EP1065314A1 - Process for making paper products - Google Patents
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- EP1065314A1 EP1065314A1 EP00401639A EP00401639A EP1065314A1 EP 1065314 A1 EP1065314 A1 EP 1065314A1 EP 00401639 A EP00401639 A EP 00401639A EP 00401639 A EP00401639 A EP 00401639A EP 1065314 A1 EP1065314 A1 EP 1065314A1
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Abstract
Description
La présente invention concerne un perfectionnement aux procédés de fabrication de produits papetiers en vue d'incorporer dans ces produits des déchets papetiers nécessitant un traitement basique, et notamment des cassés.The present invention relates to an improvement to the methods of manufacture of paper products with a view to incorporating waste into these products stationers requiring basic treatment, including broken ones.
Le processus papetier comprend deux parties successives, distinctes. La première partie est la préparation de la pâte à papier ; dans cette partie, on fabrique la pâte à papier à partir de matériaux fibreux divers contenant de la cellulose (bois et/ou plantes annuelles) à l'aide d'agents chimiques et/ou d'actions mécaniques.The papermaking process consists of two successive, distinct parts. The first part is the preparation of the pulp; in this part, we makes pulp from various fibrous materials containing cellulose (wood and / or annual plants) using chemical agents and / or actions mechanical.
La deuxième partie est la fabrication du papier. Le terme papier désigne en fait un produit papetier, il peut s'agir par exemple, et de façon non limitative, de papier à usage graphique, papier d'emballage, papier domestique, papiers spéciaux divers, ainsi que de cartons et autres. Les deux termes seront indifféremment employés dans la suite du texte. Le produit de départ de cette fabrication du papier est la pâte à papier, c'est-à-dire une suspension de fibres dans l'eau. En vue d'obtenir le papier, les fibres devront être dispersées dans l'eau puis travaillées pour obtenir les caractéristiques papetières désirées pour le produit final, elles devront être notamment raffinées, enchevêtrées, séchées. Lors du séchage, les fibres ont la propriété d'adhérer naturellement entre elles. On peut en outre fixer sur les fibres diverses matières non fibreuses, telles que des charges, des colorants, des amidons et d'autres produits auxiliaires.The second part is making paper. The term paper actually designates a paper product, it can be for example, and not restrictive, paper for graphic use, wrapping paper, household paper, miscellaneous special papers, as well as cardboard and the like. Both terms will indifferently used in the rest of the text. The starting product of this papermaking is pulp, that is, a suspension of fibers in the water. In order to obtain the paper, the fibers must be dispersed in water and then worked to obtain the desired paper characteristics for the final product, in particular, they must be refined, tangled, dried. During drying, the fibers have the property to adhere naturally to each other. We can also fix on fibers various non-fibrous materials, such as fillers, dyes, starches and other auxiliary products.
Cette incorporation peut se faire par adjonction dans le matelas fibreux ou par dépôt à la surface de la feuille de papier ; elle a pour but de conférer au produit final des propriétés particulières propres à son usage.This incorporation can be done by adding to the fibrous mat or by deposition on the surface of the sheet of paper; its purpose is to confer on the end product with specific properties specific to its use.
La présente invention a trait à la deuxième partie de la fabrication du papier, c'est-à-dire au processus d'obtention du produit papetier à partir de la pâte à papier.The present invention relates to the second part of the manufacture of the paper, i.e. the process of obtaining the paper product from the pulp to paper.
Comme indiqué précédemment, la pâte à papier est obtenue à partir de matériaux fibreux cellulosiques divers.As indicated above, the paper pulp is obtained from various fibrous cellulosic materials.
Lorsqu'elle est obtenue à partir de matières premières (bois, végétaux divers) cette pâte est couramment appelée "pâte vierge", elle peut être de type chimique, mécanique, chimicomécanique, chimicothermomécanique... ou autre, en fonction de la nature des végétaux et des moyens mécaniques ou chimiques mis en oeuvre pour son obtention. Elle présente des caractéristiques liées à son processus de fabrication (pH, présence d'additifs...).When it is obtained from raw materials (wood, plants various) this dough is commonly called "virgin dough", it can be of the type chemical, mechanical, chemical mechanical, chemical thermal ... or other, in depending on the nature of the plants and the mechanical or chemical means used work for its obtaining. It has characteristics linked to its process manufacturing (pH, presence of additives ...).
La pâte vierge peut avoir été fabriquée dans l'usine (usine intégrée), elle se présente alors sous forme d'une suspension constituée essentiellement de fibres cellulosiques dans l'eau, à une concentration de l'ordre de 4 à 30 % en poids.Virgin pulp may have been made in the factory (integrated factory), it then takes the form of a suspension essentially consisting of cellulosic fibers in water, at a concentration of the order of 4 to 30% by weight.
Si l'usine ne fabrique pas la pâte, ou si elle est stockée de manière intermédiaire, celle-ci pourra se présenter sous la forme de balles à une siccité en général voisine de 90 %. La première opération de la fabrication du papier sera alors de mettre les fibres de cellulose en suspension dans l'eau. Cette opération, dite de désintégration, a pour but d'obtenir des fibres individuelles, elle est facilitée par l'affinité de la fibre pour l'eau, affinité due aux nombreux groupements OH de la cellulose.If the factory does not make the dough, or if it is stored in a way intermediate, this may be in the form of bullets to dryness in general close to 90%. The first papermaking operation will be then put the cellulose fibers in suspension in water. This operation, called disintegration, aims to obtain individual fibers, it is facilitated by the affinity of the fiber for water, affinity due to the numerous OH groups of cellulose.
La pâte utilisée pour la fabrication du papier peut aussi être une pâte recyclée, c'est-à-dire une pâte provenant du recyclage de vieux papiers, les vieux papiers subissant un traitement comportant schématiquement tout ou partie (en fonction de l'usage auquel est destinée la pâte recyclée) des étapes de mise en pâte, épuration grossière, désencrage, blanchiment et autres traitements complémentaires...The pulp used for papermaking can also be a pulp recycled, i.e. pulp from the recycling of old paper, old papers undergoing treatment schematically comprising all or part (in depending on the use for which the recycled pulp is intended) of the pulping steps, coarse purification, deinking, bleaching and other treatments complementary ...
La pâte à papier utilisée dans la fabrication du papier provient très majoritairement de l'une ou l'autre de ces deux origines, ou d'un mélange de pâtes de ces deux origines pouvant comprendre différentes pâtes vierges de natures diverses et différentes pâtes recyclées de natures diverses. Le terme pâte neuve, utilisé par la demanderesse dans la suite du texte, signifie un mélange de pâtes comprenant notamment 0 à 100 % de pâtes vierges et de 0 à 100% de pâtes recyclées.The pulp used in the production of paper comes from very mostly from either of these two origins, or a mixture of pasta of these two origins can include different virgin pasta of nature various and different recycled pasta of various kinds. The term new paste, used by the applicant in the rest of the text, means a mixture of pasta including 0-100% virgin pasta and 0-100% pasta recycled.
