L'augmentation des réglementations environnementales, l'optimisation de la productivité industrielle, associées aux tendances du marché, pousse le secteur des couvre-planchers en bois prévernis à évoluer continuellement. Pour répondre à ces demandes, le développement de revêtements photopolymérisables à haute teneur en solides (ou 100 % solides) de faible brillance est très populaire. Les revêtements photopolymérisables sont très utilisés dans le secteur des couvre-planchers en bois prévernis du fait de leur polymérisation rapide, de leur très faible besoin en énergie et de leur faible impact environnemental. Bien que l'esthétique de la finition soit importante, le revêtement doit également garantir de bonnes propriétés mécaniques et physiques. Parmi les nombreuses stratégies disponibles pour diminuer la brillance, l'ajout de silice est la méthode la plus utilisée dans tous les revêtements mats confondus, mais reste une source de défis majeurs dans le cas des revêtements photopolymérisables 100 % solides. Ceci est dû au faible retrait pendant le processus de formation du film. Dans le cadre de ce projet, différentes stratégies ont été mises en place et étudiées pour diminuer la brillance des revêtements photopolymérisables 100 % solides tout en conservant de bonnes propriétés mécaniques. Dans un premier temps, pour augmenter la compatibilité entre le revêtement à base d'acrylate et la silice, la surface d'une silice micrométrique a été modifiée en deux étapes. La première étape a consisté à greffer du (3-aminopropyl) triéthoxysilane (APTES) pour introduire des groupes amino-réactifs à la surface. La seconde étape a consisté à greffer un monomère acrylate, le diacrylate de dipropylène glycol (DPGDA), via la réaction aza-Michael. L'efficacité de la silice-acrylate modifiée comme agent de matage a été démontrée dans cette étude. Par la suite, les revêtements photopolymérisables automatifiants se sont révélés des candidats prometteurs pour obtenir des surfaces de faible brillance sans agents de matage. L'étude d'un système hybride radicalaire/cationique à séparation de phases a démontré qu'il était possible de modifier la rugosité de surface en contrôlant la cinétique de réaction du système. Pour cela, l'impact de la concentration en photoamorceurs a été étudié afin de déterminer comment la cinétique de réaction influence les morphologies finales des systèmes hybrides. Finalement, ce système hybride initial a été modifié par l'ajout d'un monomère méthacrylate et l'étude de la miscibilité a été réalisé afin de sélectionner un système ternaire compatible avant l'irradiation ultraviolette (UV). Un copolymère réactif (poly(butyl acrylate-co-glycidyl méthacrylate)) a été ajouté pour manipuler le réseau de réticulation, les morphologies et propriétés du polymère. Dépendamment de la concentration en copolymère, les morphologies de surface obtenues pouvaient être lisse à très ondulée avec diverses variations d'amplitudes, menant à de faibles valeurs de brillance. L'impact du copolymère sur la formation des ondulations a été donc été étudié avec attention. La compréhension et le contrôle des systèmes hybrides constituent la nouveauté majeure de ce projet et peuvent aider à améliorer les formulations actuelles afin de préparer la prochaine génération de revêtements automatifiants. / The increase in environmental regulations and industrial productivity, combined with market trends, are driving the prefinished wood flooring industry to evolve continually. To meet this demand, the development of photopolymerizable low-gloss coatings is increasingly popular. Photopolymerizable coatings are very attractive in prefinished wood flooring industry due to its fast cure, very low energy requirements and low environmental impact. While the aesthetics of the finish are important, the coating must also ensure good mechanical and physical properties. Of the many strategies available to reduce gloss, the addition of silica is the most widely used matting technique in all types of coatings and remains a source of ongoing challenges in UV-curable coatings. This is due to the lack of significant shrinkage during the film formation process. In this project, various strategies were studied to decrease the gloss of photopolymerizable coatings. First, to improve the compatibility between the acrylate-based coating and the silica, the microsized silica surface was modified in two steps. The first step involved grafting of (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES) to introduce amino-reactive groups onto the surface. The second step consisted of grafting an acrylate monomer, dipropylene glycol diacrylate (DPGDA), via the aza-Michael reaction. The effectiveness of the modified silica-acrylate as a matting agent was demonstrated in this study. Subsequently, self-matting photopolymerizable coatings were found to be promising for low gloss surfaces applications without the use of matting agents. The study of a hybrid radical/cationic phase separated system showed that it was possible to obtain surface roughness by controlling the reaction kinetics of the system. To this end, the impact of photoinitiator concentration was studied to determine how reaction kinetics influence the final morphologies of the hybrid systems. Finally, this initial hybrid system was modified by the addition of a third methacrylate monomer and the miscibility study was performed to select a compatible ternary system before ultraviolet (UV) irradiation. Then a reactive copolymer, poly(butyl acrylate-co-glycidyl methacrylate), was added to manipulate the cross-linking network, polymer morphologies and properties. Depending on the copolymer concentration, the obtained surface morphologies could be smooth to very wrinkled with various amplitude variations, leading to low gloss values. The impact of the copolymer on the formation of the wrinkles was therefore studied by attention. The understanding and control of the hybrid systems are the major innovation of this project and can help to improve the current formulations for the next generation of self-matting coatings.

