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Coatability of oil-thermal-treated post-MPB lodgepole pine sapwood

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub5899
Author
Wang, Jieying
Stirling, Rod
Williams, R.S.
Tshabalala, M.A.
Beecher, J.F.
Cooper, P.
Ung, T.
Jamali, A.
Evans, P.
Date
March 2008
Edition
41387
Material Type
Research report
Field
Sustainable Construction
Author
Wang, Jieying
Stirling, Rod
Williams, R.S.
Tshabalala, M.A.
Beecher, J.F.
Cooper, P.
Ung, T.
Jamali, A.
Evans, P.
Contributor
Forestry Innovation Investment
Date
March 2008
Edition
41387
Material Type
Research report
Physical Description
58 p.
Sector
Wood Products
Field
Sustainable Construction
Research Area
Advanced Wood Materials
Subject
Modified wood
Series Number
W-2514
Location
Vancouver, British Columbia
Language
English
Abstract
Thermal treatments to improve the dimensional stability and durability of wood for exterior applications impart a pleasant dark brown colour but this rapidly fades to gray when exposed to weathering. A coating may solve this problem but adhesion to oil-thermal-treated wood may be an issue. The general objective of this research is to investigate the feasibility of coating oil-thermal-treated post-Mountain Pine Beetle (MPB) lodgepole pine for above-ground residential products such as siding. This is a continuation of previous research in 2006/07 on treating post-MPB lodgepole pine sapwood with oil-thermal treatment, also funded by FII. The current project focuses on surface modification and coating systems evaluation for this treated pine by laboratory tests, and initiating field tests for monitoring long-term coatings performance. The project was carried out in collaboration with Dr. Paul Cooper of the University of Toronto, Dr. Phil Evans of the University of British Columbia, and Dr. Sam Williams of the Forest Products Laboratory of USDA. Based on the study carried out by FPInnovations–Forintek Division, Sikkens Cetol 123 and SuperNatural showed good adhesion on oil-thermal-treated pine, but the appearance of SuperNatural was preferable for the targeted applications. Hence, SuperNatural was selected for a long-term field test in Vancouver. Based on the study undertaken by FPL, an aluminum isopropoxide sol-gel precursor was able to improve surface adhesion of the oil-thermal-treated wood for a water-borne finish, but did not improve the adhesion for solvent-borne finishes. The oil-thermal treatment did not appear to appreciably change the hardness or Young’s modulus of the wood based on the nano-indentation measurements. It was also found that the oil-thermal-treated wood could be easily treated with hydroxymethylated resorcinol (HMR), a coupling agent for coating. Its efficacy on coatings performance is being evaluated using an outdoor exposure test. Based on the University of Toronto’s study, the oil-thermal treatment reduced the wettability of the wood to a number of solvents and had an adverse effect on coating curing and adhesion. Light sanding improved the wetting and resulted in improved adhesion. Among all the finishes evaluated, SuperNatural clear finish formed a hard coat with good adhesion. The study by the University of British Columbia found that plasma treatment is able to remove oil from the surface of oil-thermal-treated pine, and increased its wettability as well as adhesion to coatings. Scanning electron microscopy, confocal profileometry, and Fourier transform infra-red spectroscopy also indicated that high-energy plasma treatment impacted wood structures, particularly around pits. The consequence of the plasma treatment on coatings performance is being studied with a weathering test. Overall, the study showed that oil-thermal-treated blue-stained pine can be coated to improve weathering performance for exterior above-ground applications. It confirmed that sanding can improve the coatings performance. The effects of a coupling agent and plasma treatment on coatings performance are to be reported. Thermal modifications may provide a promising way to improve dimensional stability and also mask blue stain for post-MPB lodgepole pine. However, the potential bleeding of oil from wood with initially intense blue stain poses a major challenge for coating application and for developing residential appearance products from the post-MPB lodgepole pine using such an oil-thermal treatment. In that case, alternative thermal treatment processes, particularly using steam as the heating medium, could be considered.
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Application of nanotechnology for flooring finishes

