Procédé de fabrication de papier couché et appareil pour la mise en #uvre de ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé de fabrication de papier couché et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Il est de pratique générale dans la manu 5 facture du papier couché de faire le papier brut avec une machine à papier et de l'envi- der en rouleaux. Puis, en une opération sépa rée, d'appliquer l'enduit (qui peut être par exemple composé d'argile, de carbonate de > calcium, de blanc fixe, de blanc satin et d'au tres matières semblables, et des adhésifs tels que par exemple de la caséine, de l'amidon, etc. en suspension aqueuse) sur l'une ou les deux faces de la bande de papier de fond, au 5 moyen de rouleaux, de brosses.
Ce papier couché est habituellement séché en festons, puis supercalandré. Il y a un grand nombre d'années, des essais ont été faits pour enduire le papier quand il se trouvait encore dans la machine à papier, car, par ce moyen, on pouvait escompter une économie de temps, de travail et de capital investi. Cependant, pour autant que l'on est renseigné, aucun de ces procédés n'a donné des produits qui puis sent se comparer au point de vue de la qua lité avec le papier couché fabriqué par le procédé en deux étapes.
L'inventeur a réussi à faire directement dans la machine à papier du papier couché d'une qualité approchant de près, sinon égale à la qualité du papier couché fait avec la machine coucheuse, en partant d'un papier brut de même qualité et d'un enduit et d'un festonnage faits d'après les méthodes ordinai res. Dans une certaine mesure; le produit ne peut pas se distinguer du papier couché ordinaire et, à certains égards, tels par exem- plie que les qualités -d'impression, le produit est fréquemment supérieur à un papier cou ché ordinaire de valeur correspondante.
Le procédé de fabrication de papier cou ché, objet de l'invention, est caractérisé en ce que l'on applique une quantité trop grande d'un enduit liquide contenant adhésif et pigment, à une bande de papier en mouve ment, en ce qu'après formation d'une couche de gâteau de filtration sur cette bande, on essuie pratiquement tout l'enduit liquide qui recouvre la couche de gâteau de filtration, et en ce que finalement on soumet le papier ainsi traité, et sans autre application d'en duit, à. une opération de séchage.
Pour cette dernière opération, après avoir essuyé pratiquement tout l'enduit liquide qui se trouve sur la couche de gâteau de filtra tion, on met de préférence ce gâteau en con tact avec un cylindre de séchage chauffé inté rieurement.
On couche de préférence le papier pendant qu'il passe à travers une machine à. fabriquer le papier. En outre, il est préférable de le sécher partiellement avant de lui appliquer l'enduit.
On a déjà proposé de faire un papier rem pli en surface en appliquant une composition d'enduit connue, à l'aide d'un mécanisme à, rouleaux et en soumettant le papier à l'ac tion d'une lame essayeuse pour enlever en pratique tout l'enduit dépassant le niveau de la surface extérieure des fibres, tandis qu'on laisserait l'enduit dans les dépressions de la surface entre les fibres. Dans un tel procédé, la quantité d'enduit sec qui rempli rait finalement les creux, est au plus de t:,453 kg par 92,9 m= de surface. Le procédé de la, présente invention permet de laisser une épaisseur définie d'enduit sur le papier au- dessus du niveau de la surface extérieure des fibres.
Dans la. description qui suit, comme dans les revendications attenantes, lorsqu'on parle de papier couché, on entend un papier dont l'enduit de surface, quand il est sec, est en quantité supérieure à. 0,453 kg par 9?,9 m2 de surface. Le terme "papier" employé ici comprend non seulement du papier, mais aussi des cartons de cartes postales, les car tons fins et d'autres cartons semblables.
L'in,#%enteur a découvert que lors de l'ap plication d'un enduit, contenant adhésif et pigment, sur le ruban de papier pendant son passage à travers la machine à papier, un gâteau de filtration se forme avec l'enduit. immédiatement contre la surface de la bande de papier, et ceci grâce à l'absorption dans le papier d'une partie de l'eau contenue dans l'enduit. Par contre, au-dessus du gâteau de filtration, la teneur en liquide de l'enduit n'est pas sensiblement réduite. Il s'ensuit que la. couche d'enduit est transformée en deux couches distinctes de teneurs en liquide différentes. La- couche extérieure d'une teneur en liquide plus élevée que l'autre, peut donc être enlevée sans peine par un appareil simple, facilement adaptable à la machine à papier.
Celui-ci laisse sur le papier une couche d'enduit lisse et uniforme, de ca ractère tel qu'elle puisse être séchée par mise en contact avec un cvlindre sécheur chauffé 'a la vapeur (tel que ceux qu'on emploie com munément dans les machines à papier) sans que la. couche adhère audit cylindre et sans qu'elle soit endommagée par celui-ci.
