Rouleaux en caoutchouc dans l'industrie papetière : applications, utilisation opérationnelle et pratiques d'entretien

Rouleaux en caoutchouc dans l'industrie papetière : applications, utilisation opérationnelle et pratiques d'entretien

Introduction

Dans l'industrie papetière moderne, la précision et la fiabilité sont primordiales. De la préparation de la pâte à papier à l'enroulement final de la bobine finie, chaque étape du processus repose sur une pression constante, une élimination efficace de l'eau et un transport fluide des feuilles. Les rouleaux en caoutchouc – composants cylindriques à âme métallique recouverte d'une couche élastomère – sont indispensables pour atteindre ces objectifs. Leur résilience, leur résistance chimique et leur capacité à exercer une pression de pincement uniforme en font des éléments essentiels. Cependant, leurs performances et leur durée de vie dépendent fortement d'une utilisation correcte et d'un entretien systématique. Cet article explore les applications des rouleaux en caoutchouc dans les machines à papier, présente un alimentateur à bande de caoutchouc longue (fourni en Chine), explique leur fonctionnement optimal et fournit un guide détaillé pour leur entretien.

Applications des rouleaux en caoutchouc dans la fabrication du papier

On trouve des rouleaux en caoutchouc dans toutes les sections des machines à papier, chacun ayant une formulation spécifique adaptée à l'environnement d'exploitation.

1. Section de formage : Dans la partie enrouleuse, les rouleaux en caoutchouc (rouleaux de support et déflecteurs) supportent la toile en formation et contribuent à son essorage. Ces rouleaux doivent présenter une bonne résistance à l’usure et une surface lisse afin d’éviter de marquer la bande humide.
2. Section de pressage : Il s’agit de l’application la plus exigeante. Les rouleaux de pressage, tels que les rouleaux à succion et les rouleaux rainurés, éliminent mécaniquement l’eau de la feuille de papier humide. Les revêtements en caoutchouc de ces rouleaux sont généralement en caoutchouc naturel ou en polyuréthane, offrant une résistance élevée à la compression et un excellent rebond. Les surfaces rainurées ou perforées permettent à l’eau de s’évaporer rapidement, augmentant ainsi la teneur en matières sèches avant la section de séchage.
3. Presse d'encollage et rouleaux de couchage : L'encollage et le couchage de surface confèrent au papier des propriétés fonctionnelles. Les rouleaux applicateurs et doseurs transfèrent l'amidon, les pigments ou d'autres produits chimiques sur la surface du papier. Les composés de caoutchouc utilisés doivent résister aux produits chimiques et à l'abrasion des barbotines de couchage, et présenter une finition fine et uniforme afin de garantir la constance du grammage du couchage.
4. Rouleaux de calandrage empilés : Pour certaines applications de calandrage souple, des rouleaux en caoutchouc frottant contre des rouleaux en acier chauffés améliorent le lissage et le brillant du papier sans en réduire excessivement l’épaisseur. Ces rouleaux doivent présenter une excellente résistance à la chaleur et une dureté stable.
5. Bobinage et rembobinage : À l’extrémité sèche, des rouleaux porteurs recouverts de caoutchouc et des rouleaux de rembobinage guident le papier fini sur les bobines. Ils doivent assurer une bonne adhérence, empêcher le télescopage et éviter les marques d’écrasement sur les bords des rouleaux.

Comment utiliser correctement les rouleaux en caoutchouc

Une utilisation correcte prolonge la durée de vie du rouleau en caoutchouc et préserve la qualité du papier. Les pratiques suivantes doivent être respectées :

• Adaptation de la dureté des rouleaux à l'application : Le choix de la dureté Shore A appropriée (par exemple, 80 à 95 pour les rouleaux de presse, 20 à 40 pour les calandres souples) est essentiel. Un rouleau trop dur peut provoquer un écrasement ou des marques ; un rouleau trop mou peut entraîner une déformation excessive et une pression inégale.
• Réglage d'une pression de pincement uniforme : La pression de pincement entre les deux rouleaux contrarotatifs doit être uniforme sur toute la largeur de la machine. Les opérateurs doivent effectuer un test d'empreinte (à l'aide de papier carbone et d'une feuille blanche) pour vérifier l'homogénéité de la charge. Ajustez le bombage ou les mécanismes de chargement si la pression semble plus forte d'un côté.
• Contrôle de la température et compatibilité chimique : Les rouleaux en caoutchouc ont des températures de fonctionnement maximales (par exemple, 80 à 100 °C pour le polyuréthane). Le dépassement de ces températures accélère le vieillissement. Veillez également à ce que les produits de nettoyage, les apprêts ou les solvants n’attaquent pas le caoutchouc. Consultez le tableau de compatibilité du fabricant des rouleaux.
• Mise en marche et arrêt en toute sécurité : Avant de démarrer une machine à papier, assurez-vous que le feutre ou le tissu est correctement tendu et que les rouleaux ne sont pas aplatis. Après un arrêt prolongé, faites tourner les rouleaux manuellement ou à faible vitesse pour les réchauffer progressivement et éviter ainsi les chocs thermiques et les fissures superficielles.
• Prévention des dommages causés par des corps étrangers : Les objets pointus (par exemple, grattoirs, fragments de fil de fer) peuvent rayer les surfaces en caoutchouc. Inspectez toujours la bande de papier pour y déceler les débris et assurez-vous que les racles dégagent correctement le passage.