Dans le but d'augmenter l'utilisation du bois dans les bâtiments, il est important de repousser les limites de ses propriétés. Dans le secteur des produits du bois d'intérieur, la résistance mécanique de surface est le paramètre clé à optimiser. Concernant les couvre-planchers en bois, la résistance à l'abrasion et aux égratignures est indispensable, car ils subissent des agressions mécaniques à répétition. C'est le système de finition sans solvant à base d'acrylates photopolymérisables aux UV qui assure ce rôle de protection des couvre-planchers en bois. Malgré ses performances, l'apparition d'égratignures après une agression mécanique est inévitable. Une nouvelle approche est envisagée pour augmenter leur durée de vie, celle de conférer au système de finition la propriété d'autoréparation. Deux technologies sont étudiées au cours de cette thèse. La première est l'étude de nouvelles formulations d'acrylates contenant des liaisons hydrogène. Pour cela, des formulations de monomères et oligomères acrylates portant des groupements hydroxyles ont été développées. Pour répondre aux exigences de l'application aux couvre-planchers en bois, la dureté et le taux de polymérisation des revêtements ont été évalués, ainsi que leurs propriétés physico-chimiques. L'efficacité d'autoréparation a été évaluée sur différents types d'égratignures et plusieurs formulations prometteuses ont été développées. Elles combinent une autoréparation de plus de 90 %, une densité de réticulation élevée, et un stimulus thermique de réparation inférieur à 100 °C, grâce à des composants à faible encombrement stérique. La seconde est la synthèse de capsules contenant un agent autoréparateur. Plusieurs systèmes ont été expérimentés, tels que les capsules urée-aldéhyde, les capsules de polyuréthane sans isocyanate, et la synthèse d'isocyanates biosourcés afin d'en faire des capsules de polyuréthane biosourcé. Cependant, malgré des avancées importantes comme la synthèse d'un polyuréthane sans isocyanate, aucune capsule n'a été obtenue. / In order to increase the use of wood in buildings, it is important to push the limits of its properties. In the indoor wood products sector, surface mechanical resistance is the key parameter to optimize. Regarding wood flooring, abrasion and scratch resistance is essential because they are subject to repeated mechanical aggressions. It is the solvent-free finishing system based on UV photopolymerized acrylates that ensures this role of protecting wood flooring. Despite its performance, the appearance of scratches after mechanical aggression is unavoidable. A new approach is envisaged to increase their service life, giving to the finishing system the self-healing property. Two technologies are studied during this thesis. The first is the development of new acrylate formulations containing hydrogen bonds. For this, acrylate formulations have been developed with monomers and oligomers carrying hydroxyl groups. To meet the requirements of wood flooring application, the hardness and polymerization rate of the coatings were evaluated, as well as their physicochemical properties. Self-healing efficiency has been evaluated on different types of scratches and several promising formulations have been developed. They combine a self-healing of more than 90 %, a high cross-linking density, and a thermal repair stimulus of less than 100 °C, thanks to components with a small steric hindrance. The second is the synthesis of capsules containing a self-healing agent. Several systems have been tested, such as urea-aldehyde capsules, isocyanate-free polyurethane capsules, and the synthesis of bio-based isocyanates to make bio-based polyurethane capsules. However, despite important advances such as the synthesis of an isocyanate-free polyurethane, no capsule has been obtained.