Le couchage de la bande de papier se fait en deux opérations. L n enduit aqueux, dont la composition sera plus longuement discutée plus loin, est premièrement appliqué sur toute une des faces du ruban de papier. La quantité appliquée représente un excès con sidérable par rapport ù la charge finale dq'#- sirée sur le papier. Il est avantageux d'ap pliquer l'enduit au moyen d'un rouleau. Il n'est pas nécessaire à, cet effet de prendre des précautions particulières pour que l'en duit soit appliqué en une couche uniforme: mais il est important que toutes les parties de la face qu'on traite viennent en contact avec l'enduit. Le but recherché ici est de cou vrir entièrement le papier. sur toute sa sur face, avec un excès d'enduit.
Grâce à un choix .judicieux de la compo sition d'enduit, du papier brut, du temps de contact et de la température, il se produit sur le papier un gâteau de filtration ferme contenant une partie des matières solides de la composition d'enduit. C'est-à-dire qu'une partie de l'eau a. été absorbée par la feuille en laissant, sur la surface de cette dernière, une couche pratiquement. continue de gâteau de filtration de l'épaisseur désirée. Par-dessus le gâteau de filtration se trouve une couche d'enduit plus liquide. La deuxième opération consiste à enlever cette couche liquide.
Le papier brut est de préférence de nature telle qu'il puisse absorber sans peine l'eau de l'enduit. Un papier bien formé, franche ment dégagé, lâche (non tendu), peu encollé tel que du papier pour imprimerie, est satis faisant. Du papier modérément humide pro duit souvent plus rapidement un gâteau de filtration que du papier complètement sec. Le gâteau de filtration peut même être pro duit sur du papier qui a. passé à travers les presses usuelles d'une machine à papier avant l'entrée dans les séchoirs, mais on échoue quand le papier est si humide que les pores sont remplis d'eau.
La quantité de gâteau de filtration formée ne dépend pas unique ment du papier brut, mais de la composition de l'enduit, du temps de contact avant que l'excès d'enduit soit enlevé, ainsi que de la température du fond brut et de celle de l'en duit. La nature des pigments, celle des adhé sifs, la. présence d'agents de dispersion ou de mouillage et, évidemment, le pourcentage d'eau dans l'enduit sont des facteurs qui influencent la. vitesse de formation du gâteau de filtration. Evidemment, ces facteurs ont une influence réciproque en ce qui concerne la formation du gâteau de filtration. Ainsi, un plus faible contenu en matières solides du revêtement peut être compensé par un temps plus grand de contact.
L'épaisseur du gâteau de filtration qui se forme n'est pas influencée d'une façon sen sible par la quantité d'enduit appliquée sur la surface du papier. Il est essentiel qu'il y ait un excès d'enduit sur la surface toute entière, mais il n'est pas essentiel que la quantité en excès soit partout uniforme, pour la raison que le gâteau de filtration se forme grâce à l'absorption de l'eau dans le papier et que le taux d'absorption de l'eau enlevée à l'enduit par le papier brut, est pratique ment uniforme sur toute l'étendue de la bande.
En conséquence, les variations dans l'épaisseur de l'enduit appliqué peuvent avoir pour résultat un plus ou moins grand excès à enlever, mais elles n'ont pas un effet appré ciable sur le poids du gâteau de filtration.
L'enlèvement de l'enduit liquide de des sus la couche de gâteau de filtration formée sur le papier, est réalisé par essuyage. Des rouleaux essoreurs, vu leur tendance à for mer des grumeaux, ne seraient pas satisfai sants. Un dispositif particulièrement favo rable pour enlever la couche d'enduit liquide est celui formé par le bord arrondi d'une lame de faible épaisseur ou par une tige de métal dur, ou par un autre dispositif sembla ble offrant à la couche d'enduit une surface de contact d'un rayon de courbure de 4 mm ou moins, monté sur un support rigide.
Le mécanisme de couchage pour enduire les deux côtés de la bande peut être installé sur la machine à papier du côté du mouillage, entre le secteur des presses et les cylindres sécheurs. On peut l'installer aussi à diffé rents endroits dans le secteur de séchage. S'il est installé sur la machine du côté du mouil lage, il est préférable d'appliquer la compo sition d'enduit seulement sur le côté regar dant la toile métallique (filigrane). Si l'en duit est appliqué en quantité suffisante pour former en principe une couche continue sur toute la surface de la bande, sur le côté des feutres, à cet endroit, la, surface de l'enduit qui en résulte est généralement gâtée par un grand nombre de petites cavités dans l'en duit.
Ces cavités varient de grandeur depuis celles visibles seulement à la loupe, jusqu'à celles qui sont facilement visibles à l'oeil nu. Ces cavités rendent le papier inutilisable pour de belles impressions, mais elles n'empêchent pas son usage pour d'autres buts.
On a trouvé que la. cause finale de ces cavités provient des bulles d'air se trouvant dans le papier de fond sur le treillis métal lique de la machine à papier.<B>il</B> y a habi tuellement quelques-unes de ces bulles sur la bande de papier du côté de la toile métalli que, mais il y en a un beaucoup plus grand nombre sur la bande, du côté des feutres. Lorsque la bande passe à travers les presses coucheuses, beaucoup de ces bulles d'air peu- vent être remplacées par des gouttelettes d'eau; mais qu'on ait des bulles d'air ou des gouttelettes d'eau, l'effet est également désas treux quand un enduit est appliqué sur cel les-ci. L'enduit ne peut pas remplir ces espa ces, d'où il résulte que le papier séché est défectueux.
