Revue Atip n°68 14

Edito

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Unir nos compétences pour mieux faire ensembleCe n’est pas la première fois que nous insistons sur la nécessité

d’associer les compétences, les réseaux de nos supports professionnels pour optimiser nos actions, pour une meilleure efficacité des services rendus et pour renforcer le transfert des savoirs et des innovations vers l’industrie.

C’est dans ce nouvel état d’esprit que l’ATIP, le CTP et Grenoble INP- Pagora ont été amenés à étudier un nouveau format de coopération, pour impulser une réelle dynamique dans les activités générées conjointement par ces 3 entités. Cette alliance verra officiellement le jour au cours de ce premier semestre.

Unir également nos compétences avec le SYMOP, notre partenaire incontournable. Cette coopération rapprochée a débouché sur la création d’un groupe de travail sécurité machines à papier à laquelle est associée l’UNIDIS, animé par un consultant du CETIM. Ce groupe de travail s’est déjà réuni trois fois cette année sur site industriel (EMIN LEYDIER à Champblain, UPM à Grand-Couronne, ALLIMAND à Rives) et prochainement VICAT à Vizille. La sécurité au travail reste une priorité, un enjeu important pour notre secteur industriel. En lisant notre revue, vous prendrez connaissance des principaux résultats obtenus. Nous sommes à votre disposition pour tout complément d’informations.

L’ATIP participe également au Groupe Emballage du SYMOP constitué d’une vingtaine de sociétés françaises qui ont toutes en commun l’export et le grand export pour vecteur de croissance. En mutualisant les moyens, les savoirs et savoir-faire, en créant un réseau d’exportateurs français, ce groupe a pour ambition de poursuivre sa croissance et d’entraîner avec lui toute la profession française de l’emballage.

A court terme, l’ATIP sera chez UPM CHAPELLE DARBLAY, à Grand-Couronne pour sa première réunion technique consacrée à la Supply Chain et au transport, sujet proposé par notre Comité directeur fin 2013. Les grandes lignes de ce programme sont présentées dans ce numéro.

Autre événement exceptionnel cette année, celui de la Semaine papetière de fin octobre 2014 à Grenoble avec la tenue du 67e Congrès annuel de l’ATIP et la conférence IPBC (International Pulp Bleaching Conference) organisée par Grenoble INP-Pagora.

Dans nos prévisions, est également planifiée une réunion technique partenaire fin juin. La société partenaire n’est encore pas identifiée.Nous sommes à votre écoute pour répondre à vos besoins et vous associer à un projet à définir avec vous.

L’ATIP reste aussi un interlocuteur reconnu pour ses conseils et son expertise technique qui se traduisent par des coopérations dans le cadre de la recherche de nouvelles activités pour des sites de production en difficulté.

Bonne lecture.

Daniel GOMEZDirecteur

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Sommaire

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Abonnement annuel : 2013-2014 (Vol.67)France : 300 euros.Etranger : 400 euros.

Bio-énergieAlfA fibers As A nAturAl bio-fuel : PotentiAlity in the north of AfricA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P .6Joël POUSTIS

StickieSenzyme in PAPer recycling : effect of enzyme on stickies

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P .10Benjamin FABRY, Thierry DELAGOUTTE, Laurence SERIEYS, Mathieu

SCHELCHER

infoS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P .20

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Alfa fibers as a natural bio-fuel: Potentiality in the North Of Africa

Joël POUSTIS - HEXABIO Biomass & Energy286, avenue Pasteur - 33 600 PESSAC (France)

Abstract

This presentation reports some details on the “ALFA” project as an energy strategy by offering in the north of Africa an economical model allowing to struggle against desertification and deforestation by transplanting and by promoting Alfa grass in order to produce bio-fuel for local use.Keywords: Biomass – Alfa plant – North of Africa - Har-vesting - Energy crops – Densification – Briquettes.

1. Overview

The named “ALFA” project is a private initiative into the Mediterranean market with the objective to develop a local biomass and more particularly the Alfa as a low price bio-fuel for various combustion uses (particulars and industry). The Alfa (Stipa tenacissima or Esparto) is an enduring herbaceous plant of the poacées grass family which is in a territory of approximately 7 million hectares in the North of Africa.

Figure 1: Alfa plantation in the northwestern of Africa.

Photo: Meriem Kaid-Harche

In Morocco, between 1950 and 1973, the annual pro-duction of Alfa exceeded the 100 000 tons. It was linked on one hand to the installation of the railway, particularly in the Oriental region and at the request for-mulated by papermaking industries created in Germany, in Portugal and in Italy.

But since the first petroleum crisis in 1974, the high trans-

port cost of these raw cellulosic fibers stopped the expor-tation of this cellulosic source and currently the local harvesting remains very marginal.

In Tunisia, 523 000 hectares of the steppe lands in the Kasserine region dedicated to the cultures of Alfa (Espar-to) for the destination of a paper mill (Société Nationale de la Cellulose et du Papier d’Alfa) which is producing more than 20 000 tons of Alfa pulp mainly exported to specific industry from a local and manual collection of 60 000 tons of crops per year.

In Algeria, the important Alfa zones in the South of Oran have been strongly degraded during these last years with cultural yield remaining quite marginal.

Our “ALFA” project is based onto the revival of the Alfa grass resource in order to reduce desertification or defores-tation and to create a new supply chain by harvesting Alfa plants and producing a solid bio-fuel i.e. briquettes of Alfa.

2. Culture of alfa plant

The bio-climate of the arid zones cor-responds fundamentally to steppe-type vegetation, although there re-main 3 million hectares of garrigues on the Atlas pre-mountains were Alfa grass represents the main species of natural grass.

Currently, this ligno cellulosic plant is partially harvested from cultures with a low yield of 0.4 to 2 tons / hectares.

Bio-énergie


Figure 2: Selected Alfa branches (Esparto from Morocco). Photo: Hexabio R&D


Bio-énergie

The criteria of composition of this cellulosic vegetation have been measured as indicated in the figure 3.

Figure 3: Multi criteria analysis of Alfa fibers.Source: Hexabio R&D

3. Alfa plant as ligno cellulosic bio-fuel

Scientific works on the use of the renewable energy from the biomass is largely published in the literature: in our case, the ligno cellulosic Alfa plant is presented as a source of an original material for a green combustible. A production process of a compressed briquettes of Alfa allows to make a bio-fuel dedicated to the heating which becomes so natural, economic and very ecological.

As presented in the next comparative chart (figure 4), its calorific power is in the range of the dry wooden chips and so remains very interesting.

Figure 4: Inferior Calorific Power of bio-fuels compared with fossils energy, expressed in Giga Joules by dry ton. Source: Hexabio R&D

Based on a simple technology, the manufacturing of bri-quettes of Alfa or mixture Alfa / other vegetable plants allows by considering this natural resources within the Oriental Morocco, Algerian Atlas and Kasserine region in Tunisia.

We propose economic alternatives in the fossil fuels or in the firewood because the equipments of combustion exist with scenarios of applications as the heating of in-dustry (cement, ceramics, potteries, power plants ...) and private individuals (oven of cooker, furnace, hammam, hotel…) etc.

4. Flow sheet design for the production of biofuel alfa briquettes

Hexabio Engineering designed a flow sheet for the den-sification of the Alfa grass which includes a machinery system producing 2-5 tons / day of Alfa briquettes. The process is described in the figure 5.

Figure 5: Chart of the engineering process.

For the densification, it has been suggested to use a pressing technology which is existing in the market. We have selected a simple process with a conical screw and low energy consumption (figures 6 & 7).

Those operations (sieving + densification to 500-600 Kg/m3 with moisture inferior to 10 %) give a huge advantage to reduce transport costs of the combustible.

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Figure 6: Technical specification of the technology to produce alfa briquettes. Source: Hexabio R&D

Figure 7: Dedicated equipment with a conical screw press which produces briquettes.

Source: Azeus Machinery - Chine

5. Ecological aspects

5.1. Culture:

Due to the fact that, in these Africans regions, the eco-system has been degraded, damaged or destroyed, it is now fundamental to reconstitute the green resources with an adequate plant’s nursery and a soil preparation taking into account the local living conditions (water, temperature). With a complementary native pastures and fast-growing of Alfa crops, the objective is to increase the production yield ratio.

2. Ecology:

The consumption of fossil energies causes the global reheating of the planet by destocking massively green-house gases. The cellulosic compounds are neutral at this level because the quantity of CO² emitted during the combustion is completely absorbed by the shrubs of replacement, within the framework of the natural cycle of the carbon. But a too important consumption can lead fears of important deforestation and create ecological imbalance of any other nature.

