Accueil Énergies forestières Bioproduits Les membranes filtrantes de cellulose modifiée, un créneau de recherche prometteur chez Innofibre

Les membranes filtrantes de cellulose modifiée, un créneau de recherche prometteur chez Innofibre

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Fort de plusieurs années de recherche dans la fabrication de membranes de cellulose pour le compte de l'industrie de la ventilation, Innofibre a entrepris d'approfondir un axe de recherche portant sur les membranes filtrantes.

La filtration membranaire est une technique de séparation qui est connue depuis très longtemps, mais dont les développements récents suscitent un intérêt croissant. Elle intervient dans de nombreuses applications car elle présente une bonne sélectivité tout en étant économe en énergie. Ses applications sont multiples : elles couvrent autant les techniques de séparation (osmose inverse, pervaporation) que les techniques de purification de l'eau et de l'air. Dans un monde où la qualité de l'air et de l'eau devient un enjeu de premier plan, la filtration par membranes est certainement destinée à un avenir prometteur.


Sécherie avant la fermeture des portes. Crédit photo : Innofibre

Actuellement, environ 90% des membranes destinées à la microfiltration ou à l'ultrafiltration sont fabriquées de matière organique. Parmi ces dernières, les membranes de cellulose sont très populaires, car elles sont peu dispendieuses à produire et ont des capacités filtrantes (dimensions des pores) très variées. Considérant l'expertise acquise au fil du temps et le support de plusieurs chercheurs reconnus de l'UQTR dont messieurs Bruno Chabot et François Brouillette, Innofibre, qui œuvre maintenant dans plusieurs regroupements de recherche comme le Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), possède aussi toutes les ressources nécessaires pour mener à terme ce type de recherche. Les équipements à l'échelle pilote dont dispose Innofibre peuvent certainement faire saliver d'envie toutes les organisations du même domaine dans les grands centres urbains du Canada, des États-Unis et même d'Europe.

La machine à papier d'Innofibre : un appareil unique et indispensable

Lorsque vient le temps de valider des concepts développés en laboratoire, l'utilisation d'équipements pilotes, représentatifs de ceux utilisés dans les installations industrielles, représente un atout clé pour un transfert technologique réussi. C'est précisément ce que propose Innofibre avec sa machine à papier expérimentale. En effet, Innofibre dispose d'une machine polyvalente opérant entre 200 et 1000 m/min (60 km/h) et pouvant produire un papier très mince (20 g/m2) ou un carton très épais (300 g/m2). Cette polyvalence est assurée par trois sections de sécherie modulaires composées de 28 cylindres sécheurs de 1,5 mètre de diamètre. La présence d'une sécherie conventionnelle est un élément distinctif que l'on retrouve sur peu de machines pilotes à travers le monde. Non seulement la sécherie soumet aux fibres les mêmes contraintes que celles rencontrées sur les machines industrielles, mais elle permet également de produire un papier sec pouvant être analysé au cours de sa fabrication. À cet effet, la machine d'Innofibre est particulièrement bien équipée avec son scrutateur Honeywell DaVinci. Les 8 capteurs (grammage, humidité, épaisseur, % cendre, blancheur, opacité, couleur, lustre 2 côtés), qui le composent et qui analysent le papier produit de façon continue tout au long de la production, en font l'appareil du genre le plus complet en Amérique. Les bobines mères d'un diamètre de 2 mètres peuvent être transformées par la bobineuse d'Innofibre pour fabriquer des bobines plus petites. Ces bobines peuvent être expédiées chez le client pour être transformées en produit final. Bien sûr, l'historique de fabrication de chaque bobine est conservé pour une traçabilité maximum. Dans certains cas, des petites productions de 5 à 20 tonnes peuvent être réalisées afin de permettre de vérifier que le produit correspond bien aux spécifications attendues par le client avant de procéder à la mise à l'échelle complète de la production.


Enrouleuse et scrutateur de la machine à papier. Crédit photo : Innofibre

L'information : le nerf de la guerre en R et D

« Être capable de produire un excellent papier, c'est une chose. Être capable de savoir précisément de quelle manière il a été produit en est une autre ». C'est exactement ce que le personnel d'Innofibre avait en tête lorsque furent implantés le système de contrôle distribué (DCS) et le système d'archivage de données (système PI d'OSIsoft). Pour la machine à papier seulement, plus de 360 boucles de contrôle permettent d'ajuster les paramètres critiques de la machine à papier. Que ce soit un débit, une pression une température ou une ouverture de valve, tous les éléments associés à ces boucles de contrôle sont enregistrés à la seconde dans une gigantesque base de données. À la fin d'une journée typique, ces milliers de données peuvent être remises au client sous forme d'un fichier (Microsoft Excel ou autres) très facile à consulter. La majorité des graphiques des tendances (trend) des principales variables comme le grammage, l'humidité de la feuille, le débit de pâte, la pression de vapeur de chaque section de sécherie sont instantanément générés et sont inclus avec les données. Y a-t-il un phénomène qui s'est produit sur la machine qui ne se retrouve pas dans ces données? 10 caméras hautes vitesses synchronisées, postées aux endroits névralgiques de la machine, peuvent aider à répondre à la question. Ces caméras enregistrent tout ce qui se passe sur une base continue. Des extraits de ces vidéos, tout comme l'intégralité des enregistrements sont disponibles pour nos clients. Le visionnement au ralenti de ces images font qu'aucun phénomène ne peut passer inaperçu.

Comme on a pu le voir, Innofibre dispose d'une installation extraordinaire pour faire le développement de nouvelles membranes filtrantes. Il compte aussi sur l'apport de son personnel expérimenté et de ses précieux collaborateurs pour développer une toute nouvelle génération de membranes filtrantes faites de cellulose seule ou de cellulose réticulée donnant à l'ensemble de la membrane des propriétés uniques. Déjà, les premiers contacts établis avec le milieu industriel confirment que ces nouveaux produits sont attendus avec impatience.

Source : Innofibre

 
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