Dans certains processus de fabrication, il arrive qu'aux types de pâtes précédemment cités on additionne un troisième type de pâte issu de la réincorporation dans le processus de déchets papetiers provenant notamment de la formation de la feuille de papier. Ces déchets papetiers portent le nom de cassés ; ils proviennent notamment des ruptures de feuilles, des rognures de bords de feuilles, on pourra y trouver aussi des papiers de provenances diverses, parmi lesquels, des papiers couchés, des papiers non couchés, provenant d'une ou plusieurs machines à papier, ainsi que des déchets papetiers d'origines diverses.In some manufacturing processes, it happens that the types of pasta previously mentioned we add a third type of dough from reincorporation into the paper waste process, notably from the formation of the sheet of paper. This paper waste is called broken; they come in particular from broken leaves, trimmed edges leaves, you can also find papers from various sources, among which, coated papers, uncoated papers, from one or more several paper machines, as well as paper waste from various origins.
Afin de pouvoir être réincorporés dans le processus papetier, ces déchets papetiers ou cassés doivent subir un traitement, lequel traitement sera nommé dans la suite de la description traitement des cassés.In order to be reincorporated into the papermaking process, these paper or broken waste must undergo treatment, which treatment will be named in the following description of the treatment of broken items.
Les principales étapes de la fabrication du papier à partir de la pâte à papier sont maintenant brièvement expliquées en se référant à la figure 1 sur laquelle on a schématisé les opérations essentielles du processus.The main steps in making paper from pulp paper are now briefly explained with reference to Figure 1 on which we have schematized the essential operations of the process.
Le processus décrit sur cette figure est présenté à titre d'exemple non limitatif, les étapes décrites ne se succèdent pas nécessairement toujours dans cet ordre et ne sont pas toujours présentes dans le processus ; de même, des processus papetiers font appel à des étapes non décrites ici.The process described in this figure is presented by way of example not limiting, the steps described do not necessarily always succeed in this order and are not always present in the process; similarly, processes papermakers use steps not described here.
Le procédé selon l'invention tel qu'il sera décrit par la suite s'applique de façon large aux différents processus papetiers dans lesquels la pâte passe par un circuit dit « circuit court » préalablement à son entrée dans la machine à papier.The method according to the invention as will be described later applies broadly to the different papermaking processes in which the pulp passes through a so-called "short circuit" before entering the paper machine.
On peut schématiquement séparer le processus en deux parties : une première partie concerne le traitement de la pâte, il est essentiellement réalisé dans le circuit court ou circuit primaire dans lequel la pâte issue du cuvier de mélange se trouve diluée et épurée avant son entrée dans la machine à papier.We can schematically separate the process into two parts: a first part concerns the treatment of the dough, it is mainly carried out in the short circuit or primary circuit in which the dough from the mixing vat is found diluted and purified before entering the paper machine.
La seconde partie du processus est la formation de la feuille, elle est réalisée dans la machine à papier. La pâte issue du circuit court est injectée dans la machine à papier au niveau de la tête de machine.The second part of the process is the formation of the leaf, it is made in the paper machine. The paste from the short circuit is injected into the paper machine at the machine head.
Plus précisément, en se référant à la figure 1, la pâte préalablement
raffinée dans un raffineur 1 est introduite dans un cuvier de mélange 2 dans lequel
sont introduits, en 3, différentes matières additionnelles dont les cassés, les
adjuvants de fabrication de la pâte parmi lesquels notamment de l'amidon, des
agents de collage et des charges.More specifically, with reference to Figure 1, the dough previously
refined in a
La pâte préparée dans le cuvier de mélange 2 est ensuite introduite via
4 dans le château de pâte 5 où elle est stockée avant d'être introduite dans le
circuit dit circuit court ou primaire de préparation de la pâte. The dough prepared in the
Ce circuit court comprend classiquement, mais pas nécessairement une étape d'épuration faisant appel à tout ou partie des dispositifs suivants ou de dispositifs équivalents:
- des dispositifs d'épuration cyclonique 6, généralement de type hydrocyclone,
- facultativement, des dispositifs destinés à éliminer le gaz contenu dans la pâte diluée pour améliorer l'homogénéité de la pâte introduite dans la caisse de tête de la machine à papier, de façon à ne pas perturber la formation de la feuille. Ces dispositifs sont désignés ci-après par dispositif de type désaérateur 7,
- un
dispositif 8 destiné à réaliser une dernière étape d'épuration en vue d'éliminer les dernières particules. Ce dispositif est généralement désigné par "classeur".
-
cyclonic purification devices 6, generally of hydrocyclone type, - optionally, devices intended to eliminate the gas contained in the diluted pulp in order to improve the homogeneity of the pulp introduced into the headbox of the paper machine, so as not to disturb the formation of the sheet. These devices are referred to below as a deaerator type device 7,
- a
device 8 intended to carry out a final purification step in order to eliminate the last particles. This device is generally designated by "filing cabinet".
Ces trois types de dispositif forment avec la canalisation 9 d'amenée du
véhicule aqueux de dilution de la pâte, des éléments essentiels de ce que l'on
appelle classiquement dans le domaine le circuit court de traitement de la pâte,
circuit dans lequel la pâte préalablement préparée et éventuellement stockée dans le
château de pâte se trouve à la fois épurée et diluée convenablement avant son
introduction dans la machine à papier 10. Le dit véhicule aqueux est notamment
formé à partir des eaux blanches, eaux de récupération provenant de la machine à
papier 10 et issues de l'égouttage de la pâte dans la section humide 11 de ladite
machine 10 qui représentent de façon classique au moins 80% et de préférence au
moins 90% dudit véhicule ; le complément étant constitué notamment d'eaux de
procédé et/ou d'eau fraíche. Dans la suite des spécifications, les termes eaux
blanches, eau blanche et véhicule aqueux seront indifféremment utilisés pour
désigner le véhicule aqueux précédemment décrit.These three types of device form with the line 9 supplying the
aqueous paste dilution vehicle, essential elements of what is
conventionally called in the field the short circuit for processing the dough,
circuit in which the dough previously prepared and possibly stored in the
pulp castle is both purified and diluted properly before
introduction into the
L'élément de tête 11 de la machine à papier 10, encore appelé caisse de
tête, délivre un jet de suspension fibreuse identique sur sa largeur.The
La feuille de papier est alors formée par dépôt des fibres sur une toile ; l'eau libre est évacuée à travers la toile par gravité et éventuellement à l'aide de pompes à vide. Cette eau issue de l'égouttage de la pâte constitue ce que l'on appelle les eaux blanches ,citées ci-avant, et est utilisée notamment dans les opérations de dilution de la pâte au cours de la circulation de celle-ci dans le circuit court précédemment défini.The sheet of paper is then formed by depositing the fibers on a canvas; free water is evacuated through the canvas by gravity and possibly using vacuum pumps. This water from the drainage of the dough constitutes what is calls the white waters, mentioned above, and is used in particular in dilution operations of the dough during its circulation in the circuit short previously defined.
Cette dite eau blanche contient différents éléments fins et variés. Elle contient, en particulier, une faible proportion de fibres cellulosiques qui n'ont pas été fixées sur la feuille lors de la formation de celle-ci.This so-called white water contains various fine and varied elements. She contains, in particular, a small proportion of cellulosic fibers which have no were fixed on the sheet during its formation.