6. Perspectives The “ALFA” project would start by an important plan defi-ning a new model of culture in order to achieve accep-table yield of Alfa crops species in the north of Africa. By combination of the native pastures with fast-growing Alfa herbaceous production should be obtained by increasing yield which would remain economically fundamental. The production of a clean energy would be done by den-sifying the branches of Alfa into bio-fuel briquettes with a bulk density of 600 Kg/m3. The valorization of this low price bio-fuel will develop a micro economic supply chain focused on local applica-tions: home family, tourism buildings and local industry. In complement, this project will join perfectly within the framework of application of the Kyoto’s protocol to deliver CO² quotas by creating wells of carbon in specific zones in the world.

7. References

[1] P. Loiseau, M. Sebillotte - Etude et cartographie des pâturages du Maroc oriental, 540 pages (1972).

[2] J. de Montgolfier - La forêt tunisienne – Forêt méditer-ranéenne, Tome VIII, n°1, pp 35-37 (1986).

[3] M. Yessef - Selected life history strategies of Alfa in response to climatic and defoliation regimes. Thesis IAV Hassan II, Rabat (1992).

[4] A. Aidoud, J. Touffet - La régression de l’Alfa, un in-dicateur de désertification des steppes algériennes. Sécheresse, Vol.7, pp187-193 (1996).

[5] M. El Rhazi, B. Haloui, G. Janin - Valorisation éner-gétique de l’alfa du Maroc oriental. Annales de la Recherche Forestière au Maroc, pp 84-94 (1996).

[6] J. Poustis - Combustible vert à produire et à consom-mer au Maghreb - Conférence à l’université de Fès - Maroc (2007).

[7] J. Poustis, A. Allal - The Alfa fiber as a low price natu-ral bio-fuel: application in Morocco - 18th European Biomass Conference – Lyon (2010).

[8] S. Belkhir & all - Seasonal effect of the chemical composition of the leaves of Stipa tenacissima L. and implications for pulp properties - Industrial Crops and Products, Vol. 44, pp 56-61 (2013).

[9] J. Poustis - Alfa fiber as a natural bio-fuel: application in the magreb regions – EFIMED Conference – Barce-lona (2013).

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Enzyme in paper recycling: effect of enzyme on stickiesPTS-CTP Deinking Symposium, Munich, 24-26 April 2012, Paper n°09

Benjamin FABRY, Thierry DELAGOUTTE, Laurence SERIEYS, Mathieu SCHELCHERCentre Technique du Papier, Grenoble, France

1. Abstract

After recalling results coming from previous study in re-gards to macro-stickies mapping along recycling lines, it appears that the final macro-stickies contamination is lar-gely due to the presence of pressure sensitive adhesives with a size range between 100 and 1000 µm in terms of equivalent diameter that are the most problematic source of contamination as they are difficult to remove by recy-cling process. It was then decided to quantify the effi-ciency of solution aiming to reduce this problem. One proposed solution is enzymatic treatment. A commercial esterase based enzyme for stickies management was in-vestigated in order to determine their effects on stickies. It appeared that this enzyme was very specific as it partially hydrolysed the ester bonds in poly-vinyl acetate (PVAc) glue whereas it was inefficient on acrylate based Pressure Sensitive Adhesives (PSA). However, this enzyme allowed to reduce deposit in both situation. These phenomena were brought to the fore thanks to a dedicated laboratory procedure developed to simulate deposit on dryers and were attributed to the hydrolysis of ester bond in the case of PVAc and to adsorption of enzyme on PSA particles. In the case of mill facing with defects in the paper due to the presence of small PSA stickies particles (visual conta-mination), there was no interest for such product as we did not observe change in amount and/or size of these particles. On the other hand, in the case of mill facing to severe deposit due to macro-stickies, the product may be interesting as reduction in tackiness was observed.

2. Introduction

Worldwide, the contribution of paper for recycling in paper manufacturing has been on a steep increase in

the last years. Environmental and social concerns have necessitated the use of this raw material in larger volumes for paper and board production. One of the challenging issue while utilising paper for recycling is the amount of adhering materials associated with the incoming fur-nishes. These adhering materials are source of contami-nation from papermaking point of view and are classified as “stickies”. These stickies are broadly classified into 3 categories: (i) macro-stickies (large solid and tacky par-ticles rejected by a slotted laboratory screening device) associated with fibre fraction, (ii) microstickies (tacky par-ticles having a size between 1 to 100 µm) associated with fine element fraction and (iii) colloidal stickies belonging to dissolved and colloidal fraction of the pulp (these par-ticles are considered as potential stickies).

In the past years, CTP performed an extensive macro-stic-kies mapping along different configurations of deinking and recycling lines in Europe and North America [1][2]. During this benchmarking, in addition to investigation on process efficiency (pulping device, chemistry, tempe-rature, screening, dispersing, flotation), it was observed large difference in final macro-stickies contamination. The great heterogeneity of final stickies contamination was directly linked to the initial called “mini-stickies” popu-lation (macro-stickies population with an equivalent dia-meter between 100 and 1000 µm according to INGEDE method 4). An adaptation of the INGEDE method was pro-posed to isolate the stickies originating from Pressure Sen-sitive Adhesives (PSA) and showed that a large majority of the final macro-stickies contamination is coming from this family of adhesives that are difficult to be removed from the process due to their nature (soft and viscous particles). Besides, different stickies specimen were isolated from the final pulp and characterized using pyrolysis techniques followed by characterization of the generated fragments

Stickies



Stickies

by gas chromatography coupled with mass spectrometry (Fig. 1 and Fig. 2). The results obtained show that a large majority of the stickies analysed are mainly composed of poly(2-ethylexyl) acrylate (PEHA). Styrene acrylic (SA) and polyethylene vinyl acetate (EVA) based stickies are also found but not in all the mills and in any case in mino-rity compared to those based on PEHA. PEHA is widely used for the manufacture of self adhesive film (labels for example) which indicates that this type of adhesive consti-tutes the largest source of final macro-stickies contami-nation of deinked pulp. This is in agreement with stickies measurements performed with the previous mentioned technique to isolate PSA stickies that represent more than 80% of the final contamination.

Due to the fact that this final macro-stickies contami-nation corresponds to a family difficult to be removed efficiently by deinking/recycling line, it was decided to quantify solution aiming to reduce this problem. As can be seen from Fig. 3 and Fig. 4, the chemical structure of the majority of the remaining stickies of deinked pulp has an ester bond as common chemical structure, which is

the only reactive structure of these polymers. Thus, one way to modify these adhesives could be the hydrolysis of the ester bon which would give rise to more hydrophilic structures (hydroxyl or carboxylic groups) able to reduce the adhesion properties of the polymers. Hydrolysis of ester bond by an esterase is then a potential solution. This last approach is evaluated in the present paper.

Enzymes are considered as biological catalysts that enable to increase the speed of chemical reactions that are necessary for life. As every catalysts, enzymes only accelerate chemical reactions which are thermodynami-cally feasible (by reducing the activation energy of them) and they are considered as more efficient catalysts than chemical ones. Enzymes are proteins (macromolecules formed by condensation of large number of amino acids) and the sequence of amino-acids (50 to thousands units) induces the conformation of the molecule according to 3 dimensional structure very specific of each protein, which gives a very specific catalytic chemical reaction. The 3 dimensional structure is the consequence of weak interac-tions between the amino acids so their conformations are

Fig. 1. Example of magnified pictures of PEHA based stickies (identified after pyrolysis) present in all the mill samples.

Fig. 2. Example of the other stickies encountered in the various mills (minority of the stickies) with the signature identified after pyrolysis coupled with chemical analysis.

Fig. 3. Chemical signature of the two main source of final stickies contamination (PEHA and EVA).

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EVA


very sensitive to the conditions of the medium (pH and/or temperature changes lead to destruction of its active site and therefore the enzymatic activity). In 1997, Sykes et al. [3] investigated the effect of lipase and/or cellulase on two types of PSAs (an acrylate and an isoprene rubber based latex). During their investigations, they show that moving from alkaline pulping to neutral pulping, the stickies removal is improved and in addition, this effect appeared to be higher in presence of cellulase/lipase mixture. Since 2003, most of the publication related to the use of enzyme for stickies issues are coming from Buckman, the supplier of the patented technology [4]-[8]. The approach is also based on the analysis of the nature of the stickies that reveals that most of them contains an ester bond. They selected esterase-type enzyme allowing to break the ester bonds leading to a reduction in size of the stickies. The solution proposed consists therefore to a conversion of macro-stickies to micro-stickies where they are removed in several purge point from the recy-cling process. Successful industrial trials are mentioned, but no clear evidence to demonstrate the effect of enzyme on the stickies were reported by the different authors with the exception of Fitzhenry et al. [5]. In this publi-

cation, they used a pure poly-vinyl-acetate subs-trate (PVAc) in presence or not of their enzymes, and they observed visually the following trends: for the treated samples, the PVAc has remained suspended in the solution and there is no deposition on the steel plate whereas agglomera-tion and deposition occurs

for the untreated samples (Fig. 5). Jones [6] also shows some pictures of PVAc stickies with modification of the surface for the enzymatic treated sample claiming that this change reduce the tackiness of the stickies. Their product were improved and can now include chemical dispersant or detackifier (natural polymer) [7][8]. The objective of this paper is firstly to determine how this esterase based product is active or not on different source of remaining stickies after deinking lines other than PVAc and mainly on the PEHA based PSA that is the major source of final macro-stickies contamina-

tion and the most problematic source of contamination as they are difficult to be removed by recycling process as soon as they are in the mini-stickies size range. Secondly to determine how they can reduce the risk of deposit.

