Les équarrisseuses-fragmenteuses sont largement utilisées par les industries de première transformation des bois de l'Est Canadien. Les scieries cherchent les meilleures conditions de coupe afin d'obtenir des surfaces d'équarris assez lisses et produire des copeaux d'une meilleure qualité, avec le minimum de consommation d'énergie. Le but de cette recherche fut d'évaluer la performance de ces machines lors du travail de billes d'épinette noire conditionnées à différentes températures, teneurs en humidité et largeurs de coupe. Ainsi, quatre groupes de billes ont été usinés à des températures de 20°C, 0°C, -10°C et -20°C. Chaque bille a été transformée à deux teneurs en humidité (à l'état vert et sec à l'air) et deux largeurs de coupe, soit 12,7 et 25,4 mm. Dans un premier volet, la qualité de copeaux a été évaluée selon l'épaisseur, la largeur et la longueur. Les copeaux plus minces et le volume plus élevé de petites particules ont été obtenus avec une largeur de coupe plus petite. De plus, la diminution de la température en bas de 0°C a produit des copeaux plus minces. L'effet de la température sur l'épaisseur moyenne des copeaux dans des conditions de billes gelées variait avec la teneur en humidité des billes. Le deuxième volet a été consacrée à la consommation d'énergie. L'énergie consommée et l'énergie spécifique de coupe furent plus élevées lors de la coupe de billes gelées. Une largeur de coupe plus grande nécessitait davantage d'énergie, en raison du volume plus élevé de bois transformé en copeaux. Cependant, l'énergie spécifique de coupe fut plus faible pour la largeur de coupe plus grande. Ce comportement a été relié au niveau plus élevé de fragmentation survenu avec la largeur de coupe de 12.7 mm. Le dernier volet a évalué l'effet de la température et de la largeur de coupe sur la qualité de surface des équarris. L'ondulation et la rugosité furent plus élevées pour les billes gelées. La largeur de coupe a affecté également l'ondulation et la profondeur du fil arraché. La surface était plus rugueuse, plus ondulée et présentait des fils arrachés plus profonds lorsque la largeur de coupe était plus grande. Enfin, les nœuds se sont avérés très importants pour affecter la taille des copeaux et la qualité de surface des équarris. Ainsi, un meilleur contrôle de la température des billes et des propriétés des nœuds dans une ligne de production permettra d'ajuster les paramètres de coupe et d'optimiser le positionnement des billes afin d'améliorer la performance des équarrisseuses-fragmenteuses. / Chipper-canters are widely used by primary wood processing in Eastern Canada. Sawmills are always looking for better cutting conditions to obtain smooth cant surfaces and produce better chips quality with minimum energy consumption. The purpose of this research was to evaluate the effects of log temperature, moisture content and cutting width on the performance of chipper-canter. Four groups of black spruce logs were processed at temperatures of 20°C, 0°C, -10°C, and -20°C. Each log was transformed at two moisture contents (green and air-dried) and two cutting widths, 12.7 and 25.4 mm. Firstly, the quality of chips was assessed by thickness, width, and length. The results showed that thinner chips and high proportions of small particles were obtained at the smaller cutting width. In addition, the decrease of the temperature below 0°C produced thinner chips. The effect of temperature on mean chip thickness under frozen log conditions varied with log moisture content. The second part was devoted to energy consumption. The energy consumption and the specific cutting energy were greater when cutting frozen logs. In addition, a larger cutting width required more energy, due to the higher volume of removed wood transformed into chips. However, the specific cutting energy was lower for the larger cutting width. This behavior was related to the higher level of fragmentation that occurred with the 12.7 mm cutting width. Finally, the effects of temperature and cutting width on the surface quality of cants were evaluated. Waviness and roughness were higher for frozen logs. The cutting width also affected the waviness and the depth of the torn grain. The surface was rougher, wavier and had deeper torn grain as the cutting width increased. Furthermore, the knots proved to be a very important parameter affecting the chip size and the surface quality of cants. Thus, a better control of log temperature and knot features will allow to adjust cutting parameters and optimize log positioning in order to improve the performance of chipper-canters.

