usine fabriquant 15.000 tonnes de
pâte sèche
paran.
190 BULLETIN LE L'INSTITUT LV PIN— N° 20 -Août 1931
Procédé ausulfate Procédé kla soude
Bois ... 6 m3 à 115 francs.. 690 » 6,6 m3 à 115 francs. 759 »
Sulfate 150kg à 380 francs. 57 »
Carbonate ... 130 kg à550 francs. 71 50
Chaux 300kg à 150 francs. 45 » 300kg à 150 francs. 45 » Charbon.. 450kg à 150 francs. 67 50 450 kg à 150 francs. 66 50 Main-d'œuvre 25 heures a 4 francs 100 » 25 heuresà 4 francs 100 »
Administration, etc 90 » 90 »
1079~5Ô ' 1133 »
Intérêts et amortissement 473 80 473 80
1553 30 1606 80
Modifications ou perfectionnements proposés pour la méthode à la soude
Le gros défaut du procédé à la soude est l'attaque inégale par la lessive à la périphérie et au centre
des copeaux, qui abaisse le rendement en pâte.
Les tentatives d'amélioration de ce procédé ont porté sur deux points : 1° l'amélioration de la cuis¬
son; 2° l'extraction des constituants des liqueurs
noires autres que la soude.
1° Cuisson. — Un premier procédé consiste à
cuire le bois au début avec de la soude diluée, puis
à ajouter de la soude concentrée, progressivement, pendant la cuisson. Le rendement est ainsi nota¬
blement amélioré.
Un autre procédé (Wells : Le papier 1925, p. 443) comprend une imprégnation préalable des copeaux par la lessive, imprégnation qui dure de demi-heu¬
re à six heures, sous une pression de 8 kilogram¬
mes. On réduit ainsi de 40 % la durée de la cuis¬
son, de 16 % la consommation en soude, et on amé¬
liore le rendement.
Un procédé utilisé en Amérique consiste à ajou¬
ter 10 % de soufre à la solution de soude, ce qui
donne des fibres plus souples.
D'autres procédés, qui ne se sont pas générali¬
sés, utilisent, les uns des mélanges de polysulfures
et de soude (Drewsen, 1910), les autres des silicates alcalins (Wallen, B. Canad., 270.133).
2° Extraction des constituants des liqueurs noi¬
res, autres que la soude.
Silice 0,11
Oxydes divers 0,07
Na20, K20 26,40
CO2 3,43
Acide acétique 9,89
/ Sol. essencede pétrole .... 1,56 Matières ) Sol. éther . 7,14 organiques ) Sol. alcool absolu 2826
l Sol.eau 17,02
93,88 Alcali total surmatières incinérées : 44,25 °/0.
D'après cette analyse du résidu séché à 100 degrés
d'une liqueur noire sodique du bois de peuplieron voit que les liqueurs noires contiennent un grand
nomhre de produits.
Extraction de l'acide acétique. — Plusieurs cher¬
cheurs ont essayé d'extraire l'acide acétique de la liqueur noire.
Higgins (E. P., 13.409 - 1891-), l'extrait par
cal-cination au-dessous de 350°, dissolution dans l'eau du carbonate et de l'acétate de soude formés et cris¬
tallisation.
Hâgglund distille la liqueur noire en vase clos
recueille du méthylène et du goudron. Le résidu, qui contient de l'acétate de soude, est traité comme
précédemment.
Rinman distille au-dessous de 400° et extrait l'acétate de soude par dissolution dans l'alcool
mé-thylique. .j Jp
IP^RS!
Tous ces procédés n'ont pas encore été mis en
pratique.
Extraction des produits autres que l'acide acéti¬
que. — On a cherché également à extraire des pro¬
duits autres que l'acide acétique. On a séparé par exemple les matières ukmiques (10 % des matières organiques) par traitement par GO2, mais il ne semble pas que l'on en ait trouvé un usage bien
rémunérateur.
