Brevet FR2733522A1 — publié le 19961031

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION D'UNE FEUILLE DE PAPIER AVEC PRESECHAGE PAR AIR TRAVERSANT L'invention se rapporte à un procédé et un dispositif de fabrication d'une feuille de papier, notamment une feuille d'ouate de cellulose, comprenant une étape au cours de laquelle la feuille est séchée partiellement au moyen d'un flux d'air chaud traversant. Dans les procédés usuels de fabrication du papier, après l'étape de formation de la feuille et un premier égouttage, on procède à un essorage par pressage mécanique avant que la feuille ne soit séchée. Dans le cas de la fabrication d'ouate de cellulose, un moyen connu de séchage consiste à appliquer et à coller avec un adhésif approprié la feuille encore humide sur un cylindre sécheur Yankee, équipé d'une hotte de séchage. On connaît également un procédé dans lequel on remplace tout ou partie du pressage mécanique par une étape d'essorage et de séchage, mettant en oeuvre un flux d'air traversant mélangé, le cas échéant, à de la vapeur d'eau, dans le but notamment de conférer du bouffant à la feuille. En traversant la feuille, le mélange d'air et de vapeur transfère à celles sa chaleur par convection, et provoque ainsi l'élévation de la température et l'évaporation de l'eau qu'elle contient. Il se produit également un certain entraînement de l'eau, sous sa forme liquide, dans le flux. Une installation connue de séchage à air traversant pour ouate de cellulose comprend un cylindre rotatif à paroi en nid d'abeille présentant une surface ouverte élevée, de l'ordre de 90 %. Le cylindre est entouré sur la longueur d'un arc, dit arc d'aspiration, d'une hotte alimentée en air chaud à un pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique. L'intérieur du cylindre est mis en légère dépression, par rapport à la pression atmosphérique, le long de l'arc d'aspiration. Des joints appropriés en assurent l'étanchéité. La feuille venant de la section de formation est transférée sur le cylindre et est supportée, soit par une toile, soit par un manchon de toile métallique lors de son passage sur la zone d'aspiration. Pendant son parcours le long de d'arc d'aspiration, la feuille est ainsi traversée par le flux d'air chaud, issu de la hotte, qui est aspiré dans le cylindre et extrait de celui-ci, par exemple au niveau des parois latérales. Selon une autre disposition connue, le flux d'air chaud est guidé depuis l'intérieur du tambour au travers de la feuille et est recueilli dans la hotte qui entoure le secteur correspondant. On peut utiliser un seul ou plusieurs tambours en série. Selon le brevet US 3303576, on amène ainsi une feuille initialement à 20 % de siccité et de grammage en fibres de 20 g/m2, jusqu'à une siccité de 50 %, au moyen d'un flux d'air chaud à 250"C, un débit d'environ 2 à 3 Nm3/m2 (3045 lbs/min.ft2) et une pression dans l'enceinte d'alimentation d'environ 5 à 15 cm de colonne d'eau au-dessus de la pression ambiante. On élève la siccité à 80 % avec un deuxième sécheur à air traversant avant de transférer la feuille vers la section de séchage final comprenant par exemple un cylindre Yankee avec racle de crêpage. Lorsque l'installation comprend plusieurs sécheurs à air traversant en série, la feuille est guidé à l'intérieur de chacun des séchoirs de façon à ce qu'elle présente toujours, à la connaissance de la demanderesse, la même face au flux incident. fl s'agit de la face qui est destinée à être mise au contact du cylindre Yankee. L'invention se propose d'améliorer le séchage par le flux traversant en homogénéisant son effet. Conformément à l'invention, le procédé de fabrication d'une feuille papier, notamment d'ouate de cellulose, comprenant la formation d'une feuille humide de siccité comprise entre 8 et 25 %, un préséchage par air traversant jusqu'à une siccité de 60 à 80 % et un séchage au moyen d'un cylindre Yankee est caractérisé en ce que pour le préséchage la feuille est supportée entre deux toiles passant successivement autour de deux séchoirs à air traversant, I'air traversant du premier séchoir traversant les toiles dans une première direction, et l'air du deuxième séchoir traversant les toiles dans la direction opposée. Selon une autre caractéristique du procédé, la feuille humide formée est transférée sur la première desdites toiles puis, après préséchage entre les deux toiles, est transférée sur le cylindre sécheur depuis la deuxième desdites toiles, l'air du deuxième séchoir à air traversant, traversant successivement la première toile, la feuille et la deuxième toile, et l'air du premier séchoir à air traversant, traversant successivement la deuxième toile, la feuille et la première toile. En particulier après le premier préséchage, un moyen tel qu'une fente à vide décolle la feuille de la première toile et assure sa mise en contact intime avec la deuxième toile avant son passage sur le deuxième séchoir à air traversant. L'invention présente un intérêt particulier quand au moins l'une, et notamment les deux toiles, sont du type "toile marqueuse". En effet, elles permettent d'augmenter encore le bouffant car on agit sur les deux faces de la feuille. