DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention concerne un procédé permettant de récupérer et de valoriser l’amidon présent dans le papier et/ou le carton issu des filières de recyclage.

Le domaine d’utilisation de la présente invention concerne notamment l’industrie papetière, que ce soit en termes de recyclage ou de fabrication du papier et du carton.

ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE

De manière générale, le papier et le carton contiennent des fibres cellulosiques, de l’amidon et éventuellement des charges minérales et des pigments. L’amidon est un liant qui permet d’améliorer les propriétés d’imprimabilité ou de résistance mécanique ou encore la rigidité d’une feuille de papier ou de carton.

A titre d’exemple, l’introduction d’amidon natif, cationique ou amphotère avant la formation de la feuille de papier ou de carton permet d’améliorer la cohésion interne de la feuille et donc de contribuer au renforcement de la résistance mécanique, l’amidon liant les fibres cellulosiques entre elles. Ce mode de réalisation peut compenser la dégradation subie par les fibres lors des étapes de recyclage répétées.

L’amidon peut également être imprégné dans la feuille de papier ou de carton, par un procédé d’enduction, par exemple en presse encolleuse (size-press ou film press). Dans ce cas, l’amidon améliore l’imprimabilité du papier, la rigidité de la feuille et renforce la cohésion des fibres en surface. Indirectement, il peut avoir un effet sur la perméabilité de la feuille.

L’amidon entre aussi dans la composition de certaines colles utilisées pour contre-coller des papiers de cannelure et de couverture lors de la fabrication de carton ondulé.

Cependant, les procédés de recyclage du papier et du carton ne permettent pas de conserver tout cet amidon car une partie est généralement altérée lors des étapes de trituration des vieux papiers et d’épuration de la pâte. Ainsi, la fabrication de papier ou de carton à partir de fibres récupérées nécessite généralement un apport d’amidon complémentaire, notamment pour compenser la dégradation des fibres. Par conséquent, l’introduction d’une boucle de récupération de l’amidon représente un enjeu économique important dans la mesure où un papier ou carton récupéré peut comprendre 10 à 80 kg d’amidon par tonne.

De manière générale, le recyclage du carton ou du papier met en œuvre une étape de trituration au cours de laquelle les fibres cellulosiques sont mises en suspension. Lors de cette trituration, au moins une partie de l’amidon est libéré dans les eaux. Il subit alors un processus involontaire de digestion en raison de la présence dans les circuits papetiers de bactéries (aérobies ou anaérobies). L’amidon libéré est hydrolysé puis transformé en acides organiques carboxyliques avant minéralisation en hydrogène et en gaz carbonique.

Ainsi, outre la dangerosité des gaz produits, l’amidon dépolymérisé ne peut plus remplir son rôle de liant dans le papier. D’autre part, les produits de dégradation de l’amidon comme les acides carboxyliques génèrent des odeurs, de la corrosion et peuvent entraîner la dissolution de certaines matières minérales comme les charges de carbonates de calcium issus des papiers graphiques et présentes en quantité dans les papiers de récupération, engendrant à terme des problèmes de perte d’efficacité des additifs chimiques dosés dans la pâte, de productivité et d’entartrage des circuits, par exemple par libération d’ions calcium et/ou magnésium.

Afin de résoudre ce problème, de nombreux procédés ont été développés pour ralentir ou limiter la dégradation de l’amidon.

Ainsi, le document US 9,091,024 décrit un procédé permettant de limiter la dégradation de l’amidon dans la pâte à papier, par addition de biocide, de chloramine et d’un oxydant.

Le document US 8,758,562 décrit un procédé permettant de valoriser l’amidon dans la pâte à papier par addition de biocide et d’un polymère ionique.

