Abstract FR:

Pour de nombreuses applications, notamment l'impression, il est necessaire de modifier la surface du papier, par exemple en lui appliquant une couche de pigments. L'operation de couchage comporte trois etapes principales : enduction du papier avec une dispersion de pigments, dosage de l'enduit et sechage. Pendant les deux premieres etapes de l'enduction, une partie de la dispersion peut migrer a l'interieur du papier, notamment le liquide vecteur et les petits elements en suspension. Cette deshydratation a des consequences sur le fonctionnement du procede et la qualite du produit. Les mecanismes a l'origine de la deshydratation des sauces de couchage sont connus, mais il n'existe pas de modele general pour quantifier le phenomene. Par ailleurs, il n'existe pas non plus d'appareil de laboratoire permettant de simuler facilement le procede industriel. Nous avons donc developpe un banc d'essai capable de reproduire les deux premieres etapes du couchage. Ce banc nous permet de quantifier la quantite de liquide absorbee par le papier en fonction du temps de contact. Nous l'avons utilise avec des papiers industriels, dont nous avons caracterise les principales proprietes et la structure poreuse ; nous les avons enduits d'un film d'une solution aqueuse ou de dispersion pigmentaire. Dans tous les cas, la cinetique d'absorption suit deux regimes : un regime tres rapide qui dure environ 20 millisecondes, suivi d'un regime tres lent, sans que le papier soit sature en eau. Cette absorption tres rapide a des consequences au niveau industriel, car elle peut entrainer la formation d'un gateau de pigments dont la masse est superieure a celle que l'on veut deposer sur le papier. Pour modeliser les phenomenes, nous avons utilise un modele d'absorption capillaire que nous avons applique a la distribution de la taille des pores du papier ; nous l'avons couple, le cas echeant, avec un modele de filtration a travers le gateau de pigments qui se forme a la surface du papier. L'ajustement du modele au resultats experimentaux revele des difficultes de mouillage de ces papiers aux temps courts.