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Thèse soutenue

Principes de préparation de pâtes chimicothermomécaniques de bois résineux et feuillus : application à la mise au point de nouveaux procédés

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Auteur / Autrice : Michel Petit-Conil
Direction : Jean-Marie Pierrard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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Le memoire de these a pour objectif de degager et de definir, a partir de considerations scientifiques a caractere fondamental et des resultats experimentaux, les principes theoriques generaux de la preparation de pates chimicothermomecaniques de bois resineux et feuillus. Les fibres de pates ctmp etant rigides, pour assurer des resistances mecaniques suffisantes, il est necessaire de realiser une separation des fibres aussi selective que possible, conduisant a une surface externe des fibres extremement reactive et susceptible de produire de nombreuses liaisons interfibres, principalement de type hydrogene, entre les polyoses avec, si possible, une lignine rendue hydrophile. La connaissance approfondie des structures morphologiques des fibres de bois resineux et feuillus et des proprietes de la lignine et des polyoses permet d'avancer qu'une solvation suffisante mais controlee des polyoses entraine un gonflement important de la paroi secondaire et cree d'enormes tensions au sein de la paroi de la fibre entre la paroi secondaire et la paroi primaire. Un traitement mecanique approprie par le defibreur assure alors la separation selective. Pour obtenir cette separation selective, des agents solvatants tels que l'eau, le sulfite de sodium et la soude sont recommandes. Mais les problemes de transfert de ces reactifs a travers les copeaux et les fibres se posent alors, les differences de structures morphologiques des bois et des fibres jouant un role essentiel. Pour les resineux, les cinetiques de transfert sont heterogenes entre bois de printemps et d'automne. Des reactifs peu basiques tels que le sulfite de sodium donnent de tres bons resultats. Pour les bois feuillus a structure poreuse diffuse, la permeabilite, plus faible du fait de l'absence de differenciation entre bois de printemps et d'automne, ne facilite pas les transferts. Des reactifs a fort pouvoir solvatant tels que la soude, en combinaison avec le sulfite ou le dithionite, sont necessaires. Il n'existe pas de procede universel applicable indifferemment aux bois resineux et feuillus. Chaque espece necessite le choix d'un reactif chimique approprie et l'optimisation des divers parametres de fabrication des pates. L'application des bases theoriques et de differents traitements chimiques et mecaniques a permis d'obtenir, a partir du peuplier, des pates ctmp de tres bonne qualite, qualite superieure a celle des pates ctmp d'epicea. Les pates ctmp de bois feuillus s'eclaircissent plus facilement que celles de bois resineux en un ou deux stades. Le comportement au photojaunissement est aborde mais reste un probleme important