Le document US 9,278,874 décrit un système biocide permettant d’éviter la dégradation de l’amidon de la pâte à papier. Quand bien même ces procédés utilisant des agents biocides peuvent conduire à des économies, ils ne permettent pas nécessairement d’optimiser rutilisation de l’amidon recyclé. En effet, les biocides sont destinés à détruire de manière non sélective la flore bactérienne mais ne permettent pas d’extraire l’amidon des circuits de préparation de pâte pour le réutiliser ensuite. Les procédés décrits dans les brevets cités ne font pas la distinction entre l’amidon dissous, colloïdal et l’amidon fixé sur les fibres cellulosiques. De manière générale, les méthodes chimiques de l’art antérieur mettent en œuvre des biocides qui présentent une efficacité limitée et peuvent générer des contraintes et des risques de sécurité, ou encore des risques de défaillance des installations de traitement des effluents (toxicité chronique ou déversement accidentel).

La présente invention résout ces problèmes en extrayant et en séparant l’amidon dispersé dans les circuits d’eau pour le réutiliser ensuite tout en induisant ce faisant une diminution de l’activité microbienne permettant de limiter l’utilisation de biocides. En effet, l’extraction de l’amidon permet de limiter les sources d’activité microbienne et le processus d’acidogénèse.

EXPOSE DE L’INVENTION

Selon différents modes de réalisation, la présente invention peut permettre non seulement d’extraire l’amidon présent dans du papier et/ou du carton lors de leur recyclage mais aussi de l’isoler par séparation, de le récupérer et de le réutiliser.

Ainsi, selon un premier mode de réalisation, la présente invention concerne un procédé permettant d’extraire et de récupérer de l’amidon présent dans le papier recyclé et/ou le carton recyclé sous forme :

d’amidon fixé sur les fibres cellulosiques,

d’amidon solubilisé dans l’eau, et

d’amidon en suspension colloïdale.

L’amidon peut être caractérisé en nature et en quantité selon les connaissances générales de l’homme du métier.

Par exemple, l’amidon fixé sur les fibres cellulosiques peut être mesuré par la méthode iodométrique TAPPI T419 (version OM-18). L’amidon solubilisé et dispersé dans l’eau peut être caractérisé par une méthode enzymatique basée sur la mesure spectrophotométrique du NADPH formé par la réaction de l’amyloglucosidase, de l’hexokinase, et de la glucose-6-phosphate déshydrogénase. Selon cette méthode, l’amidon solubilisé dans l’eau est mesuré par méthode enzymatique après filtration de l’eau sur membrane avec un seuil de coupure de 0,22 pm. Selon cette méthode, l’amidon colloïdal dispersé dans l’eau peut être mesuré par une méthode enzymatique en retranchant à la concentration d’une eau centrifugé à 3000 g, celle d’une eau filtrée sur membrane avec un seuil de coupure de 0,22 pm.

De manière générale, l’amidon colloïdal désigne également l’amidon particulaire et l’amidon sous forme floculée.

Dans la description de l’invention, les « fibres » ou « fibres cellulosiques » issues du papier et/ou du carton incluent les fibres cellulosiques ainsi que d’éventuels additifs fixés sur ces fibres, par exemple de l’amidon. De manière générale, les « fines » ou « fines cellulosiques » se distinguent des fibres par leur taille. Typiquement, les fines présentent un diamètre inférieur à 1 micromètre alors que les fibres présentent un diamètre supérieur à 1 micromètre, généralement compris entre 10 et 50 micromètres.

Les charges correspondent aux charges présentes dans le papier et/ou le carton. Il s’agit généralement de charges minérales, par exemple des pigments, du carbonate de calcium, du kaolin...