3. Raw material and methods

Approach applied: during this study, a systematic approach was applied to understand the potential mechanisms and effect of commercial esterase products in two steps:

1/ Action of esterase product directly on the glue/adhesive (i.e. on ester bonds) associated with visual observation and chemical analysis (FTIR microscopy).2/ Action of esterase product on stickies in pulp suspen-sion with control of the size and number of stickies but also with potential changes of deposit behaviour on the dry part of the paper machine.

Commercial enzyme: Optimyze 525 from Buckman. Pressure Sensitive Adhesive (PSA): commercial PSA, PEHA type (i.e., Poly-Ethyl-Hexyl-Acrylate) applied on paper at 20 g PSA/m²Poly-vinyl-Acetate (PVAc) glue: commercial PVAc glue that is spread on paper (20 g PVAc/m²) and air dried.Fourier Transform InfraRed (FTIR) microscopy analysis: a microscope allows to visualize a 3x3 mm area which is analyzed by Infra Red (IR) spectroscopy. In infrared spec-troscopy, IR radiation is passed through a sample. Some of the IR radiation is absorbed by the sample and some of them passed though (transmitted). The resulting spec-trum represents the molecular absorption and transmis-sion, creating a molecular fingerprint of the sample. In our case, we focused mainly on the carbonyl bonds (1740

Stickies


Fig. 4. Example of chemical structure of PSA analysed.

Fig. 5. Treated and untreated PVAc in solution with deposit on the steel plate immersed in the solution [5].

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Stickies

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cm-1) and alcohol bonds vibration (3500 cm-1) intensities before and after enzymatic treatment to determine if ester bond hydrolysis occurred or not. Macro-stickies determination: The stickies size popula-tion (expressed in number or in area) was estimated with INGEDE method n°4.Lab simulation of deposit formation on dryer: Paper (70g/m²) composed with 100% softwood bleached chemical pulp is mixed with glue or adhesives and re-slushed in Lhomargy at 3% consistency. After this step, the pulp is diluted to 1% consistency and separated in two identical fractions and stirred under soft condition for 2 hours at 50°C: in one fraction, enzyme is added whereas the other fraction corresponds to the blank. After the 2 hours, wet pads of 1.5 g o.d. are formed (filtering and pressing) and dried successively on the same stainless steel plate during 10 minutes. The deposit formed is then observed.

4. Effect of enzyme directly on glue/adhesive

4.1. PVAc emulsionPVAc emulsion was prepared at 0.3 g/l with deionised water during 1h30 at 50°C. Various amount of enzyme

were added (expressed in kgenzyme/kgPVAc). The final results are illustrated in Fig. 6: we can observe the various prepa-ration of PVAc (after drying) deposited on a glass support: when increasing the enzyme amount, the white patch disappears in favour to a translucent patch.

Samples were then analysed by FTIR microscopy (Fig. 7): the area to be analysed was chosen in order to have both translucent and white area. The carbonyl vibration inten-sity was measured at 1740 cm-1 (cartography on the left of the figure where the red area indicates a high vibration intensity, i.e. a high amount of carbonyl groups whereas the blue area indicates a low vibration intensity) and the alcohol vibration intensity was measured at 3500 cm-1

(cartography on the right of the figure). The cartographies show that the carbonyl group is mainly present in the white patch and absent in the translucent patch while the

Fig. 6. Pictures of dried PVAc samples after enzymatic treatment according to the amount of enzyme introduced.

Fig. 7. Example of cartography obtained by FTIR of the PVAc sample after addition of enzyme 5 kg/kg.


alcohol bond is mainly present in the translucent patch.In parallel, pH measurements were performed after the introduction of enzyme at different dosage. Fig. 8 clearly shows that an increase in enzyme introduced induces a decrease in pH that can be relevant of the hydrolysis of ester bond leading to liberation of acetic acid. Measu-rements of acetic acid concentration in the water phase was also performed. Results are reported in Fig. 9 and clearly confirm the release of acid acetic during the hydrolysis reaction given in Fig. 10 (and the higher the

initial enzyme dosage, the higher the release).In conclusion, the addition of esterase based product in a PVAc emulsion clearly shows that hydrolysis of the poly-vinyl-acetate occurs:•��The�higher�the�enzyme�dosage,�the�higher�the�resulting�

acetate dosage and the lower the pH giving proof to the hydrolysis reaction described in Fig. 10.

•��The� FTIR� microscopy� shows� that� with� an� increase� in�enzyme dosage, the composition of the PVAc sample changes with higher content of polyvinyl alcohol (PVOH corresponding to the translucent patch) and a decrease in polyvinyl acetate content (PVAc correspon-ding to the white patch).

4.2. PSA adhesiveIn the case of PSA adhesive, after direct immersion in pure commercial esterase based product during 1h30 at 50°C, the adhesive was washed out with water. The visual obser-vations are illustrated in Fig. 11 and reveal blistered areas for the adhesive enzymatically treated. Chemical analysis were then performed by FTIR on PSA without enzyma-tic treatment, on PSA with enzymatic treatment (blistered area or not) and on the esterase based product (Fig. 12):•��The� IR� spectrum� is� identical� between� the� untreated�

adhesive sample (PEHA spectrum) and the area free of blisters for the adhesive enzymatically treated showing that there is no modification of the adhesive in the area free of blister.

•��For� the� blistered� area� of� enzymatically� treated� PSA,�some modifications appear: a peak at 3300 cm-1 and at 1690 cm-1. The 1690 cm-1 peak could correspond to an amide function coming from the enzyme itself (enzyme are protein with amide function). On the other hand, the ester bond (1730 cm-1) is still present showing us that the ester bond was not broken.

��•��An�IR�spectrum�on�the�esterase�based�product�was�then�performed. It reveals that the IR spectrum of the bliste-red area corresponds to the superposition of the esterase

Stickies


Fig. 8. pH of PVAc emulsion versus dosage of enzyme introduced.

Fig. 9. Acetate amount in PVAc emulsion according to the amount of enzyme introduced.

Fig. 10. Hydrolysis reaction of PVAc in presence of an esterase.

Poly-vinyl-acetate (PVAc)Hydrolysis in presence of enzyme

Poly-vinyl alcohol (PVOH) Acetic acid


Stickies

based product IR spectrum and the PSA IR spectrum, meaning that adsorption of enzyme (or compounds pre-sent in the commercial mixture) on the PSA occurred (the samples being washed previously by water).

As conclusion, it can be said that the esterase based pro-duct is not able to breakdown the ester bond present in poly(2-ethylexyl) acrylate (PEHA) present in PSA adhe-sives. On the other hand, adsorption of the enzyme on the adhesive was demonstrated by FTIR analysis.

4.3. ConclusionsThe commercial esterase based product acts differently depending on the type of adhesives/glues. This can be explained by the different arrangement of the ester bond compared to the skeleton of the adhesive (Fig. 13) and the specific catalytic action of enzyme: (i) the esterase based product is able to hydrolyse the ester bond present in ace-tate formulation (PVAc) and (ii) it seems to be inactive on the ester bond of acrylate formulation (PEHA struc-ture), but on the other hand, the esterase appears to be adsorbed on the adhesive itself. The next step is to verify if such modifications (break of ester bond or adsorption of enzyme on adhesive) can modify the aptitude to depo-sit in the drying section and how the enzyme will behave in presence of fibres. This will be the main target of the next part of this paper.

5. Effect of enzyme directly on stickies

5.1. Stickies originating from PVAc

5.1.1. Introduction of PVAc emulsion with paperIn a first step, 10% PVAc in emulsion was introduced during re-slushing of paper and lab deposit test was per-formed. Fig. 14 shows the deposit obtained after drying of 7 pads on the same stainless steel plates for untreated and treated samples: with the enzymatic treatment the fibres adhere to a lower extent on the surface of steel plates. In addition, FTIR microscopy analysis of the deposit was performed. Fig. 15 illustrates the cartography of carbo-nyl group determined at 1740 cm-1 where the red colour corresponds to high density of the signal at 1740 cm-1, i.e. presence of carbonyl groups. As can be observed, the area covered by red area is smaller in the case of enzyma-tic treatment, i.e lower amount of deposit due to PVAc.

