Transformations des fibres cellulosiques et ligneuses ?

[illusionoflogic]

Bonjour à tous,

J'espère être au bon endroit pour cette question ?

Quelles sont les procédés/techniques de rigidification "plastique" (définitives) des fibres incluant la cellulose et la lignine, fraîchement coupée ? Comme l'osier, par séchage lent ? Mais est-ce que ça ne va pas pourrir à la longue ? Et un traitement genre saupoudrage de chaux vive (est-ce que ça ne va pas détériorer la structure végétale ? ou une réaction de lyse ? Le but serait double : enlever/sécher "rapidement" tout en durcissant ! Genre les planches "formées" pour les barques en bois (c'est un exemple ! Mal choisi d'ailleurs, puisqu'il faut les formées sous vapeur surchauffée ou eau bouillante (un truc dans le genre ...) ; donc longtemps après la coupe et le débitage des tronçons etc ...).

Je me demande si la chaux vive (en retirant l'eau, "momifie" la plante ; donc permet un bon facteur de conservation) est suffisante ? Ou faudra-t-il ajouter un vernis à bois ? Ce n'est pas un Pb en soi, mais si on peut s'en passer ?
Comment conserver une certaine "résistance" aux contraintes (sans être trop importantes) comme si la plante était encore "vigoureuse" ?

Merci,
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[ecolami]

Bonjour,
Le bois sec contient encore 15% d'eau et si on l'étuve pour retirer cette eau il absorbera de nouveau cette eau quelques temps aprés l'étuvage.
La chaux vive n'aura pas l'effet que tu cherche.
Le chauffage a une température contrôlée (température de ramollissement) peut modifier durablement la matière. Les réactions qui sont en jeu sont des déshydratations avec formation de ponts éther. Elles ne pourraient se faire qu'en milieu anhydre donc pas de chauffage à la vapeur d'eau. Toutefois l'influence de ces modifications est limitée.
Quand on veut vraiment transformer le bois ou la cellulose il faut employer une imprégnation suivie d'une réaction chimique: sans réaction chimique on se trouve avec des solutions genre bois imprégné de goudron, de solutions minérales de conservation qui ne modifient pas la résistance mecanique, juste la résistance aux intempéries.
On peut imprégner le bois de résines thermodurcissable donc qui doivent être durcies par chauffage, on peut aussi l'imprégner de monomère furfural qui durci par chauffage et qui se lie aux composants du bois (furfurylation)
Il existe aussi l'Acétylation qui consiste a imprégner d'anhydride acétique le bois pour l'acétyler: la cellulose sera alors totalement acétylée (la lignine aussi mais elle n'a pas autant de sites disponibles. Ce procédé, complexe et employant un produit lacrymogène et générant de l'acide acétique ne peut être fait qu'en usine. Le bois est alors beaucoup durci, rendu hydrophobe et imputrescible, comme cette réaction ne relie pas entre elles les chaines de polymère (cellulose) elle diminue un peu sa résistance mécanique.

[illusionoflogic]

Bonjour ecolami,

Le bois sec contient encore 15% d'eau et si on l'étuve pour retirer cette eau il absorbera de nouveau cette eau quelques temps aprés l'étuvage.

ça doit être très variable quand même, non ? en fonction de l'espèce considérée ?^(***)

La chaux vive n'aura pas l'effet que tu cherche.

Disons que je pensais à un procédé aux long court ... saupoudrer superficiellement, laisser agir, recommencer, ... mais oui, il manque une réaction ou "vernis" ! J'envisage juste un process disons pas gourmands et pas interférant (sur l'environnement), et assez durable ...

Le chauffage a une température contrôlée (température de ramollissement) peut modifier durablement la matière. Les réactions qui sont en jeu sont des déshydratations avec formation de ponts éther. Elles ne pourraient se faire qu'en milieu anhydre donc pas de chauffage à la vapeur d'eau. Toutefois l'influence de ces modifications est limitée.