Les revêtements de couvre-planchers en bois appliqués en surface afin d'améliorer la durabilité du bois sont soumis à de nombreuses sollicitations au cours de leur durée de vie en service. Parmi les différents types d'agressions (chimiques, mécaniques, environnementales) auxquelles un revêtement doit faire face, les agressions mécaniques sont les plus problématiques. Ces dernières peuvent créer des défauts en surface de la finition (rayures, indentations, usure) pouvant considérablement altérer l'aspect de la finition et réduire la durabilité du couvre-plancher. L'apparition de défauts en surface d'un système de finition peut indiquer une performance mécanique trop faible. L'objectif principal de ce projet est d'améliorer les propriétés mécaniques des revêtements polymérisables par rayonnement UV pour les couvre-planchers en bois à travers l'analyse et la compréhension de leurs comportements physico-chimiques. Deux axes de recherche ont été définis. Le premier traite de l'inhibition causée par l'oxygène, lors de la polymérisation radicalaire, impactant la surface des revêtements, et l'utilisation de nouveaux composés permettant de réduire cette action inhibitrice. Le second axe a pour objectif d'améliorer la résistance mécanique de systèmes de finitions multicouches et de mieux comprendre l'influence des propriétés apportées individuellement par les différentes couches. Dans le premier axe, une étude a été menée afin de caractériser les problématiques liées à l'inhibition de l'oxygène. Des analyses en microspectroscopie Raman ont permis d'étudier l'impact de l'inhibition par l'oxygène selon sa profondeur de diffusion. De nouveaux composés n'ayant jamais été utilisés pour la réduction de l'inhibition par l'oxygène ont été incorporés selon leurs fonctions chimiques et leur effet supposé lors de la polymérisation en présence d'oxygène. Leur capacité à réduire l'inhibition a été comparée à celle d'autres composés déjà décrits dans la littérature, mais utilisés selon d'autres conditions opératoires. En plus de comparer l'efficacité de ces composés lors de la polymérisation des formulations, leur impact sur la résistance mécanique de la finition a été considéré. L'action de l'oxygène étant limitée par sa diffusion au sein de la formulation, l'inhibition est généralement plus importante en surface des revêtements. Des essais d'abrasion de surface et de dureté pendule ont permis de compléter cette étude en comparant l'efficacité des composés. Le deuxième axe vise à approfondir la compréhension du comportement de finitions multicouches, lorsque soumis à des indentations ou des rayures. Dans un premier temps, la relation structure-propriété d'une finition a été analysée par la formulation de couples monomère-oligomère. Les propriétés physico-chimiques, telles que la température de transition vitreuse (Tg) et la densité de réticulation, des polymères seuls ont été déterminées par analyse mécanique dynamique (DMA). Dans un second temps, les formulations ont été appliquées en couche de surface. La dureté, la résistance à l'abrasion, la résistance à la rayure et la résistance à la friction de la couche de surface au sein d'un système de finition appliqué sur le bois ont été étudiées. Les résultats obtenus ont permis une meilleure compréhension du comportement de la couche de surface lors de sollicitations mécaniques. Une meilleure perception des paramètres influençant la performance mécanique de la couche de surface au sein d'un système de finition multicouche industriel a ainsi pu être acquise. Afin d'approfondir la compréhension du comportement d'un système de finition multicouche, l'influence des propriétés de la couche de scellant a, elle aussi, été étudiée. A nouveau, les propriétés physico-mécaniques des formulations réticulées individuellement ont été analysées par DMA. Par la suite, l'influence des propriétés du scellant sur la dureté et la résistance à la rayure d'une finition multicouche a pu être évaluée. Le rôle du scellant étant d'absorber et de diffuser une partie des forces subies par les couches de surface, l'influence de l'épaisseur du scellant a également été étudiée. De plus, l'influence des scellants sur le profil des rayures à la surface des systèmes de finition, a été observée par profilométrie de surface. Une corrélation entre l'épaisseur totale de scellant appliquée et la profondeur moyenne des rayures a pu être établie. L'influence des propriétés des différentes formulations appliquées sur la résistance aux rayures a pu aussi être étudiée. À l'épaisseur maximale appliquée, les produits ayant un réseau plus dense résistent mieux aux rayures en présentant une plus petite profondeur de pénétration. / Coatings for wood flooring, applied on the wood surface to enhance its durability, undergo numerous mechanical stresses during their lifetime. Among the various damages (chemical, mechanical, environmental) that coatings have to resist to, mechanical damages are the most problematic. Mechanical damages can generate failures at the surface of the finish (scratches, indentations, wear) that can significantly affect the finish aspect and reduce the flooring's durability. The formation of surface failures may indicate insufficient mechanical properties. The main objective of this work is to enhance the mechanical properties of UV-curable coatings for wood flooring and to better understand their physicochemical behavior. Two research axes were defined. The first one concerns the oxygen inhibition of the UV-curable acrylate polymerization that affects the coating surface and the use of several new compounds able to reduce oxygen inhibition. The main objective of the second axis was to improve the mechanical performances of multilayered finishing system and to was used to distinguish the impact of inhibition caused by oxygen according to the depth of oxygen diffusion. Products never used to reduce the oxygen inhibition were added to formulations, according to their chemical nature and