The same experiment was then performed in presence of PVOH instead of PVAc and it does not produce any deposit on stainless steel plate (Fig. 16). The FTIR micros-


Fig. 11. Picture of PSA sample without enzymatic treatment (témoin) and with enzymatic treatment (enzyme).

Fig. 13. Chemical structure of PSA and PVAc.

Fig. 12. FTIR microscopy.

PVAcPSA (PAHA)


copy (-OH vibration at 3500 cm-1) confirms that there is no PVOH deposit. Therefore, the hydrolysis of PVAc in PVOH through esterase enzymation should reduce depo-sit in the drying section.

5.1.2. Introduction of dried PVAc

Introduction of 10% dried PVAcA pulp containing 10% PVAc is prepared and enzyma-tically treated at various dosages (from 0 to 10 kgenzyme/kgPVAc) before being submitted to deposit test. The results are illustrated in Fig. 17. For 10 and 5 kgenzyme/kgPVAc, a clear reduction in macro and micro-stickies deposit on the plate is observed. On the other hand, at 1 kgenzyme/kgPVAc, no improvement is observed. In addition to these visual observations, FTIR microscopy analysis shows a higher amount of PVAc deposit for untreated pulp.

Introduction of 1% dried PVAcIndustrially, the amount of PVAc met in recycled papers is much lower than the 10% previously used. For this reason, the same trials are performed on a pulp conta-minated with only 1% PVAc (that is still a high contami-nation level). Even with 10 kgenzyme/kgPVAc and up to 20 dried pads, no clear improvement is observed. This decrease in ef-ficiency compared to the previous situation with 10% PVA could be explained by the fact that even if the en-zyme/glue ratio is the same, one difference is that the enzyme is 10 time more concentrated for 10% PVAc and consequently, the probability for the enzyme to react with glue is higher. In addition, in the present work, the trials are performed with fresh water that do not simu-late the possible accumulation of enzyme in the water loop. Besides, it can be also supposed less stickies pres-ent at the surface during drying with 1% PVAc, leading to lower probability to be in contact with the plate for deposition. And in any case, deposit on drying section in industrial situation takes several hours (and therefore several passage of stickies at the surface) that is compli-cated to be simulated at lab scale.

Stickies


Fig. 17. Deposit on stainless steel plates for various dosage of enzyme after drying of 7 pads.

Fig. 14. Deposit on stainless steel plates for various dosage of enzyme after drying of 7 pads – Case of 10% PVAc introduced as emulsion in presence of paper during re-slushing.

Fig. 15. Cartography by FTIR at 1730 cm-1 of deposit on the stainless steel plates (paper repulped with PVAc emsulsion).

Fig. 16. Deposit on stainless steel plates for various dosage of enzyme after drying of 7 pads – Case of 10% PVOH introduced as emulsion in presence of paper during re-slushing.


Stickies

5.2. Stickies originating from PSAIn a first set of trials, 1% PSA was used to determine the deposit on dryer. For the enzymatic treatment, 250gen-zyme/Tpaper was applied to be compatible with the range indicated by the supplier and no clear effect was obser-ved in terms of reduction of deposit on the drying section. However, during the lab assessment, 1% of PSA was ad-ded that is more than the quantity probably encountered in the mills (closer to 0.1% PSA). Consequently the ratio of enzyme/adhesive in this first set of experiment was lower than the ratio applied industrially. For this reason, and also to simulate water closure (and accumulation of enzyme in the water loop), the ratio was increased to 10 kgenzyme/kg PSA for the next set of experiment reported hereafter.

Effect of esterase based product on stickies size (INGEDE method n°4)The effect of esterase based product appears to be very low and in the limit range of error measurement (total stickies contamination being 41 000 and 38 500 mm²/m²). Besides, for the blank, the stickies population having an average equivalent diameter below 1000 µm repre-sented 11% compared to 14% after the enzymatic treat-ment, the difference observed is not significant enough to bring to the fore any conclusion.

Effect of esterase based product on lab dryer deposit testResults from the deposit tests on stainless steel plates are illustrated in Fig. 19. It seems that less deposit of stic-kies occurs after 7 drying when the pulp is enzymatically treated. When increasing the number of pads drying on the same plate, the amount of deposit logically increases and show higher difference between the tests run with or without pre-enzymatic treatment. The decrease in deposit after enzymatic treatment is probably due to change in tackiness of the stickies (thanks to adsorption on stickies

of the enzyme or products present in the commercial pro-ducts as seen previously) and is not due to hydrolysis of the ester bond present in PSA.

6. Conclusions

In lab operating conditions, the esterase based product has a real effect on PVA and PSA deposits: fewer stickies are formed on the stainless plate when the pulp is trea-ted by the esterase based product. In the case of PVAc, the product hydrolyses partially PVAc in PVOH. In the case of PSA (PEHA), the ester bond is not destroyed and the effect of the esterase based product is likely due to a change in properties of the stickies because of adsorption of the enzyme on the stickies. The effects of this esterase based product could not be significantly revealed with low dosages of enzymes and glue/adhesive at lab scale. Industrially, probably that enzyme could concentrate and deposits are formed after a long period working. Finally, this esterase based product could act on stickies, resulting positively on the reduction of total deposits. Nevertheless,


Fig. 19. Deposit on stainless steel plate after drying of 7 and 20 pads on the same plate – 10 kgenzyme/kgPSA - 1% PSA contamination introduced.

Fig. 18. Relative stickies repartition based on area and total stickies contamination expressed in mm²/m² - INGEDE method 4.

the product does not act on stickies content, particularly for PSA that are the major source of final macro-stickies contamination after deinking lines as pointed out. From these conclusions, guidelines for potential mill applica-tions can be given:

•��In� the� case� of� paper� mill� facing� defects� in� the� paper�(cleanliness of the pulp in terms of visual aspects) due to the presence of small particles of PSA, there is no interest to test the product since it will not change the quantity of stickies.

•��In�the�case�of�paper�mill� facing�important�deposition,�the product may be interesting to test as reduction of tackiness of stickies could induce reduction of deposits.

7. References

[1] Delagoutte T., Kumar S. « Stickies balance: an efficient tool to improve your process efficiency», 13th PTS/CTP Deinking Symposium, Leipzig, Germany, 15-17 April 2008 and also in ATIP Revue vol. 62 n°3 August-September 2008

[2] Fabry B., Guyard A., Kumar S., Delagoutte T. «Bench-marking of macrostickies contamination along seve-ral deinking lines», PTS/CTP Deinking Symposium, Munich, Germany, 27-29 April 2010

[3] Sykes M.S., Tan F., Klugness J.H., Abubakr S. «Enzy-matic removal of stickies contaminants», TAPPI Pul-

ping Conference, San Francisco, USA, 19-23 October 1997, p. 687-691

[4] Jones D.R., Fitzhenry J.W. «Esterase-type enzymes offer recycled mills an alternative approach to stickies control», Pulp and Paper vol. 77 n°2, February 2003, p.28-31

[5] Fitzhenry J.W., Hoekstra P., Glover D. «Marked im-provements in production of newsprint, board and tissue using new enzymes for stickies control», 89th PAPTAC Annual Meeting, Montréal, Canada, 27-30 January 2003, session 6D-2, 5pp

[6] Jones D.R. «Enzymes: using mother nature’s tools to control man-made stickies», Pulp and Paper Canada vol. 106 n°2, February 2005, p. 23-25

[7] Jones D.R., Glover D.E., Covarrubias R.M. «Enzyma-tic control: the Next Plus generation», 9th PAPTAC-TAPPI Research Forum on Recycling, Norfolk, USA, 10-20 October 2010, Paper 21-3

[8] Monroe D.B. «New one-two punch gives mills the upper hand against stickies», Paper Age vol. 127 n°4, July 2011, p. 20-24

8. Acknowledgments

The authors thank all CTP and CTPi partners for their support to this work. Geneviève Promonet and Sandrine Favier, the technicians who performed the experimental parts are gratefully acknowledged.

Stickies


Infos

20 Vol. 68 - n°1 >> Février - Mars 2014

Comment améliorer l’efficacité de la gestion des flux circulant dans l’entreprise et entre l’entreprise et son environnement : approvisionnements, livraisons, informations ? Comment mieux gérer l’ensemble des ressources, moyens, méthodes, planification, optimisation des stocks, nouveaux outils et techniques destinés à piloter plus efficacement la chaîne globale d’approvisionnement et de livraison des produits ou services jusqu’au consommateur final ?

Au cours de cette journée, sera présentée une nouvelle solution de rupture exploitée en dehors de l’Industrie papetière pour l’optimisation des flux logistiques.

La table ronde sera centrée sur des sujets très généraux concernant la thématique de cette journée.

Cette opportunité de rencontre et de discussion permettra de faire le point sur les problématiques et interrogations actuelles en s’appuyant sur des témoignages industriels et de mieux connaitre les axes de progrès.

