Évaluation du volume et des pertes de qualité causées par les principaux défauts des tiges d'épinette blanche et de pin gris

Les objectifs de ce travail sont donc, dans un premier temps, de mieux comprendre les effets de l’espacement initial sur les caractéristiques des arbres de pin gris et d’épinette blanche ainsi que sur les propriétés mécaniques de leur bois. Il sera également possible de développer un facteur de correction du volume des sciages obtenus en fonction des déformations naturelles présentes sur les tiges pour ces deux essences, et ce, dans le but d’estimer de manière plus précise le volume de sciage disponible à partir des données d’inventaires forestiers. Dans un deuxième temps, le travail consiste à modéliser la présence des nœuds et à percevoir leurs impacts sur le rendement en sciage à l’aide d’Optitek, un logiciel de simulation du procédé du sciage. Pour réaliser cette étape, un certain nombre de billes ont été traitées dans un CT Scanner et un nouveau logiciel a été mis au point afin d’extraire l’information désirée des images tomodensitométriques (CT) pour ensuite la rendre compatible au logiciel Optitek. Le but de cette étape est d’être en mesure d’effectuer des simulations du procédé de débitage en tenant compte de la dimension et de l’emplacement des nœuds de façon à maximiser la valeur de chaque bille. Les arbres proviennent d’une plantation d’épinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss) et de pin gris (Pinus banksiana Lamb.) de type Nelder (1962). Ce type de plantation se caractérise par une forme circulaire qui fait en sorte que la densité de peuplement diminue graduellement du centre vers la périphérie du cercle. Ce site a permis l’étude de deux essences différentes ayant grandi dans des conditions de croissance similaires. Premièrement, les résultats démontrent que les caractéristiques des arbres sont fortement influencées par la densité de peuplement. En effet, le DHP, la hauteur totale, le défilement, la longueur et la largeur de la cime vivante, le diamètre des cinq plus grosses branches mortes et vivantes ont généralement augmenté avec l’accroissement de la distance entre les arbres, autant chez le pin gris que chez l’épinette blanche. L’optimisation du débitage primaire en fonction de l’emplacement spatial réel des nœuds internes dans les arbres a généré un volume de sciage significativement plus élevé et de plus grande valeur que les simulations du débitage uniquement basées sur la géométrie des tiges. En effet, la prise en compte de la distribution des nœuds lors des simulations du sciage a permis d’augmenter le nombre de pièces de qualité No.2 & meilleur produites de 15% pour l’épinette blanche et de 40% pour le pin gris. L’augmentation de la valeur des sciages associée à la connaissance de la distribution interne des nœuds a varié de 9,5% à 15,1% pour l’épinette blanche et de 15,2% à 23,0% pour le pin gris. Encore une fois, l’augmentation du rendement en valeur a été plus forte chez le pin gris que chez l’épinette blanche en raison de la présence de nœuds de plus fortes dimensions qui augmentent le potentiel d’optimisation.The first objective of this work is to characterize the properties of jack pine and white spruce and develop a lumber volume correction factor due to stem shape for both species. The purpose of this section is to more precisely predict lumber volume from forest inventory data. The second objective is to model the presence of knots and evaluate their impact on lumber yield using Optitek, a sawing simulation software. To achieve this goal, a new software had to be developed in order to extract CT image information and make it compatible with the Optitek software. Hence, the second objective is simulate lumber sawing while taking into account the knot dimension and location. The trees come from a Nelder (1962) type plantation of white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) and jack pine (Pinus banksiana Lamb.). This type of plantation is characterized by a circular shape which makes the stand density vary from the center to the periphery of the circle. This site makes possible the study of two different species growing in similar conditions. Several field data were analyzed such as diameter at breast height (DBH), curvature, taper, total tree length, live crown size. First, the results show that tree characteristics are strongly influenced by the stand density. Indeed, DBH, total height, taper, length and width of the live crown, diameter of the five largest branches dead and alive generally increased with greater distance between the trees, both for jack pine and white spruce. The results obtained with the simulation using the knot information gave a lumber sawing volume and value significantly higher. Both jack pine and white spruce have produced more No.2 & better pieces when knots have been considered in the sawing simulations (15% for white spruce and 40% for jack pine). As for lumber value, the increase varied from 9.5% to 15.1% for white spruce and 15.2% to 23.0% for jack pine. Again, the larger jack pine knot size could explain this greater potential for improvement

Rationale and design of the PeriOperative ISchemic Evaluation-3 (POISE-3): a randomized controlled trial evaluating tranexamic acid and a strategy to minimize hypotension in noncardiac surgery