their supposed effect on oxygen inhibition. Their efficiency was then compared to the efficiency of several compounds, already described in the literature, but under different experimental conditions. In addition to the comparison of the compounds' efficiency during the formulations polymerization, their effect on the mechanical properties of the coating was considered. As the influence of oxygen is limited by its diffusion in the formulation, the inhibition is generally higher at the coatings surface. Abrasion tests and pendulum hardness helped to complete the study and give a broader discernment of the compounds' efficiency. The main purpose of the second axis was to deepen the comprehension of multilayered finish systems behavior when submitted to mechanical loads. First, the structure-property relationship of finishing systems was analyzed by formulating monomer-oligomer couples applied as topcoats. Physico-chemical properties, such as glass transition temperature (Tg) and crosslinking density (CLD), were measured by dynamic mechanical analysis (DMA). Secondly, topcoat hardness, abrasion, scratch and friction resistances were determined. These results enabled a better understanding of the topcoat behavior when exposed to various mechanical loads. A better perception of the parameters influencing the topcoat mechanical. In order to investigate further the finishing system mechanical behavior, the influence of the basecoat properties was evaluated. Once again, the physico-chemical properties of the formulations were analyzed separately by DMA. Then, the influence of the basecoat properties on hardness and scratch resistance of a multilayered finish was determined. As the role of the basecoat is to absorb and diffuse partly the mechanical loads endured by surface layers, the impact of basecoat thickness was also investigated. Moreover, the effect of the basecoats on the scratch profile was examined by surface profilometry. A correlation between the basecoat thickness and the mean depth of scratches was obtained. The influence of the various formulation properties on the scratch resistance was also demonstrated. At the maximal thickness applied, basecoat having a denser polymeric network withstand better scratches as they showed a lower mean scratch depth.

Le développement de produits du bois transformés ou à valeur ajoutée se présente comme une opportunité importante de tirer profit des ressources naturelles canadiennes et du savoir-faire de l'industrie de transformation des produits du bois. L'utilisation optimale de la ressource forestière en des produits transformés est une avenue s'inscrivant dans le concept de produits du bois à valeur ajoutée. Les lames de plancher d'ingénierie sont un exemple de cette situation. Le produit se compose d'une planchette de surface de grande qualité, d'un substrat et occasionnellement d'une couche de contrebalancement. Pour un composant de bois de 4/4 d'épaisseur destiné à la fabrication de lames de plancher traditionnelles en bois massif, 4 ou 5 planchettes de surface destinées à la fabrication d'autant de lames de plancher d'ingénierie seront produites. De plus, l'usage des bois de faible qualité comme substrat est possible et c'est l'approche qui a été favorisée dans ce travail. Le produit se démarque sur les marchés européen et américain. En 2002 aux États-Unis, ce sont 58 % des revêtements de sol en bois qui étaient des lames de plancher d'ingénierie. En Europe, en 2001, 73 % des revêtements de plancher en bois étaient des planchers d'ingénierie. Ces situations sont issues d'un contexte de croissance du produit depuis les 10 dernières années. Ce projet avait pour objectif général d'augmenter et de préciser la connaissance sur le comportement et les performances des planchers d'ingénierie fabriqués à base de matériaux canadiens et mis en service dans les conditions atmosphériques nord-américaines afin d'améliorer le design de ces planchers. Plus spécifiquement, ce projet avait pour objectifs : de développer des prototypes à base de matériaux canadiens et documenter leur comportement, d'établir les critères de performance des lames de planchers d'ingénierie, d'établir un modèle mécanique du comportement des parquets d'ingénierie et de définir les paramètres de design responsables de la bonne performance des parquets d'ingénierie à l'aide de différentes modélisations et de validations expérimentales. Dans un premier temps, des prototypes ont été réalisés et testés en chambres climatisées. À cette étape du projet, l'acquisition de connaissances sur le sujet était prioritaire. Incidemment, un critère de performance fut établi de même qu'une méthodologie pour faire la comparaison de la performance de différentes constructions de lames de plancher d'ingénierie. Le matériau utilisé comme substrat a eu un impact important sur la performance observée. L'utilisation d'une couche de contrebalancement a aussi eu un impact notable. Dans un second temps, l'approche de modélisation par la méthode des éléments finis fut utilisée pour obtenir des prédictions du comportement des lames de plancher d'ingénierie précédemment évaluées en laboratoire. Ainsi, certains paramètres moins bien documentés ont été modulés afin d'observer leur impact sur le modèle. Ensuite, les résultats expérimentaux de la construction faite de 4 mm d'épaisseur de couche de surface en érable à sucre, de 8 mm d'épaisseur de substrat en bouleau blanc et de 2 mm d'épaisseur de couche de contrebalancement en bouleau jaune ont été reproduits avec succès. Enfin, le modèle fut utilisé pour une étude de la géométrie et des espèces utilisées dans le substrat. Il est apparu que la nature du substrat est importante. Plus les propriétés mécaniques du matériau augmentent, moins importante est la déformation de tirant à c?ur, le principal critère de performance. L'épaisseur du substrat est apparue également comme un levier important afin de contrôler la déformation dans les lames de plancher d'ingénierie.