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description détaillée de trois modes de réalisation de l'invention, donnée ci-après en relation avec les dessins joints en annexes où les éléments correspondants portent les mêmes références et sur lesquels la figure 1, est une représentation schématique, vue de profil, d'un premier mode de réalisation de l'invention la figure 2, est une représentation schématique, vue de profil, d'un deuxième mode de réalisation de l'invention la figure 3, est une représentation schématique, vue de profil, d'un troisième mode de réalisation de l'invention Sur la figure 1 on a représenté, vue de profil, une machine à papier permettant de fabriquer de l'ouate de cellulose. La machine 1 comprend une section de formation 2 de la feuille humide à partir de la caisse de tête 3.Cette section de formation est, dans l'exemple représenté, du type à double toile 4 et 5 avec un cylindre formeur 6. La feuille F est entraînée sur la toile 5 vers la section d'essorage et séchage 10. Cette section 10 comprend une première toile poreuse 1 1 supportant la feuille F, une deuxième toile 12 qui vient se superposer à la première, du coté de la feuille F, sur une partie du parcours et qui la supporte sur une autre partie , ainsi que deux séchoirs à air traversant connus en soi, 14 et 14', chacun avec un tambour perforé rotatif à axe horizontal, 15 respectivement 15', et une hotte, 16 respectivement 16'. Les deux séchoirs sont en positions inversées l'un par rapport à l'autre. La hotte du premier séchoir est disposée sur la partie supérieure du tambour perforé tandis que la hotte du deuxième séchoir traversé par la feuille est disposée sur la partie inférieure du tambour. La feuille F égouttée et dont le taux de siccité est compris entre 8 et 25% est transférée de la toile 5 sur la toile 11, au moyen d'une boîte à vide 18. La fente d'aspiration de la boite est disposée sous la toile 11. La feuille est alors incrustée dans la toile 1 1 si celle-ci est du type marqueuse en modifiant notamment la forme de sa surface de façon à augmenter son bouffant. Elle est entraînée avec la toile 1 1 jusqu'à un rouleau 17 disposé sous le tambour 14 autour duquel est guidée également la deuxième toile 12 qui vient se superposer à la feuille F. La feuille F, ainsi prise en sandwich entre les deux toiles, est guidée autour du tambour 15 où elle subit un premier séchage par l'air qui la traverse depuis la hotte 16.Cet air traverse successivement la deuxième toile, la feuille et la première toile, et, chargé d'humidité, est évacué de la zone d'aspiration du tambour. L'ensemble de la feuille et des deux toiles passe ensuite autour d'un deuxième rouleau 17 et est dévié du tambour. En aval de ce rouleau est disposée une deuxième boîte à vide 19 dont la fente d'aspiration est située du coté de la toile 12 de façon à décoller la feuille F de la toile 1 1 et l'appliquer sur la toile 12. La feuille est alors incrustée dans la toile 12 si celle-ci est du type marqueuse. Les deux toiles ensemble avec la feuille F passent ensuite autour d'un rouleau de détour 17' et sont appliquées contre le tambour 15' du deuxième séchoir à air traversant dont la hotte 16' est disposée sur la partie inférieure par rapport à son axe de rotation horizontal. Comme dans le premier séchoir, I'air traverse la feuille et les deux toiles - mais dans ce cas la première toile, la feuille et la deuxième toile dans cet ordre - depuis la hotte vers la zone d'aspiration située à l'intérieur du tambour. La feuille est séchée jusqu'à atteindre la siccité requise. L'ensemble est ensuite dévié du tambour par un deuxième rouleau de détour 17', après avoir passé ce rouleau la première toile 1 1 s'écarte de la feuille F qui reste appliquée contre la toile 12, et est ramenée en boucle vers la section de formation. La feuille F est entraînée avec la toile 12 vers la section de séchage final 20 qui comprend de façon connue en soi un cylindre sécheur Yankee 21 et une hotte 22. La feuille est appliquée au moyen d'un cylindre 23 sur le cylindre 21 sur lequel on a pulvérisé au préalable un adhésif approprié. Après séchage, la feuille est décollée du cylindre au moyen du racle 24. La toile 12 quant à elle est ramenée en boucle vers le premier rouleau 17. On a représenté, sur la figure 2, un deuxième mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier par la disposition du deuxième séchoir et la direction de son air traversant. Les éléments qui n'ont pas changé sont désignés par la même référence. Sur cette figure, le deuxième séchoir à air traversant 114 est disposé, comme le premier 14, avec sa hotte 116 sur la partie supérieure du cylindre 115. Cependant l'air chaud traverse la feuille depuis l'intérieur du cylindre 115 vers la hotte 116 qui se trouve en dépression. Pour le reste, le principe de fonctionnement est le même. La feuille traverse le premier séchoir en étant supportée par la