Background For patients undergoing noncardiac surgery, bleeding and hypotension are frequent and associated with increased mortality and cardiovascular complications. Tranexamic acid (TXA) is an antifibrinolytic agent with the potential to reduce surgical bleeding; however, there is uncertainty about its efficacy and safety in noncardiac surgery. Although usual perioperative care is commonly consistent with a hypertension-avoidance strategy (i.e., most patients continue their antihypertensive medications throughout the perioperative period and intraoperative mean arterial pressures of 60 mmHg are commonly accepted), a hypotension-avoidance strategy may improve perioperative outcomes. Methods The PeriOperative Ischemic Evaluation (POISE)-3 Trial is a large international randomized controlled trial designed to determine if TXA is superior to placebo for the composite outcome of life-threatening, major, and critical organ bleeding, and non-inferior to placebo for the occurrence of major arterial and venous thrombotic events, at 30 days after randomization. Using a partial factorial design, POISE-3 will additionally determine the effect of a hypotension-avoidance strategy versus a hypertension-avoidance strategy on the risk of major cardiovascular events, at 30 days after randomization. The target sample size is 10,000 participants. Patients ≥45 years of age undergoing noncardiac surgery, with or at risk of cardiovascular and bleeding complications, are randomized to receive a TXA 1 g intravenous bolus or matching placebo at the start and at the end of surgery. Patients, health care providers, data collectors, outcome adjudicators, and investigators are blinded to the treatment allocation. Patients on ≥ 1 chronic antihypertensive medication are also randomized to either of the two blood pressure management strategies, which differ in the management of patient antihypertensive medications on the morning of surgery and on the first 2 days after surgery, and in the target mean arterial pressure during surgery. Outcome adjudicators are blinded to the blood pressure treatment allocation. Patients are followed up at 30 days and 1 year after randomization. Discussion Bleeding and hypotension in noncardiac surgery are common and have a substantial impact on patient prognosis. The POISE-3 trial will evaluate two interventions to determine their impact on bleeding, cardiovascular complications, and mortality. Trial registration ClinicalTrials.gov NCT03505723. Registered on 23 April 2018

Détermination des propriétés de transfert de chaleur et de masse des panneaux de fibres de bois

Plusieurs modèles mathématiques ont étés développés au fil des ans pour prédire le comportement du panneau de fibres de bois MDF ¨medium density fiberboard¨ lors du pressage à chaud. Malgré les efforts déployés, bon nombre d’éléments spécifiques restent à préciser pour bien décrire l’ensemble des phénomènes physiques impliqués lors du pressage. Ce projet portait sur la détermination expérimentale de paramètres requis dans un modèle par éléments finis du pressage à chaud des panneaux de fibres de bois. Plus spécifiquement, le projet a porté sur la détermination et l’analyse de la conductivité thermique, de la perméabilité au gaz et de la porosité en fonction de la granulométrie, de la teneur en humidité, de la masse volumique et de la température du panneau MDF. Les panneaux utilisés dans le cadre du projet ont été fabriqués à partir de fibres d’épinette noire (Picea mariana), selon trois granulométries et cinq masses volumiques. Cette essence a été choisie car sa fibre constitue la majeure partie des panneaux MDF fabriqués dans l’Est du Canada. Les méthodes qui ont servi à l’évaluation de la perméabilité au gaz et de la conductivité thermique ont été éprouvées auparavant par d’autres chercheurs. Les résultats de perméabilité intrinsèque au gaz variaient de 1,0 x 10-11 m3air m-1panneau pour les panneaux d’environ 200 kg/m3 à 8,3 x 10-14 m3air m-1panneau pour des panneaux d’environ 800 kg/m3. Ces résultats ont permis de conclure que la taille des fibres n’a pas d’impact significatif sur la perméabilité au gaz. Par contre, la masse volumique s’est avérée significative lorsque mise en relation avec la perméabilité au gaz. En effet, plus la masse volumique augmente plus la perméabilité au gaz diminue, ce qui correspond à la littérature sur le sujet. Les résultats de conductivité thermique variaient entre 0,06 et 0,25 W/mºC selon la masse volumique, la taille des fibres et la teneur en humidité. Plus précisément, les travaux ont démontré que la conductivité thermique des panneaux de fibres MDF augmente avec la masse volumique, la teneur en humidité et la température jusqu’à un certain point comme le mentionne la théorie sur le sujet. On a relevé une différence significative de conductivité thermique entre la classe des grosses fibres par rapport celle des fines et moyennes.Numerous mathematical models have been developed to predict the behaviour of medium density fiberboard panels (MDF) during the hot pressing process. However, despite these efforts, it still remains many parameters to define precisely in order to describe correctly the physical phenomena occurring during the hot pressing process. This project was focused on the determination of the parameters required for a finite element model of the MDF panels hot pressing process. More specifically, the project objectives were the determination and analysis of thermal conductivity and permeability in relation with different factors such as particle size, moisture content, density and temperature of the MDF panel. The MDF panels used for the project were made of black spruce fibers (Picea mariana) of three fiber sizes and five different densities. Black spruce (Picea mariana) fibers were chosen because they are used for the manufacture of most of the MDF panels produced in Eastern Canada. The methods chosen to determine gas permeability and thermal conductivity have been used by many other researchers. The results obtained show that fiber size has no significant impact on the gas permeability of MDF panels. However, density had a significant effect on gas permeability. Indeed, the higher the density, the lower the gas permeability which is in agreement with the literature on the subject. The results of thermal conductivity were between 0,06 and 0,25 W/mºC according to density, fibre size and moisture content. Precisely, the results have shown that the thermal conductivity of MDF panels increases with density, moisture content and temperature up to a certain point as the theory mentions. However, for thermal conductivity, a significant difference was noticed between the large fiber size class panels and the average and small fiber size class panels. The last two classes had a similar behaviour all along the test while the large fiber size panels behaviour was different for the variables studied

