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RÉSUMÉ
Le principe de fabrication du papier a très peu évolué au cours du temps, mais les technologies utilisées dans chaque étape ont, elles, considérablement évolué. Cet article se focalise sur la préparation de la pâte à papier, pâte dont les propriétés et la composition vont directement conditionner le type de papier obtenu. les différentes étapes de la préparation sont détaillées : désintégration, raffinage, introduction d'additifs, épuration et dilution.
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André LEMAÎTRE : Ingénieur de l’École Française de Papeterie de Grenoble (EFPG) - Docteur-ingénieur en automatique - Coordonnateur du département Conseil et Expertises au Centre Technique du Papier (CTP)
INTRODUCTION
Le principe de fabrication du papier a très peu évolué depuis son invention. À partir d’une suspension aqueuse de fibres cellulosiques, une feuille est formée sur une toile par égouttage : ce matelas fibreux est ensuite pressé et séché afin d’éliminer l’eau en excès. La fabrication du papier consiste donc à mettre en contact des fibres papetières avec de l’eau, pour favoriser les liaisons hydrogènes
et ensuite extraire cette eau de manière à stabiliser les propriétés de solidité du réseau fibreux. Ces liaisons entre fibres, créées dans la partie humide de la machine, vont apporter les principales qualités du matériau papier qui vont se matérialiser au cours des différentes phases de consolidation de la feuille que sont le pressage puis le séchage.
Si le principe n’a pas changé, les technologies utilisées au cours des différentes étapes ont, quant à elles, considérablement évolué. Ces transformations successives du procédé ont pour origine le souci permanent de l’industriel de fabriquer du papier de meilleure qualité, toujours plus vite et avec un coût de production le plus faible possible.
On peut distinguer deux phases principales dans le procédé :
-
la préparation de la pâte, objet de cet article [J 6 901], qui va permettre d’envoyer à la machine à papier, une matière première adaptée au cahier des charges du papier souhaité, c’est-à-dire, bien dispersée, propre, décontaminée et complétée, si nécessaire, avec des additifs appropriés (charges, colorants, etc.) ;
-
la fabrication du papier ou du carton, proprement dite, sur la machine à papier, où intervient la mise en forme définitive du matériau, qui fait l’objet de l’article .
La pâte à papier, qu’elle soit issue de procédés mécaniques ou chimiques ou qu’elle provienne de fibres de récupération, nécessite une phase de préparation, avant d’être envoyée à la machine à papier proprement dite.
Les étapes principales de cette préparation sont les suivantes :
-
désintégration et mise en suspension ;
-
raffinage ;
-
introduction d’additifs divers ;
-
épuration ;
-
dilution à la concentration souhaitée.
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5. Circuits de tête de machine
On peut distinguer trois types de circuits :
-
les circuits de pâte en tête de machine ;
-
les circuits d’eaux ;
-
les circuits de cassés.
5.1 Circuits de pâte en tête de machine
Les balles de pâtes marchandes sont introduites au pulpeur pour désintégration (voir § 1). La pâte est ensuite stockée dans un cuvier, après dilution, puis raffinée (voir § 2) et à nouveau stockée dans une capacité. La suspension ainsi préparée est prête à être mélangée, si nécessaire, aux autres types de pâtes (pâtes mécaniques, fibres recyclées, pâte de cassés) provenant des lignes de préparation correspondantes. Le mélange peut s’effectuer dans un nouveau cuvier spécial (cuvier de mélange) où sont éventuellement ajoutés les charges dans la masse, les colorants, les produits de collage et certains additifs (voir § 3). Ces produits peuvent être introduits en différents endroits du circuit (au pulpeur, avant raffinage, après raffinage, avant épuration, etc.). De même, la pâte de cassés peut être à nouveau raffinée ou non.
La composition est ensuite envoyée au « château de pâte », qui est un cuvier à débordement. L’excédent...
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