Quand l'enduit est appliqué sur le papier sec, comme c'est ordinairement le cas pour les machines coucheuses usuelles, l'action de la capillarité attire l'enduit dans les vacuoles ou pores, et l'on n'éprouve pas de difficultés à obtenir un papier couché exempt en prin cipe de ces cavités. Il n'est pas nécessaire toutefois de sécher entièrement le papier avant d'appliquer la composition d'enduit. On a trouvé que les gouttelettes d'eau et les bulles d'air dont on a parlé plus haut, ont disparu ordinairement après que le papier a fait une partie de son trajet dans les séchoirs. Le point exact auquel ceci se pré sente dépend de plusieurs conditions telles que: le nombre de pressages et leur degré, la vitesse de la machine à papier et la nature du papier de fond.
Pour autant qu'il faut envisager l'élimi nation de ces cavités, on peut. faire l'applica tion de l'enduit en un point situé au delà de la place où les bulles d'air et les gouttelettes d'eau ont disparu. Toutefois, si l'opération de séchage sur la machine à papier est pro longée, le papier subit un rétrécissement pro noncé. Ce rétrécissement (contraction) ne se produit pas avec une uniformité progressive au fur et à mesure que le papier passe à tra vers les séchoirs. Pendant que le papier est tout à fait humide, le rétrécissement est ordi nairement négligeable. Après que la teneur, en humidité s'est réduite jusqu'à un degré donné (qui varie avec les différents papiers), il se présente un rétrécissement prononcé et celui-ci continue jusqu'à ce que le papier soit entièrement sec.
Les bords (lisières) de la bande de papier sèchent habituellement plus vite que la par tie centrale. En conséquence, il arrive pen dant les opérations de séchage un moment où les bords subissent un rétrécissement considé- rable, tandis que la partie médiane du papier ne s'est pas autant rétrécie. Au delà de ce point et jusqu'à ce que le papier ait séché, il se produit un .,effet de liséré", le papier tend à être plus allongé dans la partie médiane que sur les bords et il en résulte une varia tion des efforts de tension à travers la feuille.
Entre la place. où les bulles d'air et les gouttelettes d'eau disparaissent, et celle où "l'effet de liseré" devient notable dans la zone de séchage, l'enduit peut être appliqué avantageusement sur l'une des faces de la bande. Si l'enduit est appliqué en avant de la. place nommée en premier lieu, le côté des feutres du papier sera très probablement celui qui contiendra. les cavités précédemment dé crites. Si l'enduit est appliqué à la place où les effets de liseré commencent ou en aval de cette place, des gonflements inégaux se produisent, si bien que le papier étiré risque d'avoir de larges "fronces" (plis) ou "godes'\.
On a trouvé aussi que l'enduit peut être appliqué sur le papier après un rétrécisse ment partiel, pourvu que des opérations soient prévues pour égaliser l'allongement de la. bande à. travers sa, surface tout entière. Ceci peut être obtenu en faisant passer la bande en partie autour de deux rouleaux aspi rants, il est possible d'allonger suffisamment les bords pour que l'opération de couchage puisse être effectuée avec succès. Une mé thode plus simple est de faire passer le pa pier à travers une paire de rouleaux presseurs juste avant l'opération de couchage.
Les "effets de liseré" peuvent aussi être évités en rognant les bords rétrécis de la bande avant qu'on applique l'enduit.
Les mélanges d'enduit appliqués à l'état fluide sur la bande, vont adhérer à toute sur face solide avec laquelle ils viendront en con tact. Autrement dit, de tels enduits pour papier so:i' @@@latie:@@ucnt médiocres quant à leurs propriétés de cohésion, mais ils ont de bonnes propriétés adhésives. Toutefois, le gâteau de filtration produit comme il a été expliqué plus haut est relativement cohésif : il est assez ferme pendant un certain temps pour pouvoir être mis en contact avec une surface solide sans être endommagé.
L'enlève ment de la couche d'enduit liquide qui s'étend sur le gâteau de filtration, combinée avec la précipitation rapide du gâteau de filtration sont donc les opérations qui répondent dans une grande mesure du succès de ce procédé par rapport aux autres procédés proposés précédemment pour coucher le papier dans une machine à papier, parce que, grâce au procédé de l'invention, il est possible de faire passer le papier à travers les séchoirs habi tuels de la machine à papier sans crainte que l'enduit ne s'attache (ne colle) aux séchoirs et ne les salisse.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'ap pareil suivant l'invention.
La fig. 1 montre schématiquement une partie de la première forme d'exécution; La fig. 2 montre schématiquement une autre forme d'exécution; La fig. 3 représente très grossie une coupe schématique de la bande de papier indiquant comment se forme le gâteau de filtration et s comment l'excès d'enduit est enlevé.
Le mécanisme coucheur pour enduire le côté de la bande regardant la toile métalli que peut être situé en avant du secteur de séchage de la machine à papier, tandis que D celui pour le côté de la bande regardant les feutres est installé de préférence à une place quelque peu plus rapprochée du centre du secteur de séchage et au delà du point où les bulles d'air et les gouttelettes d'eau causent des ennuis, mais avant la place où l'effet de liseré devient prononcé.
