Un matériau durable et stable sans apport chimique

Développé à l’échelle industrielle depuis une vingtaine d’années, le traitement thermique valorise les bois locaux les plus répandus en améliorant leur résistance à la biodégradation et leur stabilité dimensionnelle. Encore confidentiel, il devrait s’imposer comme alternative respectueuse de l’environnement en bardages, terrasses, ou brise-soleil, évitant le recours aux procédés d’imprégnation habituels ou aux importations de bois tropicaux.

Les découvertes comportent bien souvent leur part d’intuition et de hasard. Dans le cas du bois traité par haute température, ce sont des recherches menées à la suite de la première crise pétrolière, sur le thermotraitement de la biomasse qui mettent en lumière les qualités physico-chimiques du bois après pyrolyse. Dans les années 80, abandonnant une approche énergétique, que ne justifie plus un cours du pétrole redevenu acceptable, l’école nationale supérieure des Mines de Saint-Étienne (42) se lance sur l’étude du matériau thermotraité en tant que tel et met au point le premier procédé français de traitement thermique. Breveté en 1985 sous l’appellation de « rétification », celui-ci est alors développé à l’échelle industrielle. En Europe, d’autres procédés voient également le jour. C’est le cas du traitement Plato, élaboré en Hollande par la société pétrolière Shell, de la technologie Perdure d’origine française cédée aux Québécois, ou encore du procédé finnois ThermoWood, qui arrive en tête des volumes de bois traités, et plus récemment en France, du Bois modifié thermiquement (BMT) utilisant le procédé finlandais. D’autres technologies s’apparentant davantage à l’oléothermie, comme le procédé allemand OHT de Menz Holz, explorent par ailleurs l’utilisation d’huiles végétales chaudes sous pression. Peu remarqué à ses débuts, le bois thermotraité suscite depuis quelques années un intérêt grandissant, lié à la montée des préoccupations environnementales et sanitaires. Son développement s’inscrit, en effet, dans une démarche globale destinée à valoriser les essences européennes courantes telles que le pin maritime, le peuplier, le frêne, le hêtre, ou l’épicéa, en leur permettant de rivaliser en durabilité avec les bois d’importation sans aucun apport chimique, dans nombre d’applications extérieures.

Un traitement destiné aux bois locaux

Pratiqué à des températures comprises entre 150 et 250 °C, le traitement thermique du bois provoque une transformation irréversible du matériau, tant au niveau de sa structure que de sa composition, se caractérisant notamment par la destruction d’une partie des sucres contenus, les hémicelluloses, et par une modification des chaînes moléculaires de lignine. Au terme de cette pyrolyse ménagée, se situant à mi-chemin entre un séchage traditionnel et une carbonisation, le bois prend une teinte homogène tirant sur le marron caramélisé et perd de son caractère hydrophile, ce qui le conduira si besoin, à être associé avec des colles plus hydrophobes, telles que les résines phénoliques. Le matériau thermotraité acquiert également une meilleure stabilité dimensionnelle, ainsi qu’une résistance accrue face aux attaques biologiques provenant des champignons et des insectes. L’évolution est telle que des bois moyennement ou faiblement durables comme le pin maritime, le peuplier, le frêne, le hêtre, ou l’épicéa, qui ne peuvent être naturellement mis en œuvre en extérieur sans traitement chimique, sont en mesure après traitement par haute température de satisfaire aux exigences de la classe de risque 3, voire de la classe 4 selon les procédés et les essences retenus. Rappelons que la classe de risque 3 correspond à une utilisation extérieure du bois, sans contact avec le sol, mais exposée à une alternance d’humidité et de sécheresse, comme dans le cas d’un bardage. Tandis que la classe 4 vise des ouvrages extérieurs en contact direct avec le sol et très exposés aux variations climatiques, telles les terrasses.

Mais l’exposition à de hautes températures a aussi sa part d’inconvénient, puisqu’elle altère les propriétés mécaniques du matériau, notamment sa résilience et sa résistance à la flexion. On obtient un matériau plus rigide qu’avant, avec un comportement plus cassant qui rappelle celui d’un verre ou d’un acier trempé. Si cet aspect a tendance à écarter les utilisations structurelles du matériau, il est nuancé par la plupart des fabricants. Pour Christophe Leglize, directeur de Retiwood : « Le bois rétifié, qui permet d’atteindre les classes de risques 3 et 4, n’a pas vocation à être utilisé comme un bois de structure, lequel est généralement à l’abri des intempéries et ne requiert, en effet, que la classe 2 ».

Une montée en température sous contrôle

Pour donner au bois des propriétés optimales, tout l’art du traitement va consister à jouer sur des paramètres, tels que la qualité du bois de départ, la température maximale ou la durée d’exposition. L’opération se déroule dans un four dédié, au sein duquel est réalisée une atmosphère inerte, exempte d’oxygène, afin de limiter le risque de combustion. L’air peut ainsi être remplacé par de l’azote, associé aux gaz incondensables en cours de traitement, ce qui est le cas de la rétification, ou saturé en vapeur d’eau comme dans les technologies ThermoWood et Plato. Si les conditions opératoires diffèrent selon les procédés, la montée en température se fait pour tous de manière progressive, en intégrant des paliers de stabilisation. Utilisé essentiellement sur des bois du nord (pin sylvestre, pin blanc ou sapin), le procédé ThermoWood dispose ainsi d’un cycle de trente-six heures qui se décompose en trois étapes : la première, d’une durée de seize à dix-huit heures, consiste à élever la T° à une valeur comprise entre 100 et 130 °C,[…]