Les revêtements à haute teneur en solide cuits aux ultraviolets sont présentement utilisés par la très grande majorité des industries produisant des couvre-planchers en bois pré-vernis. Leurs propriétés mécaniques exceptionnelles, de même que leur vitesse de cuisson nettement plus élevée que celle des autres types de revêtements, expliquent leur grande popularité. Or, il est possible d’obtenir des propriétés mécaniques, entre autres, encore plus impressionnantes par l’addition de différents renforts. Dans ce projet, des oxydes métalliques nanométriques (oxyde d’aluminium et oxyde de zirconium) de même que des argiles modifiées avec des groupements organiques ont été ajoutés à une formulation acrylate typique de l’industrie des revêtements de couvre- planchers en bois. Les nanoparticules ont été ajoutées et dispersées dans cette formulation à l’aide de différents appareils de dispersion : mélangeur haute vitesse, moulin à billes (bead mill), moulin à balles (ball mill) et moulin trois rouleaux (three roll mill). Suite à la préparation des revêtements nanocomposites, la taille des particules dans la matrice polymère a été étudiée à l’aide de différents appareils. Pour les oxydes métalliques, la diffusion dynamique de la lumière a été utilisée. Pour ce qui est argiles, la diffraction des rayons X aux petits angles a quant à elle été employée. Dans les deux cas, nous avons eu recours à la microscopie électronique à transmission afin de supporter ces données. Quelques essais supplémentaires tels des mesures de stabilité et de viscosité sont aussi venus supporter les résultats obtenus. L’addition de nanoparticules affecte généralement la cuisson des revêtements UV. La spectroscopie infrarouge en temps réel (RT-FTIR) de même que la photo-calorimétrie (photo-DSC) ont été employées afin d’étudier les changements apportés à la cuisson suite à l’addition de nanoparticules. Finalement, les propriétés optiques (brillance, voile, couleur et clarté optique) et mécaniques (dureté, résistance à l’abrasion, résistance à l’égratignure, résistance à l’impact et à l’impact inverse) des différentes formulations ont été étudiées. Pour les formulations préparées à base d’argile, une analyse de variance (ANOVA) a été réalisée afin de vérifier si la concentration de l’argile de même que la façon dont celle-ci a été ajoutée à la formulation de base affectent les propriétés finales des revêtements. / Radiation curable coatings are presently the standard in the wood flooring industry. Their great properties paired with their fast curing explain why they are now the most used coatings for prefinished wood flooring. Although important improvements can still be brought to these coatings. During the last years, nanoparticles have gained increasing interest in the thermoplastic industry. It could lead to similar results for the thermoset materials. In this project, metal oxides (alumina and zirconia) and clay nanoparticles were added in a typical UV acrylate formulation for wood flooring. This formulation was chosen mostly for its wear resistance, low yellowing and fast curing. Nanoparticles were added in the acrylate formulation by different techniques (high speed mixing, ball milling, bead milling and three roll milling). Then, particle size characterization was performed. Different techniques were employed according to the nanoparticles studied (metal oxides or clay). Microscopic experiments were also performed with an aim of supporting these results. Then, nanoparticles and coupling agents addition effects on curing (speed and percentage of curing) were studied by photo-calorimetry (photo-DSC) and real-time infrared spectroscopy (RT-FTIR). Mechanical properties (hardness, adhesion, scratch resistance, wear resistance, direct and reverse impact resistance) were evaluated. Optical properties (color, gloss, haze and optical clarity) were also assessed. For clay-based coatings, an analysis of variance (ANOVA) was performed in order to determine if clay loading and clay dispersion affect the mechanical and optical properties.