La bande de papier est indiquée dans la fig. 1 par le chiffre 1: tandis que les chif fres 2, 2 indiquent les rouleaux de la presse coucheuse du secteur des presses de la. ma chine à papier et 3, 4, 5, 6, 7 représentent cinq des cylindres sécheurs ordinaires chauf fés à la vapeur qui forment le secteur de séchage de la machine à papier. Un rouleau gaideur 8 est prévu en aval des presses humi des pour guider le ruban de papier en mou vement. Le rouleau 9 qui sert à l'application de l'enduit est mît par un moteur (non repré- senté) de préférence dans la direction oppo sée au mouvement du papier, à une vitesse h peu près égale à celle du papier.
Le rouleau 9 trempe dans la composition d'enduit 11, qui se trouve dans le bassin 10. De la com position d'enduit, en excès de la quantité en traînée par la bande de papier, est amenée vers le milieu du bassin 10 par une pompe 16 d'un réservoir (non représenté) au moyen d'un tuyau flexible 12. Un trop plein 13 est prévu à chaque bout du bassin 10. En tout temps, une circulation de l'enduit est ainsi maintenue.
Le rouleau coucheur 9 applique l'enduit sur toute la surface de la bande en une cou che considérablement plus épaisse qu'il n'est désirable pour le papier fini. La composition d'enduit est habituellement une suspension aqueuse d'un agent de remplissage minéral, finement divisé et d'un adhésif tel que la caséine ou l'amidon. Quand la composition a été appliquée par le rouleau 9, l'eau qu'elle contient commence à être absorbée par la bande de papier et, pendant le temps que le ruban met à atteindre le racloir 14 (fig. 1), un pourcentage important de cette eau incluse dans la.
couche d'enduit voisine de la bande de papier a été absorbée par le papier, en formant ainsi un gâteau de filtration de l'épaisseur désirée, le surplus de la composi tion d'enduit formant une couche supérieure plus liquide. Le racloir représenté -est formé d'une petite lame 14 chromée, dont le bord (ou tranche) est arrondi suivant une surface ayant environ 1,6 mm de rayon à l'endroit où elle touche le gâteau de filtration. Cette lame est montée sur une traverse rigide 15 et s'étend sur toute la largeur du papier. Cette lame 14 peut être rapprochée ou éloi gnée facilement du rouleau coucheur 9. Cette lame sert à racler ou essuyer l'excédent d'en duit encore liquide qui se trouve sur la cou che de gâteau de filtration formé sur le papier.
L'excédent d'enduit coule vers le bas dans le bassin 10. La lame supprime égale ment les inégalités de l'enduit; elle en fait une couche remarquablement uniforme, exempte de défectuosités de quelque sorte que ce soit. Après cette opération, le papier couché passe autour des cylindres sécheurs 3. chauffés à la vapeur, le côté fraîchement en duit du papier restant hors de contact dit sécheur. Ce dernier est un cylindre sécheur standard. Le passage du papier sur le pour tour de ce cylindre, comme représenté, est suffisant pour qu'il permette au côté enduit d'entrer ensuite en contact avec- le cylindre r sécheur 4 sans qu'une adhérence appréciable se produise entre l'enduit et ce cylindre.
Comme il a été établi ci-dessus, le méca nisme coucheur et essuyeur peut être installé immédiatement en avant du secteur de sé- i chage, surtout si l'enduit est appliqué à cet endroit sur le côté du papier regardant le treillis métallique. Le mécanisme coucheur peut aussi être installé dans le secteur de séchage de la machine.
S'il est placé après r que "l'effet de liséré" a commencé, ii faut prévoir des moyens qui serviront à égalisïi- le rétrécissement tels qu'ils sont indiqués par exemple sur la. fig. \?.
Dans la. fig. 2, la. bande passe sur le pour ; tour des cylindres sécheurs 22, puis à tra vers une paire de rouleaux presseurs 18 et 19. Ces rouleaux sont couverts de caoutchouc et sont munis des moyens connus pour régler la pression, pour accroître ou diminuer celle- ci entre les rouleaux de la presse. Ces rou leaux de pression tendent à éliminer "l'effet de liseré" précédemment mentionné. L'effet désiré pour l'étirement des bords peut égale ment être obtenu en faisant passer la bande autour de deux rouleaux tracteurs qu'on fait tourner à des vitesses légèrement différentes.
A partir des rouleaux de pression, la bande passe autour de rouleaux guideurs \?, puis sur le rouleau coucheur 9 qui trempe r dâns la composition d'enduit 1.1 se trouvant dans un bassin 20, semblable à celui décrit à propos de la fig. 1.
