L'évolution de l'innovation dans l'industrie du papier

- Source : archives, LMP

Martin Fairbank
Typographie

Dans un récent blogue, j'ai parlé de l'importance d'utiliser la méthode scientifique pour évaluer de nouveaux produits. Ma référence historique aux origines du terme « remède de charlatan » a provoqué des réactions intéressantes, mais c'était un moyen d'attirer l'attention des lecteurs et, apparemment, ceci a bien marché!

En guise de suivi, examinons comment la relation entre l'industrie du papier et ses fournisseurs de produits chimiques a évolué depuis la fin du 20e siècle vers une relation symbiotique forte qui est importante pour l'innovation et le développement continus de l'industrie, en utilisant l'exemple du papier journal.

Pour planter le décor, le papier journal au début des années 80 était fabriqué avec 70 à 100 % de pâte mécanique (des pâtes chimiques ou semi-chimiques constituaient le reste de la matière première), et les journaux étaient principalement imprimés par typographie ou offset à froid, avec très peu de couleurs. Seules quelques usines de papier journal utilisaient des additifs chimiques dans leur composition. De nombreuses machines étaient des Fourdriniers, certaines étaient des formeurs double toile, et les formeurs fermés (« gap formers ») étaient relativement nouveaux et rares.

Avec l'utilisation accrue de l'impression couleur dans le papier journal et l'émergence du processus offset heatset avec ses encres plus collantes, les exigences de qualité pour le papier journal ont augmenté. Il était devenu important que les deux surfaces du papier journal aient la même qualité de surface, ce qui était difficile sur un Fourdrinier, car la surface supérieure avait tendance à collecter toutes les fibres lâches qui finissaient par former des peluches sur les couvertures d'impression des presses offset, en particulier dans l'impression couleur, où la feuille subissait la pression de quatre cylindres d'impression ou plus.

À l'époque, les fournisseurs de produits chimiques avaient développé de nombreuses solutions pour l'industrie du papier fin, qui nécessitait l'ajout de produits chimiques pour aider à retenir les charges dans la feuille. Les fibres de pâte chimique sont relativement longues et faciles à retenir. On peut comprendre pourquoi certains des premiers essais dans l'industrie du papier journal utilisant ces mêmes agents de rétention n'aient pas bien fonctionné, car la pâte mécanique est très différente. Elle contient des fibres beaucoup plus courtes avec une superficie nettement plus élevée ainsi que des matériaux dissous et colloïdaux (« déchets anioniques ») qui compliquent la chimie du bout humide. Depuis les années 1940, de nombreuses usines de papier journal, en particulier les usines du sud des États-Unis qui utilisaient le pin du sud, utilisaient de « l'alun de papetier » (le sulfate d'aluminium), pour régler les questions de poix et de déchets anioniques. L’alun servait également d’agent brut de rétention, mais son utilisation était plus un art qu'une science – certains fabricants de papier pensaient que la solution à tout problème de chimie du bout humide était « d'ajouter plus d'alun »!

Il a fallu quelques années aux producteurs de papier journal pour adopter et optimiser les systèmes polymériques d'aide à la rétention. Certains des obstacles à reconnaître et à surmonter étaient les suivants :

  • Systèmes de gestion hiérarchique dans les usines de papier où l’autorisation d’effectuer des essais était donnée à contrecœur
  • Incitatifs pour la quantité de papier produite, et non pour une meilleure qualité
  • Mauvaise planification, mauvaise surveillance et mauvais suivi des essais
  • Temps insuffisant pour les essais; le premier ajout d'un agent de rétention a tendance à charger la feuille de fines plus foncées et mal liées, ce qui réduit la brillance
  • Mauvaise compréhension de la chimie impliquée
  • Difficulté à traduire les expériences de laboratoire en essais réussis en usine
  • Main d’œuvre supplémentaire et analyse de laboratoire requise pour surveiller les essais, et une boucle de retour des résultats de laboratoire trop lente
  • Mauvaise qualité de l'équipement temporaire de préparation des polymères, entraînant des « yeux de poisson » (polymère non dispersé) dans le polymère dilué

Depuis, la situation s'est remarquablement améliorée, grâce non seulement à l'évolution technologique, mais aussi à une meilleure formation.

