Par le vocable"bois de sciage", on entend un bois qui est issu directement de la première transformation (sciage).

II est connu par la demande de brevet WO 82/01766 un procédé de séchage du bois, utilisant des micro-ondes d'une fréquence de 915 MHz appliquées aux éléments de bois à sécher pour élever leur température intérieure et leur faire rejeter t'eau. L'eau ainsi rejetée est évaporée à la surface du bois par une circulation d'air à basse vitesse obtenue par des ventilateurs. L'air chargé en humidité de l'ordre de 80% passe sur des condenseurs pour extraire cette humidité.

Dans le document WO 82/0141 1, le mme principe est utilisé mais dans ce dernier, on précise en plus que la température de I'air doit tre toujours inférieure à la température intérieure du bois. Ce document signale comme inconvénient le fait de chauffer avec les micro-ondes la superficie du matériau avant de chauffer la partie interne du matériau. Dans ce document, on propose donc de commander le processus de conversion de t'énergie électromagnétique en énergie calorifique pour concentrer les ondes sur l'eau dans le matériau. De plus, on suggère d'agir sur le climat à l'intérieur de la chambre en maintenant un pourcentage d'humidité de I'air suffisamment élevé pour que la surface du produit ne soit pas desséchée avant l'extraction de l'humidité au coeur du bois. Dans ce but, pendant la phase initiale du

processus de séchage de l'eau, sous forme atomisée est introduite dans la chambre pour maintenir un taux d'humidité élevé.

De mme, I'article paru dans la revue"Holz als roh und werkstoff"en 1995, pages 333 à 338, Edition Springer-Verlag et intitulé"Microwave drying of pine and spruce"par A. L ANTTI enseigne de sécher du bois avec des micro-ondes fonctionnant dans des fréquences de 915 ou 2450 MHz et une densité de puissance située dans la plage de 25 à 78 kW/m3 pour élever la température intérieure du bois au environ de 140° C et réaliser une pression de vapeur interne au bois de 25 KPa. La pression interne ainsi réalisée est très élevée pour permettre une évacuation très rapide de l'eau.

L'inconvénient du procédé est de développer des ruptures de fibres. Le processus de séchage commence par un séchage rapide par micro-ondes aux environs de 70° C puis une exposition intermittente aux micro-ondes pendant le séchage et enfin, une opération de séchage par contrôle de la température du bois en-dessous de la saturation des fibres en se limitant à une température maximale de 110° C.

Dans tous les cas de figure, il est clair que I'air est utilisé comme véhicule pour éliminer l'humidité évacuée par le bois. Pour ces raisons, le taux d'humidité de I'air doit rester inférieur au taux de saturation de I'air en vapeur d'eau. II est donc nécessaire dans les dispositifs connus de déshumidifier I'air pour pouvoir effectuer le séchage du bois. De plus, il est nécessaire d'avoir une température de I'air inférieure à celle du bois pour permettre une évaporation. Tous ces dispositifs ont pour inconvénient de générer de grandes pertes d'énergie et de ne pas optimiser la consommation d'énergie. En effet, plus les températures de bois doivent tre élevées, plus la puissance des générateurs de micro-ondes doit tre proportionnelle et leur coût élevé compte tenu des durées de plusieurs heures des opérations de séchage, l'énergie consommée est élevée. En effet, on peut voir dans l'article cité ci-dessus que les durées de séchage sont comprises entre 3 et 5 heures selon t'épaisseur du bois et la puissance du matériel. De plus, aucun

des procédés connus arrive à descendre en dessous de 30% d'humidité dans le bois après séchage.