Au lieu d'employer une lame fixe pour essuyer l'enduit, on emploie ici un rouleau 24 qui tourne en sens inverse du mouvement de la bande et qui est muni d'un essuyeur <B><U>91.</U></B> Ce rouleau 24 est mis en mouvement par un moteur (non représenté), dans une direction opposée à celle du papier. De préférence. on s'arrange pour qu'il trempe aussi dans l'en- du.it 11 du bassin<B>10.</B> si bien qu'il sera 'lui aussi humidifié de façon égale et complète ment essuyé. Ce rouleau enlève l'enduit li quide qui se trouve sur le gâteau de filtra tion.
On peut voir que l'essuyeur 21 qui appuie sur le rouleau 24 sert à. empêcher que de l'enduit ne soit appliqué encore une fois par-dessus le gâteau de filtration déjà formé. La composition d'enduit liquide ainsi enlevée est renvoyée dans le bassin ?() et de là elle retourne ait réservoir par le tuyau 13. La distance entre les rouleaux 9 et 24 peut être réglée aussi comme on le désire.
Après cette opération, la bande passe sur le pourtour des ey lindres sécheurs<B>17,</B> son côté fraîchement enduit restant en dehors. puis elle passe au tour des autres cylindres sécbeurs 25. dont deux sont représentés.
Lorsqu'on met en a,uv re le procédé sui vant l'invention, il est essentiel, pendant les opérations de couchage et d'essuyage, qu'en cheminant, le papier ne fasse pas de contact glissants entre des éléments rigides (lames, rouleaux, etc.) dont l'éeartement est restreint. simultanément sur chacrin < les côtés de la bande.
On a trouvé qu'il était impossible d'ajuster l'cspac=ircut entre ces éléments ou de le maintenir suffisamment uniforme sur toute la largeur de la machine à papier, de manière à enlever en principe tout l'enduit liquide étendit sur le gâteau de filtration.
sans creuser dans celui-ci et sans détruire en certains endroits ce gâteau. Pareillement, des morceaux de toutes sortes tels que des agglo mérats de fibres, des morceaux de bords arra chés, etc., causent de fréquentes ruptures de la bande si l'on travaille avec des éléments rigides d'écartement restreint trop exacte ment ajusté.
Dans l'appareil de la fig. 1, le papier est enduit. du côté regardant le treillis métalli que, c'est-à-dire du côté inférieur, tandis que dans celui de la fig. \?, le papier est enduit du côté regardant les feutres. I1 est évident que l'appareil représenté dans la. fig. 2 peut aussi être employé pour enduire dit côté du treillis métallique et vice-versa, et que de nombreuses autres combinaisons de rouleaux coucheurs, de rouleaux tracteurs, de lames, ou de rouleaux essayeurs, etc., peuvent être employées.
Si on le désire, les deux côtés de la bande peuvent être enduits successivement avec ou sans opération de séchage entre cha que application.
Il faut noter aussi qu'après les opérations de couchage et d'essuyage, le papier passe directement sur les sécheurs sans interposi tion de brosses, de rouleaux presseurs ou de n'importe quel appareil lisseur ou de réappli- cation d'enduit. De tels dispositifs ne sont s ni nécessaires, ni désirables, car ils peuvent faire de grands. dégâts en dérangeant le lissé ou la solidité de l'enduit.
La fig. 3 montre schématiquement ce qui, probablement, doit se produire pendant la 9 formation du gâteau de filtration et pendant l'enlèvement de l'excès de composition d'en duit. Comme indiqué, a représente la bande de papier avec sa surface rude et poreuse.
Après l'application de la composition d'en <B>5</B> duit sur cette surface, il se fait une rapide absorption d'eau prise par la bande de papier à, l'endroit immédiatement adjacent, en for mant une couche de gâteau de filtration, comme indiqué en b. L'absorption de l'eau o par le papier est beaucoup plus rapide que n'est l'équipartition de la teneur en eau dans toute l'épaisseur de la couche d'enduit (l'épaisseur du papier absorbant est aussi grande que l'épaisseur de l'enduit appliqué dessus) et pour cette raison la teneur en liquide de la composition d'enduit dans la partie extérieure de la couche d'enduit appli quée n'est pas la même que dans la partie directement adjacente au papier, elle a peu > varié,
mais cela seulement pour un temps déterminé. Ainsi, l'enduit en excès de celui qui est nécessaire à produire le gâteau de filtration forme une couche extérieure c plus liquide couvrant le gâteau de filtration. La 5 ligne de démarcation entre le gâteau de fil tration et la couche liquide n'est pas bien nette, et entre les deux couches b et c il doit y avoir une zone de transition d. La. lame racleuse 14 (fig. 1), par suite de la tension qu'on fait subir au ruban, s'enfonce probable ment à travers la couche c jusque dans la zone d et se meut le long du gâteau de fil tration b.
C'est pour cette raison que la lame 14, quand elle enlève l'excédent d'enduit c, agit sur la zone d pour lisser la surface de cet enduit ferme restée sur le papier; pro bablement aussi, elle enlève un peu de la matière dans la zone d, puisque, si le mou vement est continu, on constate un léger accroissement de la teneur en matière solide dans la composition d'enduit en 11 (fig. 1).
