De la pâte à pain à la pâte de bois blanchie

Martin Fairbank
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La pâte à gâteau peut être facilement mélangée avec une cuillère en bois, mais la pâte à pain, avec sa teneur plus élevée en matières solides, nécessite beaucoup plus d'énergie pour être bien mélangée.

De même, la pâte de bois devient plus difficile à mélanger avec la liqueur de blanchiment à mesure que la teneur en matières solides augmente, nécessitant une énergie de mélange plus élevée.

Il est bien connu que les réactions chimiques se déroulent plus rapidement lorsque la concentration en réactifs est plus élevée. De ce fait, l'efficacité du blanchiment au peroxyde des pâtes mécaniques s'améliore à mesure que la consistance de la pâte augmente, mais seulement si elle est bien mélangée. Au milieu des années 1980, la plupart des usines blanchissaient à une consistance moyenne (8–15 %) à l'aide d'un équipement de mélange conçu pour une consistance maximale d'environ 15 %. De nouvelles presses étaient en cours de développement qui pouvaient extraire suffisamment d'eau pour atteindre une consistance de 35 %, mais à ce moment-là, il n'y avait pas d'équipement approprié pour mélanger à une consistance aussi élevée.

En blanchissant avec le peroxyde, il est important d'éliminer d'abord les ions métalliques qui entrent avec la pâte, en particulier le manganèse, le fer et le cuivre, qui décomposent rapidement le peroxyde d'hydrogène. Pour cette raison, un agent séquestrant tel que le DTPA (acide diéthylènetriamine pentaacétique) est ajouté à la pâte dans le cuvier de latence, qui attrape les ions métalliques. Lorsque la pâte est ensuite épaissie, les métaux séquestrés sont éliminés par lavage.

Il y a une trentaine d'années, j'ai été impliqué dans l'évaluation de divers équipements de mélange pour le blanchiment à une consistance allant jusqu'à 30 %. Les mélangeurs à palettes à double arbre conçus pour une consistance moyenne ont fait un mauvais travail de mélange. Plusieurs types de mélangeurs industriels à cisaillement élevé (dont beaucoup proviennent de l'industrie alimentaire) ont fait un meilleur travail, et on a constaté que, jusqu'à un certain point, l'efficacité du mélange s'améliorait avec la quantité d'énergie consommée. Dans un mélangeur à cisaillement élevé, une partie de cette énergie est utilisée pour chauffer la pâte. Le blanchiment au peroxyde et la décomposition du peroxyde s'effectuent plus rapidement à une température et à un pH plus élevés, mais le blanchiment consomme de l'alcali alors que la décomposition n'en consomme pas. Par conséquent, plus le blanchiment est rapide, plus le peroxyde est utilisé pour le blanchiment que pour la décomposition.

Il y avait un autre ajustement nécessaire pour faire bien fonctionner le blanchiment au peroxyde à une haute consistance. La méthode classique à consistance moyenne était de constituer une liqueur diluée de blanchiment (1–4 % de H2O2) contenant tous les ingrédients (peroxyde, soude caustique et silicate de sodium pour stabiliser le peroxyde), de stocker cette liqueur dans un réservoir puis de la pomper dans le mélangeur. À haute consistance, cependant, l'eau supplémentaire dans cette liqueur de blanchiment pourrait réduire la consistance finale jusqu'à 5 % (par exemple, de 30 % à 25 %), ce qui diminuerait l'efficacité de blanchiment en abaissant la teneur en peroxyde. Nous avons décidé d'essayer d'ajouter les ingrédients tels qu'ils ont été reçus (peroxyde et caustique à 50 % de concentration et silicate de sodium en suspension aqueuse) séparément et directement dans la zone de mélange. Tant qu'il y avait un mélange instantané à haute énergie, l’ordre dans lequel les ingrédients étaient ajoutés ne semblait pas important, mais sur la base du principe de précaution, la soude caustique a été ajoutée en dernier, car elle peut brunir la pâte sans la présence du peroxyde.

Aujourd'hui, presque tous les producteurs de pâtes mécaniques à haute brillance, y compris les producteurs de PTCM blanchie et de papier à haute brillance incorporant des pâtes mécaniques, utilisent ces méthodes pour le blanchiment au peroxyde. Grâce au mélange à cisaillement élevé, le blanchiment au peroxyde efficace de la pâte mécanique – c'est du gâteau !


Martin Fairbank a travaillé dans le domaine de la foresterie pendant 31 ans, y compris de nombreuses années pour un producteur de pâtes et papier et deux ans avec Ressources Naturelles Canada. Détenteur d'un PhD en chimie et d'une expérience en amélioration de procédés, développement de produits, gestion d'énergie et de production rentable, Martin est actuellement un conseiller indépendant basé à Montréal. Il est également écrivain et a publié récemment Resolute Roots qui relate les 200 ans d'histoire de la compagnie Produits forestiers Résolu et de ses prédécesseurs.

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