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Dimanche 21 octobre 2018

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Un papier plus blanc que blanc?

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Dans cette chronique, nous nous penchons sur une propriété du papier qui connaît une évolution certes très intéressante par les temps qui courent, soit la brillance...

Lorsque j'ai débuté ma carrière au milieu des années quatre-vingt, il semblait que la tendance était inexorablement de vouloir produire des grades de papiers toujours plus brillants et blancs. Il y eut ensuite une mode qui prônait la réduction de l'utilisation des agents de blanchiment car nuisible à l'environnement.

On vit donc apparaître des grades de papiers désormais bruns, tels des serviettes essuie-main, des enveloppes et des filtres à cafés. Vint ensuite la disparition virtuelle du blanchiment au chlore élémentaire et donc l'accroissement de la popularité du blanchiment au bioxyde de chlore (fabriqué à partir de chlorate de sodium) (ECF) et du peroxyde d'hydrogène (TCF). Pendant ce temps, du côté des papiers à base de pâtes mécaniques, le traditionnel dithionite de sodium, commercialisé sous le nom d'hydrosulfite de sodium, était le produit de choix pour atteindre les brillances désirées.

On assiste maintenant à plusieurs phénomènes concernant la brillance du papier : du côté des papiers fins, on vise désormais des brillances plus hautes. Que ce soit avec le ClO2 ou bien avec le peroxyde, le blanchiment traditionnel ne suffit plus toujours, de sorte que l'utilisation des azureurs optiques a vu sa popularité grimper en flèche depuis quelques d'années. En effet, comment peut-on atteindre des brillances supérieures à 100% ISO ? En lui conférant de la fluorescence avec les fameux azureurs (OBA). Ceux-ci se retrouvent sur le marché en trois formes principales : les di-sulfonés, les tétra-sulfonés et les hexa-sulfonés. Bien que les premiers se retrouvent principalement utilisés en partie humide dans les pâtes mécaniques, on retrouve les autres appliqués également en partie humide, mais surtout en surface (presse encolleuse ou coucheuse).

Pour ce qui est des producteurs de papiers à base de pâte mécanique, la situation est parfois différente. En effet, récession oblige, les producteurs de papier journal et de certaines autres spécialités ont, en catimini, réduit les cibles de brillance du papier afin de faire des économies en blanchiment à l'hydrosulfite. Pour corriger la teinte moins éclatante du papier, ils travaillent plutôt à viser une certaine blancheur (L-a-b) pour tromper l'œil du lecteur qui, la plupart du temps, n'y verra que du feu...Tant que les lecteurs ne se plaignent pas, tout baigne... Mais on retrouve aussi la tendance opposée, surtout chez les producteurs, qui fournissent des papiers destinés à des publications de qualité supérieures : produire des grades de papier à base de pâtes mécaniques avec une brillance de plus en plus élevée.

Pour ce faire, plusieurs options sont à la portée du papetier. L'option facile et qui permet tout de même d'atteindre les plus hautes cibles de blancheur, est celle du peroxyde. Cependant, son utilisation, si on ne vise qu'une amélioration marginale de la brillance, soit jusqu'environ 65-68 ISO, peut s'avérer coûteuse. Grâce à l'apparition de solutions de blanchiment liquides à base d'hydrosulfite de sodium plus performantes au milieu des années 90, il est désormais possible et même facile d'atteindre un niveau de blancheur très intéressant en n'utilisant que ces produits, ou encore en additionnant un stade Y au stade P existant. On doit cependant procéder à l'application de l'hydro en multi-stades, ce qui permet d'atteindre des niveaux de brillance supérieurs à l'utilisation en un seul stage. Bien sûr, l'utilisation d'une chélation appropriée, jumelée à l'utilisation judicieuse d'azureur optique, peut donner des résultats tout à fait intéressants et permettre d'augmenter davantage la brillance obtenue. De plus, la sur-utilisation d'hydrosulfite peut parfois provoquer une baisse de l'opacité. On annihilera cet effet en diminuant légèrement son dosage pour compenser avec l'utilisation d'un peu d'azurant...

Pour améliorer la brillance (et peut-être aussi réduire les quantités de fibres requises... d'une pierre deux coups !), on peut également considérer l'addition de pigments de charge. Mais attention : Il faut les retenir et bien les fixer au papier sinon, gare au laitage (« milking ») ! (voir articles précédents). Bon blanchiment !


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

 

Nous réitérons notre appel à tous : sachez qu’ici notre objectif demeure le même : aider les papetiers à améliorer la qualité de leur produits ou bien à en réduire les coûts de fabrication. Alors, fournisseurs, gens de la R&D et consultants, faites-nous part de vos idées… et papetiers, faites-nous part de vos défis !!

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