Nous remercions la Direction Générale d’UPM CHAPELLE DARBLAY pour sa coopération à l’organisation de cette journée technique et sa fidélité à l’ATIP.

Programme du mardi 8 avril 2014

Le sujet que nous vous proposons pour cette 1ère journée technique de l’année 2014, est au cœur de l’actualité papetière, face aux nouvelles exigences économiques, réglementaires, environnementales et aux nouveaux besoins du marché.

L’ATIP vous invite à sa journée technique :Supply Chain et Transport :

Tendances et perspectives pour l’industrie Papetière

Mercredi 9 avril 2014 UPM CHAPELLE DARBLAY – 76530 Grand Couronne

Cette réunion sera précédée, le mardi 8 avril (après-midi), par la visite de :

Grand Port Maritime de Rouen suivie, par un dîner convivial à Rouen

visite (après-midi)

GIE des Ports du Havre, de Rouen et de Paris. Présentation salle forum avec focus local sur les terminaux dédiés aux

produits forestiers puis visite guidée.


Infos

21Vol. 68 - n°1 >> Février - Mars 2014

Programme du merCredi 9 avril 2014Président de séanceJean KUBIAK, Directeur Général, UPM CHAPELLE DARBLAY

ouverture Hugues LEYDIER, Directeur Industriel, EMIN LEYDIER, Président, ATIP

Conférence d’ouvertureRappel des problématiques actuelles, de la prise de com-mande, la gestion des flux, à la livraison du client. Quels besoins futurs pour l’industrie papetière ?Jean KUBIAK, Directeur Général, UPM CHAPELLE DARBLAY

Session 1 : la gestion des flux : axes de progrèsLa vision du papetierAndré POIRET, Expert Logistics Supply Chain, UPM CHAPELLE DARBLAY

Dispositif inédit en papeterie de gestion de la Supply ChainOlivier PISARSKI, Directeur Supply Chain et Eric RICCOBENE, Directeur Systèmes d’informations, PAPETERIES DU LEMAN

Intégration de la supply chain dans les systèmes d’infor-mations : Optimisation et réduction des coûts de la saisie de commande à l’expéditionRomuald ROYER, consultant MES (Manufacture Execu-tion System) - HONEYWELL

AGV (Automated Guided Vehicules) : au service de l’op-timisation des flux industriels : un exemple concretChristophe GAUTHIER, Ingénieur Commercial, BA SYSTEMES

Questions

Session 2 : les questions environnementalesL’impact des contraintes environnementales dans les coûts futurs André POIRET, Expert Logistics Supply Chain, UPM CHAPELLE DARBLAY

Affichage CO2 et logiciels d’aide logistique et environ-nementalEtienne LENEVEU, Consultant Informatique, NAVITRANS (Groupe YOUNG et PARTNERS)

Session 3 : Témoignage Key PL : nouveau concept, solution de rupture applicable à l’Industrie Papetière pour optimiser les flux logistiques (économie, efficacité opérationnelle, service client)Christophe VEROT, Directeur Commercial Division Transport, en charge du développement produit Key PL, NORBERT DENTRESSANGLE et Jean Michel ROGER, Direction Régionale Ouest Activité Générale Cargo France, NORBERT DENTRESSANGLE

Table ronde animation : Jean KUBIAK, Directeur Général, UPM CHAPELLE DARBLAY• Evolution du transport en général et avenir - Transport

multimodal • Quel rôle peut jouer l’externalisation de services pour une

meilleure efficacité économique et la satisfaction du client ?• Quelle intégration entre client et fournisseur ? Quelles

synergies, quelles simplifications ?• La législation : comment va évoluer le transport : 44

tonnes transfrontière, écotaxe ?• Quelle standardisation des produits (format, type de

palettes) ?• La RFID et la traçabilité : point sur la situation actuelle

et avenir ?• La sécurité : quels progrès pour minimiser les risques ?

Participants :Jean Yves BOURGUIGNON, Responsable Supply Chain, NORSKE SKOG GOLBEYBertrand HELLE, Directeur Général, CARTONNERIES GONDARDENNESAndré POIRET, Expert Logistics Supply Chain, UPM CHAPELLE DARBLAYChristophe VEROT, Directeur Division Transport, NORBERT DENTRESSANGLEUn représentant de la Commission « transport » COPACEL

discussion générale et conclusion de la journée

Soirée convivialemardi 8 avril 2014 à partir de

19h 45

Place du Vieux Marché RouenPlus vieille Auberge de France -

Tél. 02 35 71 40 90

Infos


Programme : thème général

Matières premières, structures des matériaux papetiers

et nouvelles technologies : Innovations et futur

La recherche de nouvelles compositions et mélanges de matières premières, la mise en œuvre de procédés de fabrication innovants pour l’augmentation des performances industrielles, l’obtention de nouvelles propriétés fonctionnelles répondant aux exigences du marché, sont des enjeux majeurs pour notre industrie. Cette démarche de progrès pour le futur ne peut que renforcer une meilleure lutte contre la concurrence et favoriser la compétitivité des entreprises.

SeSSion 1 : conférence Plénière

Innovations matières premières et avenir

• Quelle disponibilité de la ressource fibreuse en fonction de l’offre et de la demande du marché : Ressources bois (pour l’énergie, la chimie verte), fibres vierges, fibres recyclées, plantes annuelles et enjeux pour le futur ? Impacts économiques sur les prix et l’approvisionnement de la tarification des forêts et de la promotion des énergies renouvelables ? Quelle politique pour le futur ?

• Quelles technologies de valorisation des propriétés des fibres, quelles fibres du futur et quelles innovations dans le domaine du recyclage pour une plus forte utilisation des PCR sans affecter les performances des produits papetiers ?

• Résultats de recherche, problématiques actuelles et axes de progrès par rapport à la situation existante.

Nous pouvons dès maintenant vous annoncer deux interventions :• L’une de NORD PACKAGE, concernant une étude

comparative du cycle de vie d’une tonne de vieux papiers extraite en région recyclée localement avec la même tonne recyclée en Chine. L’ACV sera environnementale

67ème Congrès annuel

Après diverses concertations et réunions concernant la semaine papetière du 29 au 31 octobre 2014 à Grenoble associant le 67ème congrès ATIP (au World Trade Center – Centre de Congrès) et la conférence IPBC (International Pulp Bleaching Conference) dans les locaux de l’Ecole Grenoble INP-Pagora et afin de donner plus d’impact et de rayonnement à cet évènement auprès de nos partenaires notamment, il a été décidé d’apporter les modifications importantes suivantes à l’organisation de notre congrès :

DateS• Mercredi 29 octobre 2014 (après-midi)• Jeudi 30 octobre avec soirée officielle• Vendredi 31 octobre 2014 (matin)

comité D’organiSation• Naceur BELGACEM, Directeur, Grenoble INP-Pagora

• Pere CANET, Directeur, CONDAT

• Andrew FINDLAY, Directeur R&D, ARJOWIGGINS PAPIERS COUCHES

• Daniel GOMEZ, Directeur, ATIP

• Hugues LEYDIER, Président, ATIP - Directeur Industriel, LEYDIER

• Gilles LENON, Directeur Général, CTP

• Philippe LURIN, Directeur des Ventes, EMEA Ouest, KEMIRA PAPER

• Arnaud MARQUIS, Président, AHLSTROM BRIGNOUD, VP Commercial & Marketing Business Area “Building and Energy”, AHLSTROM

• Bernard PINEAUX, Chargé de mission Grenoble INP-Pagora

• Franck RETTMEYER, Président, ALLIMAND


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et sociale (Groupe AGECO au Canada), c’est-à-dire quelles richesses sociales sont créés dans chaque cas. Les conséquences socio-économiques et environnementales prévisibles d’une disparition de la filière locale sont également demandées ainsi que des pistes d’optimisation de la filière.

Cette étude sera disponible à la date du Congrès.

• L’autre de COPACEL concernant l’opération RECY’GO qui consiste :

- Pour la poste, à récupérer grâce à leur vaste réseau d’agents, les papiers de bureaux dans les TPE/PME en même temps qu’ils délivrent le courrier

- Pour les papetiers à recycler ces papiers- Pour COPACEL, à coordonner cette activité et à

s’assurer de son bon fonctionnement

• Un regard sera également apporté sur les papiers d’emballage

SeSSion 2

Le futur des matériaux papetiers d’emballage

• Techniques de stratification et multicouches : optimisation des compositions, des structures et de la transformation, allègement des emballages à propriétés constantes.

• Quelles nouvelles propriétés fonctionnelles – Tendances et perspectives ?

• Quelles attentes sociales du consommateur ?

Une conférence introductive et une table ronde réunissant producteurs, transformateurs d’emballages, utilisateurs, grande distribution et consommateurs, pourrait répondre à ces interrogations.