Récupération de l’amidon

La présente invention concerne un procédé de récupération d’amidon présent dans du papier et/ou du carton de récupération, comprenant les étapes suivantes :

[a] préparation d’une suspension aqueuse A de fibres cellulosiques, de fines cellulosiques et de charges à partir de papier et/ou de carton de récupération,

[b] traitement, par séparation, d’au moins une partie de la suspension aqueuse A et formation de deux fractions B et C :

* une fraction B contenant de l’eau, des fibres cellulosiques, des fines cellulosiques et des charges et éventuellement de l’amidon fixé sur les fibres cellulosiques,

* une fraction C contenant de l’eau, de l’amidon dissous et/ou de l’amidon sous forme colloïdale, des fines cellulosiques et des charges,

[c] séparation de la fraction C, en deux fractions D et E : * une fraction D contenant notamment de l’eau et de l’amidon dissous,

* une fraction E contenant notamment de l’eau et de l’amidon sous forme colloïdale, des fines cellulosiques et des charges,

[d] utilisation de la fraction D :

[dl] pour préparer la suspension aqueuse A de l’étape [a], et/ou

[d2] pour diluer la suspension aqueuse A en fin de l’étape [a],

[d3] pour diluer la fraction B issue de l’étape [b] et/ou

[d4] pour être traitée par une station d’épuration, par exemple pour y produire du biogaz.

Selon ce procédé, l’étape [a] permet d’enrichir la phase aqueuse en amidon libéré sous forme soluble et colloïdale. Les étapes [b] à [d] permettent de déconcentrer l’amidon des circuits du procédé à l’aide d’une boucle d’extraction, et de réduire ainsi l’activité microbienne et ses conséquences sur la productivité.

Ce procédé comprend également une étape [e] relative à l’utilisation de la fraction E : [el] pour être traitée par des installations de fermentation, par exemple pour y produire du biogaz ou des molécules organiques biosourcées, et/ou

[e2] pour être valorisée thermiquement par combustion avantageusement après déshydratation et, éventuellement, mélange avec des DIB (déchets industriels banals) ou de la biomasse, et/ou

[e3] pour être mise en compostage avec des matières organiques, et/ou

[e4] pour être réintroduite dans de la pâte à papier en tête de machine à papier, dans la caisse de tête, par exemple après un éventuel traitement, et/ou

[e5] pour être déposée ou enduite sur une feuille de papier ou de carton, par exemple par size press.

La présente invention concerne en outre l’utilisation de la fraction B pour fabriquer du carton ou du papier, avantageusement du papier pour ondulé ou du carton.

Etape [al

La suspension aqueuse A de fibres cellulosiques, fines et charges est préparée à partir de papiers et/ou de cartons récupérés c’est-à-dire à partir de papier-carton issus des filières de récupération et de tri. Selon un mode de réalisation particulier, elle peut également comprendre des fibres vierges, ces fibres vierges étant directement issues de la fabrication de pâte à papier à partir de bois ou de plante ligneuse. De manière générale, la suspension aqueuse A comprend de l’eau et les constituants du papier et/ou du carton, par exemple des matériaux insolubles, principalement des fibres cellulosiques, éventuellement des fines cellulosiques et/ou des charges (par exemple des charges minérales). La suspension aqueuse A comprend également de l’amidon qui peut être fixé ou non (amidon hydrosoluble, amidon colloïdal et amidon particulaire) sur les fibres et/ou les fines cellulosiques.

La suspension aqueuse A peut notamment être obtenue par trituration de papier et/ou de carton, par exemple dans un pulpeur.

A partir de papier et/ou de carton, généralement sous la forme de balles compactes ou en vrac, la trituration permet de remettre les fibres cellulosiques en suspension dans l’eau. Les fines et charges peuvent être initialement présentes dans le papier et/ou le carton.

De manière avantageuse, la suspension aqueuse A est préparée à partir d’un rapport massique eau / carton et/ou papier compris entre 2 et 100, plus avantageusement entre 10 et 40.

La trituration permet de désintégrer le papier et/ou le carton récupéré pour produire une suspension comprenant les fibres cellulosiques, les fines cellulosiques, les charges, les matières organiques particulaires et colloïdales telles que l’amidon, des sels et diverses matières organiques dissoutes. La pâte résultante comprend majoritairement ces éléments et de l’eau.

La préparation de la suspension aqueuse A est généralement réalisée dans un pulpeur, avec un temps de séjour dans le pulpeur avantageusement compris entre 2 et 120 minutes, plus avantageusement entre 2 et 60 minutes, et encore plus avantageusement entre 10 et 20 minutes.

