Sujet « chaud » : suivi du gain de température des billes pour améliorer l’écorçage

FPInnovations
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L’industrie des produits du bois cherche depuis des années à optimiser ses activités d’écorçage. En raison de l’accroissement des vitesses de production, chaque écorceuse traite des volumes de billes plus grands avec peu de supervision ou d’intervention de l’opérateur.

On perd donc systématiquement de la valeur lors de la première étape de production. Comme le nombre de tiges tuées par le dendroctone ou endommagées par le feu augmente, les usines ont un défi de plus à relever : traiter un grand nombre de billes sèches mêlées aux billes vertes. La fragilité des billes sèches les rend plus sujettes aux bris et aux dommages dans les conditions normales d’écorçage, et encore plus pendant l’hiver. Des recherches et essais récents de FPInnovations ont montré qu’on peut réduire les bris des billes sèches en hiver en diminuant la pression du couteau du second anneau des écorceuses à deux anneaux.

Nous avons discuté avec Zarin Pirouz, chercheuse principale, Fabrication avancée de produits du bois, de FPInnovations, pour en savoir plus sur les résultats de ces essais.

Quels problèmes rencontrent les manufacturiers de produits du bois?

ZP : Comme le nombre de tiges tuées par le dendroctone ou endommagées par le feu augmente, les usines traitent beaucoup de billes sèches mêlées aux billes vertes, ce qui est un problème, car leurs caractéristiques et leur robustesse sont différentes.

Les scieries et les usines de panneaux OSB savent qu’il est difficile de retirer l’écorce des billes sèches. En hiver, quand les billes sont gelées, il faut absolument une pression élevée dans les couteaux pour retirer l’écorce des billes vertes. Alors que les billes vertes gelées peuvent tolérer ces pressions élevées, les billes sèches ne le peuvent pas en raison de leur fragilité. La pression élevée des couteaux peut facilement les endommager et les briser. Comme les usines de pâte dépendent des copeaux exempts d’écorce des scieries, ces dernières doivent souvent recourir à une pression élevée pour retirer un maximum d’écorce au détriment des billes sèches qui peuvent être endommagées.

L’industrie cherche depuis longtemps à optimiser les opérations d’écorçage, mais comme les billes sèches et vertes exigent des pressions différentes, il faut impérativement identifier les billes sèches avant ou pendant l’opération.

Que révèlent les derniers essais et recherches?

ZP : Les recherches et les essais les plus récents de FPInnovations montrent que bien qu’une pression relativement élevée au second anneau soit nécessaire pour retirer l’écorce des billes vertes gelées, la réduire pour les billes sèches est très efficace pour atténuer les dommages.

Nos recherches ont montré que la force d’adhésion bois-écorce est influencée par la teneur en humidité de la couche de cambium. La force d’adhésion de l’écorce augmente considérablement à mesure que les billes sèchent jusqu’à une teneur en humidité entre 40 % et 20 %. Cela signifie que l’écorce persiste plus longtemps à la surface des billes sèches et accumule de la chaleur lorsqu’elle est exposée à la friction élevée de l’écorceuse. Nous exploitons ce phénomène et utilisons le gain de température de la bille après le premier anneau d’une écorceuse à deux anneaux pour détecter une grande partie (>70 %) des billes sèches. L’essai a montré qu’on peut le faire à temps pour réduire la pression du second anneau, ce qui évite un excès de bris.

Les résultats de ce projet indiquent que plus de 70 % des billes sèches ont été détectées et que très peu (<10 %) de billes vertes ont été faussement identifiées. La solution fait aussi appel à une approche analytique, qui fournit un seuil ajustable pour limiter les faux positifs, de façon à protéger les billes vertes.

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Au cours du projet, nous avons constaté que la signature thermique des billes pouvait servir à détecter certains problèmes de rendement de l’écorçage. Ce type de suivi du rendement étend les avantages du projet au-delà de la détection des billes sèches et peut s’appliquer aux usines de panneaux OSB et aux scieries équipées d’écorceuses à un ou deux anneaux.

Cette intéressante nouvelle solution basée sur la température, peu coûteuse, est de plus relativement simple à mettre en œuvre.

Quelles sont les prochaines étapes?

ZP : Nous allons recueillir des données à long terme pour évaluer cette nouvelle méthode en fonction des variations saisonnières. Nous allons aussi fermer la boucle de contrôle et transférer les prévisions par type de billes aux ordinateurs qui contrôlent les écorceuses pour améliorer l’opération. Par ailleurs, nous avons rassemblé des images des billes écorcées que nous trions pour établir des systèmes de classification automatisés à base d’intelligence artificielle, comme outils de contrôle de la qualité qui aideront le personnel à maintenir le rendement des écorceuses et la qualité des billes.

Entretemps, la version actuelle du système peut servir à réaliser des essais de suivi dans les usines qui souhaitent améliorer leur rendement ou leurs pratiques en matière d’écorçage.

Un rapport sur cette recherche sera bientôt disponible dans la bibliothèque de recherche[DB1]  réservée aux membres de FPInnovations.

Pour plus d’information sur ce projet, veuillez communiquer avec Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser., chercheuse principale, Fabrication avancée de produits du bois, FPInnovations.


Source: FPInnovations