Pourtant, on doit tenir compte du fait que l'épaisseur totale du gâteau de filtration, plus la zone d, est moindre que 2/10o de mm. Dans le cas des fig. 1 et 3, la couche de gâteau de filtration se déplace sur la tranche ou bord arrondi de la lame qui la, racle pour en éliminer l'enduit liquide en laissant une couche ferme, bien continue, d'enduit ayant une surface remarquablement lisse et uni forme qui couvre complètement les fibres.
On obtient usuellement de bons résultats en enduisant la feuille du côté de la toile métallique avant le passage dans le secteur de séchage et\en enduisant le papier du côté du feutre dans le secteur de séchage, après l'endroit où les bulles d'air et les gouttelettes d'eau ont disparu. Suivant ce procédé, un papier -couché sur ses. deux faces, égal en qualité à une papier couché sur une seule face tel par exemple que le papier pour éti quettes, un enduit préliminaire peut être appliqué avant le secteur du séchage et cette application peut être suivie, si on le désire, d'une deuxième application superposée appli quée dans le secteur de séchage.
Naturelle ment, des enduits superposés peuvent égale ment être appliqués des deux côtés de la bande.
Les exemples suivants illustrent la mise en couvre du procédé de l'invention. Exemple Une bande de papier a été fabriquée sur une machine Fourdrinier ordinaire avec le matériel suivant: <B>158</B> kg de pâte à papier "Kraft" blanchie, 453 kg de pâte à la soude blanchie, 226 kg de papier de périodiques désencré, 271 kg de remplisseur à l'argile.
Ce matériel ne contient pas d'encollage à. la résine, ni d'alun. Le poids de base de cette pâte de papier brute, calculé à. l'état sec, est de 19 kg par rame de 500 feuilles 62,5 X 96 cm. La machine à papier est con- i duite à une vitesse de 82,5 m par minute. Après son passage à travers le secteur des presses de la. machine à papier et avant son entrée dans le secteur de séchage, on appli que sur la bande un enduit de la manièile décrite plus haut, sur le côté regardant le treillis métallique du ruban.
Cet enduit a la. composition suivante: carbonate de calcium finement précipité 15 argile d'enduit 21 i caséine dissoute dans de l'eau animonia.- cale 4 eau 60% L'enduit liquide a une viscosité de 11 se condes, déterminée par la méthode Storiiier. i Le rouleau coucheur pour l'enduit a un dia mètre d'environ 15 cm et est. mis en rotation à une vitesse périphérique de 91 m par mi nute dans le sens opposé à. celui du mouve ment du ruban. On applique un excès d'en duit et le racloir formé par une lame chro inée dont la tranche arrondie a 1,6 min de rayon, est placé à environ 2() cm du rouleau coucheur d'enduit.
Il laisse ainsi une couche d'enduit de 3,6 kg poids sec par rame, sur le côté du papier tourné vers le treillis métal lique. Après avoir passé autour de onze c'v- lindres sécheurs de 1,21 m de diamètre, les bords de la bande commencent à se rétrécir un peu plus que le centre.
La bande passe i alors entre une paire de rouleaux de pression recouverts de caoutchouc après lesquels le côté tourné vers les feutres est mis en con tact avec un rouleau coucheur d'enduit, iden tique au précédent, qui tourne à une vitesse périphérique de 91 m par minute dans une direction opposée à celle du mouvement du
EMI0008.0019
papier. <SEP> L'enduit <SEP> qu'on <SEP> applique <SEP> ici <SEP> a <SEP> la
<tb> composition <SEP> suivante:
<tb> carbonate:
<SEP> de <SEP> calcium <SEP> finement <SEP> précipité <SEP> <B>16'</B>
<tb> argile <SEP> d'enduit <SEP> 22
<tb> caséine <SEP> dissoute <SEP> dans <SEP> de <SEP> l'eau <SEP> ammonia cale <SEP> 4
<tb> eau <SEP> 58
<tb> Il <SEP> faut <SEP> noter <SEP> que <SEP> cet <SEP> enduit <SEP> diffère <SEP> de
<tb> celui <SEP> qui <SEP> a, <SEP> été <SEP> appliqué <SEP> sur <SEP> le <SEP> côté <SEP> tourné
<tb> vers <SEP> le <SEP> treillis <SEP> métallique, <SEP> surtout <SEP> en <SEP> ce <SEP> qu'il
<tb> nue <SEP> teneur <SEP> en <SEP> matière <SEP> solide <SEP> légèrement
<tb> plus <SEP> élevée. <SEP> Le <SEP> ruban <SEP> passe <SEP> alors <SEP> au-dessus
<tb> d'une <SEP> laina- <SEP> racleuse <SEP> identiqu;
,- <SEP> éloignée <SEP> du
<tb> rouleau <SEP> coucheur <SEP> d'une <SEP> distance <SEP> d'environ
<tb> 20 <SEP> cm. <SEP> Cette <SEP> lame <SEP> égalise, <SEP> lisse <SEP> et <SEP> nivelle
<tb> l'enduit; <SEP> elle <SEP> laisse <SEP> 3,7 <SEP> kg <SEP> d'enduit <SEP> poids <SEP> sec
<tb> par <SEP> rame <SEP> sur <SEP> le <SEP> côté <SEP> de <SEP> la <SEP> feuille <SEP> tourné <SEP> vers
<tb> les <SEP> feutres <SEP> en <SEP> une <SEP> eouelie <SEP> très <SEP> uniforme. <SEP> Le
<tb> papier <SEP> passe <SEP> alors <SEP> autour <SEP> (les <SEP> sécheurs <SEP> res tants <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> à <SEP> papier. <SEP> puis <SEP> est <SEP> super calandré. <SEP> La <SEP> vitesse <SEP> du <SEP> papier, <SEP> à <SEP> savoir
<tb> 83,6 <SEP> m <SEP> par <SEP> minute, <SEP> est <SEP> la, <SEP> même <SEP> que <SEP> celle <SEP> a
<tb> laquelle <SEP> la.