Alors, je pensais à un genre de "rouir" comme pour faire les cordages des caravelles, sauf que c'est une séparation fibre cellulose et ligneuse (cette dernière étant la structure rigide que j'aimerai garder !) ... enfin un process dans le genre (la durée du traitement n'est pas un Pb, mais avec des mélanges de molécules prises brutes ou avec une réaction simple pour préparer les réactifs ...)

Quand on veut vraiment transformer le bois ou la cellulose il faut employer une imprégnation suivie d'une réaction chimique: sans réaction chimique on se trouve avec des solutions genre bois imprégné de goudron, de solutions minérales de conservation qui ne modifient pas la résistance mecanique, juste la résistance aux intempéries.

Si je te suis ? On pourrait appliquer un genre de goudron, minéralisé ; un mélange bi ou tri composants ? Genre les anciens poteaux électriques recouverts de goudrons !

On peut imprégner le bois de résines thermodurcissable donc qui doivent être durcies par chauffage, on peut aussi l'imprégner de monomère furfural qui durci par chauffage et qui se lie aux composants du bois (furfurylation)
Il existe aussi l'Acétylation qui consiste a imprégner d'anhydride acétique le bois pour l'acétyler: la cellulose sera alors totalement acétylée (la lignine aussi mais elle n'a pas autant de sites disponibles. Ce procédé, complexe et employant un produit lacrymogène et générant de l'acide acétique ne peut être fait qu'en usine. Le bois est alors beaucoup durci, rendu hydrophobe et imputrescible, comme cette réaction ne relie pas entre elles les chaines de polymère (cellulose) elle diminue un peu sa résistance mécanique.

Alors, ça revient à transformer la cellulose en acétate de cellulose ... comme les filtres de clops ! Ou en laque de nitrocellulose (genre balle de ping pong ?) ... le furfural

C-C
\O/

peut être fabriqué avec du compost "de bois", si je dis pas de bêtises (ça m'a l'air intéressant) ? et avec un mélange d'éthanol, méthanol ... ou/et d'acétone comme solvant cellulosique ; en prétraitement ? Et si je prends du vinaigre de débouchage (haut degré) évier ? (le rendement, je m'en fous, donc l'esterification sans anhydride ou chlorure d'acyle, c'est pas grave si on peut faire sans être à 100 % de rendement, et même en éliminant l'eau petit à petit) ; un vernis de mégots usagés dissout dans l'acétone (ça pourrait le faire ...) ou s'il existe des huiles essentielles pouvant se lier "aux bois" ??? Ou encore de l'amidon, dextrose, dextrine, des sucres à polymériser sur "le bois" ...

Comme tu le vois, je ne sais pas trop comment commencer ; mais je suis prêt à tester (pas de soucis) ; en tout cas merci de t'intéresser et pour ta réponse bien complète

^(***) : Si, tu veux savoir pour mes 2 premières questions n'hésites pas, c'est je pense la base du Pb ! Parce que c'est pas tout à fait "du bois" ...

[ecolami]

Bonsoir,
Effectivement tu devrais mieux préciser la nature de ce que tu veux transformer afin qu'on puisse répondre plus précisément.
Quand j'ai parlé d'Anhydride Acétique il ne faut pas croire que l'on puisse employer autre chose à la place. Une remarque importante: quand on fait réagir ce produit sur le bois il se forme simultanément de l'acide acétique ( qui doit être récupéré ou détruit) et un acétate de cellulose insoluble dans les solvants. Donc la matière plastique Acétate de Cellulose (qui sert a faire des fibres ou des poignées de tournevis ou des supports de film) a dû subir un traitement pour la rendre soluble et donc façonnable voir la page wikipedia dédiée. Dans le cas du bois les choses se compliquent et donc on commence toujours par séparer la cellulose de la lignine: cela est l'affaire des usines de pate a papier. C'est de l'industrie lourde et les procédés ne sont pas à la portée des amateurs.
Le rouissage ne concerne pas le bois mais les plantes comme le lin ou le chanvre (ou l'ortie) il permet de séparer la cellulose en digérant en quelques sorte tout ce qui était autour.
Quand le bois pourri il peut être attaqué suivant les cas par des champignons qui mangent la cellulose ou la lignine. Comme seule la cellulose est fibreuse on peut avoir un idée en observant le bois sur le type d'attaque.
Si tu veux savoir comment est obtenu le furfural regarde wikipédia. C'est un liquide qui a une odeur assez forte genre fougère et qui brunit vite à l'air. Il a une forte tendance a polymériser en une sorte de résine brune.