Comment entretenir les rouleaux en caoutchouc

Un entretien systématique est essentiel pour maximiser la durée de vie des rouleaux, la prolongeant souvent de 12 à 36 mois de fonctionnement continu.

Maintenance quotidienne/par roulement :

• Inspection visuelle : vérifier la présence de coupures, de cloques, de fissures ou d’usure localisée. Tout défaut de surface d’une profondeur supérieure à 1 mm doit être noté pour surveillance.
Nettoyage de la surface : Des contaminants comme la poix, les résidus collants ou de revêtement s’accumulent sur la surface du rouleau, ce qui entraîne un mauvais déroulement et des vibrations. Vaporisez légèrement de l’eau claire ou un nettoyant adapté au caoutchouc tout en faisant tourner le rouleau, puis essuyez avec un feutre doux ou une brosse. N’utilisez jamais de grattoirs métalliques directement sur le caoutchouc.
• État des racles : Assurez-vous que les racles sont affûtées, correctement inclinées (généralement entre 15 et 20°), et qu’elles ne s’usent pas en endommageant le caoutchouc. Remplacez immédiatement les racles usées ou abîmées.

Maintenance hebdomadaire/mensuelle :

• Contrôle de dureté : Mesurez la dureté de la surface du caoutchouc en plusieurs points. Une augmentation de plus de 5 points Shore A indique un vieillissement ou un durcissement thermique ; une diminution suggère un ramollissement par l’huile ou des produits chimiques.
• Mesure du faux-rond et des vibrations : Utilisez un comparateur à cadran pour vérifier la concentricité. Un faux-rond total excessif (> 0,1 mm) ou des vibrations indiquent des problèmes de roulement ou un gonflement irrégulier, ce qui altère la qualité du papier.
• Lubrification des roulements : Respectez les préconisations du fabricant. Un graissage excessif peut entraîner un débordement de graisse sur le caoutchouc, provoquant son gonflement. Un graissage insuffisant peut entraîner une défaillance du roulement et, à terme, l’endommagement des rouleaux.

Maintenance à long terme :

• Rectification périodique : Après 6 à 12 mois d’utilisation, la surface du rouleau se vitrifie ou présente des traces d’usure. La rectification permet de rétablir le profil et l’état de surface corrects (généralement de 0,4 à 0,8 µm Ra) et d’éliminer les microfissures. Pour les rouleaux de presse rainurés, il convient également de rectifier les rainures.
• Stockage des rouleaux de rechange : Stockez les rouleaux en caoutchouc de rechange à l’horizontale sur des supports adaptés, dans un endroit frais, sec et sombre (15–25 °C, < 60 % d’humidité). Évitez l’exposition directe au soleil, à l’ozone des moteurs électriques et le contact avec des solvants. Enveloppez la surface en caoutchouc dans du polyéthylène opaque ou un tissu respirant. Faites pivoter le rouleau stocké de 90° tous les mois pour éviter toute déformation par compression.
· Critères de remplacement : Remplacez un rouleau en caoutchouc lorsque : (a) le caoutchouc s'est usé jusqu'à 5 à 10 % de son épaisseur d'origine, (b) des fissures profondes ou une liaison lâche au niveau du noyau métallique sont détectées, ou (c) la dureté a changé au-delà des limites admissibles, provoquant des défauts de qualité.

Conclusion

Les rouleaux en caoutchouc ne sont pas de simples composants passifs ; ce sont des outils actifs qui contrôlent l’élimination de l’eau, la répartition de la pression et la finition de la feuille de papier. Comprendre leurs applications spécifiques, de la presse à la bobineuse, est la première étape. Une utilisation correcte, incluant un réglage approprié de la pression, la compatibilité chimique et un fonctionnement propre, garantit leur bon fonctionnement. Enfin, un programme d’entretien rigoureux, comprenant un nettoyage quotidien, des contrôles de dureté, un rebroyage périodique et un stockage adéquat, peut doubler la durée de vie de ces consommables coûteux. En respectant les propriétés du caoutchouc et en appliquant un entretien systématique, les papeteries peuvent réduire les temps d’arrêt, diminuer les coûts d’exploitation et produire un papier de haute qualité de manière constante.