première toile 11, puis est transférée sur la deuxième toile 12 au moyen de la boîte à vide 19 avant d'être traitée par le deuxième séchoir. On a représenté sur la figure 3 un troisième mode de réalisation qui diffère du précédent par la disposition du premier séchoir et la direction de son air traversant, les éléments qui n'ont pas changé portent la même référence. Sur cette figure, le premier séchoir 214 est disposé en position inversée par rapport au deuxième, c'est-à-dire que la hotte 216 est placée dans la partie inférieure du cylindre 215 par rapport à l'axe de rotation de ce dernier. Cependant comme dans le deuxième séchoir 114, I'air traversant circule depuis l'intérieur du cylindre 215 vers la hotte 216 qui est en dépression. Le principe de fonctionnement est toujours le même. La feuille est supportée initialement par la première toile 11. Elle traverse le séchoir 214 en étant pincée entre les deux toiles puis elle est transférée au moyen de la boîte à vide 19 sur la deuxième toile 12 où elle est séchée par le deuxième séchoir 114, en étant pincée entre les deux toiles. On ne sort pas du cadre de l'invention en remplaçant l'un ou les deux séchoirs à tambours rotatifs par des séchoirs traversants à plat ou en arche également connus en soi. Dans ces séchoirs l'ensemble des deux toiles circulent entre deux caissons, I'un d'amenée d'air chaud en légère surpression par rapport à la pression atmosphérique, L'autre d'évacuation de l'air après évaporation en dépression par rapport à la pression atmosphérique. Les deux toiles peuvent être supportées par des rouleaux au-dessus du caisson en dépression. La disposition correspondant alors à l'invention consiste à disposer le premier des séchoirs à plat dans le sens de défilement du papier avec le caisson en pression audessus des deux toiles de façon à permettre à l'air chaud de traverser successivement la deuxième toile, la feuille puis la première toile, tandis que le deuxième des séchoirs à plat sera disposé avec son caisson en pression au-dessous des deux toiles de façon à inverser le sens de traversée de l'air au travers des toiles et de la feuille. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication d'une feuille papier, notamment d'ouate de cellulose comprenant la formation d'une feuille humide de siccité comprise entre 8 et 25 % un préséchage par air traversant jusqu a une siccité de 60 à 80 % et un séchage au moyen d'un cylindre Yankee caractérisé en ce que pour le préséchage la feuille est supportée entre deux toiles (11,12) passant successivement autour de deux séchoirs à air traversant (14,14'; 14,114; 214,114), I'air traversant du premier séchoir (14; 214) traversant les toiles dans une première direction et l'air du deuxième séchoir (14'; 114) traversant les toiles dans la direction opposée. 2) Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que la feuille après sa formation est transférée sur la première (11) desdites toiles puis, après préséchage entre les 2 toiles (11, 12), est transférée sur le cylindre sécheur (21) depuis la deuxième (12) desdites toiles, l'air du deuxième séchoir à air traversant, traversant successivement la première toile (11), la feuille et la deuxième toile (12), et l'air du premier séchoir à air traversant, traversant successivement la deuxième toile (12), la feuille et la première toile (11). 3) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins l'une des toiles (11, 12) est du type toile marqueuse. 4) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la feuille est transférée sur la première toile (11) depuis la section de formation au moyen d'une boîte à vide (18) située sous ladite toile. 5) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'après passage sur le premier séchoir la feuille est appliquée sur la deuxième toile par aspiration au moyen, notamment, d'une boite à vide (19), puis est entraînée sur le deuxième séchoir. 6) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les deux séchoirs sont du type à tambour rotatif perforé avec hotte fixe et sont organisés de façon à permettre la traversée de l'air depuis la hotte vers l'intérieur du tambour d'où il est évacué. 7) Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les deux séchoirs sont à tambour rotatif perforé avec hotte, et sont organisés de façon à permettre la traversée de l'air depuis l'intérieur du tambour vers la hotte fixe d'où il est évacué. 8) Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les deux séchoirs sont à tambour rotatif perforé avec hotte fixe et sont organisés de façon que pour l'un, I'air circule depuis l'extérieur du tambour vers l'intérieur, et pour l'autre, de l'intérieur du tambour vers l'extérieur. 9) Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'un au moins des séchoirs est du type à plat ou en arche. 10) Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon d'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend deux séchoirs à air traversant en série autour desquels passent deux toiles superposées supportant la feuille entre elles.