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub5998
Author
Landry, Vincent
Blanchet, P.
Riedl, B.R.
Date
March 2008
Edition
42406
Material Type
Research report
Field
Sustainable Construction
Author
Landry, Vincent
Blanchet, P.
Riedl, B.R.
Date
March 2008
Edition
42406
Material Type
Research report
Physical Description
50 p.
Sector
Wood Products
Field
Sustainable Construction
Research Area
Advanced Wood Materials
Subject
Nanotechnology
Series Number
General Revenue Report Project No. 4885
E-4358
Location
Sainte-Foy, Québec
Language
English
Abstract
Radiation curable coatings are presently the standard in the wood flooring industry. Their great properties paired with their fast curing explain why they are now the most used coatings for prefinished wood flooring. Although important improvements can still be brought to these coatings. During the last years, nanoparticles have gained increasing interest in the paint and coatings industries. It could lead to similar results for the thermoset materials. In this project, metal oxides (alumina, silica and zirconia) and clay nanoparticles were added in a typical UV acrylate formulation for wood flooring. This formulation was chosen mostly for its wear resistance, low yellowing and fast curing. Nanoparticles were added in the acrylate formulation by different techniques (high speed mixing, ball milling, bead milling and three roll milling). Then, article size characterization was performed. Different techniques were employed according to the nanoparticles studied (metal oxides or clay). Microscopic experiments were also performed with an aim of supporting these results. Then, nanoparticles and coupling agents addition effects on curing (speed and percentage of curing) were studied by photo-calorimetry (photo-DSC) and real-time infrared spectroscopy (RT-FTIR). Mechanical properties (hardness, adhesion, scratch resistance, wear resistance, direct and reverse impact resistance) were evaluated. Optical properties (color, gloss, haze and optical clarity) and thermal properties were also assessed. For clay-based coatings, an analysis of variance (ANOVA) was performed in order to determine if clay loading and clay dispersion affect the mechanical and optical properties.
Flooring
Finishes
Nanotechnology
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Design solutions for minimizing flanking of sound in wood buildings

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39093
Author
Mehaffey, J.R. (Jim)
Date
March 2008
Material Type
Research report
Field
Sustainable Construction
Author
Mehaffey, J.R. (Jim)
Date
March 2008
Material Type
Research report
Physical Description
3 p.
Sector
Wood Products
Field
Sustainable Construction
Research Area
Advanced Wood Materials
Subject
Sound transmission
Design
Series Number
General Revenue Report Project No. 5324
5324
Location
Québec, Québec
Language
English
Abstract
Design
Sound
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Technology transfer/dissemination of results of completed research

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39096
Author
Mehaffey, J.R. (Jim)
Date
March 2008
Material Type
Research report
Field
Sustainable Construction
Author
Mehaffey, J.R. (Jim)
Date
March 2008
Material Type
Research report
Physical Description
4 p.
Sector
Wood Products
Field
Sustainable Construction
Research Area
Advanced Wood Materials
Subject
Transfer
Series Number
General Revenue Report Project No. 4479
4479
Location
Québec, Québec
Language
English
Abstract
Technology transfer
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Développement d'applications pour le bois modifié thermiquement

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39100
Author
Tremblay, Carl
Date
March 2008
Material Type
Research report
Field
Sustainable Construction
Author
Tremblay, Carl
Date
March 2008
Material Type
Research report
Physical Description
27 p.
Sector
Wood Products
Field
Sustainable Construction
Research Area
Advanced Wood Materials
Subject
Thermodynamics
Physical properties
Mechanical properties
Series Number
General Revenue Report Project No. 5798
5798
Location
Québec, Québec
Language
French
Abstract
Ce rapport d’étape présente les principaux résultats obtenus dans le cadre d’un projet réalisé en collaboration avec le Laboratoire des Technologies de l’Énergie de Hydro-Québec. Au cours de la première année de ce projet, les propriétés mécaniques et physiques du bois de tremble modifié thermiquement à trois niveaux de température ont été déterminées en respectant les classes de traitement établies par la Finnish ThermoWood Association. Des travaux ont aussi été réalisés en étroite collaboration avec l’industrie afin d’évaluer le potentiel d’utilisation d’essences variées de bois feuillus modifiés thermiquement pour des applications telles que des composants d’instruments de musique, lames de plancher, armoires de cuisine et autres produits d’apparence pour usage intérieur. Ces travaux se poursuivront au cours de la prochaine année. Des essais additionnels permettront aussi d’étudier davantage l’impact des programmes de traitement, plus précisément l’effet du délai à la température maximale sur la couleur et les propriétés du bois. Finalement, le LTE poursuivra ses études portant sur l’efficacité énergétique du procédé de modification thermique.
Mechanical properties
Physical properties
Thermodynamics
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Évaluation de produits de finition en phase aqueuse pour les armoires de cuisine