SeSSion 3

Technologies clés du futur

L’industrie papetière européenne a lancé sa «feuille de route 2050 pour une bio-économie à faible émission de carbone». Pour atteindre cet objectif, 2 équipes d’experts ont lancé une recherche de nouvelles idées ou technologies de pointe pour parvenir à une décarbonisation de 80% de l’industrie combinée à une augmentation de création de valeur de 50% en 2050.

Au cours de ce congrès seront présentés les résultats obtenus, les opportunités d’actions concrètes, les

débouchés réalistes. Cette démarche sera-t-elle un réel catalyseur pour l’anticipation des axes de progrès identifiés ?

eSPaceS PartenaireS (Wtc)

PartenaireS aSSociéSLes entreprises de technologies de production rassemblées au sein du SYMOP, membre de la F.I.M seront présentes à ce traditionnel rendez-vous ATIP.

Souhait de partenariat avec les Pôle de Compétitivité AXELERA, FIBRES, MAUD.

Présentation des résultats du groupe de travail UNIDIS – SYMOP – ATIP «sécurité sur machine à papier»

N’hésitez pas à nous adresser vos propositions de conférences, ou pour une opération particulière avec l’ATIP, nous les examinerons avec beaucoup d’intérêt...

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INFOS PAGORA

Contribution à l’étude du gluten comme matériau : apport de

lignines de différentes natures

Le 15 novembre 2013, Antoine Duval a soutenu une thèse de doctorat de l’Université de Grenoble (spécialité : Maté-riaux, Mécanique, Génie Civil, Électrochimie). Cette thèse a été préparée au Laboratoire LGP2 sous la direction de Christine Chirat, Maître de Conférences de Grenoble INP-Pagora, et au Cermav sous la direction de Sonia Boisseau, Maître de Conférences.

Antoine Duval a présenté ses travaux de recherche inti-tulés Contribution à l’étude du gluten comme matériau : apport de lignines de différentes natures. Le gluten, un ensemble de protéines contenues dans le grain de blé, peut être utilisé pour formuler des matériaux polymères, le plus souvent en présence de glycérol comme plasti-fiant. Ces matériaux sont généralement limités par une forte sensibilité à l’eau, ainsi que par des propriétés méca-niques faibles devant celles des polymères synthétiques. L’influence de la teneur en glycérol sur l’absorption d’eau des matériaux, ainsi que sur la répartition des phases et leur relaxation, a été évaluée dans un premier temps.Puis, un second biopolymère, la lignine, issue du bois, a été incorporé dans les matériaux pour en améliorer les propriétés. L’influence de plusieurs lignines, obtenues comme co-produit des industries papetières (lignine Kraft et lignosulfonates), a ainsi été évaluée. La lignine Kraft per-met d’améliorer la rigidité et les propriétés thermiques des matériaux, ainsi que de limiter leur sensibilité à l’eau, tan-dis que l’ajout de lignosulfonates permet de réduire la te-neur en glycérol, avec pour conséquence de limiter la sen-sibilité à l’eau et d’améliorer les propriétés mécaniques.

Différentes étapes de fractionnement des matières pre-mières ont ensuite permis de mieux interpréter les inte-ractions existant entre le gluten et les lignines, et de les corréler aux propriétés macroscopiques des matériaux. L’influence de la nature des protéines et de la masse mo-laire des lignines ont ainsi pu être mises en évidence. Contacts : [email protected]@cermav.cnrs.fr

Conception de nouveaux bio-nano-matériaux pour le

domaine de l’emballage actif

Le 15 novembre 2013, Nathalie Lavoine a soutenu une thèse de doctorat de l’Université de Grenoble (spécia-lité : Matériaux, Mécanique, Génie Civil, Électrochimie). Cette thèse a été préparée au Laboratoire LGP2 sous la direction de Julien Bras, Maître de Conférences, et d’Isa-belle Desloges, Ingénieur de Recherche, de Grenoble INP-Pagora.

Nathalie Lavoine a présenté ses travaux de recherche sur la Conception, mise en œuvre et caractérisation de nou-veaux bio-nano-matériaux fonctionnels pour le domaine de l’emballage. Ces derniers proposent un nouveau type de matériau à base de nanocellulose et de papier carton pour l’emballage alimentaire.

L’utilisation des microfibrilles de cellulose (MFC) montre en effet un réel potentiel en tant que systèmes de libé-ration contrôlée de molécules antibactériennes. Deux procédés de couchage et trois substrats cellulosiques sont comparés. Un poids de couche de 8 g/m² de MFC est atteint, améliorant ainsi la rigidité à la flexion et dimi-nuant la perméabilité à l’air des matériaux. Des ana-lyses microscopiques mettent en évidence la conserva-tion, après couchage, du réseau nano-poreux des MFC en surface des matériaux enduits. Pour la première fois, ce réseau est utilisé afin de libérer des molécules actives plus progressivement et sur une période prolongée. Leur action antibactérienne inhibe la croissance de bactéries non pathogènes sur le long terme et prolonge la durée de conservation des aliments. L’utilisation simultanée de cyclodextrines et de MFC élargit le domaine d’applica-tion de ce nouveau matériau, donnant lieu à des résultats très prometteurs.

Cette thèse, qui a donné lieu à la publication de huit ar-ticles dans des journaux scientifiques, favorise le dévelop-pement de nouvelles applications à haute valeur ajoutée à base de microfibrilles de cellulose pour des systèmes de libération contrôlée dans l’emballage actif ou encore le secteur médical.

Contacts : [email protected]@pagora.grenoble-inp.fr


Valorisation de la fibre d’Alfa

Le 10 décembre 2013, Zied Marrackchi a soutenu une thèse de doctorat de l’Université de Grenoble (spécialité : Matériaux, Mécanique, Génie Civil, Électrochimie). Cette thèse a été préparée à l’Université de Monastir sous la direction du Professeur Farouk Mhenni, et au Laboratoire Génie des Procédés Papetiers (LGP2) sous la direction d’Evelyne Mauret et de Naceur Belgacem, Professeurs à Grenoble INP-Pagora.Zied Marrackchi a présenté ses travaux de recherche sur la Valorisation de la fibre d’Alfa. S’inscrivant dans le contexte de l’exploitation des matériaux bio-sourcés dans des applications à haute valeur ajoutée, cette thèse vise à valoriser une plante herbacée, l’Alfa (Stipa tenacissima), très abondante en Tunisie. L’idée principale est d’étudier et exploiter les pâtes d’Alfa produites à l’échelle industrielle afin d’utiliser les fibres d’Alfa comme éléments de renfort dans des bio-composites à base de matrices polymères.

Dans un premier temps, une caractérisation très com-plète - composition chimique, analyses morphologiques, mesure des charges électriques, cinétiques de raffinage des pâtes, etc. - a permis d’améliorer les connaissances relatives aux tiges et aux pâtes d’Alfa. En outre, l’effet du raffinage sur les propriétés physiques des papiers produits à partir des fibres d’Alfa a été étudié.

Dans un second temps, les travaux ont porté sur la valo-risation des fibres d’Alfa transformées en papier, comme renfort dans des composites à matrices polymères bio-dégradables. Pour l’élaboration de ces composites, une technique d’imprégnation des papiers préparés dans des solutions de polymères biodégradables - polycaprolactone (PCL) et acide L-polylactique (PLLA) - a été utilisée. Les propriétés structurales, morphologiques, thermiques et mé-caniques de ces nouveaux composites ont été analysées.Enfin, une étude a été menée sur une méthode originale de modification de surface des fibres d’Alfa selon un pro-tocole simple à trois séquences, combinant un traitement par micro-ondes et un traitement chimique des papiers préparés. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence l’effet de cette modification de surface du ren-fort sur les propriétés des composites. Contacts : [email protected] [email protected]

Étude du phénomène de jaspage sur PVC souples imprimés en

héliogravure Le 5 décembre 2013, Bertrand Quesne a soutenu une thèse de doctorat de l’Université de Grenoble (spécialité Mécanique des Fluides, Énergétique, Procédés) à Gre-noble INP-Pagora. Cette thèse a été préparée au Laboratoire Génie des Procédés Papetiers (LGP2) sous la direction de Didier Chaussy, Professeur, Davide Beneventi, Chargé de Re-cherche CNRS, et de Nadège Reverdy-Bruas, Maître de Conférences, de Grenoble INP-Pagora. Bertrand Quesne a présenté les résultats de sa recherche intitulée Étude du phénomène de jaspage sur PVC souples imprimés en héliogravure. L’objectif de cette thèse est d’étudier un défaut d’impression récurrent lors de l’impression industrielle de revêtements de sol PVC : le jaspage.