Enfin, il est égaiement connu, par les demandes de brevet français 2 763 795 et 2 705 035, d'extraire par micro-ondes un produit naturel à partir d'un matériel biologique en faisant subir, en l'absence de tout solvant, une irradiation par micro-ondes au matériel biologique afin de provoquer l'évaporation d'au moins une partie de !'eau contenue dans le matériel et l'éclatement des structures cellulaires. Le procédé consiste à appliquer de façon intermittente une pression réduite à l'intérieur de 1'enceinte pour favoriser cet éclatement. L'utilisation des micro-ondes sert essentiellement à compenser la chute de température résultant de l'évaporation de l'eau. en tout état de cause, les températures utilisées restent inférieures à 100° C et les pressions inférieures à la pression atmosphérique (1 bar). Selon ce procédé, on utilise des pressions de l'ordre de 100 millibars et des températures de l'ordre de 70° C.

La présente invention a pour but de proposer un procédé qui permette d'optimiser l'énergie et d'obtenir, par quantité de matières végétâtes fibreuses traitées, un rendement maximum dans la production de jus.

Ce but est atteint par le fait que le procédé d'extraction de jus naturel de matières végétales ligneuses comporte : -une étape de mise en pression supérieure à la pression atmosphérique d'une enceinte étanche contenant les matières -une étape de création ou d'injection de vapeur d'eau saturante ; -une étape de chauffage à coeur des matières végétales par ondes électromagnétiques ; -une étape de récupération gravitaire des exsudats liquides sortant des matières végétales traitées.

Selon une autre particularité, l'étape de récupération peut tre effectuée au moins en partie pendant l'étape de création ou d'injection de vapeur d'eau saturante.

Selon une autre particularité, la pression totale est comprise entre 1,5 et 9,6 bars.

Selon une autre particularité, la pression totale est adaptée en fonction de la matière végétale traitée et de la température de vapeur entourant cette matière.

Selon une autre particularité, la puissance des ondes est modulée pour permettre un échauffement à coeur de la matière, qui soit de quelques dixièmes de degré à quelques degrés supérieurs à la température de vapeur résultant de la pression totale choisie.

Selon une autre particularité, le volume d'eau à pression atmosphérique et température ambiante extérieure est équivalent à deux à quatre fois le volume d'air contenu dans l'enceinte dans les mmes conditions.

Selon une autre particularité, le volume nécessaire à la pression de vapeur saturante, pour la température de fonctionnement choisie est de l'ordre de trois fois la masse d'air contenue dans l'enceinte à température ambiante.

Selon une autre particularité, la fréquence des ondes est adaptée aux dimensions de la masse de matières végétâtes à traiter dans 1'enceinte, de façon à permettre la pénétration des ondes jusqu'au coeur de la masse végétale à traiter.

Selon une autre particularité, la fréquence des ondes est comprise entre 13 MHz et 2450 MHz.

Selon une autre particularité, le procédé comporte une étape d'évacuation des jus hors de l'enceinte sous pression pendant ou en cours de processus d'extraction.

Selon une autre particularité, le procédé comporte une étape d'adaptation, après l'évacuation des jus, des conditions de pression totale, de température et de puissance de commande des ondes pour favoriser la pénétration dans le bois de produits additifs injectés dans 1'enceinte.

Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé.

Ce but est atteint par le fait que le dispositif est constitué d'une enceinte étanche résistante à la pression, d'une pluralité de fentres en quartz ou de toute autre matière convenant aux ondes avec un générateur d'ondes électromagnétiques disposé à proximité de chaque fentre, de façon à émettre les ondes transversalement à la masse de matières végétales placée dans 1'enceinte, un dispositif de génération de vapeur d'eau saturante sous pression supérieure à la pression atmosphérique pour créer ou injecter une pression de vapeur d'eau saturante à une température de vapeur et à une pression totale déterminées en fonction du végétal à traiter.

Selon une autre particularité, le dispositif comporte des moyens de circulation d'air sous pression.

Selon une autre particularité, le dispositif générateur de vapeur permet l'injection de vapeur sous pression à la température de vapeur et à la pression totale déterminées.

Selon une autre particularité, le dispositif générateur de vapeur comporte dans l'enceinte un récipient de réception d'une quantité d'eau correspondant à deux à quatre fois la masse d'air contenue dans l'enceinte à température ambiante extérieure et des moyens de chauffage de cette eau pour l'amener à l'état de vapeur.