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39107
Author
Landry, Vincent
Date
March 2008
Material Type
Research report
Field
Sustainable Construction
Author
Landry, Vincent
Date
March 2008
Material Type
Research report
Physical Description
37 p.
Sector
Wood Products
Field
Sustainable Construction
Research Area
Advanced Wood Materials
Subject
Specifications
Specification
Series Number
Projet General Revenue no 6069
6069
Location
Québec, Québec
Language
French
Abstract
Ce projet est un projet court terme d’une durée de 6 mois visant à démontrer le potentiel des revêtements en phase aqueuse au point de vue apparence. Dans le cadre de ce projet, des revêtements en phase aqueuse et en phase solvant utilisés dans l’industrie des armoires de cuisine ont été évalués. Les produits de finition proviennent de 8 compagnies différentes (européennes et nord-américaines). Suite à une formation donnée par EQBMO entreprises sur le sablage et l’application des produits de finition, nous avons préparé plus de 25 échantillons avec différents produits de finition. Des échantillons non teints et teints ont été préparés pour chaque compagnie. Suite à la préparation de ces échantillons, des essais de couleur et de brillance ont été réalisés afin de nous aider à comparer l’apparence des revêtements et afin de pouvoir relever les différences entre les revêtements en phase aqueuse et en phase solvant. Dans un deuxième temps, un sondage a été réalisé auprès de 60 répondants afin de déterminer l’opinion de consommateurs concernant les échantillons préparés. Ce sondage comportait des questions concernant l’appréciation visuelle de même que l’appréciation du toucher des revêtements. Finalement, le prix des revêtements de même que la facilité d’application est présenté dans ce rapport.
Finishing
Kitchen cabinets - Specifications
Overlays
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Évaluation de différents concepts de portes d'armoires

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39111
Author
Tremblay, Carl
Date
March 2008
Material Type
Research report
Field
Sustainable Construction
Author
Tremblay, Carl
Date
March 2008
Material Type
Research report
Physical Description
19 p.
Sector
Wood Products
Field
Sustainable Construction
Research Area
Advanced Wood Materials
Subject
Value added
Cabinets
Series Number
Projet General Revenue nos 5339, 5358
5339
5358
Location
Québec, Québec
Language
French
Abstract
Ce projet a permis de valider la stabilité dimensionnelle et d’évaluer l’acceptabilité de différents concepts de portes d’armoires de cuisine fabriquées à partir de rebuts et d’essences de bois sous-utilisées. Suite aux suggestions des partenaires industriels impliqués dans la réalisation de ce projet, les prototypes de portes suivants furent fabriqués pour fin d’évaluation : portes en érable, cerisier, chêne et merisier avec bandes aboutées par entures multiples (finger joints) issues de rebuts, portes en bouleau blanc de couleur uniforme, en bouleau blanc de couleur variable et en tremble. Des essais en chambres de conditionnement ont révélé que l’utilisation d’essences de bois alternatives, telles que le bouleau blanc ou le tremble, et la présence de bandes aboutées ne résultent pas en des problèmes de gauchissement plus sévères qu’une porte de modèle similaire fabriquée en merisier. De plus, la poursuite du test sur une période prolongée a permis de valider la solidité des joints (finger joints) des bandes suite à des variations répétitives de conditions climatiques sévères. Un sondage mené à un salon d’habitation à Boston auprès de 137 participants a résulté en une appréciation générale des portes avec essences alternatives (bouleau blanc avec couleur uniforme, bouleau blanc avec couleur variable et tremble) au-dessus du seuil d’indifférence (appréciation significativement favorable). Par contre, les résultats du sondage démontrent une appréciation générale des portes avec bandes aboutées par entures multiples en deçà du seuil d’indifférence (appréciation significativement défavorable) à l’exception du modèle en érable qui a obtenu une évaluation indifférente. Une analyse économique sommaire a révélé que l’option de l’aboutage des bandes à partir de rebuts peut s’avérer intéressante d’un point de vue économique sous certaines conditions, dont un coût d’achat du bois supérieur à un seuil donné. Dans ce cas, en considérant la bonne solidité des joints observée en chambres de conditionnement, et aussi l’appréciation générale défavorable des portes avec bandes aboutées, l’option de l’aboutage des bandes serait davantage à considérer pour des modèles de portes peinturées où la visibilité des joints est camouflée.
Kitchen cabinets
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Programme de qualité pour l'industrie du meuble : compte rendu des pratiques courantes des manufacturiers québécois

