Résultats des cuissons en présence d’anthraquinone

Tenant compte de tous ces paramètres, nous avons d’abord déterminé l’effet de

l’anthraquinone en poudre lors de deux cuissons en présence de 0,2 et 0,5% d’AQ pour un

indice kappa visé de 90 utilisé dans l’usine de Smurfit Kappa et lors de trois cuissons avec

0,2% d’AQ en poudre pour un indice kappa visé de 25.

Nous avons choisi d’utiliser l’anthraquinone en poudre, car sous cette forme, elle

peut mieux mimer la façon d’agir des monolithes en cuisson, même si l’anthraquinone en

dispersion est la plus utilisée en industrie. Les résultats obtenus sont représentés sous forme

graphique afin de mieux visualiser l’efficacité de l’anthraquinone sur l’alcali actif et sur le

rendement.

122

II.2.1.Effet de l’anthraquinone sur l’alcali actif et sur le rendement à indice kappa

visé de 90

Nous avons constaté que par exemple, pour un alcali actif de 13%, à des indices

kappa élevés, une concentration de 0,5% d’AQ par rapport au bois sec permet de diminuer

de 23 points l’indice kappa par rapport aux témoins tandis qu’avec une concentration

d’anthraquinone de 0,2% on a une diminution de 15 points de l’indice kappa par rapport au

témoin (figure III.6). Par conséquent, la cuisson en présence d’anthraquinone permet de

mieux délignifier.

Nous observons que pour un indice kappa final de 85, l’utilisation de l’anthraquinone

en poudre permet une économie d’environ 1 point de l’alcali actif, quelle que soit sa

concentration.

Figure III.6. Alcali actif utilisé en fonction de l’indice kappa final pour des cuissons visant des

indices kappa élevés en présence ou non d’anthraquinone (poudre)

123

Figure III.7. Rendement en pâte obtenu en fonction de l’indice kappa final pour des

cuissons visant des indices kappa élevés en présence ou non d’anthraquinone (poudre)

Les droites de la figure III.7 montrent que pour un indice kappa final de 85, le

rendement augmente de 2 points en présence de 0,5% d’AQ en poudre, tandis qu’avec 0,2%

d’anthraquinone aucun effet n’est observé par rapport au témoin.

II.2.2.Discussion

Les travaux de Holton et Chapman

ont montré qu’en utilisant une concentration de

0,05% d’AQ, on peut diminuer l’indice kappa de 15 points par rapport à une cuisson sans

catalyseur dans les mêmes conditions, ce qui est comparable aux résultats que nous

obtenons avec un taux de 0,2% d’AQ. Les mêmes auteurs ont obtenu un gain de 2-3 points

en rendement, pour un indice kappa donné de 95, ce qui est comparable aux résultats que

nous obtenons avec 0,5% d’AQ.

Goel

a montré que 0,05% d’AQ permet d’augmenter de 1,7 point le rendement et

de diminuer de 1,6 point l’alcali actif, pour un indice kappa égal à 85, ce qui est comparable à

nos résultats en présence de 0,5% d’AQ.

Nos expériences indiquent que l’efficacité de l’anthraquinone utilisée dans cette

étude est inférieure à celle qui est rapportée dans la littérature

. Une des explications

possibles pourrait être liée à l’état physique initial du catalyseur. Dans notre cas, nous avons

utilisé l’anthraquinone en poudre tandis que dans la littérature, l’anthraquinone est utilisée

124

en dispersion. L’anthraquinone est réduite en anthrahydroquionone par les polysaccharides,

entraînant une protection de ces derniers vis-à-vis de la réaction de peeling. Il est

vraisemblable que la forme non dispersable retarde cette protection et diminue ainsi

l’efficacité de l’anthraquinone en poudre.

II.2.3.Effet de l’anthraquinone sur l’alcali actif et le rendement à indice kappa visé

de 25

Dans les conditions utilisées pour atteindre un indice kappa de 25, nous observons

que pour un alcali actif de 20%, l’indice kappa de la pâte diminue de 11 points en présence

d’anthraquinone en poudre par rapport à la pâte sans catalyseur. Nous pouvons économiser

jusqu’à 2 points d’alcali actif en utilisant l’anthraquinone à des indices kappa constants

(figure III.8).

Figure III.8. Alcali actif utilisé en fonction de l’indice kappa final pour des cuissons

visant des indices kappa faibles en présence ou non d’anthraquinone (poudre)

Les conditions de cuisson pour atteindre un indice kappa de 25 permettent une

augmentation du rendement de 2 points en présence de 0,2% d’AQ (figure III.9).

125

Figure III.9. Rendement en pâte obtenu en fonction de l’indice kappa final pour des

cuissons visant des indices kappa faibles en présence ou non d’anthraquinone (poudre)

II.2.4.Discussion

Dans cette partie, nous avons comparé les résultats de la littérature avec ceux de nos

cuissons. Seuls les essais réalisés pour des températures et des temps de cuisson constants,

à des indices kappa entre 20 et 35, ont été pris en compte pour notre analyse.

Selon Rajan

, Sturgeoff

et Rutkowsky

, l’ajout de 0,1% d’AQ diminue de 4-7

points l’indice kappa sans affecter le rendement, pour un alcali donné. D’autres travaux

105,106

ont montré que, dans des conditions similaires, l’ajout de 0,1% d’AQ mène à la

diminution de l’indice kappa et à un gain jusqu’à 1,7 point en rendement pour un même

alcali.

Pour un indice kappa constant, Goyal

montre que 0,1% d’AQ diminue de 2 points

l’alcali effectif sans affecter le rendement. Au contraire, Goel

trouve qu’en présence de

0,05% d’AQ, le rendement augmente de 2 points et l’alcali actif diminue de 0,7 point.

Dans notre cas, la quantité d’anthraquinone ajoutée n’étant pas la même que celle

utilisée dans la littérature, nous ne pouvons pas faire une comparaison directe. Cependant,

comme nous avons ajouté une quantité double de catalyseur, des gains plus importants

devraient être obtenus. Nous constatons une diminution plus importante de l’indice kappa

qui correspond à l’effet doublé et des effets sur le rendement et sur l’alcali plus faibles que

ceux attendus.

126

Malgré le fait que l’anthraquinone en poudre présente une économie en alcali actif

pour les cuissons à indice kappa élevé, nous n’observons pas d’effet sur le rendement. Par

contre à indice kappa faible, des gains en rendements importants sont obtenus. Par

conséquent, l’anthraquinone supportée sous forme de monolithes sera testée dans les

conditions de cuisson kraft à indice kappa faible qui semblent permettre une meilleure

efficacité de rendement en pâte.