Caractérisation et prédiction des propriétés chimiques et de la masse volumique du bois de l'érable à sucre par spectroscopie infra-rouge proche

Ben Slim, Youssef (2023). Caractérisation et prédiction des propriétés chimiques et de la masse volumique du bois de l'érable à sucre par spectroscopie infra-rouge proche. (Mémoire de maîtrise). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1532

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Résumé

L’érable à sucre (Acer saccharum) est l'une des principales composantes de la forêt feuillue du sud-est du Canada. Il est généralement admis que les arbres peu vigoureux ont une faible croissance ainsi qu’une proportion de carie et de coloration plus importante. Cette augmentation de la proportion de coloration chez le bois de l’érable à sucre induit une baisse de sa valeur marchande et entraine une variation importante de ses propriétés.

Les variations intra-arbres, intra-sites et inter-sites des attributs de la qualité du bois de l’érable à sucre ainsi que l'impact de la présence de la carie sur ses caractéristiques physiques et chimiques ont été étudiées. Plusieurs sites écologiques où cette essence est suffisamment abondante au Québec ont été échantillonnés. Deux types d'échantillonnage ont été réalisés : (i) un échantillonnage non destructif dans huit sites à raison de 240 carottes prélevé à hauteur de poitrine (1,3) et (ii) un échantillonnage destructif dans deux sites à raison de neuf arbres par site. Des travaux de caractérisation multi-échelles de la qualité du bois de l’érable à sucre ont été réalisés à l'aide de différents outils, notamment le densitomètre à rayons X, des analyses de la composition chimique du bois par des méthodes conventionnelles et de sa chimie de surface par la spectroscopie infrarouge proche.

Les études de densitomètre à rayons X et d'analyse par le logiciel de traitement d’images (ImageJ) de bois ont permis d'établir les profils des variations de la masse volumique des cernes et de déterminer les proportions de bois d’aubier, de duramen, et de carie. Les résultats ont montré une grande variation des proportions du type de bois entre les arbres et que la masse volumique moyenne du bois d’érable à sucre diminue avec l’apparition de la carie spécifiquement dans un état avancé. L’analyse des propriétés chimiques a montré que le bois de l’érable à sucre est très riche en celluloses (46,6%) et en hémicelluloses (30,5%). La présence de la carie blanche se manifeste par une diminution importante de la teneur en lignine. Les résultats ont été utilisés pour construire les modèles de prédictions des composantes chimiques en utilisant la spectroscopie infrarouge proche (NIR).

Les résultats obtenus lors de notre étude permettent de prédire la composition chimique dans un arbre et par la suite une détection de la présence ou pas de la pourriture pour cette population. Cela va permettre aux forestiers de cibler les meilleurs arbres pour la récolte.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Mémoire de maîtrise)
Directeur de mémoire/thèse:	Koubaa, Ahmed
Mots-clés libres:	Érable à sucre, spectroscopie infrarouge proche, propriétés physico-chimiques de bois, chimie de surface, carie et coloration du bois, modèles de prédictions
Divisions:	Génie > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt:	06 févr. 2024 15:56
Dernière modification:	06 févr. 2024 15:56
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1532

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