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Extraction de tanins de l’écorce de résineux indigènes

 

Dans la fabrication de produits dérivés du bois sans formaldéhyde, il est possible d'utiliser des tanins pour la composition de colles. Les panneaux ainsi produits jouent un rôle important dans la fabrication de meubles. Nous avons élaboré pour la première fois une méthode qui permet d'utiliser de manière rentable les tanins issus de l'écorce de résineux indigènes.

Description du projet (projet de recherche terminé)

L’objectif du projet consistait à mettre au point un procédé adapté à l'extraction de tanins des résineux indigènes et pouvant être intégré aux processus existants dans les scieries et l'industrie de transformation du bois. De plus, les chercheurs ont formulé des colles sans formaldéhyde sur la base des tanins extraits et étudié les propriétés physiques et mécaniques des dérivés du bois ainsi fabriqués.

Contexte

Les tanins constituent une composante des systèmes de colles lors de la fabrication de produits dérivés du bois. Jusqu'à présent, les tanins commercialisés provenaient du bois ou de l’écorce d’essences tropicales ou sub-tropicales telles que le quebracho (schinopsis balansae) ou le mimosa (acacia mearnsii).

A ce jour, l’écorce des résineux européens n'a pas servi à l’extraction commerciale du tanin, bien que des expériences en laboratoire aient cependant montré que certains tanins, notamment ceux extraits de l’écorce d’épicéa (picea abies), se prêtaient à la fabrication de systèmes de colles.

Objectif

Nous voulions mettre au point un procédé d'extraction à l'eau chaude produisant des tanins de résineux indigènes et pouvant être intégré aux processus existants dans les scieries et l'industrie de transformation du bois. A cet effet, il fallait analyser l'influence exercée par chacun des paramètres d'extraction sur la structure chimique et sur les propriétés des tanins extraits. De plus, nous avons formulé des colles sans formaldéhyde sur la base des tanins extraits et analysé les propriétés physiques et mécaniques des dérivés du bois ainsi fabriqués. Outre les aspects chimiques et techniques, nous voulions évaluer en Suisse la rentabilité du processus d’extraction mis au point.

Application

L'utilisation de tanins permet d'améliorer considérablement la valorisation des écorces indigènes et d'amorcer une véritable utilisation en cascade. Les systèmes de colles sans formaldéhyde donnent lieu par ailleurs à une meilleure commercialisation des matériaux durables en bois.

Dans nos installations d'essai, nous avons pu élaborer avec succès des panneaux de fibres et de particules à partir de colles contenant des écorces d'épicéa. Le prochain défi consiste à les produire à l'échelle industrielle.

Résultats

Les compositions adhésives combinant des extraits d'écorce d'épicéa ont des propriétés de résistance légèrement moins élevées que celles produites essentiellement sur la base des tanins de mimosa. Cela s'explique principalement par la dilution d'hydrates de carbone dans les extraits et lefaible taux de réticulation des tanins de l'écorce d'épicéa.

Les extraits de sapin, épicéa, pin, mélèze et pin d'Orégon ne contiennent pas les mêmes proportions de tanins, de monomères phénoliques, de monosaccharides et de pectines, mais contiennent tous une part significative d'hydrates de carbone. Les tanins des arbres sous nos latitudes diffèrent nettement de ceux des essences tropicales.

Il faut savoir que le rendement en tanins est plus élevé si les écorces d'épicéa sont stockées à l'air libre. L'extraction à l'eau froide suivie d'une extraction à l'eau chaude permet également un meilleur rendement.

Titre original

Der angestrebte Extraktionsprozess und die weitere Verwendung der Tannine in Klebstoffsystemen zur Holzwerkstoffherstellung sollen die Wertschöpfung der Rinde massgeblich verbessern und eine echte Kaskadennutzung ermöglichen. Der Einsatz der Tannine in formaldehydfreien Klebstoffsystemen würde zudem ihre Vermarktung im Bereich der zunehmend nachgefragten, besonders emissionsarmen Holzwerkstoffe ermöglichen.

Responsables du projet

  • Dr. Frédéric Pichelin, Architektur, Holz und Bau, Berner Fachhochschule, Biel
  • Dr. Ingo Mayer, Architektur, Holz und Bau, Berner Fachhochschule, Biel
  • Dr. Ivana Kroslakova, Institut für Chemie und biologische Chemie, Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Wädenswil
  • Dr. Hans Vettiger, Institut für Entrepreneurship, Universität Liechtenstein, Vaduz

 

 

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 Contact

Dr. Frédéric Pichelin Architektur, Holz und Bau Berner Fachhochschule Solothurnstrasse 102 2504 Biel +41 32 344 03 42 frederic.pichelin@bfh.ch