Présentation
En anglaisAuteur(s)
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Didier CHAUSSY : Professeur des universités Grenoble INP – PAGORA
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David GuÉRIN : Docteur ingénieur Centre Technique du Papier (Grenoble)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le procédé de calandrage permet d'améliorer les propriétés d'usage et d'imprimabilité des papiers. Lors de cette opération, la bande de papier est comprimée entre au moins deux rouleaux (qui peuvent être chauffés), sous une forte pression (quelques dizaines de MPa), pendant un temps court (généralement moins de 1 ms). Ce traitement mécanique peut s'effectuer en ligne, comme une opération unitaire du procédé de fabrication du papier, ou hors ligne, comme une opération séparée, en marge de la machine à papier. Le calandrage améliore ainsi l'état de surface du papier (lissé et brillant), modifie la structure (porosité) et les propriétés mécaniques du support à calandrer.
Pour répondre aux critères de qualité des papiers, sans cesse plus exigeants, et à l'augmentation de la vitesse de production du papier, le matériel utilisé pour le calandrage s'est particulièrement développé au cours des vingt dernières années. Cet article passe donc en revue les types de calandre existants et leurs applications, ainsi que les caractéristiques des différents rouleaux de calandre.
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2. Différents types de calandres
2.1 Rouleaux et nips
La nature et le nombre de rouleaux permettent de classer les différentes calandres. En effet, il existe deux classes de rouleau pour les calandres (cf. paragraphe 3) :
-
les rouleaux durs (métalliques, avec des modules d'Young de quelques centaines de GPa) ;
-
les rouleaux « élastiques » ou rouleaux « mous » (fibres naturelles, synthétiques ou revêtement synthétique avec des modules d'Young de quelques GPa ou moins).
Suivant l'arrangement de ces rouleaux, trois sortes de nip peuvent être définies. Les nips formés avec :
-
deux rouleaux durs (hard nip) ;
-
deux rouleaux élastiques ;
-
un rouleau dur et un rouleau élastique (soft nip).
L'utilisation seule ou combinée de ces nips permet de définir les différents types de calandres (tableau 2).
Ce tableau montre que deux types de calandre prédominent : les calandres qui utilisent des nips avec des rouleaux métalliques et celles qui combinent les rouleaux métalliques avec des rouleaux élastiques.
Les calandres équipées de rouleaux élastiques uniquement sont assez rares et elles ne seront pas étudiées par la suite.
Ces calandres peuvent être positionnées à différents endroits de la machine à papier. Si les calandres produisent toujours des papiers plus lisses et plus minces, des objectifs plus spécifiques peuvent être définis en fonction de la position dans le procédé et des paramètres de fonctionnement :
-
les lisses ou (machine calenders ) sont constituées de hard nips ou de soft nips et sont positionnées à la fin de la machine à papier. Leur principal objectif est d'ajuster le lissé et le brillant du papier à la valeur désirée. Ces calandres sont également utilisées pour corriger les variations d'épaisseur dans le sens travers....
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TOURETTE (E.) - Étude mécanique et physico-chimique du contact rouleau-papier lors du calandrage. - Thèse de doctorat de l'École des mines de Paris, Spécialité Science et Génie des Matériaux, p. 223, 14 déc. 2007.
-
(2) - PEEL (J.D.) - Developments in Calendering Technology. - Pira Press, Leatherhead, p. 80 (1990).
-
(3) - HESS (H.) - Soft Calenders-Can They Replace Supercalenders and Still Meet Technological Requirements ? - Dans : « Proceeding du 1991 TAPPI Finishing and Converting Conference », TAPPI Press, Atlanta, USA, p. 79-90 (1991).
-
(4) - DRIER (T.O.) - The Calendering of Blade Coated Papers. - Dans : « Proceeding du 1990 TAPPI Blade Coating Seminar Notes », TAPPI Press, Atlanta, USA, p. 247-249 (1990).
-
(5) - STEFFNER (O.), NYLUND (T.), RIGDAHL (M.) - Influence of the calendering conditions on the structure and properties of woodfree paper – A comparison between soft nip calendering and hard nip calendering. - Dans : Nordic Pulp and Paper Research Journal,...
ANNEXES
1 À lire également dans nos bases
LEMAITRE (A.) - Procédés papetiers – Machines à papier. - [J 6 902] base Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique (2003).
HAUT DE PAGE
ISO 8791-4 (2007), Papier et carton – Détermination de la rugosité/du lissé (méthodes du débit d'air) – Partie 4 : Méthode Print-surf
HAUT DE PAGE3.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
Küsters https://www.andritz.com/nonwoven-textile-en/locations/kuesters-gmbh
Voith http://www.voithpaper.com/index_e.php
Metso https://www.mogroup.com/fr/
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