A la sortie de la caisse de tête, la feuille préalablement formée dans
ladite caisse de tête pénètre dans la section 12 de la machine à papier, dite section
des presses où la feuille se trouve essorée jusqu'à une siccité de l'ordre de 40 %.When leaving the headbox, the sheet previously formed in
said headbox enters
Cette section de la machine à papier formée de la caisse de tête et de la section des presses constitue la partie humide de la machine à papier.This section of the paper machine consisting of the headbox and the section of the presses constitutes the wet part of the paper machine.
La feuille de papier pénètre alors dans la section de sécherie 13 de la
machine à papier où l'eau restante est éliminée par évaporation pour atteindre une
siccité supérieure à 90 %,de préférence de l'ordre de 95% ou plus.The sheet of paper then enters the
La rugosité de la surface de la feuille se trouve ensuite éventuellement corrigée dans les sections suivantes de la machine.The roughness of the sheet surface is then eventually found corrected in the following sections of the machine.
Ainsi, la rugosité de surface de la feuille peut être corrigée selon les besoins par lissage ou calandrage, généralement réalisé par écrasement de la feuille entre des rouleaux de fonte.Thus, the surface roughness of the sheet can be corrected according to the needs by smoothing or calendering, generally achieved by crushing the sheet between cast iron rollers.
Ensuite, en vue d'améliorer l'état de la surface de la feuille, on dépose en outre à sa surface des éléments, en particulier des pigments fins et des adhésifs contenus dans une composition dite sauce de couchage. Bien entendu, cette opération de couchage n'est effectuée que pour certaines applications du papier, par exemple pour la fabrication de papiers destinés à l'écriture ou l'impression.Then, in order to improve the state of the surface of the sheet, we deposit furthermore, on its surface, elements, in particular fine pigments and adhesives contained in a composition called coating sauce. Of course, this coating operation is only carried out for certain paper applications, for example for the production of papers intended for writing or printing.
Sur la figure 1, on a représenté par les sections 13 et 14, les sections
éventuelles destinées à réaliser le couchage et la finition de la feuille.In FIG. 1,
Il est bien évident que l'opération de couchage n'est pas nécessairement réalisée sur la machine à papier elle-même. Elle pourra être réalisée en dehors de la machine après lissage du produit sortant de la machine à papier.It is obvious that the coating operation is not necessarily performed on the paper machine itself. It may be carried out outside the machine after smoothing the product leaving the paper machine.
Comme exposé précédemment, il n'est pas rare de récupérer des
déchets papetiers, généralement appelés cassés, issus notamment de la section des
presses de la machine à papier et de les traiter de façon à les réintégrer dans le
processus papetier. Un tel traitement qui dépend en fait de la composition des
cassés et du degré de purification nécessaire n'est pas détaillé sur le schéma de la
figure où ces cassés sont récupérés en 15 pour subir un traitement destiné à
permettre leur ré-injection sous forme de pâte convenablement diluée et raffinée,
de préférence au niveau du cuvier de mélange 2. Ce traitement consistant quand il
existe à récupérer les cassés et à leur faire subir un traitement destiné à les
réincorporer en mélange avec la pâte neuve introduite initialement dans le cuvier de
mélange est simplement représenté par un trait en pointillé sur le schéma de la
figure 1.As previously stated, it is not uncommon to recover
paper waste, generally called broken, from in particular the section of
paper machine presses and process them so that they are reintegrated into the
papermaking process. Such treatment which in fact depends on the composition of
broken and the degree of purification required is not detailed on the diagram of the
figure where these broken are recovered in 15 to undergo a treatment intended for
allow their re-injection in the form of a properly diluted and refined paste,
preferably at the level of the
Lorsque la simple trituration dans l'eau de ces déchets ne suffit pas à assurer un défibrage suffisant pour permettre après dilution convenable de réinjecter la pâte obtenue directement dans le cuvier de mélange, on procède généralement à un traitement préalable en milieu alcalin réalisé dans un dispositif classiquement appelé "pulpeur" dans lequel on désintègre la fibre en présence d'un milieu alcalin qui permet de gonfler et de fragiliser les fibres qui se ramollissent, permettant ainsi de dissocier les fibres sous l'action d'une agitation mécanique.When the simple crushing of this waste in water is not enough to ensure sufficient defibration to allow after proper dilution of reinject the dough obtained directly into the mixing vat, we proceed generally to a preliminary treatment in an alkaline medium carried out in a device conventionally called "pulper" in which the fiber is disintegrated in the presence of a alkaline medium which makes it possible to swell and weaken the fibers which soften, thus making it possible to dissociate the fibers under the action of mechanical agitation.
Il n'est pas rare toutefois, et c'est en particulier le cas lorsque les déchets traités contiennent des pastilles d'encre qu'il soit nécessaire de faire suivre le traitement préalable en milieu alcalin d'un traitement dit de dé-pastillage permettant de dissocier les pastilles d'encre, de façon à réduire leur dimension ainsi qu'éventuellement de différentes opérations d'épuration réalisées avant et/ou après l'opération de dé-pastillage.It is not uncommon, however, and this is particularly the case when treated waste contains ink pellets that need to be forwarded the preliminary treatment in an alkaline medium of a so-called de-tableting treatment allowing to dissociate the ink pellets, so as to reduce their size thus that possibly different purification operations carried out before and / or after the de-tableting operation.
Il est en effet bien connu que le papier subit sur la machine des traitements de surface destinés à donner une excellente résistance à l'eau et à l'huile aux papiers et cartons traités. La cohésion du papier est quant à elle obtenue par la formation lors du séchage de liaisons hydrogène de faible énergie, mais très nombreuses entre les fibres.It is indeed well known that paper undergoes on the machine surface treatments intended to give excellent resistance to water and oil treated paper and cardboard. The cohesion of the paper is obtained by formation during drying of low energy hydrogen bonds, but very numerous between fibers.
Le remouillage du papier sous agitation est en général suffisant pour séparer les fibres lors du recyclage. Cette opération appelée "défibrage" ou "trituration" s'effectue préférentiellement dans un pulpeur à basse (5 %) ou moyenne (15 %) concentration et ne pose de façon standard aucun problème pour des papiers non traités (papier journal, par exemple).Rewetting the paper with stirring is generally sufficient to separate the fibers during recycling. This operation called "defibration" or "crushing" is preferably carried out in a low pulper (5%) or medium (15%) concentration and poses no standard problem for untreated papers (newsprint, for example).
Des difficultés apparaissent dès que le papier a subi des traitements du type "collage" avec des produits destinés à limiter la pénétration de l'eau ou des résines créant entre les fibres des liaisons covalentes et résistantes à l'eau.Difficulties appear as soon as the paper has been treated with "bonding" type with products intended to limit the penetration of water or resins creating covalent and water-resistant bonds between the fibers.
Dans ces derniers cas, il sera nécessaire de prolonger la durée de défibrage ou d'avoir recours à des agents chimiques destinés à détruire les liaisons covalentes entre les fibres ainsi qu'à des matériels (dé-pastilleurs) fragmentant par impacts les morceaux de papier (pastilles) non désintégrés.In the latter cases, it will be necessary to extend the duration of defibration or to use chemical agents intended to destroy bonds covalent between the fibers as well as to materials (de-pastillers) fragmenting by impacts non-disintegrated pieces of paper (tablets).