[A voir en vidéo sur Futura]

[illusionoflogic]

Bonsoir ecolami,

Quand j'ai parlé d'Anhydride Acétique il ne faut pas croire que l'on puisse employer autre chose à la place. Une remarque importante: quand on fait réagir ce produit sur le bois il se forme simultanément de l'acide acétique ( qui doit être récupéré ou détruit) et un acétate de cellulose insoluble dans les solvants (1). Donc la matière plastique Acétate de Cellulose (qui sert a faire des fibres ou des poignées de tournevis ou des supports de film) a dû subir un traitement pour la rendre soluble et donc façonnable voir la page wikipedia dédiée(2). Dans le cas du bois les choses se compliquent et donc on commence toujours par séparer la cellulose de la lignine: cela est l'affaire des usines de pate a papier. C'est de l'industrie lourde et les procédés ne sont pas à la portée des amateurs.(3)
Le rouissage ne concerne pas le bois mais les plantes comme le lin ou le chanvre (ou l'ortie) il permet de séparer la cellulose en digérant en quelques sorte tout ce qui était autour.(4)
Quand le bois pourri il peut être attaqué suivant les cas par des champignons qui mangent la cellulose ou la lignine. Comme seule la cellulose est fibreuse on peut avoir un idée en observant le bois sur le type d'attaque.(5)
Si tu veux savoir comment est obtenu le furfural regarde wikipédia. C'est un liquide qui a une odeur assez forte genre fougère et qui brunit vite à l'air. Il a une forte tendance a polymériser en une sorte de résine brune.(6)

(1) : D'accord, ça je savais, mais une piqûre de remember c'est toujours ça de pris !

(2) : Ok, je vais chercher un peu là dessus, sait-on jamais ? Mais disons que subitement, je me suis intéressé aux gisements de mégots usagés (vue que c'est pas chers, et a toujours les propriétés de l'acétate de cellulose, pour être dissout, dans un solvant bon marché, ... en plus, avec la nicotine résiduelle, ça serait pour vernir (en qqle sorte ) et préviendrait des attaques de nuisibles, genre pesticides non volatils et non dispersifs, je pense aux néonicotinoïdes, d'ailleurs le "jus de tabac froid" est un répulsifs&insecticides ; ... et peut être même que cette couleur ambrée serait esthétique )

(3) : Je suis pas stupide ; et c'est justement pour ça que je demande, pour pas faire comme eux, mais avec du "diy" (démmerde imaginative Yncurable)

(4) : Justement, une plante c'est aussi un arbre, un arbuste, de l'herbe, trèfle, du chanvre, et des herbes hautes et autres arbustes, ronces ... Au sens où je l'entends, donc pas exclusif à l'arbre, mais disons que j'ai peut être mal aiguillé !

(5) : On y vient ... mais quitte à conserver la résistance naturelle vivante, sans trop dénaturer, alors je préfère éviter cela. (sauf gain de poids sur le rapport la masse sèche/masse vive)

(6) : ça tombe à pique, comme un "genre d'ambre" ?, j'ai lu qu'il s'agissait d'hydrolyse acide (en fait je teste aussi là dessus ) à partir de sucre pentacyclique et distillation, (l'espèze de molécule que je voulais représenter était le furfurane, donc ... mais c'est raté ) ; genre les stéroïdes et autres Principe Actif concentré pourrait être utilisés ... a priori ? Si je prends de la quercétine, alliine ou allicine ou autres flavonoïdes (puisque tu parlais de lacrymo ) et que j'hydrolyse ? Enfin je veux dire, dois-je en priorité choisir des sucres avec pentacycles nombreux, si je veux obtenir un max de furfural ? Parce que wiki n'est pas bavard là dessus ... épis de maïs, pailles ... de la maïzana ???
En tout cas je suis très tenté, les polymères d'origine végétales ... (et même le furfurane est un bon combustible d'après ce que j'ai lu,m'enfin, le but serait de séquestrer de la biomasse, en imputrescible) ...

