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Applications industrielles - Façonnage des papiers et cartons

Mesure de la température par IR dans l'industrie du papier
Mesure de la température par IR dans l'industrie du papier, du carton et de l'emballage

Les pyromètres infrarouges sont utilisés à pratiquement tous les niveaux de la production, de la transformation et de la mise en œuvre des papiers et cartons. Depuis le traitement de la pulpe de bois jusqu'au séchage du carton ondulé ou du non-tissé un contrôle précis et continu de la température assure la qualité du produit et la réduction des coûts de transformation.

Vous trouverez-ci-dessous quelques exemples montrant comment les produits Ircon sont utilisés dans les applications les plus courantes. Pour plus d'informations, ainsi que pour un conseil personnalisé, n'hésitez pas à contacter nos ingénieurs d'application.

Fabrication du papier

Le papier est obtenu en plaçant la pulpe de bois dans un lessiveur afin de dissoudre la lignine pour ne retenir que les fibres de bois (cellulose). La lessive "liqueur noire", sous-produit de cette opération, contient une bonne part de l'énergie contenue dans le bois. Cette énergie est récupérée dans une chaudière produisant la vapeur (et l'électricité) nécessaires à de multiples opérations. La lessive est pulvérisée dans le corps de la chaudière et enflammée par des brûleurs latéraux. La température de la sole de la chaudière doit être contrôlée avec précision afin de maintenir une combustion optimale de la lessive. Cette combustion est très critique ; une lessive trop pauvre en lignine ou une alimentation trop faible peut causer l'extinction de la chaudière (blackout). La sole de la chaudière doit être maintenue à 1050 °C pour assurer un fonctionnement satisfaisant. L'utilisation de 4 pyromètres bichromatiques, installés dans chaque coin de la chaudière, permet de détecter toute diminution de la température et de mettre en marche les brûleurs d'appoint. La température des gaz de combustion dans l'échangeur doit être suffisamment élevée pour éviter le dépôt de cendre sur les tubulures. Un pyromètre monochromatique est utilisé pour mesurer la température des gaz de combustion et activer une alarme en cas de défaut.

Les fours tournants produisant la chaux nécessaire au lessiveur et au traitement de la liqueur verte produite par la chaudière nécessitent eux-aussi des mesures de température. La température de la chaux (intérieure) est contrôlée par des pyromètres bichromatiques. Elle doit être suffisante pour assurer la qualité de la chaux. La température de la virole du four (extérieure) est contrôlée par un système à balayage (scanner). Elle doit respecter un profil optimal pour le fonctionnement du four. Le scanner permet également de détecter les points chauds (détérioration du briquetage) et l'apparition d'anneaux d'agglomération perturbant la bonne circulation du produit dans le four.

Produits Ircon recommandés :
- Chaudière : pyromètres Modline 5R (bichromatiques) et Infrarail (monochromatique).
- Fours à chaux : pyromètres Modline 5R (bichromatiques) et systèmes à balayage en ligne (scanners) ScanIR3.

Transformation du papier

Le papier est aujourd'hui le matériel de base pour la réalisation de centaines de produits tels, les étiquettes, les catalogues, les boîtes, les emballages, etc. Associé aux matières plastiques, il fait partie de notre vie quotidienne. Sa transformation met le plus souvent en œuvre les procédés de séchage (encres ou revêtements). La complexité des produits finaux amène à des séchages de plus en plus sophistiqués. Le séchage est généralement obtenu dans des fours à plusieurs zones. La température du produit dans chacune de ces zones doit être contrôlée avec précision. D'un séchage insuffisant peut résulter un décollement du revêtement alors qu'un séchage trop sévère peut affecter les couleurs. La pratique la plus courante permettant d'obtenir le résultat recherché consiste à très légèrement surchauffer le produit à sécher. Une telle pratique n'est possible que par un contrôle précis de la température du produit qui en plus de donner le résultat escompté optimise la vitesse de séchage et la consommation d'énergie. La mesure se fait généralement avec un pyromètre d'usage général travaillant entre 8 et 14 µm. Il est recommandé d'utiliser les systèmes de purge dédiés afin de limiter les éventuels dépôts de solvants sur le système optique qui peuvent causer une erreur de mesure.

Produits Ircon recommandés :
- Application générale : pyromètres Modline 74.

Séchage du papier

Dans les usines à papier, le papier quitte la table de fabrication pour les zones de séchage. Le séchage se fait au contact de rouleaux chauffés à la vapeur. A un séchage approximatif correspond des stries ou trainées sur le ruban de papier. Ces anomalies doivent être détectées avant la mise en bobine sous peine de polluer les rouleaux de papier. Un système à balayage (scanner) rapide est à même de détecter ces concentrations d'humidité et de prévenir l'opérateur quasi instantanément.

Produits Ircon recommandés :
- Taux d'humidité : systèmes à balayage en ligne (scanners) ScanIR3 (l'image 2D donnée par le scanner met en lumière les défauts et actionne des alarmes).

Carton ondulé

Les cartons à une, deux ou trois cannelures sont constitués de couches de papier épais séparées par une couche de papier ondulé ou gaufré. Les différentes couches sont préparées et collées séparément, en continu, dans une machine appelée onduleuse avant d'être collées ensemble. La colle est séchée au passage du sandwich sur un rouleau chauffé à la vapeur. La température est généralement contrôlée par un temps de contact avec le rouleau sécheur plus ou moins long suivant le niveau d'enroulement autour du rouleau. Un contrôle précis de la température du carton au centre et sur chaque bord assure un séchage correct et homogène qui évite les déformations. Une hétérogénéité de chauffage sur une des couches mène immanquablement à un produit final déformé.

Produits Ircon recommandés :
- Mesures ponctuelles : pyromètres Modline 74.
- Mesures de surfaces (zones) : systèmes à balayage en ligne (scanners) ScanIR3.

Tous les niveaux de fabrication et de transformation des papiers, cartons et emballages peuvent bénéficier des avantages de la mesure de température par infrarouge à savoir :

  • Amélioration de la qualité et de son uniformité
  • Réduction des coûts de production et des arrêts de ligne
  • Meilleure gestion de l'énergie
  • Automatisation des procédés
  • Réduction des rebuts et déclassements

 
 
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