Thesis (M.A)--University of Wisconsin--Madison, 1984. / Typescript. Title from title screen (viewed Mar. 19, 2007). Includes bibliographical references (leaves 76-81). Online version of the print original.

Academic dissertation--Faculty of chemical engineering--Åbo akademi university, 2003. / Bibliogr. p. 91-98.

Dissertation--Göteborg university, 2003. / Notes bibliogr.

Thèse de doctorat : Biologie Végétale et Forestière : Nancy 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Thèse de doctorat : Sciences de l'ingénieur : Génie Mécanique : Metz : 2006. / Thèse soutenue sur ensemble de travaux. Bibliogr. p. 118-128. Annexes p; 129-145. Liste des fig. p. 141. Liste des tabl. p. 144-145.

Thèse de doctorat : Sciences du bois : Nancy 1 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

L'éclaircie précommerciale (EPC) consiste en l'abattage des tiges qui nuisent à la croissance des arbres d'avenir dans un jeune peuplement. Actuellement, au Québec, c'est la méthode sylvicole la plus utilisée pour permettre aux tiges d'atteindre leur plein potentiel de croissance. Pourtant, le rendement de ces peuplements éclaircis est encore peu connu. Cette intervention augmenterait la croissance des tiges et diminuerait théoriquement la vulnérabilité de l'arbre aux épidémies d'insectes. Cette hypothèse se base sur le fait que la vigueur des arbres en début d'épidémie influence la vulnérabilité et que l'EPC augmenterait la vigueur. Il n'y a toutefois pas de consensus sur la vulnérabilité des arbres traités face aux épidémies de TBE. L'étude a été réalisée dans la forêt boréale du Saguenay-Lac-Saint-Jean. L'objectif de cette recherche était de décrire la croissance des tiges de sapin baumier et d'épinette noire provenant de peuplements mélangés d'épinette/sapin et de peuplements monospécifiques d'épinette noire ayant subi une éclaircie précommerciale quelques années avant la dernière épidémie de TBE. Les EPC étudiées ont été réalisées en coupant principalement les feuillus, dans des peuplements composés de tiges plus âgées et de tailles supérieures aux tiges traitées aujourd'hui. Suite à ces observations, il semble qu'il soit plus juste de parler d'eclaircies non-commerciales. Les sites témoins étaient difficiles à trouver en raison du manque de connaissances sur la composition des sites avant l'intervention. De plus, les éclaircies retenues pour l'étude étaient dans des secteurs d'intenses activités forestières, elles ont été faites mur à mur dans les peuplements, contiguës à des obstacles naturels (lac, rivière, etc.) et à des coupes réalisées avant et après l'éclaircie. Les éclaircies réalisées dans ces sites ne semblent pas avoir augmenté l'accroissement en diamètre au DHP et l'accroissement spécifique en volume (ASV) des tiges traitées. Les épidémies de TBE ont affecté les peuplements d'épinettes noires éclaircis ou non. Certains résultats suggèrent que la vulnérabilité des épinettes noires traitées du secteur Nord (secteur avec témoins) face à la dernière épidémie de TBE n'a pas été diminuée suite à l'intervention, puisque les courbes de croissance se comparent à celles des témoins. Par contre la vulnérabilité des tiges à la TBE dépendrait de leur vigueur avant l'épidémie. Cependant, ces résultats ont été obtenus à partir de tiges dominantes ayant survécu à l'épidémie de TBE. L'ensemble de ces résultats suggère que les effets bénéfiques de l'éclaircie sur la croissance ont été atténués par la dernière épidémie de TBE. Or, il faut demeurer prudent quant à la portée des résultats en raison du nombre de sites étudiés et de la difficulté à trouver des sites témoins. Les éclaircies réalisées une à trois ans avant une épidémie n'ont pas eu d'effet positif sur la croissance des tiges traitées. Le moment de l'intervention par rapport au passage d'une épidémie de TBE pourrait être déterminant pour l'efficacité de l'éclaircie sur la croissance des arbres. Ainsi, l'effet d'une intervention plus de temps avant ou même pendant l'épidémie demande à être vérifié. Finalement, les résultats confirment que les épidémies de TBE font partie de la dynamique forestière boréale et qu'elles doivent être prises en compte dans l'estimation des rendements attendus par les éclaircies. À la lumière de ces résultats, il ressort que dans l'avenir des placettes échantillons non traitées soient conservées près des secteurs éclaircis afin d'avoir des témoins pour des études ultérieures.