Effectivement tu devrais mieux préciser la nature de ce que tu veux transformer afin qu'on puisse répondre plus précisément.

Bon bon, je suppose que je dois le dire ; c'est le bambou (on peut dire que c'est un genre de tronc miniature creux avec une quizaine de feuilles ... d'où extraire le furfural, d'où les problèmes que je rencontre à expliquer les (4) et (5) ...) ; on peut en faire des appeaux, des flûtes mais aussi ... des échafaudages (utilisés notamment en Chine, si je dis pas de conneries) car c'est très résistants, souples et versatils et suffisamment grands, poussent vite et sans entretien, et il ne doit pas contenir beaucoup d'eau (en principe) ... une "herbe haute" en qqle sorte !

Voilà, merci à toi.

PS : si tu penses que ça a de l'avenir ? Tu peux me contacter par MP ...

[ecolami]

Bonsoir,
Je ne vois pas ce que tu veux faire de plus sur le Bambou: il est naturellement trés solide, il résiste bien.. Voudrais-tu le rendre "éternel"? Mais au prix ou il est ça ne se justifie pas. Les asiatiques arrivent a le travailler en lamellé-collé pour faire des planches de toutes les dimensions. Cette technique qui demande une imprégnation (partielle??) de colle et ensuite son durcissement produit quelque chose de trés solide, sans doute mal biodégradable.
Le furfural est obtenu a partir de rafles de maïs traitées dans des conditions bien précises. Sinon au lieu de l'obtenir on se retrouve avec la version polymérisée qui n'a, alors, aucun intérêt. Je ne connais pas les détails de cette fabrication.
Les mégots de cigarettes AVEC filtre en Acétate de Cellulose représentent un gisement trop dispersé. Il est vrai que la nicotine n'est pas seulement toxique pour l'homme mais elle l'est aussi pour les insectes. A tel point qu'on trouve de la nicotine parmi les phytosanitaires (emploi en serre par fumigation: on verse ça sur des pierres chauffées et si la personne n'a pas mis de masque c'est dommage pour elle...) Le goudron déposé sur les filtres (cancérigène notoire) associé a un reliquat (assez insignifiant!) de nicotine peut exercer une action biocide. LA nicotine pure est un liquide a odeur forte, désagréable et s'évaporant lentement, elle est toxique aussi par la voie cutanée qu'elle traverse facilement.
Au paragraphe 6 tu mélange tout. Ce sont des sucres pentose et non pentacyclique. La quercétine, les flavonoïdes, les stéroïdes et l'allicine tout ça est hors sujet. L'amidon est composé de glucose polymérisé et c'est un hexose: il ne convient pas
Tu ne peux pas dire " Je remplace l'Anhydride Acétique Lacrymogène par un autre produit lacrymogène!"
On ne fabrique pas de carburant via le furfural: ce serait sans doute possible mais surement pas en l'employant tel quel : imagine ça dans un moteur ça tendance a faire de la résine .
Tu écris en tout petit que tu veux séquestrer de la biomasse en imputrescible les fabricants de poteaux en bois ont diverses méthodes pour y arriver (plus ou moins) tu peux t'en inspirer. Par contre l'imprégnation du bambou est peut-être plus difficile.
En imprégnant le bois de silicate de sodium on arrive peut-être a recréer du bois fossilisé, autant dire que c'est la solution pour le piègeage (du carbone) de la biomasse. Cela rend le bois ignifugé.

[illusionoflogic]

Je ferai une réponse un peu + détaillée mais je met ceci : http://forums.futura-sciences.com/co...cellulose.html

Car ça peut servir.