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39116
Author
Tremblay, Carl
Date
March 2008
Material Type
Research report
Field
Sustainable Construction
Author
Tremblay, Carl
Contributor
PARIM
Date
March 2008
Material Type
Research report
Physical Description
21 p.
Sector
Wood Products
Field
Sustainable Construction
Research Area
Advanced Wood Materials
Subject
Specifications
Quality control
Qualitative analysis
Marketing
Furniture
Specification
Series Number
Projet General Revenue no 5777
5777
Location
Québec, Québec
Language
French
Abstract
L’objectif général de ce projet consiste en la définition d’un programme de qualité destiné aux meubles fabriqués au Canada. Le programme de qualité peut être développé en trois phases. La phase 1 consiste à dresser une liste des pratiques courantes imposées aux industriels par la loi afin d’évaluer le potentiel de marketing des manufacturiers en valorisant leurs pratiques actuelles. La phase 2 consiste à établir le contenu du programme de qualité propre aux normes et tests à satisfaire pour différents groupes de meubles et à planifier le protocole de certification. La phase 3 porte sur le développement ultérieur du programme en intégrant des critères tels que l’impact environnemental. Un objectif spécifique de ce projet était de satisfaire la phase 1 du développement du programme de qualité en regroupant les contraintes à rencontrer par les manufacturiers de meubles du Québec. Le rapport présente ainsi les normes relatives aux matériaux de fabrication des meubles (panneaux, matériaux de rembourrage, revêtements et recouvrements), les normes de construction et d’inflammabilité applicables aux meubles, les normes environnementales à respecter en usines et les normes du travail caractérisant les conditions de la main d’œuvre québécoise. L’information présentée témoigne entre autres de la limite volontaire des émissions de formaldéhyde des panneaux de types MDF, HDF et de particules. Les matériaux de rembourrage, de revêtements et de recouvrements doivent satisfaire des lois gouvernementales. Les manufacturiers de meubles pour enfants doivent se soumettre à des normes obligatoires émises par Santé Canada. Finalement, les manufacturiers québécois doivent respecter des normes environnementales se rapportant entre autres à la gestion et la disposition des matières résiduelles, la qualité de l’atmosphère et la récupération des contenants de peinture et des peintures mis au rebut. En rapport à la phase 2 du développement du programme, le rapport présente une revue des programmes de qualité pour le meuble développés et mis en pratiques dans des pays étrangers tels que l’Espagne, la France et l’Italie. Les protocoles de certification mis en place sont aussi résumés. La phase 3 du développement du programme de qualité ne faisait pas partie du projet. Le rapport présente les résultats d’une étude sur l’impact de la certification des meubles sur la décision d’achat des consommateurs américains. L’étude prenait en considération la certification des meubles au niveau du respect d’un standard de performance, d’un standard de service et la certification environnementale. Les résultats démontrent entre autres que pour le consommateur américain, les certifications ne sont pas plus importantes que les attributs auxquels elles se rapportent. Une consultation auprès des partenaires industriels au projet au sujet du développement du programme Qualité Canada indique qu’ils sont ouverts à mettre en valeur sur le logo les pratiques courantes imposées par des lois ou règlements. Toutefois, les indications inscrites ne doivent pas se traduire par un avantage à court terme en permettant à la compétition asiatique de satisfaire facilement et rapidement les exigences mentionnées. Finalement, les manufacturiers rencontrés rejettent l’idée du développement d’un programme qualité similaire à ceux développés par le FCBA ou Aidima.
Furniture - Manufacture
Marketing
Quality control - Specifications
Environmental factors
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Potentiel d'utilisation des feuillus de basse qualité pour la production de panneaux