Thèse en cotutelle, doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés : Université Laval, Québec, Canada Philosophiæ doctor (Ph. D.) et E Cen Lille Villeneuve d'Ascq, France / Le bois est un matériau composite naturel utilisé, entre autres, dans la finition d'intérieur comme couvre-plancher. Il est apprécié pour son aspect, sa disponibilité et son faible impact environnemental. Cependant, son usage est limité au Canada dans les bâtiments non résidentiels, notamment à cause des risques de propagation des flammes. L'ignifugation du bois regroupe tous les traitements qui lui sont appliqués pour le rendre moins combustible. Les approches traditionnelles d'ignifugation du bois, l'imprégnation et les revêtements, sont consommatrices de matière d'origine fossile et nécessitent parfois l'utilisation de procédés complexes. Afin de réduire l'impact environnemental des traitements, des approches par traitement de surface ont été proposées pour les textiles et ont démontré des résultats très prometteurs. Ces traitements visent à concentrer l'action d'ignifugation à la surface exposée au feu afin de limiter la consommation de matière ainsi que l'impact du traitement sur le matériau et sur l'environnement. Dans le cadre de ce projet, deux traitements de surface ont été étudiés. Tout d'abord, une nouvelle méthode de dépôt de complexes polyélectrolytes a été développée en utilisant l'imprégnation en surface à pression réduite. Les complexes polyélectrolytes ont été lyophilisés dans un premier temps afin d'étudier leurs propriétés. Cette approche nous a permis de mettre en avant l'impact du ratio entre deux polyélectrolytes sur la stabilité thermique du complexe, qui a impacté la performance au feu du bouleau jaune traité (Betula alleghaniensis, Britt). Un faible gain de masse a été identifié comme un facteur limitant la performance au feu et plusieurs approches ont été étudiées pour augmenter celui-ci. La surface du bois a ainsi été activée par délignification et l'ajout d'agents de mouillage dans la solution a augmenté sa mouillabilité. D'autre part, des nanoparticules ont été ajoutées à la formulation, mais les performances n'ont pas été améliorées, les nanoparticules modifiant le mode d'action des complexes polyélectrolytes. En ce qui concerne la seconde approche, le traitement de surface par dépôt plasma jet atmosphérique a été étudié. Plusieurs précurseurs ont été déposés sur de l'érable à sucre (Acer saccharum, Marsh.) et sur de l'érable à sucre préalablement traité avec un primaire d'adhésion photopolymérisé. Cette comparaison a mis en avant l'importance de la préparation de la surface de dépôt sur la performance au feu obtenue. Lorsque les échantillons sont préparés avec un primaire d'adhésion photopolymérisé, un dépôt homogène est obtenu par plasma et ce dernier présente un effet de synergie en ce qui concerne le comportement au feu. / Wood is a natural composite material used in interior finishing as flooring. It is appreciated for its appearance, availability, and low environmental impact. However, its use is limited in non-residential construction because of the risk of fire propagation. Fireproofing of wood considers all treatments applied to wood to make it less combustible. Traditional approaches to fireproof wood, such as impregnation, are fossil fuel, energy, and time consuming. Surface treatment approaches have been proposed for textiles and have shown very promising results limiting the amount of used chemicals and thus its impact on the environment. Indeed, surface treatments aim at concentrating the fireproofing action on the surface exposed to the fire. In this project, two surface treatments were studied. First, a new method for the deposition of polyelectrolyte complexes was developed using surface impregnation at reduced pressure. The performance of a polyelectrolyte deposit was studied on the freeze-dried polyelectrolyte complexes. This approach allowed us to highlight the effect of the ratio between two polyelectrolytes on the fire performance of yellow birch (Betula alleghaniensis, Britt). Mass gain was identified as a limiting factor to improve the fire performance and several approaches were studied to increase it either by activating the wood surface by delignification or by increasing the wettability of the solution by adding wetting agents. Nanoparticles have also been added to the formulation, but no improvement of the fire performance was noticed. As a second approach, surface treatment by atmospheric jet plasma deposition has been studied. Several precursors were deposited on sugar maple (Acer saccharum, Marsh.) virgin or pretreated with a photopolymerized primer. This comparison highlighted the importance of the preparation method of the substrate in fire performance. Better performance was obtained on samples pretreated with a light-cured primer since in that case a homogenous deposit was obtained and could act as a fire protective barrier.