité en fonction du temps de traitement aux microondes
3.2 EFFETS DU SECHAGE AUX MICRO-ONDES SUR LES PROPRIETES MECANIQUES DU BOIS
3.2.1 Effets du séchage aux micro-ondes sur les propriétés mécaniques du bois en compression parallèle et en compression perpendiculaire
3.2.2 Effets du séchage aux micro-ondes sur les propriétés mécaniques du bois en flexion simple
CONCLUSION

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