1. Introduction
Les conditions de fabrication dans les usines de papier sont très propices à la croissance microbienne. Des facteurs tels que l'oxygène, le pH, la température, l'humidité, la lumière du soleil et divers additifs (amidon, agents de rétention, agents de résistance à sec) ainsi que les fibres servent de nutriments aux micro-organismes.
Les problèmes causés par l'activité microbienne et le dépôt de boues comprennent les ruptures de papier, les taches ou les trous dans le papier fini, la détérioration des additifs, la moisissure sur la pâte et le papier (en particulier la pâte humide et le papier d'emballage pour savon), le colmatage des feutres et des buses, les temps d'arrêt des machines pour le nettoyage, l'efficacité de la production réduite, la corrosion des équipements et les odeurs désagréables dans le système de la machine à papier et dans les produits finis.
2. Stratégies de contrôle microbien
Le contrôle microbien dans les usines de papier implique principalement :
- Gestion des bactéries aérobies (bactéries et moisissures) sur la machine à papier
- Nettoyage pendant l'arrêt de la machine
- Traitement biocide rapide dans le système d'eau blanche
- Conservation du lisier de stock et des additifs
- Traitement biocide des formulations de revêtement
Les biocides couramment utilisés dans les systèmes d'eau blanche comprennent le brome organique et la monochloramine (MCA), tandis que les conservateurs comme isothiazolinones et le glutaraldéhyde sont fréquemment appliqués aux systèmes de pâte.
Parmi les usines nationales de papier tissu, d'emballage (carton kraft/carton blanc/testliner blanc), de culture et de papier spécialisé, le MCA est devenu un choix privilégié pour le contrôle microbien dans la partie humide en raison de son mécanisme ciblé :
NH₃ + HOCl → NH₂Cl + H₂O
L'utilisation du MCA exige des normes de qualité strictes pour l'hypochlorite de sodium brut (en particulier la soude caustique à membrane ionique) et un contrôle précis des niveaux de chlore libre et d'alcali. Le MCA a été introduit en Chine par des fournisseurs mondiaux de produits chimiques tels que Solenis, Nalco et Buckman. Aujourd'hui, Buckman est fortement implanté en Chine, et de nombreux producteurs nationaux disposent désormais de technologies de production de MCA éprouvées, rentables et fiables.
Les systèmes d'eau blanche surveillent généralement les valeurs de chlore total et de potentiel d'oxydoréduction (ORP) pour évaluer l'efficacité de la désinfection, ainsi que des tests périodiques de culture microbienne.
3. Conception d'un programme de contrôle microbien
Les étapes clés de la conception d’un programme efficace de contrôle des boues et des microbes comprennent :
Étape 1: Problème d'identification
Déterminez si l'usine rencontre des problèmes tels que des dépôts de boues ou des défauts de papier. Déterminez s'il existe des objectifs spécifiques, tels que la réduction des coûts ou le respect des limites de spores de qualité alimentaire.
Étape 2 : Enquête sur le système
Effectuer une évaluation complète du système :
- Organigrammes et cartes de processus
- Volumes des réservoirs de stockage
- Capacités du système en boucle courte
- Emplacements et sources d'eau de douche
- Toutes les pièces de la machine à papier
- Fibres, eau et sources chimiques
- Points de dosage et débits
- valeurs de pH et de température
- Types de produits chimiques et viscosité, etc.
Étape 3 : Cartographie microbienne
Utiliser la culture microbienne et la microscopie pour identifier les points chauds de contamination et les régions de formation de boue.
Étape 4 : Échantillonnage et analyse du slime
Concentrez-vous sur des zones telles que la partie humide, la récupération des eaux blanches, les écrans sous pression, les douches et les filtres à eau. Prélevez et étiquetez clairement les échantillons de boue, puis examinez-les au microscope pour déterminer s'ils sont composés de bactéries unicellulaires, de bactéries filamenteuses, de champignons, d'algues, de matières premières, de charges, etc.
4. Sélection des biocides et tests de compatibilité
Sélection des biocides
Envisagez des restrictions basées sur :
- Exigences en matière de sécurité alimentaire
- L'approbation réglementaire
- Compatibilité pH et température
- Cibles bactériennes vs. fongiques
Réaliser des tests comparatifs d'efficacité biocide à partir d'échantillons réels de stock ou d'eau blanche à différentes concentrations et durées d'exposition. Comparer l'efficacité biocide à celle d'échantillons blancs pour évaluer les performances du produit.
Test de compatibilité
Évaluer l’impact des produits choisis sur :
- Décalage de couleur (valeurs L, a, b)
- pH, viscosité et conductivité
- Formulations de revêtement via des tests d'étirage
5. Dosage et points de contrôle
Après avoir sélectionné le biocide, calculez le dosage requis à l'aide des courbes concentration-réponse, en tenant compte :
- Concentration minimale inhibitrice (CMI)
- Heure du contact
- Limites budgétaires
Choisissez les points d'application optimaux en fonction des zones de contamination, notamment :
- Système en panne
- Eaux vives en boucle courte
- Systèmes d'amidon
- Pigments de revêtement (kaolin, PCC)
- Circuits d'eau chaude et clarifiée
6. Surveillance continue et nettoyage d'arrêt
Les programmes de contrôle des biocides doivent être régulièrement surveillés et ajustés pour s'adapter aux changements du système. Le nettoyage à l'arrêt (acide ou alcalin) est un complément essentiel au contrôle microbien et constitue déjà une pratique éprouvée dans de nombreuses usines.
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