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Vendredi 15 décembre 2017

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Des usines canadiennes testent les filaments de cellulose

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Des essais dans quatorze usines de papier et deux usines de pâte ont été réalisés avec le nouvel agent de renforcement FilocellMC actuellement produit à l'usine de démonstration de Kruger à Trois-Rivières. Son pouvoir de renforcement du papier a été confirmé.

Les participants à Paperweek Canada 2015 attendaient avec impatience des nouvelles au sujet de l'usine de démonstration de filaments de cellulose (FC) à l'usine Kruger de Trois-Rivières. Dans un exposé technique qui a enthousiasmé les participants, Monsieur Balázs Tolnai, directeur général de la technologie pour la division des Produits industriels de Kruger, a rapporté les dernières nouvelles concernant la mise en service de la ligne de production et le développement de nouvelles applications pour les FC, un bioproduit unique fabriqué à raison de cinq tonnes par jour à l'usine de démonstration, dans le cadre d'un projet représentant un investissement de 43,1 millions de dollars. Le produit est désormais commercialisé sous le nom FilocellMC.

La phase laboratoire du développement, menée par Monsieur Xujun Hua de FPInnovations, montrait un potentiel encourageant, ce qui a mené en septembre 2013 à une alliance entre Kruger Biomatériaux et FPInnovations. Le projet a reçu du financement de Ressources naturelles Canada, par l'entremise de son programme Investissement dans la transformation de l'industrie forestière (ITIF), ainsi que du ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec, d'Investissement Québec, du gouvernement de la Colombie-Britannique, de la société Kruger et des membres de la division des Pâtes, papiers et bioproduits de FPInnovations.

À la suite de l'annonce officielle de la construction de l'usine, en décembre 2013, la production des FC a pu commencer dès juin 2014 puisque le projet s'est réalisé dans un délai remarquablement rapide. . Ensuite, le premier lot de FC produit et emballé en vrac dans des sacs spécialement conçus a été prêt pour livraison dès le mois de juillet, tandis que l'objectif de cinq tonnes par jour a été atteint au premier trimestre de 2015.

Maintenant que l'usine est en exploitation, Kruger et FPInnovations s'affairent à optimiser les opérations tout en travaillent au développement de nouvelles applications pour les FC, à la fois dans le secteur des pâtes et papiers et dans des domaines non traditionnels tels que les composites, les thermodurcis, les revêtements, l'emballage, les panneaux de construction et l'automobile. M. Tolnai a décrit les avantages du Filocell dans le processus de fabrication du papier : « En raison de leur grande surface spécifique, les FC offrent une capacité de renforcement très élevée. Cela peut également contribuer à une réduction de poids considérable », a-t-il expliqué.

Le produit a également fait ses preuves dans la fabrication de produits de papier domestiques, a ajouté M. Tolnai. : « Dans la fabrication des papiers–mouchoirs et des essuie-tout, les FC permettent d'obtenir des propriétés spécifiques en optimisant la composition de la pâte et les procédés de fabrication. »

Excellente capacité de liaison de la feuille de papier

Comment obtient-on les filaments de cellulose? Selon FPInnovations, le procédé mécanique sans produits chimiques ni enzymes consiste à peler délicatement les filaments des fibres tout en conservant leur longueur originale. Ce procédé fournit des filaments qui ont un ratio longueur/diamètre élevé de près de 1 000. Ces longs filaments flexibles ont une grande surface qui se traduit par une excellente capacité de liaison dans la feuille de papier.


  Les filaments de cellulose, à gauche, sont pelés à partir des fibres de la pâte kraft. Les filaments ont un indice de minceur jusqu'à 1 000.


  Le produit FC est fourni à 30% de solides et livré dans des sacs de vrac.

Des papiers plus légers

Une capacité de cinq tonnes par jour est très élevée pour une usine de démonstration, ce qui donne accès à une bonne quantité de FC pour mener des essais dans des usines de pâtes et papier, notamment afin de confirmer le pouvoir de renforcement du produit dans un véritable contexte de production. Cette grande capacité a été bien utilisée jusqu'à présent. On compte maintenant quatorze essais en usines de papier et deux essais en usines de pâte; essais qui ont confirmé le potentiel de Filocell d'accroître de façon spectaculaire la force de tension des feuilles humides ou sèches, ainsi que de réduire le poids des papiers pour impression.


                   Les essais de FC sur le papier d'impression montrent un bon potentiel pour fabriquer des
                   feuilles de force équivalente mais plus légères

L'usine de FC a été construite avec des équipements disponibles dans le marché, facilitant la mise à niveau pour la production commerciale. L'usine est munie d'un analyseur de qualité en temps réel spécialement créé par FPInnovations. Celui-ci sert à mesurer le niveau de résistance des FC, ainsi qu'à effectuer le contrôle de qualité.

Actuellement, les FC sont produits à 30% de matières solides et expédiés en vrac dans des sacs spéciaux. Il est nécessaire de disperser les FC à l'usine à l'aide d'un triturateur supplémentaire ou d'une unité de dispersion amovible montée sur glissière et créée par FPInnovations. Pour une solution encore plus économique, il est également possible de livrer les FC en feuilles fabriquées et séchées sur une machine à papier, ce qui facilite le transport et l'entreposage tout en réduisant les coûts. Ne contenant aucun additif, la feuille de FC sera entièrement dispersable.

Bien entendu, l'impact du nouveau procédé de fabrication et du produit sur la sécurité au travail a également été étudié. Pendant le fonctionnement des machines, il a été établi que les niveaux de particules et de nanoparticules dans l'air étaient les mêmes que dans les autres parties de l'usine. Le procédé de fabrication des FC ne modifie donc pas les niveaux ambiants et ne cause aucun problème de santé et sécurité au travail.

Quelles sont les possibilités commerciales?

À la question concernant le potentiel de mise en marché, M. Tolnai a répondu : « Le développement du marché dans le secteur des pâtes et papiers sera plus rapide que pour les secteurs non traditionnels. Je pense qu'il est réaliste d'envisager une production de 150 000 tonnes par année dans le secteur des pâtes et papier en Amérique du Nord et la même quantité dans les autres secteurs sur un horizon de cinq ans. »

Et sur le plan mondial? M. Tolnai fait remarquer que l'usine est en phase de démarrage et que son produit et ses procédés de fabrication sont encore au stade de développement. « Comme je l'ai mentionné dans mon exposé, nos priorités sont d'accélérer la production à notre usine de démonstration, de bien connaître le procédé de fabrication et de développer des applications pour les pâtes et papier en plus des secteurs non traditionnels. Au fur et à mesure que la demande augmentera, nous serons en mesure d'accroître la production de notre usine. S'il y a de la demande, nous serons en mesure d'y répondre », conclut-il.


 
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