Un pulpeur correspond à une cuve cylindrique dans laquelle un rotor permet de désintégrer le papier et/ou le carton en présence d’eau. Il peut aussi avoir la forme d’un tambour rotatif avec ou sans organe de délamination à l’intérieur. D’une façon générale, tout organe permettant la mise en suspension par mélange de papier et/ou carton avec de l’eau et appliquant certains effets mécaniques de déchiquetage et/ou de friction pourra être utilisé. Selon la présente invention, les conditions de trituration (temps de séjour, énergie mécanique) ont comme conséquence d’optimiser le défibrage tout en limitant l’hydrolyse microbienne de l’amidon et en favorisant l’extraction de l’amidon colloïdal. Ce principe est contraire aux recommandations de certains procédés de l’art antérieur qui favorisent des temps de séjour plus importants pour favoriser le défibrage et l’hydratation des fibres, sans tenir compte de l’état de l’amidon libéré.

Quelle que soit la technique mise en œuvre, la préparation de la suspension aqueuse A est avantageusement réalisée à une température comprise entre 20 et 70 °C, plus avantageusement entre 40 et 50 °C.

L’étape [a] peut inclure l’addition d’au moins un additif lors de la préparation de la suspension aqueuse A, avantageusement dans un pulpeur. Il peut s’agir d’additifs permettant d’augmenter la quantité d’amidon solubilisé dans l’eau ou d’amidon colloïdal. Ces additifs peuvent également permettre de libérer l’amidon fixé sur les fibres cellulosiques. En résumé, ces additifs peuvent modifier la quantité d’amidon libéré dans l’eau, que ce soit de l’amidon colloïdal ou de l’amidon solubilisé dans l’eau, notamment en influençant la fixation de l’amidon sur les fibres cellulosiques et/ou la taille des particules d’amidon colloïdal. Cependant, dans le procédé selon l’invention, la libération de la totalité de l’amidon fixé sur les fibres n’est pas recherchée, de manière à optimiser son recyclage dans un nouveau cycle de fabrication du papier ou du carton.

Ces additifs peuvent notamment être choisis dans le groupe comprenant les enzymes, par exemple de type amylase.

L’homme du métier saura ajuster la quantité d’additifs en fonction de leur nature.

Une fois formée, c’est-à-dire immédiatement à l’issue de l’étape [a] et avant une éventuelle dilution, la suspension aqueuse A comprend avantageusement entre 1 et 30 % de matières insolubles (fibres, fines et charges), plus avantageusement entre 2 et 5 %, en poids par rapport au poids de la suspension aqueuse A.

A l’issue de l’étape [a], la suspension aqueuse A peut comprendre entre 0,1 et 10 g/L d’amidon, par exemple entre 0,5 et 5 g/L ou entre 1 et 2 g/L.

Comme déjà indiqué, l’amidon peut être fixé sur la matière cellulosique, ou libéré dans d’eau sous forme soluble ou colloïdale. Il s’agit de l’amidon initialement présent dans le papier et/ou le carton recyclé. Il peut également s’agir de l’amidon présent dans l’eau utilisée pour produire la suspension aqueuse A, notamment lorsque la fraction D est utilisée pour préparer la suspension aqueuse A selon l’étape [dl]

A titre d’exemple, la suspension aqueuse A peut contenir 1 à 2 g/L d’amidon soluble et/ou colloïdal lorsqu’elle comprend 2 à 5 % en poids, avantageusement 3 à 5 % en poids, de fibres cellulosiques, fines et charges.

Le pH de la suspension aqueuse A est avantageusement compris entre 6,0 et 8,5, plus avantageusement entre 6,8 et 7,5. Typiquement, il s’agit du pH pendant et à l’issue de l’étape [a].

