Low Consistency Refining of Mechanical Pulp: A Methodology to Relate Operating Conditions to Paper Properties

摘要

Dans cette étude, nous avons procédé à des essais sur l'effet du raffinage à faible concentration sur la qualité de la pâte mécanique, en utilisant un raf-fineur à disques pilote de 56 cm (22 po). Les essais portaient sur une vaste gamme de conditions d'exploitation et divers degrés d'égouttage de la pâte. Nous avons proposé une méthode pour mettre en corrélation les conditions d'exploitation et les propriétés finales du papier. Nous avons démontré que le paramètre de puissance adimensionnel augmente de manière linéaire inverse à l'espacement de la plaque. Nous avons trouvé que l'espacement de la plaque et l'énergie spécifique sont liées à deux des principaux paramètres de caractérisation de la pâte, soit la distribution de la longueur des fibres et le degré d'égouttage. Nous avons par la suite trouvé que la résistance au déchirement, le bouffant et la résistance à la traction sont en rapport à la fois avec la longueur des fibres et avec le degré d'égouttage, peu importe les conditions de raffinage. Enfin, nous avons démontré qu'un espace optimal de la plaque permet d'accroître la résistance maximale à la traction avec un minimum d'énergie, et que l'espace optimal est fonction du degré d'égouttage de la pâte alimentée.%In this study we experimentally examined the effect of low consistency refining on mechanical pulp quality using a 56 cm (22") pilot disc refiner. Experiments included a wide range of operating conditions and different pulp freeness'. We proposed a method to correlate operating conditions to final paper properties. We demonstrate that the dimensionless power number increases linearly with the inverse of plate gap. We found that plate gap and specific energy are related to two key pulp characterization parameters, namely fibre length distribution and freeness. Further we found that tear strength, bulk and tensile index are related to both fibre length and freeness independent of refining conditions. Finally, we demonstrate that an optimal plate gap exists to achieve the maximum tensile increase at a minimum energy, and that the optimal gap is a function of the feed pulp freeness.