Si les papiers sont trop résistants, le défibrage ne sera pas possible et les fragments de papier non ou mal défibrés seront alors équivalents à des contaminants qu'il faudra extraire de la pâte, contribuant ainsi à réduire le rendement matières.If the papers are too strong, defibration will not be possible and the fragments of paper not or badly defibrated will then be equivalent to contaminants that will need to be removed from the dough, helping to reduce the material yield.
Le défibrage s'accompagne de plus, inévitablement, d'une fragmentation de certains contaminants, ce qui va réduire l'efficacité de leur élimination. L'évolution des technologies, principalement vers les pulpeurs à moyenne concentration (15%), dans le domaine du désencrage répond aux objectifs de réduction de la fragmentation des contaminants, d'économie d'énergie et d'augmentation de la réactivité des produits chimiques utilisés.Defibration is also inevitably accompanied by fragmentation of certain contaminants, which will reduce the effectiveness of their elimination. The evolution of technologies, mainly towards pulpers medium concentration (15%), in the area of deinking meets the objectives to reduce the fragmentation of contaminants, to save energy and increasing the reactivity of the chemicals used.
La figure 2 présente, de façon plus détaillée, un exemple d'opération réalisée sur des cassés avant leur réintroduction dans la pâte. Elle est donnée à titre d'illustration non limitative.Figure 2 shows, in more detail, an example of operation made on broken pieces before their reintroduction into the dough. It is given as non-limiting illustration.
Dans l'exemple donné sur la figure 2, le traitement des cassés consiste
en un traitement préalable par la soude ainsi qu'en différents autres traitements
complémentaires qui sont détaillés en référence à la figure 2. Les cassés sont
ensuite introduits suivant le traitement qu'ils ont subi, soit directement dans le
cuvier de mélange 2, soit dans le cuvier de mélange après avoir subi une opération
complémentaire de raffinage dans le raffineur 1.In the example given in FIG. 2, the treatment of broken parts consists
in a prior treatment with soda as well as in various other treatments
which are detailed with reference to Figure 2. The broken ones are
then introduced according to the treatment they underwent, either directly in the
En référence à cette figure, on voit que les cassés issus de la section
des presses 12 de la machine à papier 10 sont introduits dans le pulpeur à cassés 15
par la canalisation 16. Dans ce pulpeur sont également introduits de la soude par la
canalisation 17 ainsi qu'une fraction des eaux blanches récupérée à partir de la pâte
traitée dans la section de tête. Cette introduction se fait par les canalisations 18 et
19 de façon à ce que l'on obtienne à l'intérieur du pulpeur à cassés une
concentration en fibres de l'ordre de 15 %.With reference to this figure, we see that the broken ones coming from the section
presses 12 of the
En sortie du pulpeur à cassés 15, la suspension se trouve ensuite diluée
par une nouvelle introduction d'eaux blanches par la canalisation 20, de façon à
amener sa concentration à une valeur de l'ordre de 8 %.At the outlet of the
Cette suspension est ensuite soumise à une opération d'épuration 21,
puis à une opération de dé-pastillage 22 et, enfin, à une opération d'épuration plus
fine 23. Il est toutefois à noter que toutes ces opérations successives ne s'avèrent
pas toujours nécessaires, comme cela ressortira de la suite de la description.This suspension is then subjected to a
Enfin, la suspension de fibres se trouve à nouveau diluée par une
nouvelle introduction d'eaux blanches par la canalisation 24 pour l'amener à une
concentration généralement de l'ordre de 3 à 4 % avant de l'introduire soit dans le
cuvier de mélange 2, soit dans le raffineur 1 pour y subir une opération
complémentaire de raffinage avant introduction dans le cuvier de mélange 2.Finally, the fiber suspension is again diluted by a
new introduction of white water through
Dans la pratique, les différentes opérations successives décrites précédemment d'épuration et/ou de dé-pastillage complémentaire de la pâte issue du traitement en milieu basique des cassés ne s'avèrent pas toujours indispensables. En fait, le traitement dépend de la nature des cassés traités et du degré de pureté requis pour la pâte à traiter dans le procédé complet.In practice, the different successive operations described previously purified and / or de-pelletizing complementary to the pulp produced treatment in a basic environment of broken pieces is not always essential. In fact, the treatment depends on the nature of the broken pieces treated and the degree of purity required for the dough to be treated in the full process.
Cependant, la pâte issue des cassés ainsi obtenue ayant subi, ou non, tout ou partie des traitements d'épuration et /ou de dé-pastillage est mélangée à nouveau à la pâte neuve dans un cuvier de mélange. Avant d'être ajoutée à la pâte neuve, elle est diluée pour amener sa concentration à une valeur proche de celle de la pâte neuve à laquelle elle est incorporée, soit par exemple une valeur de l'ordre de 3 %.However, the dough from the broken pieces thus obtained having undergone, or not, all or part of the purification and / or de-tableting treatments is mixed with new to new dough in a mixing vat. Before being added to the dough new, it is diluted to bring its concentration to a value close to that of the new dough in which it is incorporated, for example a value of around 3%.
Du fait de ces dilutions par des eaux à pH souvent supérieurs à 7 et de l'addition éventuelle de produits chimiques tels que la soude -dont le rôle est notamment d'hydrater et gonfler la fibre, détruisant ainsi les liaisons ,ce qui permet de diminuer la trituration mécanique ultérieure qui abíme les fibres-, le pH remonte à des valeurs supérieures à celles de la pâte neuve.Because of these dilutions by water with pH often higher than 7 and of the possible addition of chemicals such as soda -whose role is especially to hydrate and swell the fiber, thus destroying the bonds, which allows reduce the subsequent mechanical crushing which damages the fibers, the pH rises at values higher than those of new dough.
Les papetiers neutralisent de temps en temps cette pâte avant
trituration dans un bac de stockage d'arrivée des cassés 25, cette neutralisation est
traditionnellement faite à l'aide d'acide sulfurique, de SO2 ou de Al2(SO4)3 avec
tous les problèmes, notamment de corrosion, de maítrise imparfaite du pH,
d'apports de sulfates que cela comporte (les sulfates fragilisent par exemple la fibre
cellulosique).The papermakers neutralize this pulp from time to time before trituration in a
La présente invention porte spécifiquement sur les procédés d'élaboration de produits papetiers dans lesquels une partie de la pâte cellulosique utilisée provient de la récupération des déchets papetiers du genre des cassés ou assimilés, issus du procédé mis en oeuvre, ou d'un autre procédé de type papetier.The present invention relates specifically to methods production of paper products in which part of the cellulose pulp used comes from the recovery of paper waste such as broken or assimilated, resulting from the process implemented, or from another type process stationer.
La présente invention propose une solution à l'ensemble des problèmes liés aux procédés d'acidification traditionnels des cassés, notamment ceux exposés précédemment, et propose de réguler le pH au niveau du traitement des cassés par introduction d'anhydride carbonique en au moins un point dudit circuit des cassés.The present invention provides a solution to all of the problems linked to traditional acidification processes for broken wines, especially those exposed previously, and proposes to regulate the pH at the level of the treatment of broken by introduction of carbon dioxide at at least one point of said broken circuit.