De manière avantageuse, le procédé selon l’invention comprend des étapes de dilution et/ou de pré-épuration de la suspension aqueuse A. Cette dilution est réalisée préalablement à l’étape [b], c’est-à-dire entre les étapes [a] et [b] du procédé. Elle peut correspondre à l’étape [d2] La pré-épuration de la suspension aqueuse A peut être réalisée à l’aide des techniques papetières conventionnelles destinées à éliminer les contaminants grossiers non cellulosiques (agrafes, plastiques, bois...). Après dilution et/ou épuration, la suspension aqueuse A comprend avantageusement 1 à 5% de matière cellulosique (fibres, fines et charges), plus avantageusement 1 à 4%, et encore plus avantageusement 2 à 3%, en poids par rapport au poids de la suspension aqueuse A. Cette concentration permet d’optimiser l’étape ultérieure [b] d’extraction.

De manière avantageuse, outre l’éventuelle dilution et/ou pré-épuration de la suspension A, le procédé selon l’invention ne comprend pas d’étape intermédiaire ni de stockage entre les étapes [a] et [b]. L’étape [b] est ainsi avantageusement réalisée immédiatement après l’étape [a], avantageusement en continu.

Eventuellement, la suspension aqueuse A peut transiter via un dispositif permettant de gérer les flux avant de réaliser l’étape [b]. Il ne s’agit pas de cuves de stockage (de l’ordre de centaines de mètres cubes) mais d’une cuve de gestion des flux dont le volume n’excède pas une centaine de mètres cubes. Etaye fbj

L’étape [b] est avantageusement réalisée par une technique permettant de séparer la suspension aqueuse A en deux fractions :

* une fraction B contenant majoritairement de l’eau, des fibres cellulosiques, des fines cellulosiques et des charges,

* une fraction C contenant majoritairement de l’eau, de l’amidon sous formes dissoute et/ou colloïdale, des fines cellulosiques et des charges.

L’étape [b] consiste à traiter au moins une partie de la suspension aqueuse A. En général, 1 à 100%, en volume, de la suspension aqueuse A peut être traitée selon l’étape [b], avantageusement, 50 àl00%, plus avantageusement 80 à 100%.

L’étape [b] est avantageusement réalisée pour séparer les fibres cellulosiques de l’amidon soluble et colloïdal.

L’équipement de séparation correspond d’une façon générale à tout dispositif permettant une séparation liquide/solide. Elle est préférentiellement réalisée par une technique, ou une combinaison de techniques, choisie parmi :

des procèdes de pressage par vis (presse à vis), et/ou

des procèdes d’extraction par vis (épaississeur à vis), et/ou

des procédés de lavage (laveur), et/ou

des procédés d’épaississement de type filtration à disques (filtres à disques), et/ou des procédés d’épaississement sur toile simple ou sur toile double, et/ou des procédés d’épaississement sur table plate ou à tambour (tambour épaississeur), et/ou

des procédés de centrifugation.

L’étape [b] peut également être mise en œuvre par toute autre technique permettant de séparer la suspension aqueuse A pour former les fractions B et C.

Certaines technologies sont de type transfert piston du liquide, d’autres ont un effet de re-mélange.

Selon la technologie de séparation choisie, l’homme du métier pourra éventuellement adapter la concentration d’entrée de la suspension aqueuse A, par exemple entre 5 et 50 g/L de matières insolubles ou, par exemple, entre 20 et 50 g/L. La concentration de sortie de la fraction B peut être comprise entre 50 à 450 g/L ou, par exemple, entre 120 et 450g/L.

Différentes technologies citées ci-dessus pourront être associées pour obtenir la séparation désirée. Dans l’art antérieur, ces techniques sont généralement utilisées pour épaissir les suspensions aqueuses de fibres.

Outre les fibres, et éventuellement l’amidon fixé sur les fibres, la fraction B peut également contenir des fines et des charges, par exemple des charges minérales telles que des pigments, du carbonate de calcium, du kaolin... Ces charges proviennent du carton et/ou du papier utilisé pour former la suspension aqueuse A de fibres cellulosiques.

