Comment réduire la dissymétrie des deux faces du papier dans le processus de fabrication

La dissymétrie des deux faces du papier provient en grande partie des conditions physiques créées lors de la formation de la bande humide et de l'égouttage. Lorsque les deux surfaces d'une feuille développent des structures de fibres différentes ou des distributions différentes de fines et de charges, ces différences peuvent rester visibles dans le papier fini.

Pour une papeterie, le contrôle de la dissymétrie des deux faces n'est donc pas simplement une question d'ajustement final de surface. L'ensemble du processus, de la livraison de la pâte et de la formation de la feuille au pressage, au séchage et au calandrage, doit être pris en compte.

L'objectif de base est de construire une feuille avec une structure plus uniforme sur son épaisseur et d'éviter des différences excessives entre le côté toile et le côté supérieur.

1. Pourquoi la dissymétrie des deux faces du papier se produit-elle ?

La dissymétrie des deux faces est particulièrement associée à la formation conventionnelle sur machine Fourdrinier, où l'eau est éliminée principalement par un côté de la feuille en formation.

Deux mécanismes sont particulièrement importants : la distribution inégale des fines et des charges, et les différences d'orientation des fibres.

Distribution inégale des fines et des charges

Sur une machine Fourdrinier conventionnelle, la suspension de pâte est drainée principalement vers le tissu de formation.

Lorsque l'eau passe à travers les ouvertures de la toile, une partie de la fraction de fibres fines et de charges peut migrer vers le côté toile ou quitter la feuille avec l'eau blanche.

Pendant ce temps, le mat de fibres déjà formé sur la toile crée une couche de filtration. Cette couche retient davantage de fines et de charges arrivant plus tard dans le processus de formation, ce qui entraîne une composition différente vers le côté supérieur, ou côté air.

Par conséquent, les deux surfaces peuvent développer des structures microscopiques différentes.

Ces différences peuvent influencer d'importantes propriétés du papier telles que :

• La douceur de surface

• La porosité

• L'imprimabilité

• L'absorbance

• La résistance de surface

• Les propriétés optiques

Le problème commence donc lors de la formation de la feuille plutôt qu'à la finition.

Orientation des fibres et structure de la feuille

L'orientation des fibres est un autre facteur contribuant à la dissymétrie des deux faces.

Lorsque la pâte circule rapidement sur la section de formation et que l'eau est éliminée, de nombreuses fibres ont tendance à s'aligner préférentiellement dans le sens machine.

Lorsque cette orientation interagit avec un drainage principalement unilatéral, une structure non uniforme peut se développer à travers l'épaisseur de la feuille.

Pendant le séchage, les deux côtés peuvent alors subir des contraintes de retrait différentes.

Un résultat visible peut être le bouclage du papier, reflétant les différences de structure de la feuille et de réponse au séchage entre les deux surfaces.

2. Égouttage équilibré : Adresser la dissymétrie des deux faces à la source

L'approche la plus fondamentale pour réduire la dissymétrie des deux faces est d'améliorer la symétrie du processus de formation et d'égouttage.

Au lieu de compter fortement sur le drainage vers un seul côté, la section de formation peut être conçue ou améliorée pour éliminer l'eau des deux côtés de la bande humide.

Formeur à espace

Un formeur à espace introduit le jet de pâte entre deux tissus de formation.

La bande humide est supportée entre ces tissus tandis que l'eau est éliminée des deux côtés.

Comparé au drainage principalement unilatéral sur une machine Fourdrinier conventionnelle, cet arrangement offre un environnement de formation plus équilibré et peut réduire les différences structurelles entre les deux surfaces de la feuille.

Pour les qualités de papier où la formation et la symétrie de la feuille sont importantes, le drainage bidirectionnel peut donc offrir un avantage de processus significatif.

Formeur à toile supérieure

Pour les machines à papier Fourdrinier existantes, le remplacement complet de la section de formation n'est pas toujours nécessaire.

Un formeur à toile supérieure ajoute un second tissu de formation au-dessus de la table de formation d'origine. Lorsque la bande humide circule entre les tissus supérieur et inférieur, le drainage peut se produire dans les deux directions.

Cet arrangement peut aider à :

• Réduire la floculation des fibres

• Améliorer la formation de la feuille

• Améliorer l'uniformité à travers l'épaisseur

• Réduire la dissymétrie des deux faces du papier

Un formeur à toile supérieure peut donc être envisagé lors de la mise à niveau d'une machine Fourdrinier existante pour obtenir un drainage plus équilibré.

3. Amélioration d'une section de formation Fourdrinier existante

Lorsqu'il n'est pas pratique d'installer un nouveau formeur, des modifications ciblées de la table de formation existante peuvent toujours aider à améliorer la structure de la feuille.

Application de rouleau dandy

L'installation d'un rouleau dandy permet d'appliquer une action mécanique sur la surface supérieure de la bande humide en formation.

