Contribution à l'étude de l'influence de l'habillage sur la cinétique de séchage du papier

Study of the influence of the fabric upon the kinetics of drying of paper

• Auteur / Autrice : Éric Amar
• Direction : Didier Chaussy, Martine Rueff
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés contrôlés

Papier -- Séchage

Mots clés libres

Sciences appliquees

Papier

Fabrication

Sechage

Cinetique

Machine papier

Secherie

Toile

Coefficient transfert chaleur

Consommation energie

Contrainte mecanique

Etude experimentale

Paper

Manufacturing

Drying

Kinetics

Paper machine

Dryer section

Fabric

Heat transfer coefficient

Energy consumption

Mechanical stress

Experimental study

Résumé

Apres un resume des principales operations de la fabrication du papier, un rappel des principaux mecanismes du sechage et une description des diverses technologies, nous presentons la toile de secherie. Nous developpons l'historique de cet habillage, ses proprietes, son role et ses conditions d'utilisation. Nous caracterisons les toiles utilisees lors de notre experimentation en proposant une carte d'identite comprenant le grammage, l'epaisseur, la masse volumique, la prorosite et la permeabilite. Nous determinons egalement les surfaces de contact toile/papier dans les conditions reelles d'utilisation et il ressort qu'elles sont nettement inferieures aux valeurs donnees par les fabricants. Il n'apparait pas de differences significatives entre les toiles conventionnelles. La caracterisation est completee par des mesures de grandeurs thermophysiques. Afin d'analyser l'influence de la toile de secherie sur l'efficacite de sechage, nous avons utilise deux materiels d'essai: une machine a papier pilote a faible vitesse dont on peut facilement changer l'habillage et regler la tension et un banc d'essai realise au laboratoire destine a simuler certains aspects d'une secherie unicircuit. L'analyse des resultats pour la machine pilote est principalement centree sur les coefficients de transfert de chaleur cylindre/papier et la consommation globale d'energie. Nous trouvons qu'il existe un seuil de tension au dela duquel le coefficient de transfert de chaleur ne varie plus. Ce seuil semble independant des caracteristiques de toile. L'etude met en evidence la part non negligeable de la toile dans la consommation d'energie. La deuxieme partie du travail, realisee sur le banc d'essai, a permis d'etudier differents types d'habillage (toiles conventionnelles, toiles habituellement utilisees pour la formation du papier et toiles metalliques) et l'influence de la tension de l'habillage. Les cinetiques de sechage sont principalement analysees dans la phase a taux constant. Il apparait un seuil de tension analogue a celui precedemment observe. Les differences de cinetique permettent de mettre en evidence l'influence preponderante de la permeabilite ainsi que celle de la capacite thermique par unite de surface. A partir de l'ensemble des resultats, une relation empirique valable, pour les conditions d'experimentation, est proposee pour relier le taux d'evaporation dans la phase a taux constant a ces deux grandeurs