On connaít déjà un certain nombre de perfectionnements aux procédés de fabrication de papier faisant appel à l'anhydride carbonique, parmi lesquels :
- le brevet EP 0 281 273 proposant un procédé d'amélioration de la défibrillation d'une pâte cellulosique alcaline produite par délignification d'une matière cellulosique par ajout de CO2.
- le brevet EP 0 572 304 décrivant un procédé de collage du papier par le dimère d'alkylcétène ,catalysé par des ions bicarbonates générés par ajout de CO2.
- la demande internationale WO 98/56988 combinant un hydroxyde de métal alcalin et le dioxyde de carbone pour tamponner une suspension de fibres et produire un papier à partir de la pâte stabilisée.
- la demande de brevet EP 0 884416 décrivant un procédé dans lequel un ajout de CO2 est effectué pour minimiser l'apport de composés d'aluminium.
- EP 0 281 273 proposing a process for improving the defibrillation of an alkaline cellulosic pulp produced by delignification of a cellulosic material by adding CO 2 .
- Patent EP 0 572 304 describing a process for bonding paper with the alkyl ketene dimer, catalyzed by bicarbonate ions generated by adding CO 2 .
- international application WO 98/56988 combining an alkali metal hydroxide and carbon dioxide to buffer a suspension of fibers and produce a paper from the stabilized pulp.
- patent application EP 0 884416 describing a process in which an addition of CO 2 is carried out to minimize the supply of aluminum compounds.
Cependant, ces procédés ne proposent pas l'utilisation de l'anhydride carbonique comme régulateur de pH au niveau du circuit des cassés, et ne suggèrent aucunement cette utilisation.However, these methods do not propose the use of anhydride carbon dioxide as a pH regulator in the broken circuit, and does not in no way suggest this use.
L'addition d'anhydride carbonique comme régulateur de pH au niveau du traitement des cassés, selon l'invention présente par rapport à l'acide sulfurique de nombreux avantages parmi lesquels :
- non-dissociation des charges présentes dans les cassés ou bordures sur des papiers couchés ou collés provoqués par des chocs de pH dus à de l'acide fort. Il y a diminution des pertes de charges et donc diminution des charges rajoutées en machine, avec notamment
- absence de sulfates donc de corrosion éventuelle,
- régulation fine du pH (le CO2 est un acide faible),
- souplesse de mise en oeuvre (pas de pompes doseuses ni de bacs de rétention).
- non-dissociation of the charges present in the broken or edged on coated or glued papers caused by pH shocks due to strong acid. There is a reduction in pressure losses and therefore a reduction in the charges added to the machine, in particular
- absence of sulphates, therefore possible corrosion,
- fine pH regulation (CO 2 is a weak acid),
- flexibility of implementation (no dosing pumps or retention tanks).
La demande de brevet EP 0 911 443 décrit un procédé de traitement
des cassés de type discontinu dans lequel les cassés subissent un traitement
basique à haute température dans un pulpeur, puis sont acidifiés en une étape et
dilués dans le dit pulpeur avant d'être réincorporés dans un procédé papetier. Elle
n'apporte aucune solution au problème qui se pose à l'homme du métier qui
souhaite réaliser une régulation de pH fine, souple, adaptée aux contraintes des
différentes étapes du traitement des cassés, facile à mettre en oeuvre, tant lors de
traitements en continu des cassés qu'en discontinu, et quelle que soit la
température dans le pulpeur 15. De plus, cet ajout de dioxyde de carbone au
niveau de la pâte dans le pulpeur nuit à la précision de la régulation.
C'est à ces problèmes aussi que le procédé selon l'invention apporte des solutions.Patent application EP 0 911 443 describes a process for treating broken pieces of the discontinuous type in which the broken pieces undergo a basic treatment at high temperature in a pulper, then are acidified in one step and diluted in said pulper before being reincorporated. in a papermaking process. It does not provide any solution to the problem which arises for a person skilled in the art who wishes to carry out a fine, flexible pH regulation, adapted to the constraints of the different stages of the treatment of broken products, easy to implement, both during treatments in continuous broken only discontinuously, and whatever the temperature in the
It is to these problems also that the method according to the invention provides solutions.
Ainsi notamment, et comme cela apparaít dans la suite de la
description, la variante préférée de l'invention qui consiste à injecter des quantités
judicieuses de dioxyde de carbone directement dans les eaux blanches du procédé
servant à la dilution de la pâte issue du traitement préalable des cassés permet
d'obtenir tous les avantages énumérés ci-dessus avec, en plus, une efficacité accrue,
une simplicité et une souplesse de mise en oeuvre également accrues, ce qui
constitue un avantage supplémentaire de la présente invention par rapport à l'art
antérieur . Elle permet en particulier, à partir de différents points d'introduction des
eaux blanches dans le circuit , d'assurer conjointement une consistance de pâte et
un pH les mieux adaptés pour chaque étape du traitement des cassés, et ceci tant
pour des traitements en continu que pour des traitements discontinus, quelle que
soit la température dans le pulpeur 15.Thus in particular, and as it appears in the following of the
description, the preferred variant of the invention which consists in injecting quantities
carbon dioxide directly in the white water of the process
used for the dilution of the paste resulting from the preliminary treatment of the broken allows
obtain all the advantages listed above with, in addition, increased efficiency,
simplicity and flexibility of implementation also increased, which
constitutes an additional advantage of the present invention over the art
anterior. It allows in particular, from different points of introduction of
white water in the circuit, jointly ensuring a consistency of dough and
a pH that is best suited for each stage of processing broken pieces, and this so
for continuous treatments than for discontinuous treatments, whatever
or the temperature in the
La suite de la description sera donnée en référence aux figures 1 et 2 qui concernent des exemples de réalisation de produits papetiers selon l'art antérieur ainsi qu'en référence à la figure 3 qui donne un exemple particulier, mais non limitatif d'un mode de réalisation préféré de l'invention.The rest of the description will be given with reference to FIGS. 1 and 2 which relate to examples of production of paper products according to art earlier as well as with reference to FIG. 3 which gives a particular example, but not limiting of a preferred embodiment of the invention.
Selon l'une de ses caractéristiques essentielles, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un produit papetier à partir de pâte cellulosique dont une partie provient du traitement de cassés ,lesdits cassés ayant subi un traitement dit traitement des cassés comprenant :
- une première étape consistant en une remise en solution sous agitation et en milieu alcalin des fibres cellulosiques contenues dans les dits cassés, ladite étape étant réalisée dans un pulpeur dit pulpeur à cassés 15,
- puis une deuxième étape, destinée à amener la pâte issue dudit pulpeur 15 à une concentration et à un pH voisin de ceux de la pâte neuve contenue dans le cuvier de mélange 2, ladite deuxième étape comprenant au moins une étape de dilution par des eaux blanches du procédé et au moins une étape d'acidification,
- a first step consisting in re-solution with stirring and in an alkaline medium of the cellulosic fibers contained in the so-called broken pulp, said step being carried out in a pulper known as a
broken pulper 15, - then a second step, intended to bring the pulp from said pulper 15 to a concentration and to a pH close to that of the new pulp contained in the
mixing tank 2, said second step comprising at least one step of dilution with white water the process and at least one acidification step,
La première étape du traitement des cassés consiste en une trituration de ces cassés, préférentiellement en présence d'eaux blanches issues de différentes étapes du procédé et en milieu alcalin à un pH généralement compris entre 8,5 et 13. Cette étape de trituration est réalisée dans ce que l'on appelle classiquement un pulpeur à cassés 15. The first step in dealing with broken items is trituration of these broken, preferably in the presence of white water from different process steps and in an alkaline medium at a pH generally between 8.5 and 13. This trituration step is carried out in what is conventionally called a pulper to broken 15.
