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La fibre et les cailloux

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Avec la conjoncture particulière qui affecte actuellement notre industrie, nous avons pensé qu'il serait utile de donner à nos lecteurs un aperçu des tendances actuelles qui peuvent permettre aux papetiers d'améliorer la qualité de leurs produits et/ou de réduire leurs coûts de production. La présente chronique offrira divers trucs visant à atteindre cet objectif. Nous commençons ce mois-ci par la réduction des coûts de fibres en les remplaçant dans le papier par des pigments de charge.

Avec les coûts élevés d'approvisionnement en copeaux ainsi que la rareté de ceux-ci, une solution qui semble assez attrayante est le remplacement d'une partie de la fibre par des pigments de charges dans des grades de papiers à base de pâte mécanique. En effet, l'industrie des papiers fins est passée par là avec succès il y a déjà plusieurs années, surtout à la fin des années 80, grâce à la disponibilité accrue du carbonate de calcium précipité. Ce pigment de charge peu dispendieux a remplacé la glaise et surtout le dioxyde de titane dans la majorité des papiers fins, qui sont désormais fabriqués en conditions alcalines. Les fabricants de papiers à base de fibres mécaniques, soit les producteurs de papier journal, de papier sur-calandré et de papier légèrement couché, ont également emboîté le pas, surtout pour les grades SC-A et SC-B, qui peuvent avoir un contenu en pigments de charge de l'ordre de 25%, et même plus dans certain cas. Pour les grades mécaniques, si les avantages de cette pratique sont indéniables (réduction du besoin et donc des coûts de la fibre, amélioration de la blancheur du papier, réduction des coûts de blanchiment, amélioration de l'opacité, amélioration potentielle de la vitesse de la machine - car les « cailloux », non-hygroscopiques, sont plus faciles à sécher que la fibre), il faut toutefois bien se préparer à pallier aux inconvénients potentiels.

Tout d'abord, il faut savoir que l'ajout de ces pigments (glaise de kaolin, glaise calcinée, glaise synthétique ou carbonate de calcium) implique certains changements dans la chimie de la partie humide de la machine à papier. Il faudra tout d'abord retenir ces pigments, de façon bien distribuée dans la feuille, surtout dans le sens « Z » ou travers de la feuille, sinon vous risquez de créer et/ou d'aggraver un problème de peluchage ou de « laitage » (peluchage causé par l'accumulation de pigments de charge sur les blanchets des presses à l'offset). Il sera parfois nécessaire de passer d'un système classique coagulant-floculant à un système de rétention avec microparticule, afin justement d'éviter l'accumulation d'un surplus de pigment d'un seul côté de la feuille. De plus, le drainage et la rétention de première passe seront affectés de par l'addition de ces fines particules plus difficiles à retenir. Des modifications à la table de formation devront également être envisagées pour assurer qu'on ne va pas « sceller » la feuille.

Un second danger guette le papetier en ce qui a trait aux propriétés de la feuille : au-delà d'un certain contenu en pigments de charges (cendres), que certains évaluent à plus de 3 - 5%, soit celui d'atténuer les forces de la feuille. Dans ce cas particulier, l'ajout de pâte mieux raffinée pourra compenser cette lacune. Autrement, il faudra se tourner vers l'addition d'agent de force sèche, tels les amidons cationiques ou autres polymères synthétiques. L'amidon peut également aider à réduire les problèmes de peluchage (ce sujet sera abordé lors d'une prochaine rubrique).

Un autre effet secondaire à l'utilisation des pigments de charge est l'accroissement de l'abrasion au bout humide, ce qui peut faire diminuer la durée de vie de l'habillage de la machine (toiles de formation et feutres preneurs). Il faut également prendre garde au remplissage des feutres qui peut se produire, surtout si la rétention n'est pas optimale.

Quoi qu'il en soit, tous ces facteurs doivent être soigneusement évalués lors d'essais sur machine, avec le support technique de tous les intervenants, producteurs et fournisseurs de produits chimiques, pigments et habillage.


Gilles-Beaulieu
Collaboration spéciale de Gilles Beaulieu, Directeur technique,
chimie de la partie humide, Pâtes et papiers, chez Quadra Chimie, Québec, QC.

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