Knot detection in computed tomography images of partially dried Jack pine (Pinus banksiana Lamb.) and white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) logs from a Nelder type plantation

X-ray computed tomography (CT) of logs means possibilities for optimizing breakdown in sawmills. This depends on accurate detection of knots to assess internal quality. However, as logs are stored they dry to some extent, and this drying affects the density variation in the log, and therefore the X-ray images. For this reason it is hypothetically difficult to detect log features in partially dried logs using X-ray CT. This paper investigates the effect of improper heartwood-sapwood border detection, possibly due to partial drying, on knot detection in jack pine (Pinus banksiana Lamb.) and white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) logs from New Brunswick, Canada. An automatic knot detection algorithm was compared to manual reference knot measurements, and the results showed that knot detection was affected by detected heartwood shape. It was also shown that logs can be sorted into two groups based on how well the heartwood-sapwood border is detected, to separate logs with a high knot detection rate from those with a low detection rate. In that way, a decision can be made whether or not to trust the knot models obtained from CT scanning. This can potentially aid both sawmills and researchers working with log models based on CT.La tomographie aux rayons X assistée par ordinateur (TO) des billes offre la possibilité d'optimiser le débitage dans les scieries. Cela repose sur la précision avec laquelle les nœuds sont détectés pour évaluer la qualité interne. Cependant, lorsque les billes sont entreposées, elles sèchent jusqu'à un certain point et cela influence la variation de la densité dans les billes, et par conséquent les images radiologiques. Pour cette raison, il est hypothétiquement difficile de détecter les caractéristiques dans les billes partiellement séchées à l'aide de la TO. Cet article étudie l'effet de l'erreur de détection de la limite entre le bois de cœur et le bois d'aubier, potentiellement attribuable au séchage partiel, sur la détection des nœuds dans des billes de pin gris ( Pinus banksiana Lamb.) et d'épinette blanche ( Picea glauca (Moench) Voss) provenant du Nouveau-Brunswick, au Canada. Un algorithme de détection automatisée des nœuds a été comparé à des mesures de référence de nœuds effectuées manuellement. Les résultats ont montré que la forme du bois de cœur qui est détectée influence la détection des nœuds. Il a également été démontré que les billes peuvent être réparties en deux groupes sur la base de la justesse de la détection de la limite entre le bois de cœur et le bois d'aubier, ce qui permet de séparer les billes chez lesquelles le taux de détection des nœuds est élevé de celles chez lesquelles le taux de détection des nœuds est faible. De cette façon, on peut prendre la décision de faire confiance ou non aux nœuds modélisés obtenus avec le balayage par TO. Cela peut possiblement aider tant les scieries que chercheurs qui utilisent la modélisation des billes fondée sur la TOValiderad;2017;Nivå 2;2017-07-03 (andbra)</p

Characterization of Knots in Plantation White Spruce

Knot size and distribution are of key importance to wood quality and lumber grade yield. This study characterized white spruce (Picea glauca [Moench] Voss) knots with computerized tomography images and knot mapping software. The characteristics included shape, number, diameter, inclination (angle between z-axis and the line connecting the knot's starting point at the pith with the end point), azimuth direction, and distribution inside the stem. There were on average 112 grade-important knots per tree in a 32-yr-old plantation white spruce tree, 7% of which could downgrade lumber from Select Structural to No. 2 and lower grades. A total of 3.6% were ramicorn knots, and 70% had an inclination angle between 60 and 80° with the tree axis. There were 24 more knots per tree with every 2-cm increase in tree diameter. Knot diameters had a positively skewed frequency distribution with an average of 156 mm. The majority of the knots had a taper between 0.18 and 0.38 mm/mm, which could have had a major impact on lumber mechanical properties. Knots grew steeply upward until reaching their greatest diameters and became more horizontal afterward. Butt logs had smaller but a higher number of knots and a lower percentage of knot volume (out of log volume) than those higher up. In the same height growth unit, inclination angle decreased with increasing height. Wider knots had a smaller inclination angle. White spruce has a weak self-pruning mechanism and is prone to forking or ramicorn branching. The widest knot in a height growth unit is more likely to be found in the south direction. Trees from wider spacing tend to have wider knots but not necessarily a higher number of knots at the same heights. The results suggest the need for pruning operations and including knot information in determining sawing strategies. Information from this study should be useful in forest management decision-making and improving wood use