Selon une autre particularité, les moyens de chauffage sont commandés par un dispositif de mesure de la pression totale régnant à l'intérieur de 1'enceinte permettant d'interrompre le chauffage de 1'eau lorsque la pression souhaitée est atteinte.

Selon une autre particularité, I'enceinte comporte un dispositif de récupération des jus par ruissellement et/ou gravité des jus extrait de la matière.

Selon une autre particularité, le dispositif de récupération des jus communique par une vanne avec l'extérieur de 1'enceinte, ladite vanne étant commandée pour effectuer des purges partielles de jus pendant le fonctionnement de la machine.

Selon une autre particularité, la masse de matières végétales traitées dans une opération d'extraction de jus est constituée d'un type de végétaux et les conditions de pression et température sont déterminées en fonction du type d'essence de végétal pour extraire les principes actifs intéressants dans les meilleures conditions.

Selon une autre particularité, les bois sont traités avec écorce ou sans écorce directement d'abattage.

Selon une autre particularité, les végétaux sont les branches et les feuilles résultant de l'élagage.

Un dernier but est l'obtention d'un jus naturel.

Ce but est atteint par le fait que le jus naturel est obtenu à partir du traitement de matières végétales ligneuses.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : -la figure 1A représente une vue en coupe transversale du dispositif selon l'invention ; -la figure 1 B représente une vue de dessus en coupe longitudinale du dispositif selon l'invention ; -la figure 2 représente une vue de côté du dispositif implanté, -la figure 3 représente une vue de dessus en coupe longitudinale du dispositif selon une deuxième variante de l'invention.

Comme représenté à la figure 1A, le dispositif est constitué d'une enceinte (1), de préférence, cylindrique en matériau métallique assurant d'une part, à la fois une bonne isolation thermique et t'étanchéité à la pression et d'autre part, t'étanchéité aux ondes. Cette enceinte est ouverte à une extrémité par une porte (16, figure 1B) ou deux. Des ouvertures (14) sont pratiquées dans l'enceinte pour constituer des fentres en matériau étanche à l'air mais laissant passer les rayonnements des ondes électromagnétiques telles que par exemple les micro-ondes. Ces fentres (14) sous pression sont en matériau permettant de supporter les pressions créées dans l'enceinte et d'émettre les ondes vers l'intérieur de l'enceinte et dites fentres émettrices. Ces fentres (14) sont de dimension et disposées à des emplacements permettant d'envoyer les ondes électromagnétiques sur la totalité de la masse végétale introduite dans l'enceinte et jusqu'à son coeur. Les ondes sont amenées par un guide d'onde (40) à une pluralité de fentres disposées longitudinalement et de chaque côté à intervalles réguliers ou non le long de la pile de bois (3) pour obtenir une répartition la plus homogène possible des ondes. Le guide d'onde (40) communique à travers un adaptateur d'impédance (41) et un diviseur à 3 décibels (42) avec un isolateur (43) et le générateur d'ondes électromagnétiques (44) de fréquence comprise dans un domaine de fréquence s'étendant entre 1 MHz et 16 GHz. Entre chaque fentre (14) émettrices ou entre les fentres émettrices des extrémités et chaque fond d'enceinte, sont disposés de préférence une pluralité de canalisations (12) de circulation d'air forcée par un ventilateur V. Ces canalisations (12) communiquent sur une hauteur correspondant approximativement à celle de la pile de bois à travers des grilles (13) avec la zone interne de l'enceinte contenant la pile de bois (3) transportée sur un moyen transporteur tel que, par exemple, un chariot constitué de roues (32) montées sur un plateau support (31). La pile de bois ou de végétaux ligneux est de préférence constituée de morceaux (30) sous forme de branches, poutres ou planches ou madriers d'épaisseur et de

largeur quelconques, issus d'élagage ou de sciage et disposés pour les poutres, planches ou madriers de façon jointive sur leur largeur ou pour les branches en fagot selon une direction longitudinale pour former une couche.

