Palmes d’Or de l’Innovation ATIP 2018
1. Généralités
La société finlandaise ACA Systems, partenaire de FANEL Solutions, a mis au point un nouvel analyseur de la viscosité des sauces de couchage en dynamique ACA AX100.
Dérivé du légendaire ACAV utilisé par tous les fabricants de sauces de couchage pour leur mise au point, l’AX100 innove en permettant désormais aux producteurs de papiers couchés eux-mêmes de prédire le comportement des sauces (qui sont des matériaux rhéologiquement complexes) sur leurs machines.
L’ACAV AX 100 mesure la viscosité à des taux de cisaillement pouvant aller jusqu’à 1.000.000 1/s. Ceci permet d’appréhender le comportement de la dépose et d’identifier les problèmes potentiels pouvant affecter la runnabilité de la coucheuse, même à haute vitesse.
Le premier appareil a été installé à proximité d’une machine à carton couché de haute qualité chez MetsäGroup en Finlande dans le but d’« Améliorer la qualité et l’efficacité du couchage par des mesures routinières de la rhéologie des sauces avant application ».
2. Objectifs
Les problèmes rencontrés dans la fabrication des papiers couchés sont typiquement : une mauvaise runnabilité, les casses et les défauts de couchage. Il est souvent difficile d’en rechercher les causes fondamentales car elles peuvent provenir du support, de problèmes mécaniques ou de la rhéologie médiocre de la sauce. La recherche des causes prend beaucoup de temps et continue à engendrer des pertes tant que les origines des problèmes ne sont pas identifiées.
L’AX-100 a été développé pour les fabricants de papier eux-mêmes dès qu’il s’agit d’appliquer des sauces par divers dispositifs. L’exploitant devient capable de définir en moins d’une minute si les problèmes de couchage sont liés à la rhéologie de la sauce. La mesure est rapide et facile à mettre en oeuvre. Elle permet de déterminer immédiatement si la source des problèmes est d’origine rhéologique ou s’il faut investiguer du côté du papier support ou de la mécanique. Le gain de temps réalisé est ainsi converti en économies substantielles.
L’ACA AX-100 est un viscosimètre capillaire mesurant la viscosité de l’échantillon simultanément dans les plages de taux de cisaillement faible, moyen et élevé. Pour la mesure de rhéologie, il est extrêmement important de mesurer la viscosité en fonction du taux de cisaillement. Les faibles taux de cisaillement sont représentatifs des effets lors du pompage et du mélange et la zone à taux de cisaillement élevé (jusqu’à 1 000 000 1/s) présente une très forte corrélation avec la runnabilité de la coucheuse. Les données de viscosité peuvent être utilisées pour le contrôle des matières entrant dans la composition de la sauce de couchage, l’optimisation de la runnabilité et le développement des sauces.
3. Description de l’appareil
Le viscosimètre à cisaillement élevé ACA AX-100 utilise un principe mécanique entraîné par piston pour fournir une analyse complète et précise sur une large échelle de taux de cisaillement.
L’équipement est géré par un logiciel piloté par un contrôleur Beckhoff qui contrôle le mouvement des cylindres, collecte les résultats, effectue les calculs requis et affiche les résultats.
Le système comprend :
– L’unité de test AX
– La source d’alimentation 24VDC CE
– Le logiciel installé
– Le cylindre de lavage
– Le cylindre de mesure
– Le capillaire avec support et joints
L’ACA AX-100 est conçu pour mesurer uniquement les mélanges non explosifs à base d’eau. Il utilise une pression élevée de 100 bars maximum.
La pression est générée grâce à un vérin à commande pneumatique.
Le piston pousse l’échantillon de sauce à l’intérieur du cylindre de mesure et provoque un écoulement au travers de l’orifice du capillaire.
Les valeurs de pression et de débit sont déterminées et le logiciel AX-100 ® © affiche les résultats de viscosité, de taux de cisaillement, etc… sur l’écran du PC tactile.
Les résultats peuvent être enregistrés dans un dossier partagé via une connexion Ethernet ou dans une clé USB.
Tous les mouvements sont pneumatiques.
La mise en œuvre de l’appareil nécessite une alimentation électrique et de l’air à 7 bars de pression minimum.
Ses dimensions sont : 458 mm x 304 mm x 1176 mm pour un poids inférieur à 60 kgs.
4. Caractère innovant de l’AX100
L’innovation se résume en trois critères importants qui font d’elle une solution unique sur le marché:
– Sa gamme de mesure couvrant une très vaste échelle de taux de cisaillement
– Sa taille réduite par rapport à l’existant et pour une telle gamme de mesures
– La mise en oeuvre d’un tel équipement non plus exclusivement réservé aux fabricants de sauces de couchage mais à leurs clients, les producteurs de papiers couchés.
Pour tout renseignement, vous pouvez contacter Yves Chavant ou Christian Wurtz de FANEL Solutions en utilisant l’adresse e-mail suivante :
info@fanelsolutions.fr