Comme exposé précédemment, la pâte issue de ce pulpeur à cassés
présente préférentiellement une concentration de l'ordre de 15 %. Cette pâte devra
donc être diluée pour être amenée à une concentration adaptée, généralement de 3
à 4 % au cuvier de mélange 2 où l'on prépare la pâte cellulosique destinée à entrer
dans le circuit court du procédé de préparation de la pâte cellulosique. Le mélange
de la pâte issue des cassés et de la pâte neuve entrant dans le procédé s'effectuant
préférentiellement, mais pas nécessairement à ce stade du procédé.As previously explained, the dough from this pulper has broken
preferably has a concentration of around 15%. This dough should
therefore be diluted to bring it to a suitable concentration, generally 3
at 4% in the
La pâte issue du pulpeur à cassés 15 devra donc être diluée. D'une
façon générale, on réalise cette dilution par introduction d'eaux blanches issues du
procédé en au moins une étape. Cette dilution est bien souvent réalisée en deux
étapes comme représenté sur la figure 2. Un nombre plus important d'étapes de
dilution peut être envisagé sans sortir du procédé de l'invention.The pulp from the
Dans l'art antérieur, on introduit de façon classique un acide tel que l'acide sulfurique, de préférence immédiatement après la sortie du pulpeur des cassés. Cette introduction présente les inconvénients exposés précédemment.In the prior art, an acid such as sulfuric acid, preferably immediately after leaving the pulper broken. This introduction presents the drawbacks exposed above.
La demande de brevet EP 0 911 443 préconise quant à elle
l'introduction de dioxyde de carbone dans le pulpeur 15 en fin d'étape de mélange.
Proposée dans le cas d'un traitement à haute température, en discontinu, des cassés
dans un pulpeur à cassés, l'acidification au dioxyde de carbone telle que décrite
cette invention est effectuée dans le pulpeur en fin d'étape de trituration en milieu
alcalin. Réalisée dans ces conditions, elle ne permet cependant pas un mélange
satisfaisant du dioxyde de carbone au sein du milieu à traiter. Elle s'avère ainsi
consommatrice de temps et de dioxyde de carbone pour un résultat médiocre. De
plus, limitée à des traitements en discontinu des cassés, elle n'apporte pas de
solution satisfaisante au problème posé.Patent application EP 0 911 443, for its part, recommends
the introduction of carbon dioxide into the
L'invention propose donc de remplacer avantageusement les modes d'acidification de l'art antérieur par une introduction de dioxyde de carbone en au moins un point du circuit de traitement des cassés après leur sortie du pulpeur à cassés 15, et cela, de façon à réguler le pH de la pâte durant les étapes successives du traitement des cassés, jusqu'à l'amener à un pH souhaité au niveau du cuvier de mélange, de préférence proche de celui de la pâte neuve contenue dans ledit cuvier où ladite pâte va être introduite en fin de traitement des cassés. Ce pH est généralement compris entre 5,5 et 8,5.The invention therefore proposes to advantageously replace the modes acidification of the prior art by the introduction of carbon dioxide into the minus one point in the broken circuit after leaving the pulper at broken 15, and this, so as to regulate the pH of the dough during the successive stages of the treatment of broken pieces, until bringing it to a desired pH in the vat of mixture, preferably close to that of the new dough contained in said vat where the said paste will be introduced at the end of the processing of the broken pieces. This pH is generally between 5.5 and 8.5.
L'introduction de CO2 dans le circuit de traitement des cassés se fera en tenant compte de l'effet bien connu du pH sur les fibres cellulosiques. En effet, il s'avère particulièrement avantageux de réaliser les opérations de dé-pastillage et/ou de désintégration mécanique avant d'avoir abaissé trop considérablement le pH, de façon à ne pas trop fragiliser la fibre rendue plus fragile par un milieu plus acide. En effet, dans un milieu plus acide, les fibres deviennent plus dures et fragiles. Raffiner dans un milieu plus acide conduit à un excès de fibres cassantes, résultant de fibres plus courtes et génère de nombreuses fines. Cependant, l'énergie nécessaire au dé-pastillage diminue proportionnellement avec la chute du pH.The introduction of CO 2 into the broken-down treatment circuit will take into account the well-known effect of pH on cellulosic fibers. Indeed, it proves to be particularly advantageous to carry out the operations of de-tableting and / or mechanical disintegration before having lowered the pH too considerably, so as not to weaken too much the fiber made more fragile by a more acidic medium. . In fact, in a more acidic environment, the fibers become harder and more fragile. Refining in a more acidic medium leads to an excess of brittle fibers, resulting from shorter fibers and generates many fines. However, the energy required for de-tableting decreases proportionally with the drop in pH.
Par ailleurs, raffiner à des pH trop hauts peut entraíner du jaunissement et la réversion de la brillance des fibres blanchies.Furthermore, refining at too high pH levels can lead to yellowing and reversion of the brightness of bleached fibers.
Il faudra donc trouver le meilleur compromis en réalisant, si possible,
une acidification progressive permettant la maítrise précise du pH par le CO2 avec
si besoin (pH trop haut) une première régulation après le pulpeur à cassés
contenant l'agent basique et une régulation finale au pH souhaité pour le mélange
dans le cuvier de mélange 2 pour ne pas créer des perturbations de pH sur la ligne.It will therefore be necessary to find the best compromise by achieving, if possible, a progressive acidification allowing precise control of the pH by CO 2 with if necessary (pH too high) a first regulation after the pulper with broken containing the basic agent and a regulation final at the desired pH for the mixture in the
C'est pourquoi, de façon avantageuse, ladite deuxième étape comprend au moins deux étapes de dilution par les eaux blanches.This is why, advantageously, said second step comprises at least two stages of dilution by white water.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dioxyde de carbone est injecté dans les eaux blanches servant à la dilution de la pâte issue des cassés.According to a particularly advantageous embodiment, the dioxide of carbon is injected into the white water used to dilute the paste obtained broken ones.
Préférentiellement, les eaux blanches servant à la dilution de la pâte issue des cassés comprennent les eaux blanches récupérées à partir de la machine à papier et éventuellement les eaux blanches d'autres origines, en particulier des eaux blanches issues de la préparation de la pâte et/ou des eaux clarifiées issues de différentes étapes du procédé.Preferably, the white waters used to dilute the dough after the broken include white water recovered from the machine paper and possibly white waters of other origins, especially waters white from the preparation of the dough and / or clarified water from different stages of the process.