Chaque couche de bois ou végétaux est espacée de la couche inférieure par des liteaux ou baguettes (33) disposées perpendiculairement de façon non jointive pour ménager entre les couches jointives ou fagots de végétaux des passages de circulation d'air, d'ondes, et d'eau. Le circuit de circulation d'air est également réalisé en matériau favorisant la réflexion des ondes vers l'intérieur de l'enceinte et du bois. L'enceinte est mise en communication par une canalisation (15) avec un système générateur de vapeur (2) et éventuellement, un compresseur d'air (20). L'humidité arrive du générateur de vapeur par des grilles (13) de diffusion, ce qui permet de la diffuser de façon homogène dans l'enceinte sans risque de créer des attaques frontales sur le bois. Le compresseur d'air (20) est utilisé pour produire de I'air comprimé destiné à accélérer la circulation de l'eau dans le bois et, lorsque le système générateur de vapeur (2) ne peut pas générer de vapeur sous une pression suffisante pour monter à la température souhaitée ou pour accompagner la montée en température et accélérer la circulation d'eau du bois. En revanche, lorsqu'on utilise un système générateur de vapeur sous pression suffisant pour atteindre les températures et les pressions souhaitées, le compresseur d'air peut tre supprimé. L'enceinte comporte des moyens de chargement et déchargement des masses de végétaux à traiter et des moyens de récupération des jus ou exsudats liquides extrait des végétaux. Dans l'exemple montré, les roues du chariot reposent sur des rails (10A, 10B) solidaires du fond de la cuve (1) celles-ci sont pourvues d'un dispositif d'élimination des arcs électriques. Une grille (19) permet d'éviter la propagation des ondes vers les exsudats liquides ou eaux de ruissellement recueillis dans le fond de la cuve. Ces eaux de ruissellement sont évacuées par une canalisation (18) contrôlée par une vanne (17). Cette canalisation (18) débouche dans un conteneur amovible ou vidangeable de récupération

des exsudats liquides résultant du procédé de séchage. Dans une variante, la canalisation est ouverte en permanence ou par intermittence. Enfin, la partie supérieure de la cuve comporte une soupape de sécurité (11) qui permet de maintenir la cuve à la pression désirée, d'évacuer de la pression si celle-ci est trop élevée et enfin de mettre la cuve à l'atmosphère une fois le processus de séchage achevé.

Dans le schéma d'implantation de la figure 2, la cuve (1) est enfermée dans une enceinte (5), laquelle communique par le sas de la porte (16) commandée automatiquement en fin et en début par un système électronique de contrôle. Une zone de préchargement (50) permet d'amener les chariots sur une paire de rails (10C, 10D) qui ne sont pas en relation électrique avec les rails (10A, 10B) de l'enceinte (1). Un dispositif de vaporisation (52) permet de projeter de 1'eau pendant la phase d'utilisation des ondes pour éviter toute fuite de rayonnement vers l'extérieur. Une cuve de réserve non représentée, amovible et vidangeable, est reliée à l'enceinte (1) par une canalisation (18) et permet de recueillir les exsudats liquides résultant du séchage du bois. Afin d'assurer une réduction des fuites le générateur d'ondes électromagnétiques (44) est enterré comme la cuve de réserve (6) et communique avec l'enceinte de séchage (1) par le guide d'onde (40).

La figure 3 représente une deuxième variante de réalisation de l'enceinte dans laquelle de part et d'autre de l'enceinte sont disposées trois fentres (14 I), chacune des fentres se trouvant vis-à-vis d'un générateur de micro-ondes (43) ayant une puissance, par exemple, de l'ordre de 1000 watts, cette puissance étant commandée à travers une liaison respective (431), par un système de contrôle (48) qui permet d'adapter, pour chaque onde, la puissance, en fonction de l'échauffement que l'on souhaite créer par les ondes à l'intérieur du végétal. L'enceinte comporte également un récipient (45) de dimension suffisante pour permettre la contenance d'une masse d'eau correspondant à environ quatre fois la masse d'air contenue