De manière avantageuse, la fraction B comprend 50 à 90 % en poids d’eau, plus avantageusement 70 à 85%, en poids par rapport au poids de la fraction B.

De manière avantageuse, la fraction B comprend 10 à 50 % en poids de matières insolubles (fibres, fines et charges...), plus avantageusement 15 à 30 %, en poids par rapport au poids de la fraction B.

Outre la fraction B, l’étape [b] permet également de former la fraction C. L’étape [b] permet de séparer d’un côté les gros insolubles (majoritairement des fibres) et de l’autre les solubles et/ou petits insolubles (colloïdaux...) dans l’eau et/ou une partie des matières insolubles de petite taille.

Par gros insolubles, on désigne des entités dont la taille est avantageusement supérieure à 100 microns (1 micron = 1 micromètre), plus avantageusement supérieure à 200 microns, et encore plus avantageusement entre 100 et 2000 microns. Par insolubles de petite taille, on désigne des particules dont la taille est avantageusement inférieure à 100 microns, plus avantageusement inférieure à 50 microns, et encore plus avantageusement entre 0,1 et 10 microns. L’amidon colloïdal rentre dans la définition des petits insolubles étant donné qu’il présente une taille avantageusement comprise entre 0,1 et 10 mhi.

De manière générale, dans la description de l’invention, la taille désigne la dimension la plus importante d’une particule, par exemple le diamètre d’un objet sphérique ou la longueur d’objets allongés. La fraction C comprend de l’eau et des composés solubles dans l’eau ou colloïdaux, par exemple de l’amidon solubilisé dans l’eau. Elle peut également comprendre des insolubles de petite taille (taille avantageusement inférieure à 100 microns), par exemple de l’amidon colloïdal, et/ou des charges et/ou des fines cellulosiques.

L’étape [b] de traitement, par séparation, de la suspension aqueuse A en deux fractions est avantageusement réalisée sans concentration préalable. Ainsi, la fraction B représente avantageusement entre 5 et 30% en volume de la suspension aqueuse A, plus avantageusement entre 10 et 20 %, par exemple de l’ordre de 15 %. En outre, la fraction C représente avantageusement entre 70 et 95 % en volume de la suspension aqueuse A, plus avantageusement entre 80 et 90 %, par exemple de l’ordre de 85 %.

L’étape [b] est avantageusement réalisée à une température comprise entre 20 et 70 °C, plus avantageusement entre 40 et 50 °C.

Préalablement à l’étape [c], la fraction C peut subir une filtration sur tamis ou une décantation centrifuge. La filtration sur tamis ou la décantation centrifuge permet de diminuer le taux d’éléments fins (fines et charges) dans la fraction C. Les fines et charges séparées par voie de filtration sur tamis ou décantation centrifuge, peuvent être réintroduites dans la fraction B et/ou utilisées autrement, par exemple en combinaison avec des MEC (micro fibrilles de cellulose) dans la fabrication du papier.

De manière avantageuse, outre l’éventuelle filtration sur tamis ou la décantation centrifuge de la fraction C, le procédé selon l’invention ne comprend pas d’étape intermédiaire entre les étapes [b] et [c]. L’étape [c] est ainsi avantageusement réalisée immédiatement après l’étape [b], avantageusement en continu.

Etape [cl

L’étape [c] est avantageusement réalisée par une technique de séparation, ou une combinaison de techniques, choisie dans le groupe comprenant la microfiltration, l’ultrafiltration, la microflottation, la flottation, la centrifugation et l’ultracentrifugation.

L’étape [c] peut également être mise en œuvre par toute autre technique permettant de séparer la fraction C pour former les fractions D et E.

De manière avantageuse, l’étape [c] est réalisée par microfiltration ou par micro flottation.

Cette étape permet d’extraire de manière sélective dans la fraction C, l’amidon colloïdal accompagné d’une partie des fines et des charges.

