Édition Pâte et Papier

Le rôle de Yokogawa

Soutenir une production de papier efficace et respectueuse de l'environnement répondant aux critères de qualité requis

De nombreux types de papier sont produits pour des usages variés et chacun présente des caractéristiques et des critères de qualité différents. La pâte est fabriquée à partir de bois et de matières non ligneuses telles que les vieux papiers dont la qualité varie. Même à partir des mêmes matières premières, la qualité peut varier. Yokogawa propose un système de contrôle qualité (QCS) qui mesure et contrôle la qualité finale du papier sur la chaîne de production. En identifiant avec précision les points clés de gestion du processus de fabrication, en assurant la coordination entre les différentes unités de production et en optimisant l’ensemble des usines, nous contribuons à garantir un fonctionnement stable et efficace tout en réduisant les coûts de production. Nous soutenons également les efforts visant à réduire l’impact environnemental grâce à la récupération et à la réutilisation des déchets générés au cours du processus de fabrication.

Comment le papier est-il fabriqué

Dans les usines de pâte et papier, les copeaux de bois et les déchets de papier sont traités à haute température et sous haute pression afin d’extraire les fibres de la pâte. Au cours du processus de fabrication du papier, des rouleaux sont utilisés pour aplatir la pâte. Des instruments de mesure et des systèmes de contrôle sont mis en œuvre à chaque étape de ce processus. Un système de contrôle qualité (QCS) mesure le grammage, la teneur en eau, l’épaisseur et d’autres paramètres du papier afin de vérifier s’ils respectent les valeurs standard. Si ce n’est pas le cas, un système de contrôle procède à des ajustements pour produire un papier présentant les caractéristiques de qualité requises et prêt à être expédié.

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Mesure et contrôle dans les usines de pâte et de papier

Procédé de production de pâte

Lors de la production de la pâte à partir de copeaux de bois, des produits chimiques sont utilisés pour extraire les fibres de cellulose des copeaux. La lignine liant étroitement les cellules de ces fibres, les copeaux de bois sont immergés dans une solution de liqueur blanche à l’intérieur d’un imprégnateur, puis transférés vers un digesteur afin d’extraire les fibres de cellulose en dissolvant la lignine à haute température et sous haute pression. Les fibres subissent ensuite des processus de lavage, d’épaississement, de délignification et de blanchiment. Lorsque la pâte est fabriquée à partir de vieux papiers, ceux-ci sont dissous pour éliminer l’encre, la poussière et d’autres substances étrangères, puis blanchis et transformés à nouveau en pâte.

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Dans le processus de production de pâte, les équipements sont contrôlés à partir de la mesure de divers types de données provenant de débitmètres, de jauges de niveau, de transmetteurs de pression, d’analyseurs de pH, de capteurs de température à fibre optique et d’autres instruments. En particulier, le processus de manutention des copeaux de bois, matière première de la pâte, comporte toujours un risque d’incendie et nécessite une attention particulière. Des caméras de surveillance et des caméras thermiques surveillent en permanence le parc à copeaux, tandis que des capteurs de température à fibre optique détectent les élévations de température sur les convoyeurs. Un système de surveillance Yokogawa est installé pour suivre l’état du site et garantir des réponses appropriées.

Processus de raffinage

La pâte est ensuite acheminée vers le processus de raffinage. À l’intérieur d’un raffineur, les fibres de pâte sont martelées et broyées. Le fonctionnement de cette machine est ajusté en fonction du type de papier produit et de la résistance souhaitée. La pâte est ensuite transférée dans une cuve dans laquelle est ajouté un mélange de produits chimiques adapté à la qualité et à la fonction du papier. Un système de contrôle Yokogawa gère ces procédés, notamment la gestion du rapport entre les ingrédients et la teneur en produits chimiques, la quantité d’additifs et les conditions de mélange.