dans l'enceinte lorsque celle-ci est à pression atmosphérique et température ambiante de I'air extérieur. Une résistance chauffante (46) disposée dans le récipient (45) permet l'élévation de température de la masse d'eau et d'amener progressivement celle-ci à !'état de vapeur tout en faisant monter la pression à l'intérieur de 1'enceinte. Cette résistance (46) est reliée à un circuit de commande (47) intégré ou non au système de contrôle (48) qui commande I'alimentation de la résistance en fonction de la température de vapeur saturante souhaitée pour le traitement des matériaux et d'un signal de pression fourni par un capteur de pression non représenté permettant de fournir un signal au circuit de commande (47) représentant une corrélation entre la pression totale régnant à l'intérieur de l'enceinte et la température de vapeur saturante créée dans cette enceinte par l'eau chauffée.

La quantité d'eau nécessaire pour atteindre t'état de vapeur saturante dépend bien évidemment de la température à laquelle on souhaite effectuer le traitement de la masse de végétaux mais on peut considérer que dans la plage de température de vapeur saturante qui varie de 90 à 170° C, la masse nécessaire par rapport à la masse d'air sec contenue dans l'enceinte au départ, est de l'ordre de deux à quatre fois la masse d'air. Bien évidemment, si on met trop d'eau, celle-ci restera au fond du récipient et ne se transformera pas à t'état de vapeur, sauf si on monte encore en température et par conséquent en pression. Nous rappelons que, dans les conditions de vapeur saturante, la température de 90° C correspond à une pression totale régnant à l'intérieur de l'enceinte de 1,5 bars. Par"pression totale", on entend la pression de l'air plus la pression de vapeur saturante.

La température de vapeur saturante de 100° C correspond à une pression totale de 2 bars et 170° C à une pression totale de 9,6 bars.

Par t'expérience, on s'est aperçu que les conditions souhaitables pour extraire les jus devaient tre une pression totale supérieure à la pression atmosphérique, et une température ambiante dans l'enceinte supérieure à 100° C. Tant que la température ambiante est en dessous de

100° C, les jus comportent très peu de molécules intéressantes pour l'industrie chimique. Une fois que la température ambiante de 100° C a été atteinte, la température de la pile de matériau ligneux augmente et des jus peuvent tre récupérés si on dépasse les 170° C et par conséquent, la pression de 9,6 bars, les molécules soit sont altérées, soit ont été détruites.

Enfin, pour des raisons d'économie d'énergie, il est souhaitable, pour optimiser le processus, d'utiliser une puissance de micro-ondes suffisante pour provoquer au sein de la masse végétale une température légèrement supérieure à la température régnant dans 1'enceinte. Cette température a pour but de favoriser l'extraction des jus de la matière végétale ligneuse.

Bien évidemment, les températures et pressions sont choisies dans ces plages en fonction des essences et des matières végétales traitées ou en fonction des molécules que l'on souhaite extraire. On a constaté également que plus on montait en pression, plus on favorisait le déplacement des jus mais qu'il fallait établir un compromis entre l'extraction des jus et la préservation des molécules ou des qualités et propriétés des molécules souhaitées.

Ainsi, par ce procédé, on peut extraire des bois, des molécules diverses et naturelles pour les utiliser dans différents secteurs d'activités, tels que la pharmacie, la cosmétique, l'industrie agroalimentaire, la chimie fine, etc. Ces jus permettent par traitement ultérieur l'extraction de phénol, polyphénol, de tanin, de terpène, de vitamines, d'acide acétique, d'acide salicylique, d'arômes, etc.

On pourra utiliser une pression de 2 bars pour une température de 100° C de vapeur saturante, de 2,7 bars pour une température de 130° C, de 3 bars pour une température de 140° C, de 3,5 bars pour une température de 150° C, jusqu'à 9,6 bars pour une température de 170° C.

