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Couleurs tendance grâce aux composés naturels du bois

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La demande en bois de couleur gris-argenté, d’aspect délavé, tanné par le soleil ne fait qu’augmenter. La tendance est aussi à des tons de gris plus intenses ou à des tons très sombres tels que pour le soi-disant  « chêne des marais ». Pour une équipe de recherche de la Haute école spécialisée bernoise BFH et ses partenaires économiques, ces tendances permettent un champ de recherche idéal, en lien direct avec le marché.

Une méthode de coloration à base d'ingrédients naturels de bois a été développée par l’équipe de recherche de l'Institut BFH Matériaux et technologie du bois, en collaboration avec la société Roser Furnier SA (Birsfelden / Bâle) et le fabricant de placage Mehling & Wiesmann Sarl (DE). La réaction du placage à cette coloration naturelle engendre une couleur non uniforme, qui laisse visibles les contrastes naturels de couleur ainsi que les veines du bois, ce qui représente un énorme avantage par rapport aux placages colorés artificiellement.

Les tons gris sont à la mode

Des couleurs sombres sont généralement demandées en design d'intérieur pour les planchers et, de plus en plus, pour des panneaux muraux et des meubles. Seules quelques essences de bois présentent des couleurs naturelles très sombres. Ces essences ne sont habituellement pas indigènes d’Europe centrale ou d’Amérique du Nord. Seuls des troncs de chêne stockés depuis longtemps dans les tourbières représentent une exception. Ces  troncs, nommés « chênes des marais », se trouvent dans les sédiments des rivières et dans les marais. Leur couleur sombre, une sorte de gris-noir, est causée par l'absorption d'ions fer et par la réaction des tanins du bois pendant leur séjour en terre de quelques centaines d’années dans un environnement pauvre en oxygène.

Ces troncs de chêne sont extrêmement rares et chers, car ils ne sont découverts la plupart du temps qu’au hasard de travaux remuant de grands volumes de terre, comme par exemple pour l'exploitation de gisements de tourbe ou de gravier.

Les tons gris plus pâles qui rappellent le bois naturel, gris argent, lessivé par les intempéries, sont aussi tendance. La demande du marché va vers des types de surfaces à l’aspect rustique et naturel. Ainsi, les surfaces présentant des fissures, des écarts de croissance et des nœuds sont appréciées. Or, pour produire de telles surfaces en bois, il n’y avait jusqu’à présent aucun procédé de production fiable et  rapide.

La coloration se règle précisément par le biais de paramètres de processus pertinents (par ex. température, pH, temps de traitement). Les colorants ne produisent aucune émission.

Palette de couleurs avec des composés naturels du bois

La réaction de complexation des ions métalliques, par exemple les ions fer, avec les composés phénoliques du bois (tanins) dans les fibres du bois est connue depuis longtemps pour engendrer un complexe chélaté, une décoloration longtemps indésirable et qui diminuait la valeur du produit. Ce complexe chélaté est une encre au gallo-tannate de fer, appelée aussi « encre ferrique » qui engendre une coloration bleu-noir dans les fibres du bois. L'idée de base du nouveau processus de coloration est donc de reproduire cette réaction pour l’appliquer sur toute la surface des placages et des lames de parquets. En contrôlant les conditions de la réaction et la disponibilité des partenaires réactionnels, il est possible de générer les nuances souhaitées entre gris clair et gris foncé sur les surfaces de bois brutes.

Traitement par solutions d'imprégnation

Le nouveau processus utilise les installations déjà présentes en production de placage (cuves de cuisson, séchoirs à bande) Les composés chimiques nécessaires à la colorations (ions métalliques complexés et composés phénoliques) sont impregnés dans les fibres de bois lors de bains d'immersion et provoquent une coloration grise. Les espèces de bois riches en tanins, comme le chêne, possèdent déjà suffisamment de composés phénoliques. Pour les espèces de bois pauvres en tanin, comme le hêtre ou l’érable, les composés phénoliques doivent être introduits dans le bois. Le procédé permet ainsi le traitement de toutes les espèces de bois, même celles qui sont pauvres en tanin. Il est possible d’obtenir le niveau de gris désiré partout dans le bois en adaptant spécifiquement les paramètres du procédé, tels que la température, la concentration d’ions métal et la concentration des composés phénoliques de la solution d'imprégnation. Outre l’application pour les placages, le projet de recherche, qui continue jusqu’à fin 2017, prévoit également un transfert du procédé de teinture dans la production de lames de parquet de couleur homogène.

Peaufinage en gris argenté - avec un caractère naturel

Entretemps, la couleur claire et « fraîche », « gris argenté », a été réussie par le contrôle du processus. D’autre part, pour les essences de bois à haute teneur en tanin, comme le chêne, le processus bénéficie d’un autre effet positif du matériau naturel bois: suite à la croissance de l’arbre, les composés bois impliqués comme partenaires réactionnels ne sont pas répartis de manière homogène dans les fibres, ils sont entreposés dans le tronc selon leur fonction de protection biologique. Il en résulte que le processus de colorisation va rendre visibles ces variations de concentration et accentuer le caractère naturel en surface du bois. En parallèle, les partenaires économiques ont mis en œuvre le procédé pour les placages décoratifs en bois indigènes tels que le hêtre et le charme, qui n’étaient plus demandés. En particulier, les troncs de qualité inférieure, qui n’étaient plus utilisés car présentant des différences de croissance dans les fibres de bois, peuvent maintenant être traités comme un produit attractif, de haute valeur ajoutée pour les meubles et pour la décoration intérieure. La variation irrégulière des pigments de couleur gris-noir sur la surface du bois permet d’engendrer un soi-disant «effet carbone» applicable à de nouveaux modèles.

Opportunités pour le secteur

Au cours des dernières années, le marché du placage en Europe centrale a subi des changements majeurs et les capacités de production ont été réduites de façon importante. Il ne reste que quelques producteurs de placage tranché. Le développement et la mise en œuvre de nouveaux processus de coloration est l'occasion pour le secteur de se démarquer avec ces nouveaux produits de type USP  (Unique  Selling  Proposition), ceci grâce à une longueur technologique d’avance et à la rapidité du travail de développement.

De plus, ces procédés de valorisation représentent une opportunité pour les placages en bois véritable, dès lors que la croissance naturelle du bois est délibérément utilisée et commercialisée dans les nouvelles tendances en design.

Les espèces pauvres en tanin ou de couleur légère (comme le hêtre) peuvent aussi devenir plus sombres grâce à un procédé à plusieurs étapes.
Avec ses partenaires économiques, l’équipe de recherche développe le processus d’ajustement de la colorisation à partir de composés naturels du bois.