Ce défaut apparaît de manière aléatoire sur les lignes d’impression industrielles avec des niveaux variables. Il se manifeste par un aspect texturé des zones normale-ment unies, ce qui génère bon nombre de non-confor-mités des produits. La finalité de ce travail est donc de comprendre l’origine du phénomène de jaspage afin d’en identifier la (les) cause(s). Pour atteindre cet objectif, il a été nécessaire de mettre au point un outil fiable et non subjectif de quantification du défaut basé sur une technique d’analyse d’images. Cela a permis d’étudier les principaux paramètres susceptibles d’être à l’origine du jaspage : la mouillabilité du support, les paramètres du procédé d’impression ainsi que les pro-priétés des encres (tension superficielle, comportement rhéologique). L’ensemble de ce travail a mis en évidence le rôle du seuil d’écoulement des encres formulées, le phénomène pouvant être relié à des instabilités de type Saffman-Taylor prenant naissance lors de la scission du film d’encre au cours de la phase d’impression du revê-tement de sol. Contacts : [email protected]@[email protected]

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Nouvelle direction de Grenoble INP-Pagora :

accentuer l’internationalisation de la formation et accroître le partenariat industriel En janvier 2014, Naceur Belgacem a été nommé Direc-teur de Grenoble INP-Pagora. Il succède à Bernard Pi-neaux qui exerçait ce mandat depuis 2008. Au programme de son mandat, Naceur Belgacem inscrit deux axes majeurs afin de permettre à Grenoble INP-Pa-gora de mieux répondre aux exigences de l’internationa-lisation des entreprises et des mutations technologiques des secteurs liés au papier, à la communication imprimée et aux biomatériaux. Hisser davantage la formation au niveau internationalDepuis plusieurs années déjà, la formation d’ingénieur intègre des programmes d’échange permettant aux étu-diants de Grenoble INP-Pagora d’effectuer une partie de leur cursus dans d’autres universités européennes. Le nouveau directeur souhaite accueillir plus d’étudiants de tous horizons géographiques au sein de l’école :

• les étudiants titulaires d’un Master dans le cadre du Post Master Biorefinery: bioenergy, bioproducts & bio-materials;

• les autres dans le cadre de la 2e année du cursus ingé-nieur afin de préparer un diplôme Master 1. Combinant les enseignements classiques de ses options - Ingénie-rie de la Fibre et des Biomatériaux (IFB) et Ingénierie de la Communication Imprimée (ICI) - et des enseigne-ments liés à la bioraffinerie, le programme sera tota-lement dispensé en anglais. Une collaboration avec l’Université Joseph Fourier de Grenoble permettra à la thématique de la valorisation de la biomasse de cou-vrir non seulement les domaines des matériaux et de l’énergie mais également les bioproduits au service de la pharmacie et de la cosmétique.

Renforcer le partenariat avec les entreprisesDes chargés de mission sont nommés afin de développer

les relations industrielles et un fonds de dotation est créé pour les sociétés étrangères désireuses d’apporter leur soutien à l’école.

Des conventions de partenariat sont en cours de négo-ciation avec SCA, l’un des leaders mondiaux des produits d’hygiène à base de papier et tissue, et avec Xerox, leader dans le secteur des technologies et des services liés au document.

Outre la formation de ses futurs cadres, Grenoble INP-Pagora met depuis toujours son expertise scientifique et technique au service du monde industriel. La création d’une direction de partenariat industriel est l’une des actions visant à renforcer le soutien scientifique et tech-nique apporté aux industriels de nos secteurs. Enfin, Naceur Belgacem porte une attention particulière au maintien de la santé financière de l’école, indispen-sable pour garantir la pérennité et la qualité de ses acti-vités, dans les meilleures conditions de fonctionnement. BiographieIngénieur diplômé de l’Académie Forestière de Saint-Pé-

Vol. 68 - n°1 >> Février - Mars 2014 Vol. 68 - n°1 >> Février - Mars 2014

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tersbourg en 1986, Naceur Belgacem soutient sa thèse sur l’étude des polymères issus de la biomasse végétale en 1991 à l’Institut Polytechnique de Grenoble, puis part ensuite à l’École Polytechnique de Montréal (Qué-bec). Après quelques années dans l’industrie, il revient à Grenoble INP-Pagora en 1996 comme ingénieur de recherche dans le domaine de la lignine. En 1997, il ob-tient l’habilitation à diriger des recherches dans la com-mission Matériaux et Génie des procédés. En 1997, il intègre l’Université de Beira Interior au Portugal comme professeur de génie des procédés papetiers et, durant trois années, il développe des recherches sur la physico-chimie de la partie humide du papier et le traitement des surfaces. En 2000, nommé professeur à Grenoble INP, il revient à Grenoble INP-Pagora à la tête de l’équipe de recherche Transformation et Emballage. De 2002 à 2010, il exerce les fonctions de Directeur du Laboratoire Génie des Procédés Papetiers (LGP2), unité mixte de recherche du CNRS.

En Juin 2013, Naceur Belgacem est nommé Directeur-adjoint de Grenoble INP-Pagora avant de devenir au-jourd’hui le Directeur de cette école. Ses enseignements dispensés aux élèves-ingénieurs de Grenoble INP-Pa-gora et ses travaux scientifiques menés au sein du LGP2 portent sur l’utilisation rationnelle de la biomasse végé-tale, la valorisation des ressources industrielles et agri-coles ainsi que sur les phénomènes de surface et d’adhé-sion des matériaux lignocellulosiques. Il est l’auteur de nombreux articles scientifiques et a publié en 2008, avec le Professeur Alessandro Gandini, l’ouvrage Monomers, polymers and composites from renewable resources chez Elsevier. Depuis 2005, il est membre de la société savante Inter-national Association of Wood Science. En 2006, Naceur Belgacem est nommé Docteur Honoris Causa de l’Aca-démie Forestière de Saint-Pétersbourg, distinction qui rend hommage à l’excellence de sa contribution dans son domaine d’expertise scientifique. Depuis 2007, il est éditeur en chef de la revue Industrial Crops and Products éditée par Elsevier. En janvier 2013, le Grade de Cheva-lier aux Palmes académiques lui a été décerné.

Contact: [email protected]

IPBC (International pulping and bleaching Conference)

The scientific programme for the 2014 IPBC will consist of keynote lectures, plenary technical sessions (no paral-lel sessions) and poster sessions. Presented papers are expected to cover the following topics: • Bleachability of chemical pulps• Optimum balance between cooking and bleaching• Bleaching and purification of dissolving grade pulps• Advances in bleaching sequences• Recent technological developments for bleaching

stages• New bleaching agents• Catalysis of bleaching stages• Last developments in biobleaching processes• New aspects in bleaching chemistry• Chemical structure of chromophores• New analytical techniques for bleaching studies• Impact of bleaching on pulp and cellulose properties• Improvement of brightness stability• Management of bleaching effluents Those interested in presenting a paper to the confe-rence, orally or as poster, are required to submit a 2-page extended abstract by March 31, 2014. Only original papers will be retained. It is recom-mended that the extended abstract contains 1 or 2 key figures or tables illustrating the interest of the proposed contribution. Notification of acceptance is expected by mid-May 2014 and full paper versions will have to be received by mid August, 2014.

Key dates:Extended Abstract submission: March 31, 2014Notification of acceptance: mid-May 2014Full paper submission: mid-August 2014

Christine Chirat, Program Chair of IPBC 2014Email: [email protected]

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Infos


Depuis 2 ans la sécurité est devenue la priorité n°1 pour le Groupe avec la mise en place d’un grand programme avec les principes suivants :

• Sécurité avant tout • La sécurité commence par moi • Nous pouvons éviter les accidents

Cela signifie que les objectifs du groupe de travail sécurité des machines à papier et ceux d’UPM CHAPELLE DARBLAY sont totalement en phase et ceci explique la forte implication d’UPM dans de projet.Une présentation des consignes de sécurité applicables sur le site est présentée par Céline PIERRE Coordinatrice sécurité et environnement. Un petit test écrit « accueil sécurité » est ensuite réalisé pour s’assurer que les consignes ont bien été assimilées.

Rappel des objectifs du gRoupe de tRavail

Sur la base de réunions fréquentes (travail d’équipe des constructeurs de machines et des papetiers) l’objectif est l’établissement d’un manuel, d’un document de référence

Groupe Papier Sécurité des machines à papier

2ème réunion de l’année 2014Chez UPM CHAPELLE DARBLAY

Grand Couronne

Comme nous vous l’avons annoncé dans notre précédentnuméro, nous vous communiquons quelques informationsextraites du compte rendu de cette réunion.