Les montées en température et en pression peuvent se faire par paliers successifs ou selon des rampes ou encore selon des cycles permettant l'optimisation du résultat souhaité, à savoir production de jus ou séchage de

matières ligneuses. La puissance des ondes électromagnétiques sera également commandée de façon à ce qu'un léger gradient de température donc de pression se matérialise du centre de la pile vers l'extérieur, les générateurs situés à proximité des zones extrmes de la pile émettant une puissance légèrement inférieure. La fréquence des ondes électromagnétiques est adaptée aux dimensions de la masse de matières végétales à traiter dans 1'enceinte, de façon à permettre la pénétration des ondes jusqu'au coeur de la masse végétale à traiter et peut tre choisie dans le domaine de fréquence de 1MHz à 16 GHz. La fréquence des ondes peut tre choisie dans le domaine des micro-ondes comprise entre 400 MHz et 2450 MHz ou pour des applications nécessitant une grande pénétration des ondes. II est possible d'utiliser des fréquences de l'ordre de 13 ou 17 MHz voire comprises entre 17 et 400 MHz. Les essences seront choisies en fonction des résultats souhaités. Par exemple, en traitant du htre, du chne pédoncule ou du chne rouvre, on obtient un indice folin calcieux élevé qui est le signe de la présence de molécules intéressantes pour l'industrie chimique. Le pH constitué par les acides formiques et acétiques est égaiement plus élevé que pour les jus obtenus par des procédés d'extraction traditionnels. On constate également une présence forte de tanins, de wyskiline, de gaiacole, de phénol, et de polyphénols. Les phénols sont les produits de base pour les polymères thermodurcissables ou les polymères thermoplastiques. Les polyphénols permettent la production d'anti-radicaux libres (produits anti-vieillissement). Par le traitement de résineux, on peut extraire du terpène ou encore des insecticides. Par le traitement de saule et peupliers, on peut extraire de I'acide salicylique. Le traitement de pin sylvestre permet produire des insecticides. De mme, du peuplier, on peut extraire de I'acide salicylique. Par le traitement de bois d'if, on extrait du désacétylbaccatine 3 connu également sous le nom de"taxol". Par exemple, le pin Laricio produit des terpènes et/ou des alcools terpéniques, volatiles, tels que l'isobornéol servant de produit de base pour les huiles essentielles

(parfum) ou du méthylvaniline (extrait naturel de vanille, des acides résiniques non volatiles, tels que les isomères ou le déhydroabiétique Ce procédé peut également s'appliquer à toute autre essence, telle que l'eucakyptus, I'épicéa ou des mélanges d'essences déterminées ou encore au traitement des branches et des feuilles provenant de l'élagage.

Bien évidemment, d'autres matières végétales peuvent tre traitées par ce procédé sans pour autant sortir de l'invention.

Le procédé permet également, en plus de la production de jus, d'obtenir de la matière végétale séchée pour d'autres applications, telles que la fabrication de poteaux, de barrières en bois sèches ou l'utilisation des autres parties de végétaux sèches comme additifs dans par exemple la fabrication de matériaux isolants.

D'autres modifications à la portée de I'homme de métier font également partie de l'esprit de l'invention. Ainsi, tout dispositif de transfert peut tre utilisé à la place du chariot monté sur rail. De mme, des dispositifs de contrôle et de régulation permettront d'enclencher les phases successives du procédé en association avec une automatisation plus ou moins poussée. De mme, I'enceinte comporte une soupape de sécurité (11) permettant la mise à I'air libre de l'enceinte, soit en fin de processus, soit en cas de détection d'une surpression par le système de contrôle.

De plus, en fin de processus d'extraction de jus après avoir recueilli et vidé l'enceinte de la majorité du jus sans faire chuter la pression de façon significative, il est possible d'injecter des produits complémentaires pour le traitement des végétaux, tels que, par exemple, dans le cas du bois, des antifongiques ou des matières polymérisantes. Dans le cas des matières polymérisantes, la température et la pression pourront tre augmentées pendant cette phase jusqu'au maximum, voire mme dépasser les 170° C et monter jusqu'à 200° C sous une pression totale et une température à coeur créée par le micro-onde à coeur du matériau régulée pour favoriser la pénétration des matières polymérisantes.