<SEP> machine <SEP> marche <SEP> normalement.
<tb> pour <SEP> faire <SEP> un <SEP> papier <SEP> d'imprimerie <SEP> non <SEP> cou ché <SEP> d'une <SEP> charge <SEP> de <SEP> base <SEP> (le <SEP> 25,8 <SEP> kg. <SEP> Le
<tb> produit <SEP> final <SEP> est <SEP> un <SEP> papier <SEP> couché <SEP> ayant <SEP> une
<tb> belle <SEP> couleur <SEP> brillante <SEP> avec <SEP> une <SEP> surface <SEP> lisse,
<tb> unie, <SEP> bien <SEP> réceptive <SEP> pour <SEP> l'encre <SEP> et <SEP> qui <SEP> donne
<tb> d'excellents <SEP> résultats <SEP> d'impression <SEP> avec <SEP> d'élé gantes <SEP> demi-teintes <SEP> et <SEP> des <SEP> pleins <SEP> uniforme
<tb> aussi <SEP> bien <SEP> en <SEP> noir <SEP> qu'en <SEP> couleur.
<SEP> Ce <SEP> papier ci <SEP> est <SEP> tout <SEP> à, <SEP> fait <SEP> équivalent <SEP> au <SEP> papier <SEP> cou ché <SEP> de <SEP> même <SEP> qualité <SEP> et <SEP> de <SEP> même <SEP> charge <SEP> sur
<tb> lequel <SEP> l'enduit <SEP> a <SEP> été <SEP> appliqué <SEP> suivant <SEP> l'opé ration <SEP> usiieilY. <SEP> d,@ <SEP> conehage <SEP> en <SEP> deux <SEP> étapes.
<tb> <I>Exemple <SEP> 2:
</I>
<tb> Un <SEP> papier <SEP> d'imprimerie <SEP> brut, <SEP> bien <SEP> formé,
<tb> non <SEP> encollé, <SEP> rempli <SEP> à <SEP> l'argile, <SEP> d'une <SEP> charge
<tb> de <SEP> base <SEP> (l(- <SEP> 16,7 <SEP> kg <SEP> <B>(</B>62.5 <SEP> X <SEP> 96 <SEP> cm <SEP> - <SEP> 500
<tb> feuilles) <SEP> est <SEP> façonné <SEP> sur <SEP> une <SEP> machine <SEP> à. <SEP> papier
<tb> rourdrinier <SEP> ma.relia.nt <SEP> à <SEP> 91 <SEP> m <SEP> par <SEP> minute.
<tb> E,ntre <SEP> les <SEP> secteurs <SEP> de <SEP> presse <SEP> et <SEP> de <SEP> séchage, <SEP> du
<tb> côté <SEP> de <SEP> la, <SEP> toile <SEP> métallique <SEP> de <SEP> la <SEP> bande <SEP> on
<tb> enduit <SEP> une <SEP> forte <SEP> couc.lie <SEP> d'enduit <SEP> aqueux
<tb> suivant <SEP> la <SEP> manière <SEP> décrite <SEP> ci-dessus.
<SEP> A <SEP> une
<tb> distance <SEP> de <SEP> 20 <SEP> cm <SEP> après <SEP> le <SEP> rouleau, <SEP> se <SEP> trouve une petite lame arrondie qui reste en contact avec le ruban mouvant de la bande fortement enduite. Dans la courte distance qui sépare l'application de l'enduit du passage sur la lame, se forme le gâteau de filtration de l'épaisseur qu'on désire sur le papier, et la lame qui se déplace le long de ce gâteau essuie l'enduit encore liquide recouvrant le gâteau et le renvoie dans le bassin pour un nouvel emploi. La composition de l'enduit qu'on applique consiste en 458 kg d'argile pour enduit de qualité normale, en 54,8 kg de caséine (dissoute dans une solution de car bonate de soude) et en eau, de manière à donner 40% de matières solides.
Le papier passe ensuite dans le secteur de séchage de la machine à papier et à mi-chemin environ du parcours à travers le secteur de séchage, on traite le papier du côté du feutre de la même manière, avec la même composition d'enduit. La quantité d'enduit (sèche par rame) appliquée du côté du treillis métalli que sur le papier est de 2,72 à 8,17 kg et la charge appliquée du côté des feutres est de 2,72 kg.