Etaient présents :

adhéRents sYMop

Francis BOFFANO ALLIMANDPatrick PONTHIEU SOLARONICS BEKAERTDessislava CENA TECHNIPAP

industRie papetièRe

Céline PIERRE UPMLaurent PAON UPMJean KUBIAK UPMDaniel GOMEZ ATIPHugues LEYDIER EMIN LEYDIERJean-Baptiste PASCAUD UNIDIS

inteRvenants /spécialistes

Jean-Claude PERROT CETIM

un dîneR s’est tenu la veille à Rouen en pRésence de jean KubiaK

Jean KUBIAK accueille les participants et présente le Groupe UPM et l’activité de Chapelle Darblay.Usine spécialisée dans la fabrication de papier journal 100 % à partir de fibres recyclées en provenance de la collecte sélective et après désencrage. Cette usine est un acteur majeur dans le recyclage des papiers en France. La gamme des produits couvre l’ensemble des besoins de la presse quotidienne ou gratuite. Une partie de la production est exportée vers d’autres pays européens et dans le monde entier.

La vision d’UPM : Engagement et sécurité du personnel. Les valeurs d’UPM : Réussir ensemble, courage de se renouveler.

Infos


sur la sécurité des machines à papier. Pour obtenir des résultats concrets, toutes les sections composant les machines à papier ainsi que les équipements annexes, seront analysés; la caisse de tête étant le premier élément choisi pour sa simplicité. Tous les 4 mois un document de synthèse sera édité.

Cf. FEUILLE DE ROUTE - GROUPE DE TRAVAIL «SECURITE DES MACHINES A PAPIER», annexe 1 du compte rendu de la réunion précédente du 3 juillet 2013.

touR de table

Un rapide tour de table est effectué. Daniel GOMEZ Directeur de l’ATIP rappelle l’importance et l’intérêt de ces travaux pour l’ATIP, qui seront repris et expliqués dans chaque numéro de la Revue ATIP. La Revue de l’ATIP est insérée comme supplément dans le Magazine La Papeterie et bénéficie ainsi d’une large diffusion dans le monde papetier.

appRobation coMpte Rendu Réunion du 17 octobRe 2013

Le compte rendu de la réunion du 17 octobre est approuvé à l’unanimité.

RésuMé de la jouRnée de tRavail

• Il est mentionné le travail réalisé par ALLIMAND avec la méthode ICAR appliquée aux caisses de tête (seules les situations et les zones de danger seront répertoriées).

• A noter les difficultés rencontrées par le Groupe vis-à-vis des objectifs de base à cadrer avec la directive 2006/42 CE.

• Jean-Claude PERROT apporte les éclairages nécessaires concernant la raison de la méthode

• La méthode retenue ne peut plus être discutable sur le principe (utilisation systématique des paragraphes de la directive)

• L’analyse se fera par famille de risques (Les risques des circulations et déplacements, Les risques physiques, d’incendie et d’explosion, les risques chimiques, etc.)

• La méthode permet de traiter exhaustivement les exigences (depuis les généralités avec les principes d’intégration de la sécurité, les matériaux, l’ergonomie en passant par les systèmes de commande avec la fiabilité de ces systèmes, les organes de service, les différents arrêts… ainsi que les protections contre les risques mécaniques, de rupture, les risques liés aux éléments mobiles, les mouvements non commandés…

et les risques dus à d’autre dangers tels que l’alimentation en énergie électrique et autre qu’électrique, l’incendie, glisser, trébucher... l’entretien et les informations diverses qui doivent exister dans la notice et sur la machine

• Chaque exigence qui sera à traiter en fonction de la section de machine (si le type de danger existe) sera ensuite illustrée par au moins 1 scénario.

• Chaque scénario retenu devra non pas être l’image exhaustive de tous les points possibles, mais être une illustration générale d’un type de risque dans une configuration générale, et ainsi apporter une solution par scénario.

• La liste des points à traiter pour la caisse de tête est définie.

• La réalisation des différents scénarii avec la cotation IDAR associée a été répartie sur les différents intervenants afin que les résultats soient communiqués au groupe courant janvier.

• En fin de séance, Jean Baptiste PASCAUD (UNIDIS) remet un document émis par la CARSAT pour la CRAM. Ce document appelé « Projet de note d’opportunité pour la rédaction d’une recommandation MAP » a pour objectif d’étudier les recommandations pour éliminer les situations dangereuses liées aux risques mécaniques. Il faut noter en particulier la problématique de la « reconstruction » avec les risques qui peuvent être pris par le constructeur et l’exploitant selon la position de l’inspection du travail.

pRochaines Réunions – calendRieR 2014

2. Mardi 25 mars (VICAT à Vizille) 3. Jeudi 15 mai (Lieu à définir*) 4. Mardi 1er juillet (Lieu à définir*) 5. Mardi 9 septembre (Lieu à définir*) 6. Jeudi 13 novembre (Lieu à définir*)

cR réalisé par gilles gaubeRt - SYMOP Tél. 01 47 17 67 17 - [email protected]

Nous avons la tristesse d’apprendre le décès de 2 personnalités qui ont joué un grand rôle dans la profession

Guy ROLLES, Président Directeur Général de la société CHARLES ROUX

Jean-Olivier ROUSSAT, Directeur Général des PAPETERIES DE CLAIREFONTAINE

Guy Rollès avait commencé sa carrière comme

directeur technique dans la papeterie EVETTE et GER-MAIN en région parisienne (fabrication de papiers couchés). A la fermeture de cette usine, il avait dû procéder à la vente des machines, ce qui devint pour lui une vocation. Il fut ensuite embauché par la société BOU-HA-NICH qui était à l’époque

l’agent en France de la société GOEBEL. Il avait ensuite rejoint la société CHARLES ROUX où il avait gravit tous les échelons pendant 40 ans jusqu’à devenir président et actionnaire majoritaire. Il fut membre du comité direc-teur de l’ATIP pendant 10 ans. Il aura participé à un très grand nombre de reconstructions de machines à papier ainsi qu’à des investissements de grande ampleur.

Né en 1949, Jean-Olivier ROUS-SAT s’était installé à Saint Dié après des études de droit à Nancy et de Sciences politiques à Paris. Il avait commencé sa carrière à la CCI de Saint Dié en 1979 ou il était chargé de l’industrie et du commerce, au poste de secrétaire général puis directeur général.

Apprécié pour ses grandes qualités professionnelles, son sens du devoir et son humanisme, et ses connaissances

des langues étrangères, il était embauché en 1982 par Jean-Marie NUSSE, PDG des Papeteries de Clairefontaine.

Il fut promu en 1997, Chevalier de l’ordre national du mérite au titre du Ministère de l’Economie, des Finances et de l’Industrie. Bien que le travail et la famille soient ses priorités, Jean-Olivier ROUSSAT aimait aussi la lecture, les voyages, le golf. Il aimait surtout ses Vosges ou il avait choisi de faire carrière.

«Ayant bien apprécié les qualités de Jean-Olivier Roussat à la CCI de Saint Dié, en 1991 je lui ai proposé de venir rejoindre l’équipe des Papeteries

de Clairefontaine en tant que Directeur Général et de prendre en charge les domaines sociaux et administratifs, ainsi que ceux des achats et des finances. Elargissant son horizon, il fut en 1996 la cheville ouvrière de la réorga-nisation de notre groupe, Exacompta Clairefontaine, dont il devint Directeur Général Délégué en 2006. Avec 3000 employés, ce sont plus de 30 sociétés, investies dans la production de papiers et d’articles de papeterie, dont il a coordonné la marche. Que ce soit pour les achats de matières premières, les arbitrages juridiques, les relations humaines, les problèmes comptables ou informatiques, les investissements, les acquisitions de sociétés, Jean-Olivier Roussat a toujours étonné ses interlocuteurs par sa compétence, son aptitude à résoudre vite et bien les problèmes les plus difficiles.»

Jean-Marie Nusse

Nous adressons toutes nos condoléances à leur famille.

Im Memoriam


Calendrier 2013

# Vol. 66 - n°4 >> Novembre 2012

PRENEZ LE REFLEXE INTERNET et retrouvez l’agenda complet et régulièrement remis à jour de toutes les manifestations papetières dans le monde, sur notre site Internet www.groupenp.com, rubrique “Evénements”

25-28 marsGrenoble, FRA8th CTP/PTS Symposium on packaging design and Recycling

26-27 marsLucca, ITAMIAC Tissue

8-9 avrilUPM Chapelle Darblay, FRAJT technique de l’ATIP

8-11 avrilGenève, SWIIndex 2014

8-14 maiDusseldorf, GERInterpack

28-30 maiGrenoble, FRACTP Advanced training course in deinking and Recycling

29-30 maiVenise, ITAATICELCA : congrès annuel

3-5 juinHelsinki, FINPulpaper

26-27 juinWiesbaden, GERZellcheming : congrès annuel

16-17 octobreLucca, ITAMIAC

29-31 octobreGrenoble, FRAATIP : congrès annuel

29/31 octobreGrenoble, FRAInternational pulp bleaching conference

Calendrier 2014

PRENEZ LE REFLEXE INTERNET et retrouvez l’agenda complet et régulièrement remis à jour de toutes les manifestations papetières dans le monde, sur notre site Internet www.groupenp.com, rubrique “Evénements”


Revue Atip n°68 14

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