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39149
Author
Tremblay, Carl
Date
March 2008
Material Type
Research report
Field
Sustainable Construction
Author
Tremblay, Carl
Date
March 2008
Material Type
Research report
Physical Description
31 p.
Sector
Wood Products
Field
Sustainable Construction
Research Area
Advanced Wood Materials
Subject
Utilization
Panels
Hardwoods
Series Number
Projet General Revenue no 5357
5357
Location
Québec, Québec
Language
French
Abstract
Ce projet avait pour objectif général de recenser des produits de type panneau massif offrant l’opportunité d’accroître l’utilisation de bois feuillus de faible qualité. Les proportions de sciages de feuillus de bas grade de qualité sont importantes. À l’hiver 2008, la répartition des classes de qualité de sciages de bois d’érable à sucre et de bouleau jaune en provenance des CAAF de la province de Québec démontraient des proportions d’environ 40 % de sciages de grade # 3B Com ou moins. Après avoir pris connaissance de la ressource en bois feuillus de bas grade, le protocole du projet a consisté en la recherche de panneaux massifs offrant une opportunité d’utilisation de cette ressource pour leur fabrication. Ces panneaux pouvaient être pour usage structural ou pour produits d’apparence. Au niveau des produits d’apparence, peu de panneaux sont fabriqués au Québec à partir de bois feuillus de bas grade de qualité. Les recherches menées ont permis d’identifier quelques manufacturiers québécois fabriquant des panneaux de type lamellé-collé et plaqué à partir de sciages feuillus de bas grade de qualité. Des bandes de feuillus de bas grade sont aussi utilisées comme substrats de lames de plancher d’ingénierie. Toutefois, en fonction des témoignages recueillis, le coût de fabrication de tels produits à partir d’une ressource de bas grade demeure un enjeu important. En effet, suite à quelques tentatives, certains manufacturiers de panneaux pour produits d’apparence et de meubles préfèrent l’utilisation de bois feuillus de grade supérieur plutôt que de grade inférieur, les coûts de main d’œuvre dans ce dernier cas s’avérant trop élevés. Au niveau structural, il s’avère très difficile d’envisager la production de panneaux massifs compétitifs au panneau OSB. Par contre, une ouverture serait à envisager au niveau du coffrage. Des prototypes de modèle trois plis fabriqués en laboratoire à partir de bois feuillus de bas grade furent testés comparativement au panneau actuel de type contre-plaqué 11 plis. Les prototypes ont révélé un niveau de performance intéressant. Toutefois, un coût de fabrication compétitif à l’échelle industrielle des prototypes développés demeure encore ici un enjeu important. Finalement, tant au niveau apparence que structural, plusieurs types de panneaux massifs ont été développés sur le continent européen. Bien que ces produits n’utilisent pas une ressource en feuillus de bas grade, leurs diverses conceptions s’avèrent intéressantes afin de considérer le développement et la fabrication future de tels produits à partir de cette ressource.
Hardwoods - Utilization
Panels
Defects
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La technologie de l'entreprise du meuble de l'avenir : mise en place d'une usine intégrée de panneaux de bois massif fournissant l'entreprise du meuble de l'avenir

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39153
Author
Azouzi, R.
Date
March 2008
Material Type
Research report
Field
Sustainable Construction
Author
Azouzi, R.
Contributor
PARIM
Date
March 2008
Material Type
Research report
Physical Description
13 p.
Sector
Wood Products
Field
Sustainable Construction
Research Area
Advanced Wood Materials
Subject
Materials
Markets
Furniture
Automatic control
Series Number
Projet General Revenue no 685-5348
5348
Location
Québec, Québec
Language
French
Abstract
Le présent rapport est une exploration conceptuelle des implications, répercussions et retombées globales résultant de la mise en place d'une usine intégrée pour la production de grands panneaux en bois massif de tailles standards devant servir comme matière première principale utilisée par une usine de meubles en bois massif hautement automatisée. Le document donne d’abord une vue d'ensemble du réseau actuel de création de valeur du mobilier en bois massif de la forêt au client. Il présente ensuite une évaluation globale des possibilités d'amélioration facilitant une agilité accrue des entreprises de même qu’un examen des technologies avancées qui pourraient être introduites dans les procédés cruciaux. Sont finalement discutés les gains attendus en agilité selon différentes hypothèses. Ce travail se veut la suite d'un précédent travail portant sur un modèle de référence sur les capacités fondamentales d’agilité devant être présentes dans les principaux procédés utilisés par les entreprises de meubles. Un objectif corollaire de ces projets est de définir les propriétés clés d’agilité des technologies utilisées pour développer ces capacités. Sur la base de ce modèle de référence, on a dressé une typologie pour cadrer la taxonomie de l'interaction des stratégies de marché pour les produits de meubles et la compétitivité des priorités qui devraient être ciblées par des entreprises de meubles recherchant l’agilité. L'adéquation du modèle proposé pour établir la typologie a été étudiée selon des études de cas réalisées auprès de deux entreprises de fabrication de meubles. Pour plus de détails sur le modèle de référence et les études de cas, voir Azouzi et al., 2007a, 2007b, 2007c, 2009a, 2009b.
Furniture - Markets
Furniture - Manufacture - Materials used
Furniture - Manufacture - Automation
Documents
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87 records – page 1 of 9.