Technologies de différenciations d'essences (bois)

[invitee2927a7a]

Bonjour,

Je suis à la recherche de technologies existantes permettant de séparer différentes essences (avec ou sans contact) en scierie par exemple. Je m'intéresse aussi bien aux techniques de laboratoires qu'aux applications industrielles.
(exemple tomographe à rayon X ? spectro infrarouge ? Colorimètre ?)

Il doit y avoir de nombreux moyens, néanmoins je cherche ceux qui existent actuellement, et qui sont utilisés en labo ou en industrie.

En espérant que quelqu'un ai des info sur le sujet,

Cordialement,
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[doul11]

bonjour,

(exemple tomographe à rayon X ? spectro infrarouge ? Colorimètre ?)

je ne sais pas de telles technologies sont utilisés ?

la différenciations d'essences ce fait généralement en forêt par l'observation de l'écorce, des fruits, des feuilles ou aiguilles, du port, la traçabilité du lot de bois de la forêt a la scierie permet de connaître l'essence.

on peut aussi différencier les essences par observation du bois en coupe transversale, radiale et tangentielle, grâce a l'odeur, la couleur du coeur, la présence ou pas de canaux sécréteur, la couleur de l'aubier, forme des cernes, forme des rayons ligneux, ... mais tout ça est empirique.

[invitee2927a7a]

Forcément, j'oubli le contexte :

Il s'agit d'un projet de différenciation d'essences en ligne de production en scierie. Après écorcage et sciage, les essences sapin et épicéa sont difficiles à identifier, on parle de 40 à 200 pièces par minute, donc impossible à identifier par l'homme. Il faut des moyens automatisés.

[invite2313209787891133]

Bonjour

C'est peut être faisable en spectrométrie proche IR. Il faudrait que tu contacte la société Buchi : http://www.buchi.fr/Pour-nous-contac...ml?&no_cache=1

Il faudra prévoir une 50aine d'échantillons de chaque essence pour qu'ils puissent effectuer des essais.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee2927a7a]

Oui, c'est faisable en spectrométrie IR. Je ne veux pas d'essais. Il s'agit d'un synthèse bibliographique. Donc il me faut des méthodes déjà utilisées.

[invite2313209787891133]

Pas en spectro IR, mais proche IR, ce n'est pas la même chose.

Même si tu trouves des méthodes celles ci ne seront pas transposables, car ce type de spectro est très particulier; par exemple on peut doser le taux d'humidité dans un yahourt "fjord" en proche IR, mais si on dose celui d'un "perle de lait" avec la même méthode ça ne fonctionnera pas.

[invitee2927a7a]

"La spectrométrie en réflexion diffuse dans le proche infrarouge (SPIR) est une méthode sans contact qui consiste à mesurer le rayonnement réfléchi par l’échantillon. La méthode SPIR peut être utilisée pour prédire les caractéristiques qui dépendent étroitement de la constitution chimique du bois (Baillères et al., 2002).
Spécifiquement, la mesure de la teneur en eau du bois est basée sur le fait que les molécules d’eau absorbent la lumière infrarouge de façon sélective à 3 longueurs d’onde différentes : 2662, 2738 et 6270 nm (Healy, 2003)."
(source : Thèse R.Baettig, 2005)

Je ne saisi pas vraiment comment la mesure de l'humidité d'un fjord et celle d'un perle de lait peut être différente ? Le principe reste le même, et le composé de même nature ?

[invite50625854]

Avec le SPIR que tu cites effectivement ça doit être jouable de mesurer aussi la goutte de laid. Mais si c'est ce que je crois... c'est à dire mesure à tous les angles possibles du rayonnement diffusé, tu peux oublier les 1 secondes par échantillons de bois...

Après je connais pas les bois, mais j'imagine que c'est principalement de la cellulose, donc voir une différence spectroscopique me parait difficile. Après si on peut les différencier grâce à la teneur en eau "humidité" il y a des techniques très simple... J'imagine que la teneur peut varier entre deux espèces, juste après l'abattage.

Une technique de spectroscopie en micro-onde sur une raie de l'eau peut alors être très rapide et précise...
Hygroscope...

Désolé,

[invite2313209787891133]

"La spectrométrie en réflexion diffuse dans le proche infrarouge (SPIR) est une méthode sans contact qui consiste à mesurer le rayonnement réfléchi par l’échantillon. La méthode SPIR peut être utilisée pour prédire les caractéristiques qui dépendent étroitement de la constitution chimique du bois (Baillères et al., 2002).

Je ne saisi pas vraiment comment la mesure de l'humidité d'un fjord et celle d'un perle de lait peut être différente ? Le principe reste le même, et le composé de même nature ?

Parce qu'avec cette méthode c'est la calibration qui fait tout ; le moindre paramètre peut totalement changer le résultat de la mesure car en réalité on ne mesure pas une bande d'absorption, mais une harmonique d'une bande : L'absorbance est bien plus faible qu'en IR moyen, et surtout beaucoup moins sélective. Si un autre paramètre change (le taux d'un constituant quelconque dans un yaourt par exemple) l'absorbance à la longueur d'onde concernée peut changer aussi, et donc l'interprétation de la mesure.
Sur du bois l'état de surface va également avoir une importance primordiale, car on ajoute encore les réflexions diffuses aux contraintes.

