Physico-chimie des procédés papetiers - cours - 4FMT1061

Cet enseignement porte sur :

• la connaissance les additifs de fabrication utilisés dans le procédé papetier,
• la compréhension des modes d'action de ces additifs, leur point d'introduction et les dosages les plus communément utilisés,
• le contrôle de l'efficacité de ces additifs.

1. Introduction : les principales classes d'additifs
2. Les constituants de la suspension fibreuse et leurs propriétés (composition chimique, surface spécifique, charges électriques): fibres et fines cellulosiques, charges et pigments minéraux, substances dissoutes et colloïdales.
3. Forces aux interfaces - rappels : forces attractives et répulsives, double couche électrique, interaction entre deux surfaces chargées (théorie DLVO),interactions hydrodynamiques.
4. Paramètres clés pour le contrôle de la partie humide : définitions, méthodes de mesure et limites d'utilisation (potentiel zêta, titrage colloïdal, COT, DCO, conductivité et force ionique, pH ...)
5. Les additifs améliorant les propriétés des papiers et cartons : polyélectrolytes (définition et principales propriétés), amélioration de la résistance à l'état sec et à l'état humide, collage interne des papiers et et cartons.
6. Les additifs de contrôle de la rétention et de l'égouttabilité :* définitions des principales grandeurs, description des mécanismes d'action, principaux systèmes industriels utilisés (avantages et inconvénients).
7. Les additifs de lutte contre la prolifération microbienne dans l'industrie des pâtes et papiers : bases de microbiologie, méthodologie de lutte par agent biocides (stockage et procédé), point réglementaire.

Les enseignements relatifs à la microbiologie sont effectués par A. Guillet.

Connaissance de base :

• des propriétés physiques du papier
• des opérations unitaires de production des papiers et cartons (génie papetier)
• en chimie des polymères et chimie physique

Accessibilité des personnes en situation de handicap : nous consulter

• Crédits spécifiques : ce cours compte pour 1.5 ECTS pour les étudiants en Paper Sciences Level 2

Partie 1 - Physico-chimie papetière : Examen écrit avec support écrit - l'étudiant rédigera 1 à 3 pages recto-verso résumé du cours - tout autre document est interdit - calculatrice nécessaire (durée : 1h30)
Partie 2 - Microbiologie-biocides : aucun document autorisé pendant l'examen (durée 30 minutes)
Examen rattrapable.

En cas d'évaluation en mode dégradé :
Partie 1 - Physico-chimie papetière : le devoir surveillé sera remplacé par un devoir à la maison. Dans ce cas, tous les documents mis à disposition des élèves seront autorisés.
Partie 2 - Microbiologie-biocides : évaluation mode dégradée : QCM et/ou questions de cours à remplir en ligne

Note finale (/20) = 0,8 de la note partie 1 (/20) + 0,2 de la note partie 2 (/20)

Le cours est programmé dans ces filières :

• Cursus ingénieur - Ingenieur Pagora - Statut Etudiant - Semestre 8
• Cursus ingénieur - Ingenieur Pagora - Statut CFA - Semestre 8
• Cursus ingénieur - Parcours internationaux - Semestre 8

Code de l'enseignement : 4FMT1061
Langue(s) d'enseignement :

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Sécurité-Environnement

CM : RAS

TP : port de la blouse, de lunettes de sécurité, de gants et de chaussures fermées. Respect des conditions d'utilisation des produits chimiques (fourniture des fiches de données de sécurité)et des bonnes pratiques de laboratoire.

[1] Eklund, D., and Lindström, T., Paper Chemistry, DT PaperScience Publications, Grankulla, Finland, 1991.
[2] Scott, W.E., Principles of Wet End Chemistry, TAPPI Press, Atlanta, Georgia, USA, 1996.
[3] Roberts, J.C., The Chemistry of Paper, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK, 1996..
[4] Neimo, L., Editor, Papermaking Chemistry, Fapet Oy, Helsinki, Finland, 1999..
[5] Scott, W.E., and Abott, J.C., Properties of paper: An Introduction, 2nd edition, TAPPI Press, Atlanta, Georgia, USA, 1995.
[6] Paulapuro, H., Paper and board grades, Fapet Oy, Helsinki, Finland, 2000 [co-edition with TAPPI, Atlanta, Ga.].
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[8] Lindström, T., Wägberg, L., and Larsson, T. (2005). On the nature of joint strength in paper: A review of dry and wet strength resins used in paper manufacturing, Proceedings of the 13th Fundamental Research Symposium, Cambridge, 457-562.
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