Le produit final obtenu est un papier couché sur ses deux faces, de 22,6 kg de poids par rame qui peut être employé direc tement à la sortie de la machine à papier sans autre traitement subséquent. Dans ces conditions, on a obtenu des résultats d'im pression nettement supérieurs à ceux d'un papier non couché de 22,6 kg façonné en par tant du même matériel, travaillant à, la même vitesse de la machine à papier, ce dernier papier ayant été de plus superealandré. Le produit décrit plus haut peut être, après supercalandrage, comparé favorablement avec un papier couché de qualité et de charge similaires qui a été fait d'après le procédé ordinaire, en deux étapes.
L'invention concernant ce procédé d'ap plication n'est limitée en aucune manière à la fabrication de papier couché qui doive ser vir seulement dans un domaine où le papier couché fabriqué selon les procédés en deux étapes en usage actuellement est employé. Le procédé peut s'adapter à la fabrication de papier couché à employer dans toutes sortes de domaines où des papiers non cou chés étaient principalement employés jus qu'ici.
Grâce au procédé de cette invention, un papier couché, c'est-à-dire un papier ayant; sur l'un ou sur les deux côtés un enduit con tinu d'un caractère tel que ce papier ait une apparence égale et les mêmes qualités d'im pression que celles du papier couché fabri qué par les procédés employés jusqu'ici, peut être produit à un prix qui n'est pas supé rieur à celui de la fabrication d'un papier non couché de bonne qualité, ayant le même poids par rame. Si l'on augmente la vitesse de la machine à papier, les qualités d'im pression de ce papier sont affectées de façon défavorable, comme ce serait le cas aussi avec du papier non couché.
Quoi qu'il en soit, en employant le procédé décrit, les qua lités d'impression du papier sont tellement améliorées qu'un papier couché peut être pro duit à une vitesse de, par -exemple, 121 m par minute et qu'il sera supérieur en qualité d'impression à un papier non couché produit à une moindre vitesse, par exemple de 82,5 m par minute, sur la même machine.
Le procédé décrit ici peut être employé avec des papiers de poids faibles ou de poids forts. Il est particulièrement avantageux lorsqu'appliqué à la fabrication de papier couché de poids faible, c'est-à-dire à la fabri cation des papiers ayant des poids de base moindres que 27,2 kg par rame, puisque les difficultés inhérentes au couchage par le pro cédé normal en deux étapes de papiers légers ne se rencontrent pas dans ce procédé.
Quoique ce nouveau procédé soit plus avantageusement mis en #üvre avec la ma chine à papier décrite ici, il peut être em ployé aussi pour le couchage d'un papier, au moment où il abandonne la machine à papier, simplement en faisant passer la bande de papier à travers un appareil coucheur et essuyeur, puis à travers un train additionnel de cylindres sécheurs. Le papier peut aussi être envidé en rouleaux selon la manière usuelle et ensuite couché suivant le nouveau procédé, puis séché sur des cylindres sécheurs chauffés intérieurement, en une opération séparée.
Le procédé n'est pas nécessairement limité non plus à l'emploi de compositions d'enduit aqueuses: les compositions non aqueuses peuvent être employées aussi.
On ne peut pas établir une règle rigide et ferme pour préparer des compositions d'en duit qui s'emploient pour mettre en rouvre le procédé suivant la. présente invention. De façon générale, il est préférable d'abaisser autant que possible la teneur en eau de la composition d'enduit et de tenir cependant cet enduit suffisamment liquide pour qu'il puisse être manié par un appareil coucheur. Les exemples ci-dessus donnent les quantités d'eau nécessaires aux compositions des ingré dients spécifiés. Il n'y a pas une quantité d'eau précise requise, puisque des variations dans la quantité d'eau que contient la com position peuvent être compensées par une augmentation ou par une diminution du temps accordé à la formation du gâteau de filtration.
Avec l'appareil représenté au des sin, l'augmentation et la diminution du temps peuvent être très bien obtenues en maintenant la lame racleuse ou le rouleau essuyeur plus ou moins près du rouleau cou cheur pour l'enduit. Les autres conditions restant égales, plus on a d'eau dans le mé lange, plus doit être grande la distance à laquelle on place la lame ou le racleur, par rapport au mécanisme qui sert à l'applica tion de l'enduit.
Si l'on a. compris qu'il est essentiel d'avoir j un gâteau de filtration ferme du poids dé siré, il n'y aura pas de difficultés pour les personnes qui sont versées dans l'art de la fabrication du papier couché, si elles tiennent compte en particulier des exemples donnés ici, à obtenir une combinaison convenable de papier brut et de composition d'enduit qui donne les résultats désirés.
Comme il a été spécifié plus haut, une grande variété de-moyens peuvent être em ployés suivant la présente invention pour en lever l'enduit liquide par-dessus le gâteau de filtration. Il est essentiel cependant que cet enlèvement soit effectué par une opération analogue à un .,essuyage" par opposition à un "pressage", de telle sorte que le gâteau de filtration formé préalablement ne soit pas endommagé.
Un essuyage avec. simultanément une deuxième application d'enduit n'est pas com pris dans la. présente invention.