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Personne :
Pépin, Simon

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Nom de famille

Pépin

Prénom

Simon

Affiliation

Université Laval. Département des sciences du bois et de la forêt

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ncf13673647

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Résultats de recherche

Voici les éléments 1 - 3 sur 3
  • PublicationAccès libre
    Protection du bois par barrière pénétrante : stratégie multifonctionnelle
    (2020) Pépin, Simon; Landry, Véronic; Blanchet, Pierre
    Le bois est un matériau de construction hors du commun; solide, léger et esthétique, il permet la construction de bâtiments sécuritaires et accueillants. De plus, en tant qu’important puit de carbone, il est un excellent outil pour combattre l’accumulation de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Étant de nature biologique et hygroscopique, il est cependant sujet à être dégradé par divers agents biotiques et abiotiques. Parmi ceux-ci, les changements de dimensions, suite à l’adsorption et la désorption d’eau, et la biodégradation limitent beaucoup son usage à l’extérieur des bâtiments. Fort heureusement, la dégradation peut être limitée de plusieurs façons, comme en adoptant des pratiques de construction qui réduisent l’exposition du bois aux sources de dégradation et en utilisant différents traitements. Cette thèse, divisée en trois axes, s’est dédiée au développement d’une barrière pénétrante, un traitement du bois permettant à la fois son imprégnation et son revêtement. Le premier axe s’est concentré sur le développement de la partie pénétrante du traitement et ses performances pratiques. Dans le second axe, la partie pénétrante a été caractérisée de manière plus descriptive pour assurer une protection durable. Finalement, lors du troisième axe, des résines acryliques ont été ajoutées au traitement en guise de partie barrière. Le premier axe a permis de développer une partie pénétrante inspirée du traitement Tru-Core® de la compagnie américaine Kop-Coat et d’évaluer son efficacité sur le pin blanc (Pinus strobus L.) et l’épinette blanche (Piceaglauca (Moench) Voss). Celle-ci utilise des oxydes d’amines tertiaires pour permettre l’imprégnation du bois par diffusion, évitant les procédés classiques nécessitant des cycles de vide et de haute pression. Les oxydes d’amines permettent la solubilisation de fongicides organiques et leur transport dans le bois, améliorant la résistance à la biodégradation du bois traité. Ils réduisent également les changements de dimensions provoqués par les fluctuations d’humidité relative. Le traitement a permis une inhibition presque complète de la dégradation du champignon à pourriture brune Rhodonia placenta, alors que les échantillons témoins ont perdu plus de 22% de leur masse initiale. Des essais de stabilité dimensionnelle ont montré une réduction de 29% des changements de dimensions chez le pin blanc et de 24% dans le cas de l’épinette. Ces résultats se situent loin de ce qui est obtenu par d’autres traitements, comme l’acétylation, qui peuvent atteindre jusqu’à 70%. Ces traitements son tcependant accompagnés de besoins en équipements beaucoup plus sophistiqués, de coûts et de consommations énergiques supérieurs, et d’un gain de masse de plus de 20% du bois traité. Dans le cas de la barrière pénétrante, le gain masse s’est limité à 1-2%. Lors du deuxième axe, des aspects plus techniques et descriptifs du traitement ont été évalués. Bien qu’ils n’affectent pas directement ses performances, ces aspects sont des indicateurs du niveau de protection du traitement. Des essais de profondeur de pénétration, à partir d’une teinture indigo, ont indiqué que les fongicides ne pénètrent que de deux millimètres dans le bois, et seulement longitudinalement. L’indigo a été sélectionnée pour sa structure chimique et sa masse moléculaire, qui sont celles qui se rapprochaient le plus des fongicides utilisés parmi toutes les teintures disponibles. Pour leur part, les oxydes d’amines ont imprégné le bois plus profondément et dans toutes les directions principales. Les fongicides imprégnés ont été quantifiés par chromatographie liquide, indiquant une concentration supérieure à celle suggérée par les normes en matière de protection du bois (minimum 0.040 kg/m3). Même après deux semaines de lessivage par immersion, la concentration des fongicides représentait encore entre 50% et 200% des recommandations des normes, selon l’espèce et le traitement utilisé. Il est donc raisonnable de s’attendre à ce que la protection antifongique reste efficace sur une longue durée. Lors du troisième axe, des résines acryliques commerciales ont été ajoutées à la formulation développée en guise de partie barrière. Plusieurs propriétés des revêtements ont été évaluées, avant et après vieillissement artificiel, en portant une attention particulière sur l’influence de la partie pénétrante sur celles-ci. L’adhérence du revêtement a sensiblement diminué en présence de la partie barrière, tel qu’évalué par des tests d’arrachement. En effet, une rupture à l’interface bois-revêtement était parfois observée à des valeurs inférieures à 2 MPa. La perméabilité à l’eau liquide a environ doublé, mais celle à l’humidité relative n’a pas été affectée. La pénétration de la teinture indigo a légèrement diminué en présence de la résine acrylique, résultat de la viscosité plus élevée des solutions de traitement.
  • PublicationAccès libre
    Trends in chemical wood surface improvements and modifications : a review of the last five years
    (MDPI, 2021-12-09) Pépin, Simon; Blanchet, Pierre
    Increasing the use of wood in buildings is regarded by many as a key solution to tackle climate change. For this reason, a lot of research is carried out to develop new and innovative wood surface improvements and make wood more appealing through features such as increased durability, fire-retardancy, superhydrophobicity, and self-healing. However, in order to have a positive impact on the society, these surface improvements must be applied in real buildings. In this review, the last five years of research in the domain of wood surface improvements and modifications is first presented by sorting the latest innovations into different trends. Afterward, these trends are correlated to specifications representing different normative, ecologic and economic factors which must be considered when expecting to introduce a wood treatment to the market. With this review, the authors hope to help researchers to take into consideration the different factors influencing whether new innovations can leave the research laboratory or not, and thereby facilitate the introduction of new wood surface treatments in the society.
  • PublicationRestreint
    Vapor barrier membranes based on polylactic acid and cellulose microfibers for the building envelope application
    (Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2023-06-30) Dadras, Masoud; Blanchet, Pierre; Hussain, Atif; Pépin, Simon
    This study aims to develop fully bio-based barrier membranes from polylactic acid (PLA) and cellulose microfibers (CMF) to control the transmission of water vapor through the building envelope. To improve the dispersibility of CMF in the PLA matrix, lactic acid (LA) monomer or oligomer was grafted onto the surface of CMF by a simple esterification reaction. Based on the morphological analysis, the LA-modified CMF (CMF-LA) showed excellent dispersion in the PLA matrix due to the improved interfacial adhesion between modified fibers and PLA. The results of thermal analyses indicated that the glass transmission temperature and thermal decomposition temperatures of materials enhanced after the addition of bio-fillers. According to the tensile test results, the PLA-based composites incorporated with the different content of CMF-LA (1–20 wt%) and dicumyl peroxide (PLALCD composites) showed higher values of tensile strength and Young’s modulus compared to the neat PLA. Moreover, the PLALCD composites displayed superior vapor barrier properties than the PLA/untreated CMF composites, and there was no significant decrement in the barrier performance of PLALCD composites when the CMF-LA content was up to 15 wt%. Additionally, the environmental impact of the prepared composite was studied by the life cycle assessment tool and results demonstrated that the incorporation of cellulose fibers into PLA reduced the global warming potential of materials. The obtained results suggest that the modification of CMF with LA can be considered a simple, cost-effective, and sustainable method to fabricate a PLA-based membrane for the building envelope application.