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La finition mousse est une technologie avancée de traitement du papier qui a été développée ces dernières années. Il utilise de la mousse comme support pour appliquer uniformément divers agents de finition sur la surface des feuilles de papier. Une formulation de finition en mousse typique ne contient que 5 à 10 % d’eau, les 90 à 95 % restants étant constitués d’air. Cela réduit considérablement la quantité d'humidité transférée au papier lors de l'application, raccourcissant ainsi le temps de séchage et réduisant la consommation d'énergie. Actuellement, cette technologie a été appliquée avec succès dans la production de papier ignifuge et ignifuge, hydrofuge, de blanchiment, de teinture et de papier parfumé.
1. Principe de finition en mousse
1.1 Mécanisme de moussage
Une bulle se forme lorsqu'un film liquide entoure un gaz. La mousse fait référence à un système de dispersion dans lequel un grand volume de gaz est dispersé dans une petite quantité de liquide, formant un agrégat de microbulles séparées par de minces films liquides. Les liquides purs sont incapables de former une mousse stable. La formation de mousse stable nécessite la présence de tensioactifs-appelés agents moussants-qui confèrent des propriétés tensioactives-actives spécifiques à la solution. Ces agents forment une couche d'adsorption à l'interface gaz-liquide, améliorant l'élasticité et la résistance mécanique du film liquide, stabilisant ainsi la structure de la mousse. De plus, l'énergie mécanique-telle que le barbotage ou l'agitation-est nécessaire pour introduire du gaz dans la phase liquide et générer de la mousse. Lorsque de l'air est introduit dans une solution d'agent moussant, des bulles montent à travers le liquide ; lorsqu'elles atteignent l'interface air-solution, elles sont enveloppées par une bicouche de molécules, formant une lamelle de mousse stable (c'est-à-dire un film liquide entre les bulles).
1.2 Exigences relatives aux agents moussants
Un agent moussant efficace doit répondre aux critères suivants :
(1) Capable de générer une mousse rapide et uniforme, avec de bonnes propriétés de mouillage qui peuvent être ajustées en fonction de la concentration pour s'adapter à différentes surfaces de papier. Une fois formées, les bulles doivent présenter une grande stabilité.
(2) Les performances de moussage ne doivent pas être affectées par les variations de qualité de l'eau et de température, garantissant ainsi un rendement de mousse constant dans diverses conditions de fonctionnement.
(3) Hautement compatible avec divers produits chimiques de finition, sans compromettre leurs performances fonctionnelles lors de l'ajout.
(4) Ne doit pas affecter la couleur ou la solidité des couleurs du papier teint, ni provoquer le jaunissement des substrats en papier blanc.
1.3 Agents moussants et stabilisants de mousse
Les agents moussants couramment utilisés sont classés en types anioniques et non ioniques. Le dodécylsulfate de sodium (SDS) présente la plus forte capacité moussante parmi ceux-ci. L'hydroxyéthylcellulose (HEC) sert de stabilisant de mousse efficace en raison de sa capacité à renforcer la structure du film interfacial. De plus, HEC contribue à l'encollage de la surface en formant un film robuste et flexible sur la surface du papier, améliorant ainsi la résistance du papier.
2. Configuration de l'équipement et flux de processus
L'application de la mousse s'effectue à l'aide d'un applicateur dédié, tandis que l'unité d'aération est installée séparément. La dispersion de mousse générée est transportée via une pompe vers l'applicateur. Au contact de la surface du papier, la mousse s'effondre rapidement, permettant aux composants actifs de l'agent de finition de pénétrer profondément dans la matrice fibreuse. Cela garantit une finition efficace et uniforme. Le flux global du processus est le suivant :
Partie humide → Section de presse → Séchage à double tambour → Applicateur de mousse → Rouleaux de tension et de guidage → Section de séchage à cylindre → Calandrage → Enroulement
2.1 Étapes du processus de finition de la mousse
Préparation de la solution mère d'agent de finition → Génération de mousse à l'aide d'une machine à mousse → Application de mousse sur la surface du papier → Démousse et absorption → Achèvement du traitement de finition
2.2 Conditions de formulation et de traitement de la solution de mousse
2.2.1 Avivage et finition (sur base sèche)
Azurant optique BA : 0,4%
Agent mouillant JFC : 0,3%
Dodécylsulfate de sodium : 0,2 %
Hydroxyéthylcellulose : 0,1%
Taux de collecte d'alcool : 14 % à 15 %
2.2.2 Finition parfumée (sur base sèche)
Parfum bois de santal : 0,2%
Fixateur réticulant : 0,1%
Agent mouillant JFC : 0,2%
Dodécylsulfate de sodium : 0,2 %
Hydroxyéthylcellulose : 0,1%
Taux de ramassage des boissons alcoolisées : 20 %
3. Avantages de la finition en mousse
L'application de la finition en mousse dans la fabrication de papiers spéciaux a démontré de multiples avantages grâce à une mise en œuvre pratique approfondie :
3.1 Récupération de liqueur réduite : après l'application de la mousse et le pressage, la teneur en humidité résiduelle dans le papier avant le séchage varie généralement de 10 % à 15 %, ce qui est nettement inférieur aux 22 % à 25 % observés après des traitements de presse d'encollage conventionnels.
3.2 Vitesse de machine accrue : une charge d'humidité plus faible permet une efficacité de séchage plus élevée, permettant des vitesses de production accrues et un débit amélioré.
3.3 Utilisation efficace des produits chimiques : le mécanisme de distribution ciblé réduit la consommation d'agents de finition et d'additifs, contribuant ainsi à réduire les coûts de production.
3.4 Qualité du produit améliorée : Contrairement aux méthodes de rembourrage, qui peuvent entraîner une répartition inégale des produits chimiques et des défauts de surface, la finition en mousse assure une couverture uniforme et améliore la clarté et la cohérence de la surface.
3.5 Simplicité opérationnelle et polyvalence : Le processus est simple et adaptable à différentes qualités de papier, offrant une large applicabilité dans différentes gammes de produits.
3.6 Avantages environnementaux : La réduction de la consommation d'eau et la diminution de la charge d'effluents contribuent à réduire l'impact environnemental et soutiennent des pratiques de fabrication durables.
En résumé, l'adoption de la finition en mousse simplifie les étapes de traitement, répond aux exigences de divers papiers spéciaux, réduit la consommation d'énergie et améliore les performances économiques et écologiques.