De façon avantageuse, on réalise l'introduction du dioxyde de carbone en deux points au moins du circuit de traitement des cassés, en partie à la sortie du pulpeur à cassés et en partie en fin de traitement des cassés. Advantageously, the introduction of carbon dioxide is carried out at at least two points in the broken circuit, partly at the outlet of the pulper to broken and partly at the end of treatment of broken.
Si l'introduction de dioxyde de carbone peut être réalisée en tout point entre la sortie du pulpeur de traitement basique des cassés et l'étape de mélange de la pâte issue des cassés avec le reste de la pâte cellulosique, il est particulièrement intéressant de réaliser cette injection de dioxyde de carbone au niveau de l'eau de dilution de la pâte issue des cassés. En effet, il est bien connu de l'homme du métier que l'introduction de dioxyde de carbone dans une suspension relativement concentrée de fibres nécessite l'utilisation d'un matériel spécifique de type bougie poreuse ou mélangeur statique destiné à obtenir la dispersion et la dissolution du CO2 gazeux au sein de cette dispersion de fibres. L'injection préconisée de dioxyde de carbone directement sur les eaux blanches servant à la dilution de la pâte et, cela du fait de la très faible concentration en matière solide des eaux blanches, peut se faire sans recourir à un matériel spécifique d'injection.If the introduction of carbon dioxide can be carried out at any point between the outlet of the pulp for basic processing of broken products and the step of mixing the pulp resulting from broken products with the rest of the cellulose pulp, it is particularly advantageous to carry out this injection of carbon dioxide into the dilution water of the pulp from the broken ones. Indeed, it is well known to those skilled in the art that the introduction of carbon dioxide into a relatively concentrated suspension of fibers requires the use of a specific material of the porous candle type or static mixer intended to obtain the dispersion and dissolving gaseous CO 2 within this dispersion of fibers. The recommended injection of carbon dioxide directly into the white water used to dilute the paste and, because of the very low solid content of the white water, can be done without using specific injection equipment.
L'introduction directe de CO2, dans le circuit de dilution et d'épuration de la pâte issue des cassés en deux points du circuit, l'un situé immédiatement après la sortie du pulpeur des cassés et l'autre en fin de traitement des cassés présente un intérêt accru dans le cas où la deuxième étape du traitement des cassés comprend une étape de désintégration et/ou de dé-pastillage complémentaire puisqu'elle permet de réaliser cette étape à un pH relativement élevé, avec les avantages exposés préalablement en ce qui concerne la résistance des fibres audit traitement.The direct introduction of CO 2 , into the dilution and purification circuit of the pulp from the broken pieces at two points in the circuit, one located immediately after the exit of the broken pulp and the other at the end of treatment of the broken presents an increased interest in the case where the second step of the treatment of broken includes an additional step of disintegration and / or de-pastillage since it allows to carry out this step at a relatively high pH, with the advantages explained beforehand. which concerns the resistance of the fibers to said treatment.
Selon un cas particulier de l'invention, la deuxième étape du traitement
des cassés comprend au moins une étape de dé-pastillage et/ou au moins une étape
d'épuration complémentaire de la pâte issue du traitement réalisé dans le pulpeur
15.According to a particular case of the invention, the second stage of processing
broken pieces includes at least one step of de-pastillage and / or at least one step
additional purification of the pulp from the treatment carried out in the
Avantageusement, le dioxyde de carbone est introduit en au moins
deux points, en un premier point de façon à obtenir un pH intermédiaire adapté lors
des étapes de dé-pastillage 22 et/ou d'épuration 21,23 de ladite pâte et en un
deuxième point situé après lesdites étapes et avant la fin du circuit des cassés de
façon à avoir un pH de la pâte diluée issue du traitement des cassés sensiblement
compatible avec le pH maintenu dans le cuvier de mélange 2.Advantageously, the carbon dioxide is introduced in at least
two points, at a first point so as to obtain a suitable intermediate pH during
stages of
En particulier le pH de la pâte diluée issue du traitement des cassés est compris entre 5,5 et 8,5. In particular, the pH of the diluted paste resulting from the treatment of broken pieces is between 5.5 and 8.5.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le pH
intermédiaire de la pâte lors de l'étape de dé-pastillage 22 et /ou lors des étapes
d'épurations 21,23 est compris entre 7,5 et 9, et préférentiellement entre 8 et 8,5.According to an advantageous embodiment of the invention, the pH
intermediate of the dough during the
De manière judicieuse, le dioxyde de carbone est injecté en l'un et /ou en plusieurs des points suivants :
- dans les eaux blanches destinées à la dilution des cassés 18,
- dans les eaux blanches 20 pour dilution en sortie du pulpeur à cassés 15,
- dans les eaux blanches 24 pour dilution en fin de traitement des cassés, avant mélange avec la pâte neuve,
- dans la pâte des cassés, en sortie de pulpeur 15 et avant les étapes 21 et/
ou 22 et/ou 23, - dans la pâte des cassés, en fin de traitement des cassés, et avant mélange avec la pâte neuve.
- in white waters intended for the dilution of broken 18,
- in
white water 20 for dilution at the outlet of the pulper to break 15, - in
white water 24 for dilution at the end of the treatment of the broken pieces, before mixing with the new paste, - in the broken pasta, at the outlet of the
pulper 15 and beforesteps 21 and / or 22 and / or 23, - in the broken dough, at the end of the broken treatment, and before mixing with the new dough.
En particulier, on introduit avantageusement le dioxyde de carbone par l'intermédiaire d'une première arrivée d'eau de dilution après la sortie du pulpeur des cassés de façon à obtenir un pH compris entre 7,5 et 9, et préférentiellement 8 et 8,5 au niveau du dispositif de dé-pastillage complémentaire de ladite pâte, et par l'intermédiaire d'une deuxième arrivée d'eau de dilution située entre la sortie de ce dispositif et la fin du circuit des cassés de façon à avoir un pH de la pâte diluée issue du traitement des cassés sensiblement égal au pH maintenu dans le cuvier de mélange de la pâte issue des cassés avec le reste de la pâte cellulosique.In particular, carbon dioxide is advantageously introduced by through a first supply of dilution water after leaving the pulper broken so as to obtain a pH between 7.5 and 9, and preferably 8 and 8.5 at the complementary de-pastillage device for said dough, and by via a second dilution water inlet located between the outlet of this device and the end of the broken circuit so as to have a diluted dough pH resulting from the treatment of broken pieces substantially equal to the pH maintained in the vat of mixing the pulp from the broken with the rest of the cellulosic pulp.
Le dioxyde de carbone peut se présenter sous différentes formes. Il peut être essentiellement sous forme gazeuse. Il peut être essentiellement sous forme liquide. Il peut être partiellement sous forme gazeuse et partiellement sous forme liquide.Carbon dioxide can take many forms. It can be essentially in gaseous form. It can be basically under liquid form. It can be partially in gaseous form and partially in liquid form.