Le procédé Rinman (B. F. 441.186) qui n'a pas
encore été convenablement mis au point, paraît cependant très séduisant. Il consiste à distiller la liqueur noire avec un excès d'alcali dans des appa¬
reils analogues à ceux qui servent pour la distilla¬
tion du bois; on recueille ainsi des alcools, des aldéhydes, des cétones et des hydrocarbures.
Pour une tonne de cellulose provenant de bois
de sapin, on obtient ainsi :
Alcool méthylique : 18 kilogrammes.
Acétone : 18 kilogrammes.
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-BULLETINDE L'INSTITUT DU PIN — N°20 - Août 19S1 191
Méthyl-éthyl-cétone : 27 kilogrammes.
Huile d'acétone : 14 kilogrammes.
Hydrogène à 80-90 % : 300 m3 environ.
D. — PROCEDE A LA CHAUX
La chaux a la même action que la soude, mais
elle ne réagit que très imparfaitement. Elle ramollit
seulement la lignine, permettant ainsi le défibrage
des copeaux de faible dimensions, en particulier
de la paille.
Le papier d'emballage, fait avec la paille, a un gros usage. Il était autre fois fait à la main dans
de petites installations. On abandonnait pendant quelques semaines la paille avec un lait de chaux
dans des cuves de plusieurs mètres cubes de capa¬
cité. La paille ainsi ramollie était passée à la meule, puis au maillet; on obtenait ainsi une pâte qui
servait à faire des feuilles de papier à la forme.
Actuellement, on utilise des procédés de fabri¬
cation plus modernes. La paille, hachée finement
dans des hache-paille mécaniques, est entassée par couches successives arrosées de lait de chaux, dans de grandes fosses de 50 mètres cubes de capacité.
Le contenu d'une fosse précédente est entassé au-dessus; il s'égoutte ainsi et assure l'imprégnation
des couchessuperficielles, La durée de la macération
est de huit à quinze jours. Dans certaines usines modernes, le lessivage est fait à chaux dans un lessiveur et ne dure que quelques heures.
La paille ainsi traitée est écrasée sous des broyeurs à meule à axes horizontaux, analogues
aux meuletons, et tournant à 20 tours par minute.
Elle est ensuite raffinée à la pile hollandaise (dont
nous verrons plus loin la description) et passe à
la machine à papier.
La pâte de paille à la chaux est naturellement colorée en jaune. On peut partiellement la décolo¬
rer par un traitement à l'acide sulfurique étendu qui la rend marron clair. On peut également, après
ce traitement, la colorer diversement; une addition de sulfate de fer la colore par exemple en brun.
La production de pâte de paille à la chaux est
assez importante. Elle atteignait en France, en 1912, le total de 71.600 tonnes.
E. — SV3ETHODE AU CHLORE ET A LA SOUDE
On connaît deux procédés de fabrication de la pâte à papier par la méthode chlore et soude :
1° Le procédé Cataldi-Pumilio, qui emploie le
chlore gazeux et la soude.
2° Le procédé de Vains, qui emploie le chlore
dissous et la soude.
Le chlore se fixe sur la lignine et la
ligno-cellu-lose en donnant une combinaison jaune, soluble
dans les alcalis et dans le sulfite de soude à froid.
Cette invention, qui remonte à Aubry (Encyclo¬
pédie Frémy : Blanchiment du jute) a été appli¬
quée par Cross et Bevan au dosage de la cellulose
dans le papier. Industriellement, Voluisant, à Saint-Vincent-de-Blanza, l'appliqua le premier,
mais ce procédé ne prit pas d'extension à cause du prix élevé du chlore avant guerre.
Le gros développement de l'industrie du chlore pendant la guerre a abaissé suffisamment son prix
de revient pour en permettre actuellement l'emploi
en papeterie.