Le bois de structure doit être protégé en vue de prolonger sa durée de vie utile en résistant aux intempéries et à la dégradation biologique. Jusqu'à tout récemment, des agents chimiques de préservation du bois tels que l'arséniate de cuivre chromatée (ACC) ou le créosote furent abondamment utilisés, autant au niveau industriel que chez les particuliers. Plus particulièrement, les bois traités à l'ACC, fréquemment mis à profit dans la construction d'aires de jeux récréatives pour enfant, ont attiré l'attention des différentes instances décisionnelles de nombreux pays. En ce sens, le gouvernement du Canada, appuyé dans sa décision par des recherches sur la toxicité des bois traités à l'ACC, émettait en avril 2002 une note de réévaluation des produits du bois traité à l'ACC visant son élimination progressive. Devant cette conjoncture d'interdiction, plusieurs groupes de recherches concentrent leur effort vers une voie de traitement du bois plus verte, il s'agit du traitement par haute température ou thermotransformation. La thermotransformation du bois a lieu lorsque celui-ci est soumis à des températures avoisinant 200 °C pendant plusieurs heures. D existe diverses méthodes pour arriver à une thermotransformation du bois et celle qui fait l'objet d'une implantation tant au niveau industriel que dans la recherche au Saguenay est la technologie « Perdure ». Le procédé « Perdure » se distingue, en partie, des autres technologies par l'utilisation d'eau dans la phase de refroidissement. Cette eau est pulvérisée dans le four directement sur le bois et ruisselé pour ensuite se récupérer par un tuyau d'évacuation. Cette eau se charge en matériel organique et ce résidu est appelé lixiviat. Au niveau chimique, plusieurs réactions ont cours sur les constituants du bois lors de son traitement à haute température. De plus, les principaux polymères du bois, soient l'hémicellulose, la cellulose et la lignine subissent des modifications chimiques qui génèrent des produits de dégradation thermique. La récupération par l'eau de ces produits peut, elle aussi occasionner un effet sur l'identité chimique des constituants du lixiviat et les modifier suffisamment pour leur attribuer de nouvelles propriétés. Compte tenu de son caractère récent, il n'existe que très peu de littératures sur ce sujet précis de la composition chimique du lixiviat issus de la thermotransformation. Dans le cadre de ce travail, le lixiviat généré par la thermotransformation du pin gris (Pinus banksiana Lamb.) sera l'objet d'étude. L'analyse chimique sommaire du lixiviat nécessite une extraction des composés présents par extraction liquide-liquide. Les composés de faible polarité et ceux de polarité intermédiaire sont extraits respectivement avec de l'hexane et de l'acétate d'éthyle. Les rendements d'extraction atteignent 0,099 g par 500 ml de lixiviat pour l'hexane et 0,685 g par 500 ml de lixiviat pour l'acétate d'éthyle. L'analyse par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse révèle que les extraits du lixiviat de pin gris (Pinus banksiana Lamb.) se constituent principalement de composés phénoliques simples, de phénylpropanes, de furanes, de furanones, de pyranones, de lactones et de quelques terpènes. Les composés phénoliques et les phénylpropanes présents dans le lixiviat, tels que le guaiacol et le coniferaldehyde, originent de la partielle dégradation thermique de la lignine. Les furanes, furanones, pyranones et lactones proviennent quant à eux de l'hémicellulose et de la cellulose ayant subit une dislocation de leurs chaînes polymériques dû aux conditions extrêmes qui ont cours dans un four « Perdure ». Simultanément à ce phénomène, s'ajoute la possibilité de réactions de brunissement non-enzymatiques ou réactions de Maillard qui expliqueraient la présence de composés du genre furfural, maltol et lactones observés dans les extraits provenant du lixiviat. L'identification (confirmée par GC/MS) des composés présents dans les extraits du lixiviat atteint près de 90 % dans certains cas. L'évaluation du potentiel biopharmaceutique des composantes chimiques du lixiviat constitue la voie de valorisation retenue dans ce travail. Les tests effectués avec le lixiviat intégral et les extraits permettent de mettre en lumière un effet inhibiteur de la croissance cellulaire sur des lignées de type DLD-1 (cancer du colon humain) et A-549 (cancer du poumon humain) avec une prédominance pour les cellules de type DLD-1. Le fractionnement de l'extrait à l'acétate d'éthyle par chromatographie éclair à haute performance (High Performance Flash Chromatography ou HPFC) a permis d'identifier une molécule responsable de l'activité cancéreuse. Il s'agit du coniferaldehyde, un phénylpropane provenant de la dégradation thermique de la lignine qui atteint des valeurs d'IC5o de 66 uM sur les DLD-1. Il est important de mentionner qu'une activité anticancéreuse a été observée avec la phase aqueuse résiduelle de l'approche d'extraction. Le ou les composés responsables de cette bioactivité n'ont pas été identifiés dans le cadre de cette étude. Cette étude s'insère dans le cadre d'un vaste projet de recherche concernant l'implantation dans notre région (Saguenay Lac St-Jean) de la technologie de thermotransformation du bois nommée « Perdure » et son adaptation aux essences de la forêt boréale.

