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Ondulation du papier imprimé sur rotative offset avec sécheur |  Page précédente |
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| Franck Medlege - EFPG (01 avril 2005) |
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Les énergies de surface des papiers ont été déterminées par des mesures d’angles de contact, en appliquant l’approche de D.K. Owens et R.C. Wendt [1969] (eq.1). Cette approche est une généralisation de l’approche de F.M. Fowkes [1962] consistant en la détermination des composantes dispersives et polaires de l’énergie de surface.
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(eq.1) | |||
Quatre liquides de polarités croissantes ont été utilisés : l’hexadécane, le diiodométhane, le formamide et l’eau. Les énergies de surface (mJ/m²) calculées à partir des valeurs des angles de contact sont répertoriés dans le tableau 7 :
| gsp | gsd | gs | |
|---|---|---|---|
| A | 7,0 | 28,4 | 35,4 |
| B | 3,0 | 28,9 | 31,9 |
| C | 3,7 | 31,7 | 35,4 |
| D | 14,1 | 26,9 | 41,0 |
| E | 8,1 | 29,2 | 37,3 |
Tableau 7 - Énergies de surface
gammaPs : composante polaire du solide + gammaDs : composante dispersive du solide = gammas
Les énergies de surface sont très proches sur tous les papiers. Les papiers D et E possèdent une composante polaire plus élevée.
La composition fibreuse des papiers à été déterminée par défibrage, coloration des fibres et analyse au microscope optique comme l’illustre la figure 4. Pour chaque papier, le degré Schopper-Riegler (°SR) a été mesuré sur la pâte défibrée. Le tableau 8 présente l’ensemble des observations qui ont pu être faites. Les papiers D et E ont un assez faible indice de raffinage (°SR). Ces résultats corroborent le fait que ces papiers ont le plus fort volume massique (main) (cf. tableau 1). De plus, ces deux papiers ne contiennent pas de fibres de feuillus.
| Résineux | Feuillus | Commentaires | °SR | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pin sylvestre blanchi |
Pin maritime blanchi |
Sapin (épicéa) blanchi |
Sapin (épicéa) mi-chimique |
Feuillu (tremble) blanchi |
Feuillu (tremble) mi-chimique |
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| A | oui | oui | oui | oui | oui (fortes traces) |
oui | Plus de fibres longues bien larges |
38,5 |
| B | oui | oui | oui | oui (fortes traces) 5 à 10 % |
Résineux très fibrillés | 40 | ||
| C | oui | oui | oui | Beaucoup de coupe | 31,5 | |||
| D | oui | oui | oui | Composition fibreuse apparemment identique |
31,5 | |||
| E | oui | oui | oui | Ressemble beaucoup à C |
29,5 | |||
Tableau 8 - Analyse fibreuse
Deux des papiers qui provoquent beaucoup d'ondulations possèdent des feuillus et ont un indice de raffinage plus élevé. Visiblement, il y a peu, voire pas du tout, de fibres recyclées - difficilement observables - dans les papiers. Les fibres présentes n’ont pas été désencrées (figure 4).
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Figure 4 - Vue au microscope optique des fibres du papier A
Afin de visualiser les charges et leur agencement dans la matrice fibreuse, des photographies au microscope à balayage électronique ont été réalisées. Ces tests ont permis de confirmer la présence ou non des divers types de charges. Ils donnent également des informations supplémentaires comme la granulométrie approximative des charges, leur position dans la matrice fibreuse (en masse ou uniquement en surface) et l’influence du calandrage sur l’état de surface. Les figures 5, 6, 7 et 8 illustrent les grandes différences observées.
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Figures 5 et 6 - Papiers C (à gauche) et D (à droite)
vus en coupe (microscopie à balayage)
Comme le montrent les figures 5 et 6, des charges sont présentes dans la masse du papier C alors que le papier D ne contient aucune charge dans la masse. Il s’agit de particules de carbonate (carbonate précipité probablement). Il est possible que l’effort mécanique appliqué lors de la découpe au cutter ait fait migrer quelques charges présentes initialement en surface vers l’intérieur du papier. Globalement, les papiers A, B et C contiennent du carbonate dans la masse alors que les papiers D et E en sont dépourvus.
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Figures 7 et 8 - Papiers E (à gauche) et A (à droite)
(surface vue en microscopie à balayage)
En comparant la figure 7 et la figure 8, il est visible que la granulométrie moyenne du kaolin en surface est nettement plus élevée pour le papier E. La granulométrie moyenne du kaolin des papiers qui ondulent est plus faible que pour les autres papiers. Une exception est à noter pour le papier C qui est en tout point de vue identique au papier D, si ce n’est qu’il contient du carbonate. L’effet du calandrage est visible sur certaines zones (figures 7 et 8).
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| Mise en page : J.C. Sohm / A. Pandolfi | ||||||||||||