Le schéma donné sur la figure 3 présente un cas particulier particulièrement avantageux de procédé complet selon l'invention de préparation d'un produit papetier dans lequel on introduit le dioxyde de carbone par l'intermédiaire des eaux blanches du procédé. La description qui va suivre est faite en regard à cette figure 3 où les numéros de référence indiqués correspondent à ceux utilisés pour la description des dispositifs de l'art antérieur selon les figures 1 et 2 précédentes.The diagram given in Figure 3 presents a special case particularly advantageous of the complete process according to the preparation invention of a paper product into which carbon dioxide is introduced by the white water of the process. The following description is made opposite this figure 3 where the reference numbers indicated correspond to those used for the description of the devices of the prior art according to FIGS. 1 and 2 previous ones.
Sur cette figure 3, on a représenté schématiquement les étapes de
traitement des cassés depuis leur introduction dans le pulpeur à cassés 15 jusqu'à
leur ré-injection dans le cuvier de mélange 2, sans chercher à représenter sur cette
figure toutes les étapes de préparation du papier à partir de la pâte préparée dans le
cuvier de mélange 2.In this FIG. 3, the steps of
treatment of broken pieces from their introduction into the
Les cassés issus de l'étape de traitement dans la section des presses 11
de la machine à papier sont récupérés et introduits dans le pulpeur à cassés 15 où
ils sont traités en milieu alcalin en présence d'eaux blanches issues de différentes
étapes du procédé. Dans ce pulpeur à cassés 15, on soumet les cassés issus de la
section des presses 11 et éventuellement des déchets d'autres origines mais
nécessitant eux aussi un traitement en milieu alcalin à un pH compris entre 9 et 13,
en présence d'eaux blanches issues du procédé. On prépare ainsi dans ce pulpeur à
cassés une pâte présentant généralement une concentration en fibres cellulosiques
de l'ordre de 15 % en poids. Cette pâte subit ensuite une première dilution par
l'intermédiaire d'eaux blanches issues du procédé dans lesquelles on a
préalablement introduit du dioxyde de carbone pour amener ladite pâte à un pH
généralement de l'ordre de 8 à 8,5, puis on soumet cette pâte ainsi diluée à
différentes étapes de traitements complémentaires schématisées par le bloc 26. Ces
étapes complémentaires peuvent comprendre, en particulier, des étapes telles que
décrites en référence à la figure 2 d'épuration primaire 21, de dé-pastillage 22 et
d'épuration plus fine 23, la cascade de traitements complémentaires dépendant en
fait de l'état de la pâte issue des cassés après le traitement dans le pulpeur à cassés
et du degré de pureté recherché.Broken pieces from the processing stage in the
On soumet ensuite la pâte ainsi traitée à une deuxième dilution par
l'intermédiaire d'eaux blanches issues du procédé contenant du dioxyde de carbone.
Cette eau blanche est introduite dans le circuit par la canalisation 24.The dough thus treated is then subjected to a second dilution by
white water from the process containing carbon dioxide.
This white water is introduced into the circuit through
Sur le schéma représenté sur la figure 3, le CO2 est introduit de façon avantageuse en amont du point de séparation de l'alimentation en eaux blanches destinée à réaliser les deux étapes de dilution, ce qui permet de ne procéder qu'à une seule injection de CO2.In the diagram shown in FIG. 3, the CO 2 is advantageously introduced upstream of the point of separation of the supply of white water intended to carry out the two dilution stages, which makes it possible to proceed with only one CO 2 injection.
L'alimentation en eaux blanches destinée à la dilution de la pâte issue
du traitement préalable des cassés comprend dans le cas représenté sur la figure 3
d'une part des eaux blanches provenant de la première étape de préparation du
papier dans la caisse de tête 11 de la machine à papier. Cette eau est introduite par
la canalisation 18. Elle contient, en outre, d'autres eaux issues d'autres étapes du
procédé introduites respectivement par les canalisations 27 et 28. Il s'agit, par
exemple, d'autres eaux blanches issues de l'étape d'épaississage de la pâte lors de
son lavage pour éliminer les différentes impuretés et qui conduit à récupérer des
eaux diluées.The supply of white water intended for the dilution of the paste obtained
of the preliminary treatment of broken parts includes in the case shown in Figure 3
on the one hand, white water from the first stage of preparation of the
paper in the
A l'issue de la deuxième étape de dilution, la pâte est amenée à un pH
de l'ordre de celui que l'on cherche à imposer dans le cuvier de mélange, par
exemple un pH de 8,0 et à un degré de dilution généralement de l'ordre de 3 à 4 %,
dilution qui est également celle que l'on réalise dans le cuvier de mélange 2.At the end of the second dilution step, the dough is brought to a pH
on the order of that which one seeks to impose in the mixing vat, by
for example a pH of 8.0 and a degree of dilution generally of the order of 3 to 4%,
dilution which is also that which is carried out in the
Les exemples d'application suivants permettent de mieux illustrer l'invention :The following application examples provide a better illustration the invention:
Dans ces exemples, les cassés sont du type REH (résistants état humide) ( il n'a pas été procédé lors des essais rapportés ici à des injections de dioxyde de carbone dans les eaux blanches).In these examples, the broken ones are of the REH type (wet strength) (it was not carried out during the tests reported here to injections of dioxide of carbon in white waters).
Il s'agit de comparer des localisations d'injections de dioxyde de carbone dans le circuit des cassés et d'évaluer l'intérêt de la substitution de l'acide sulfurique par le dioxyde de carbone selon le procédé de l'invention.This is to compare locations of carbon dioxide injections in the broken circuit and to evaluate the interest of the substitution of the acid sulfuric with carbon dioxide according to the process of the invention.
Dans ce cas particulier, le traitement des cassés présente, au niveau de
l'étape de dé-pastillage, un circuit en boucle dans lequel les cassés sont pompés
dans le bac 25 et réinjectés entre 21 et 22 jusqu'à obtention du produit fini
satisfaisant ; ils sont ensuite évacués vers 2 conformément à la figure 2.In this particular case, the processing of the broken presents, at the level of
the de-pastillage stage, a loop circuit in which the broken parts are pumped
in
L'essai n°3 est un bon compromis entre une utilisation industrielle et un bon rendement de dissolution.Test # 3 is a good compromise between industrial use and good dissolution yield.
Comparaison avec l'acide sulfurique : Pour 106 litres de NaOH à 375 g/l
dans un pulpeur de 2 tonnes :
Soit une économie de 10 kg d'acide par tonne de pâte issue de cassés REH.A saving of 10 kg of acid per tonne of pulp from broken WER.
Pour un traitement estimé à 10.000 tonnes par an, on réalise ainsi une économie de 100 T d'acide environ.For a treatment estimated at 10,000 tonnes per year, an saving around 100 T of acid.
Ces essais illustrent l'intérêt du procédé selon l'invention qui permet notamment, avec une mise en oeuvre facile et ne nécessitant pas d'investissement particulier, des économies substantielles d'acide par rapport aux procédés traditionnellement mis en oeuvre, (économie de 10 kg d'acide par tonne de cassés REH), avec en outre une diminution de la quantité de sulfates dans les circuits.These tests illustrate the advantage of the process according to the invention which allows in particular, with an easy implementation and requiring no investment particular, substantial acid savings compared to processes traditionally implemented, (saving 10 kg of acid per tonne of broken REH), with a further decrease in the amount of sulfates in the circuits.
Claims (14)
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