Certaines pessières à lichens de la forêt boréale commerciale ont déjà supporté des peuplements denses d'épinettes noires avant que des accidents de régénération n'en causent l'ouverture du couvert arborescent. La présente étude s'inscrit dans un vaste programme de recherche portant sur la remise en production des dénudés secs, dont les pessières à lichens. Cette étude a pour but de comparer des pessières à mousses et à lichens aménagées quant à leur solution de sol et de plants d'épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.). Quatre traitements de préparation de terrain effectués dans des plantations d'épinettes noire de trois ans à 200 km au nord du Lac St-Jean, Québec,-Canada ont été étudiés, soit 1) Scarifiage dans une pessière noire à mousses récemment récoltée, 2) Scarifiage dans une pessière à lichens, 3) Taupe dans une pessière à lichens, 4) pessière à lichens sans préparation de terrain. À la lumière des résultats obtenus, il s'est avéré que trois ans après plantation, les plants ont présenté des croissances en hauteur et en diamètre similaires dans les pessières à mousses et à lichens scarifiées. Toutefois, les plants d'épinette noire des traitements Taupe et sans traitement présentaient des réductions de croissance considérables. Leur feuillage présentait de très faibles concentrations en azote et en calcium. Néanmoins, la solution de sol des pessières à lichens aménagées et celle des pessières à mousses scarifiées présente une teneur similaire en nutriments. La végétation influence faiblement la teneur en nutriments dans la solution de sol, soit entre 20 et 30 %. Les mêmes espèces végétales influencent la solution de sol et ce, d'une façon différente dans les pessières à lichens que dans les pessières à mousses. Les traitements de préparations de terrain diminuent la végétation compétitive sans toutefois supprimer son influence résiduelle sur la solution de sol.