Chapitre 3 :
Présentation du matériel
expérimental et des résultats obtenus :
Cas des isothermes de sorption
Les isothermes de sorption sont largement
abordées dans la littérature. Plusieurs études
s'intéressent sur les isothermes de sorption des produits agro
alimentaires, mais moins d'études sont faites sur le bois, encore moins
sur les bois tropicaux. Quelques chercheurs estiment que les isothermes de
sorption du bois sont identiques, alors que d'autres montrent que l'origine et
l'histoire des échantillons de bois influencent cette grandeur. Dans sa
thèse de Doctorat, Simo Tagne Merlin [5] montre que les isothermes de
désorption des bois d'ayous et d'ébène sont très
différentes. Une modélisation est faite en utilisant les
modèles de Chung Pfost et de Henderson respectivement sur les bois
d'ayous et les bois d'ébène. Plus tard, M.Simo Tagne et al. [6]
montrent que les modèles de Dent et de GAB sont adaptés pour
mieux décrire les isothermes de désorption sur toute la plage des
humidités relatives. Les valeurs expérimentales étaient
obtenues par la méthode dynamique, faisant intervenir les solutions
salines saturées. La détermination des isothermes de
désorption est très importante dans le cadre du séchage.
Mais, pour avoir une idée nette de la stabilité du bois lors de
son usage, il est très important de déterminer les isothermes
d'adsorption et de désorption, car lors de son usage, le bois est
souvent exposé aux variations des conditions de son environnement,
surtout lorsqu'il se trouve à l'extérieur. Ainsi, une essence de
bois qui présente une forte hystérésis de sorption
(différence entre les isothermes de sorption et de désorption)
sera plus conseillé d'être utilisé dans la menuiserie
intérieure, car à l'intérieur, les variations de saisons
sont souvent moins marquées, surtout lorsque le local est bien
isolé.
Dans ce chapitre, il est question d'obtenir les isothermes de
sorption (désorption et adsorption) et de déduire leurs
hystérésis en utilisant un matériel issu des nouvelles
technologies appelé DVS (dynamic vapor sorption), photos 9 ci-dessous.
Le fonctionnement de l'appareil est proche du dispositif de la balance à
suspension magnétique, appareil utilisé dans la thèse de
Bhouri Naoufel [7]. Les lecteurs y sont d'ailleurs invités pour mieux
comprendre.
3.1/Matériel utilisé
 
Photos 9 : DVS utilisé pour déterminer les
isothermes de sorption
Cet appareil utilise les fibres de bois qui sont
placées sur une micro balance. Les conditions expérimentales
sont imposées à partir d'un programme informatique dont
l'interface est facilement compréhensible. Nous n'avons pas
imposé une masse initiale de fibre de chaque type de bois. Pour le bois
de fraké, nous avons utilisé une masse initiale de 10mg, pour le
bois d'ayous 21,5mg a été utilisée. Les masses initiales
de 18,5mg et de 21,5mg ont été utilisées respectivement
pour le bois de lotofa et le bois de sapelli. Les températures de
20°C et de 40°C sont utilisées ici afin d'étudier les
influences de la température avec une incertitude absolue de
0,02°C. La capacité totale des microbalances est de 1g avec une
précision de 1  . L'incertitude absolue sur l'humidité relative est de 0,5%. Les
figures 17 et 18 ci-dessous présentent les évolutions temporelles
de la masse et de l'humidité relative respectivement du bois de
fraké à 40°C et du bois d'ayous à 20°C. Cet
appareil est utilisé dans la thèse de Bhouri Naoufel [7] pour
déterminer les isothermes de sorption des matériaux textiles.
Figure 17 : variations temporelles de la masse du
Fraké et de l'HR de l'air à 40°C
Figure 18 : variations temporelles de la masse de l'ayous
et de l'HR de l'air à 20°C
Les figures 17 et 18 montrent que le processus commence par
l'adsorption, la masse augmentant avec le temps, l'humidité relative
aussi jusqu'à la valeur de 90%, ensuite suit la désorption.
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