Processus de fabrication du papier

Le processus de fabrication du papier consiste à utiliser une machine pour fabriquer du papier à partir de pâte. La pâte est étalée uniformément sur une toile (fil métallique) pour former une fine feuille de papier, qui est ensuite prise en sandwich entre des toiles, puis pressée et déshydratée à l’aide de rouleaux. La feuille de papier est ensuite pressée contre des cylindres métalliques chauffés, séchée, puis enroulée sur une bobine à l’aide de rouleaux. Le processus de fabrication du papier est alors terminé. Des appareils de mesure Yokogawa, tels que des capteurs de température et des transmetteurs de pression ainsi qu’un système QCS de Yokogawa qui mesurent le grammage, la teneur en eau, l’épaisseur et d’autres variables du papier, sont utilisés dans ce processus. La qualité du papier est mesurée avec précision en ligne et, si elle ne se situe pas dans la plage spécifiée, les informations sont transmises à un système de contrôle qui procède alors aux ajustements nécessaires. Pour garantir une fabrication de papier de haute qualité, le QCS et le système de contrôle jouent un rôle essentiel dans la surveillance et la gestion du processus de fabrication du papier.

Processus d’enduction

Le processus d’enduction consiste à appliquer un mélange de pigments à la surface du papier fini, puis à lisser et à sécher cette surface. Le QCS est également utilisé dans ce processus. Des produits chimiques sont ajoutés au pigment afin d’obtenir une finition brillante. Selon le type de papier à produire, différents produits chimiques et dosages sont utilisés. Après séchage à l’air chaud ou aux infrarouges, le papier passe à l’étape de finition.

Procesus de finition

Une fois le papier fini enroulé sur une bobine, les parties défectueuses sont identifiées à l’aide des mesures fournies par le QCS et d’autres instruments, puis ces défauts sont éliminés lors du ré-enroulement du papier sur le rouleau. Le papier est ensuite découpé aux formes requises. Les contrôleurs compacts de Yokogawa assurent un contrôle à grande vitesse de ces opérations.

Transport et gestion des stocks

Le produit fini est transporté et stocké dans l'entrepôt, puis expédié.

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Initiatives environnementales dans les usines de pâte et de papier

Les usines de pâte et de papier consomment de grandes quantités d’eau et d’énergie. Des efforts sont déployés pour protéger l’environnement grâce au recyclage et à la réutilisation des ressources, et un système de contrôle Yokogawa joue un rôle actif dans ce domaine.

Processus de récupération

Les usines de pâte et de papier génèrent des déchets de bois, de papier, de plastique et d’autres types de déchets. De plus, un liquide résiduel appelé « liqueur noire » est également produit lors de l’extraction des fibres de cellulose dans le digesteur. L’eau contenue dans la liqueur noire est évaporée pour produire un biocombustible qui est incinéré afin de générer de la vapeur dans une chaudière de récupération. Cette vapeur peut être utilisée dans la fabrication du papier et d’autres processus, et peut également actionner des turbines pour la production d’électricité.

De plus, les résidus issus de la chaudière de récupération sont mis en réaction avec de la chaux vive afin de régénérer de la liqueur blanche, qui est réutilisée dans l’imprégnateur pour faciliter la cuisson des copeaux de bois.

Afin de réduire les coûts, un système de contrôle Yokogawa optimise le fonctionnement des chaudières de récupération et surveille les flux d’énergie ainsi que l’offre et la demande en énergie de l’usine. Il surveille également les substances dangereuses générées au cours des procédés de fabrication.

Processus de traitement des effluents

Les effluents contenant des fibres, des déchets et des produits chimiques sont collectés dans un clarificateur pour y être traités à l’aide de technologies de pointe, puis réutilisés. Les boues générées lors du traitement des effluents sont incinérées et les résidus sont utilisés comme ingrédients dans la fabrication du ciment et d’autres matériaux de génie civil. Un système de contrôle Yokogawa régule le débit des effluents et l’ajout de produits chimiques afin de neutraliser la qualité de l’eau.