1° Procédé Cataldi-Pumilio (B. F. 492.229, 9 sep¬
tembre 1916). — Ce procédé est appliqué au peu¬
plier et surtout à la paille et à l'alfa. Le bois étant
écorcé et découpé en copeaux, et la paille, ou l'alfa,
hachée finement, le traitement est effectué dans des autoclaves revêtus intérieurement de briques inattaquables aux acides. Il comprend un lessivage
avec une solution faiblement alcaline, qui ramollit
la lignine, puis, après vidange de cette solution, un
lavage à l'eau, suivi d'un traitement par un cou¬
rant de chlore gazeux qui dure plusieurs heures.
Un lavage à l'eau et un lessivage alcalin à chaud
terminent l'opération. Le blanchiment de la pâte,
très facilité, est effectué ensuite avec du chlorure de chaux.
Une cause de mauvais rendement est l'action de l'acide chlorhydrique formé sur la cellulose. Il se forme d'autant plus d'acide chlorhydrique que la
réaction chauffe davantage.
La consommation! en divers produits pour 10.0 kilogrammes de pâte blanchie de peuplier est
la suivante :
Chlore gazeux : 28 kilos (au maximum).
Charbon : 16 kilos.
Chlorure de chaux : 6 kilos.
Soude (en sol. à 5 %) : 5 kilos (au minimum).
On peut à volonté diminuer la dépense en chlore
et augmenter la dépense en soude, suivant les dis¬
ponibilités.
192 BULLETIN DE L'INSTITUT LU PIN — N° 20 -Août 1931
La main-d'œuvre nécessaire est de 50 ouvriers (en trois équipes) pour une fabrication de 10 tonnes
de pâte par jour.
La force motrice pour la même quantité de pâte
est de 80 kw. L'appareillage est très réduit, la récupération étant supprimée. Il faut seulement le
dixième de la vapeur nécessaire au procédé à la
soude.
Le seul défaut du procédé est que son rendement
est inférieur au rendement du procédé à la soude,
par suite de l'hydrolyse de la cellulose par l'acide chlorhydrique formé de la réaction, et qu'il n'est
vraiment applicable qu'à la paille.
2° Procédé de Vains. — Ce procédé ne diffère
du précédent que par l'emploi du chlore dissous;
il a l'avantage de produire un échaufïement moin¬
dre et par suite moins d'acide chlorhydrique, ce qui
donne un meilleur rendement.
Les diverses phases du procédé sont les sui¬
vantes :
1° Un lessivage modéré par la soude étendue et
à basse température.
2° Une chloruration continue par l'hydrate de
chlore.
3° Une dissolution continue par la soude.
4° Un blanchiment final par les chlorures déco¬
lorants.
On peut théoriquement équilibrer les dépenses
en chlore et en soude suivant les rendements donnés par l'électrolyse du chlorure de sodium.
Les seules matières premières sont, pour une usine électrolytique : le chlorure de sodium et la
chaux.
Le procédé s'applique de préférence à la paille.
La paille, hachée et blutée, est lessivée avec une solution de 4 parties d'eau et 0,08 à 0,09 partie
de soude, pendant deux heures, à 2 kilos, puis pendant deux heures à 4 kilos. La pâte sortant
de l'autoclave passe dans un défibreur Jordan, qui
donne une demi-pâte, puis dans un assortisseur centrifuge. La pâte venant de l'assortisseur, diluée
à 5 %, est envoyée au chlorureur, avec une solu¬
tion de chlore. Après traitement par le chlore, la pâte subit un lessivage avec de la soude étendue.
Toutes les opérations sont continues, ce qui réduit
la main-d'œuvre.
Ce procédé, qui donne un rendement supérieur
à celui du procédé précédent, a cependant un ren¬
dement bien inférieur aux rendements des procédés
au sulfate et à la soude, et présente, dans la pra¬
tique, certaines difficultés.
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PUBLICITE ET DECORATION
LUNfNEUSE
par les procédés MBBDIE
ETABLISSEMENTS