Spécifiquement, la mesure de la teneur en eau du bois est basée sur le fait que les molécules d’eau absorbent la lumière infrarouge de façon sélective à 3 longueurs d’onde différentes : 2662, 2738 et 6270 nm (Healy, 2003)."
(source : Thèse R.Baettig, 2005)

Petite remarque pour chipoter ; 6270nm ce n'est plus du proche IR.

Après je connais pas les bois, mais j'imagine que c'est principalement de la cellulose, donc voir une différence spectroscopique me parait difficile. Après si on peut les différencier grâce à la teneur en eau "humidité" il y a des techniques très simple... J'imagine que la teneur peut varier entre deux espèces, juste après l'abattage.

Une technique de spectroscopie en micro-onde sur une raie de l'eau peut alors être très rapide et précise...
Hygroscope...

Désolé,

Le but n'est pas de mesurer la teneur en eau, mais en résines, c'est (à mon avis) la seule piste à explorer si on veux utiliser le PIR pour différencier ces 2 espèces. L'eau sera un paramètre variable qui risque de ne pas rendre cette méthode applicable, à voir donc...

[invitee2927a7a]

Effectivement, la teneur en eau ne permettra pas de différencier des essences. Mais un bois contient : 40-60% cellulose, 20-40% hémicellulose, 10-25% lignine. Mais surtout il contient des exctractibles (composés phénoliques, polyphénols, tanins, flavonoides, cires, graisses etc) dont la proportion varie selon les essences (jusque 15% voir plus pour les essences durables)

Je pensais surtout que la SPIR permettait d'obtenir un spectre qui pourrait être spécifique d'une essence. Ainsi, a chaque analyse SPIR on pourrait déterminer si il s'agit de telle ou telle essence grâce à une base de donnée...

Mais effectivement on parle plutôt d'un temps d'analyse en minutes qu'en secondes... Ca reste une piste.

Sinon je pensais au modèle CIELAB, qui consiste à "mesurer" la couleur selon 3 axes. Les machines actuelles permettent une mesure instantannée en "bippant" le matériaux et permettent de déterminer via logiciel des écarts de couleur DeltaE.
La question est : dans le cas de deux essences de couleur proche, les variation au sein d'une même essence se recouvrent-elles avec celles de la seconde essence ?

Enfin bref, je dérive, mon but est de rechercher les méthodes et matériel utilisés actuellement !

[invite2313209787891133]

Mais surtout il contient des exctractibles (composés phénoliques, polyphénols, tanins, flavonoides, cires, graisses etc) dont la proportion varie selon les essences (jusque 15% voir plus pour les essences durables)

Oui, c'est exactement ce que j'ai dis plus haut; la determination en PIR ne peux (je pense) se faire que sur les bandes spécifiques à ces résines.

Je pensais surtout que la SPIR permettait d'obtenir un spectre qui pourrait être spécifique d'une essence. Ainsi, a chaque analyse SPIR on pourrait déterminer si il s'agit de telle ou telle essence grâce à une base de donnée...

Les spectre en PIR ne sont pas vraiment exploitables, aussi on se place plutôt à des longueurs d'onde précises pour lesquelles on mesure la réponse.
Par ailleurs l'environnement industriel est difficilement compatible avec des systèmes à balayage de tout le spectre (la source, le prisme, le détecteur sont des éléments très sensibles); aussi on préfère utiliser des sources de type LED et des photodiodes qui ne travaillent qu'à une seule longueur d'onde, ce qui permet également de faire des systèmes de mesure bien plus économiques.

Mais effectivement on parle plutôt d'un temps d'analyse en minutes qu'en secondes... Ca reste une piste.

Non, une analyse en PIR prend quelques centièmes de secondes. Cette analyse ne sera pas capable de dire de quelle essence il s'agit, mais de faire un simple tri entre 2 ou 3 possibilités.

Sinon je pensais au modèle CIELAB, qui consiste à "mesurer" la couleur selon 3 axes. Les machines actuelles permettent une mesure instantannée en "bippant" le matériaux et permettent de déterminer via logiciel des écarts de couleur DeltaE.
La question est : dans le cas de deux essences de couleur proche, les variation au sein d'une même essence se recouvrent-elles avec celles de la seconde essence ?

Et le tri manuel, il s'effectue comment ?

[invitee2927a7a]

Ok merci pour ces info sur le PIR, j'y vois nettement plus clair !

Pour le tri manuel je vois pas ce que tu veux dire...

[invite2313209787891133]

Si tu devais trier 2 morceaux de bois "à la main", un étant de l'épicéa et l'autre du sapin comment ferais tu ?

[invitee2927a7a]

Mon sujet concerne le sapin et l'épicéa.... bien vu ???

A la main, l'épicéa et le sapin sont légèrement différents, les veinures du sapin apparaissent plus nettement, plus mat, et l'épicéa est légèrement jaunâtre (dans le cas ou il faut faire un tri rapide, "à l'oeil")

Sinon au microscope, la présence de canaux résinifères est spécifique de l'épicéa...

[invitee2927a7a]

Peut-être voulait tu me dire que le tri manuel se fait à l'aide du CIELAB ?

Dans ce cas il suffit d'automatiser ce système et hop ! le tour est joué ?

[invite2313209787891133]

Dans ce cas il est peut être possible de faire le tri par imagerie, en traçant le profil de la luminance des images pour comparaison (ou d'une couche RGB spécifique de l'image).
Pour faire ce type de contrôle on peut par exemple utiliser le module Ni Vision de Labview avec une camera standard.

[invitee2927a7a]

Ok super ! Merci pour tes réponses très enrichissantes