Modélisation physique du fonctionnement d'un raffineur de pâte à papier : description hydrodynamique de l'action du raffineur sur les fibres
par Ruben Bordin
Thèse de doctorat en Matériaux et génie des procédés, génie des procédés papetiers
Sous la direction de Jean-Claude Roux et de Jean Francis Bloch.
Soutenue en 2008
à Grenoble INPG .
mots clés-
Résumé
Ce travail a pour objectif général l'élaboration d'un cadre théorique pour décrire le fonctionnement d'un raffineur de pâte à papier à faible concentration. 1 modèle développé est basé sur la théorie de la lubrification hydrodynamique appliquée aux zones de superposition des lames. La géométrie des zones de confinement et le profil d'usure des lames ont été décrits. Le modèle, valable à petite échelle pour prévoir les impulsions locales de force et pour décrire globalement le fonctionnement du raffineur, fait émerger l'importance du profil d'usure des lames sur les forces agissantes sur les fibres et sur la valeur d coefficient de frottement. Les mesures expérimentales, mettant en oeuvre de nouveaux protocoles de mesure de la puissance, force normale utile et entrefer, ont validé le modèle. Enfin, la synergie entre la théorie hydromécanique et les nouvelles observations expérimentales a permis de définir une méthodologie d'optimisation des propriétés des pâtes et des papiers.
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Titre traduit
Physical modelling of a pulp refiner running : hydrodynamic description of the refiner action on fibres
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Résumé
The ultimate objective of this research is to built a general frame to describe the pulp refiner running, working at low-consistency. The model is based on hydrodynamic lubrication theory, applied to the bar crossing areas. The confined zones geometry and the bar wear profile are described. The model, relië to describe both the local force impulsions and the global refiner running, points out the main influence of the bar wear profile upon forces on fibres and friction coefficient value. The experimental measurements, made with new net power and normal force and gap clearance measurement protocols, confirmed the soundness of the mode!. At last, the synergy between the hydromechanical theory and the new experimental observations enable the definition of a methodology of optimisation of the pulp and papers properties.