Lorsqu'il est correctement sélectionné et utilisé, le rouleau dandy peut améliorer la formation et encourager une distribution plus uniforme des fibres et des charges.

La source indique des recherches rapportant une amélioration d'environ 30 % de la formation dans des conditions d'exploitation appropriées.

Les performances réelles dépendent cependant de la configuration de la machine et des conditions d'exploitation.

Utiliser des éléments d'égouttage plus contrôlés

Un égouttage initial très agressif peut augmenter le mouvement des fines et des charges vers le côté toile et dans le système d'eau blanche.

Un profil d'égouttage plus doux et plus progressif peut réduire cet effet.

Le remplacement du drainage par rouleaux de table par des foils d'égouttage appropriés ou d'autres éléments d'égouttage contrôlés peut réduire le choc d'égouttage et favoriser une distribution plus uniforme des composants de la feuille dans le sens de l'épaisseur.

L'objectif n'est pas simplement de maximiser la quantité d'eau éliminée au plus tôt, mais de gérer l'égouttage de manière contrôlée pendant que la structure de la feuille se développe.

4. Optimisation de la section de pressage

La section de formation établit une grande partie de la structure de la feuille, mais la section de pressage peut soit réduire, soit renforcer les différences entre les deux surfaces.

La configuration du pressage influence des propriétés telles que l'absorbance et la résistance de surface.

Un arrangement de pressage approprié aide à assurer un retrait d'eau plus uniforme, tandis qu'une configuration inappropriée peut augmenter les différences entre les deux côtés.

Selon la qualité du papier et la configuration de la machine, l'équipement de la section de pressage peut inclure :

• Rouleaux presse à aspiration

• Rouleaux presse à perçage aveugle

• Rouleaux presse Jumbo

L'objectif est d'obtenir un égouttage efficace tout en maintenant des propriétés de feuille équilibrées.

L'optimisation du pressage doit donc être considérée conjointement avec les conditions de la section de formation plutôt que traitée comme un processus indépendant.

5. Calandrage et contrôle de l'humidité

Après la formation et le pressage, les opérations de finition offrent des opportunités supplémentaires pour corriger les différences de surface restantes.

Calandrage à rouleaux chauffants

Les rouleaux de calandrage chauffés peuvent améliorer la douceur du papier et aider à réduire les différences entre les deux surfaces.

Un fonctionnement réussi nécessite un contrôle approprié de :

• La température des rouleaux

• La pression du pincement

• L'humidité de la feuille

Un calandrage excessif doit être évité car il peut affecter le bouffant du papier et d'autres propriétés.

Profilage de l'humidité par boîte à vapeur

Une boîte à vapeur utilisée autour de la section de séchage ou de calandrage peut appliquer de la vapeur à des zones sélectionnées du papier.

Le réhumidification d'une surface qui a séché plus tôt peut réduire les différences de contrainte et de déformation entre les deux côtés.

Cette méthode peut être utile lorsque le bouclage et la dissymétrie des deux faces sont liés à des conditions de séchage asymétriques, y compris certaines configurations de séchoirs à un seul niveau.

6. La dissymétrie des deux faces du papier nécessite une solution au niveau du système

La dissymétrie des deux faces du papier est rarement le résultat d'un seul composant.

Une évaluation pratique devrait considérer la séquence de production complète :

Flux de pâte → Caisse de tête → Formation → Égouttage → Pressage → Séchage → Calandrage

Par exemple, si une dissymétrie excessive provient d'un drainage fortement unilatéral dans la section de formation, l'application d'une pression de calandrage plus élevée ne supprimera pas la cause d'origine.

De même, l'installation d'un nouveau dispositif de formation sans examiner les conditions de pressage et de séchage peut laisser inchangées d'autres sources d'asymétrie de la feuille.

Une approche coordonnée de la formation, de l'égouttage, du pressage et de la finition offre une voie plus efficace pour améliorer la feuille finale.

Solutions du groupe Huatao pour la formation du papier et l'amélioration de la dissymétrie des deux faces

Depuis 2008, le groupe Huatao se concentre sur la fabrication et l'exportation d'équipements, de composants et de pièces de rechange pour l'industrie de la pâte et du papier.

Pour les papeteries cherchant à améliorer la formation de la feuille, les performances d'égouttage et la dissymétrie des deux faces du papier, notre gamme de produits comprend :

• Formeurs à espace

• Formeurs à toile supérieure

• Rouleaux dandy

• Éléments d'égouttage

• Rouleaux presse à aspiration

• Rouleaux presse à perçage aveugle

• Rouleaux presse Jumbo

• Rouleaux de calandrage

• Rouleaux cintrés

Si votre machine à papier présente une mauvaise formation, une dissymétrie excessive des deux faces, des propriétés de surface inégales ou un bouclage du papier, le groupe Huatao peut vous aider à sélectionner l'équipement et à proposer des solutions personnalisées de mise à niveau de votre machine à papier.

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