Les évolutions technologiques au cours des trente dernières années incluent des solutions chimiques de meilleure qualité et plus adaptées et de meilleurs équipements (dont certains ont été développés par des fournisseurs de produits chimiques). L'utilisation d'historiens de données, de mesures automatisées et de boucles de contrôle a permis une rétroaction instantanée, un bien meilleur contrôle et une meilleure compréhension de la dynamique des procédés.

En termes de formation, de nombreux outils utilisés pour la formation en matière de résolution des causes profondes d’un problème, pour la fabrication au plus juste (« lean manufacturing ») et pour la gestion du changement ont leur fondement dans la méthode scientifique. Dans l'ancienne mentalité, nous plaisantions en disant que la technique de résolution de problèmes d'un papetier consistait à trouver la dernière variable qui avait changé et à l'inverser.

Tout cela a été réalisé grâce à une relation florissante avec les fournisseurs de l'industrie qui s'est développée au fil du temps. Les producteurs de papier journal ont réalisé ce qui était possible avec une meilleure gestion de la chimie de leur système (y compris une meilleure qualité, moins de temps d'arrêt et moins de variabilité), et les fournisseurs ont investi dans la prestation d'un service technique dédié aux usines de papier et ont travaillé dans leurs laboratoires de recherche et développement pour développer des solutions sur mesure.

On peut en dire autant des nombreux autres fournisseurs de l'industrie, y compris les fournisseurs de machines à papier et d'équipement de fabrication de pâte, des fournisseurs de services d'entretien, de réparation et d'exploitation, des fournisseurs de capteurs et d'instrumentation, pour n'en nommer que quelques-uns. L'exemple que nous avons exploré concerne les produits chimiques utilisés pour le papier journal, mais on peut en dire autant de presque tous les processus ou produits de l'industrie – les fournisseurs ont écouté l'industrie et l’ont aidée à développer des solutions innovantes qui ont amélioré la productivité, la qualité et la rentabilité.


Martin Fairbank a travaillé dans le domaine de la foresterie pendant 31 ans, y compris de nombreuses années pour un producteur de pâtes et papier et deux ans avec Ressources Naturelles Canada. Détenteur d'un PhD en chimie et d'une expérience en amélioration de procédés, développement de produits, gestion d'énergie et de production rentable, Martin est actuellement un conseiller indépendant basé à Montréal. Il est également écrivain et a publié récemment Resolute Roots qui relate les 200 ans d'histoire de la compagnie Produits forestiers Résolu et de ses prédécesseurs.

Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.


Martin Fairbank Consulting

Expérience Industrielle

  • Pâtes et Papiers
  • Recyclage des Matériaux
  • Bioraffinerie
  • Fabrication
  • Gouvernement

Services

  • Marchés du Carbone
    . Crédits carbone
    . Empreinte carbone
    . Analyse de cycle de vie
  • Évaluation des Projets
    . Rédaction des propositions pour financement gouvernemental
    . Évaluation des projets techniques pour les agences gouvernementales
  • Règlementations des Produits Chimiques
    . Conseil en matière d'observation des règlements
    . Interprétation des questionnaires chimiques
  • Amélioration Continue
    . Amélioration des procédés
    . Production au plus juste
Nous utilisons des cookies sur notre site Web. Certains d'entre eux sont indispensables au fonctionnement du site, tandis que d'autres nous aident à améliorer ce site et l'expérience utilisateur (cookies de suivi). Vous pouvez décider vous-même si vous souhaitez autoriser ou non les cookies. Veuillez noter que si vous les refusez, vous ne pourrez peut-être pas utiliser toutes les fonctionnalités du site.