Il résulte de l’étape [c]

une fraction D à base d’eau, d’amidon solubilisé, et

une fraction E, à base d’amidon colloïdal, de fines et de charges.

La fraction D comprend majoritairement de l’eau et de l’amidon solubilisé. Elle peut également comprendre de l’amidon colloïdal et/ou des fines et/ou des charges mais en quantités nettement inférieures par rapport à la fraction E.

La quantité d’amidon sous forme soluble dans la fraction D dépend notamment de la composition du papier et/ou du carton recyclé, des conditions de préparation de la suspension A (pulpage), de la quantité d’amidon colloïdal et de la quantité d’amidon fixé sur les fibres cellulosiques de la fraction B.

La fraction E comprend majoritairement de l’eau et de l’amidon colloïdal, des charges et/ou des fines cellulosiques. De manière générale, elle comprend 90 à 99,9 % en poids d’eau, plus avantageusement entre 97 et 98 % par rapport au poids de la fraction E. Elle comprend avantageusement entre 5 et 200 g/L de matière sèche (amidon colloïdal et/ou charges et/ou fines cellulosique), ou plus avantageusement entre 50 et 100 g/L, alors que, à l’issue de l’étape [a], la suspension aqueuse A comprend avantageusement 0,1 à 10 g/L d’amidon total, plus avantageusement 1 à 2 g/L. Dans les 5 à 200 g/L de matière sèche de la fraction E, l’amidon colloïdal représente avantageusement 5 à 100 g/L, plus avantageusement 20 à 100 g/L.

L’étape [c] est avantageusement réalisée à une température comprise entre 20 et 70 °C, plus avantageusement entre 40 et 50 °C.

L’étape [c] peut nécessiter l’ajout d’agents coagulants/floculants, notamment lorsqu’elle est réalisée par micro flottation. Il peut s’agir d’additifs conventionnels, par exemple des sels d’aluminium ou des flocculants organiques.

De manière avantageuse, l’étape [c] ne comprend pas d’étape de dilution. De manière avantageuse, le procédé selon l’invention ne comprend pas d’étape intermédiaire entre les étapes [c] et [d] L’étape [d] est ainsi avantageusement réalisée immédiatement après l’étape [c], sans étape de dilution ou de concentration.

Etape fdl

L’étape [d] consiste à utiliser la fraction D :

[d 1 ] pour préparer la suspension aqueuse A de l’étape [a], et/ou

[d2]pour diluer la suspension aqueuse A en fin de l’étape [a], et/ou

[d3]pour diluer la fraction B issue de l’étape [b] et/ou

[d4] pour être traitée par une station d’épuration, par exemple pour y produire du biogaz.

La fraction D comprend majoritairement de l’eau et de l’amidon solubilisé. Cependant, elle peut également comprendre des composés organiques et des sels solubles dans l’eau, par exemple des produits de décomposition de l’amidon comme des acides carboxyliques.

De manière générale, la fraction D est appauvrie en amidon par rapport à la suspension aqueuse A. A titre d’exemple, elle peut contenir moins de 0,5 g/L d’amidon lorsque la suspension aqueuse A en contient jusqu’à 10 g/L.

Etape [el

La fraction E comprend généralement de l’eau et des insolubles, notamment de l’amidon colloïdal, des fines et des charges. Comme la fraction E comprend de l’eau, elle peut également comprendre de l’amidon solubilisé dans l’eau mais aussi des sels, des résidus de polymères initialement présents dans le papier ou le carton, et de coagulants et flocculants éventuellement ajoutés lors de l’étape [c].

De manière avantageuse, la fraction E comprend 5 à 100 g/L d’amidon colloïdal, plus avantageusement 20 à 100 g/L.

Selon un mode de réalisation particulier, la fraction E peut être utilisée pour être :

[el] pour être traitée par des installations de fermentation, par exemple pour y produire du biogaz ou des molécules organiques biosourcées, et/ou

[e2] pour être valorisée thermiquement par combustion, avantageusement après déshydratation et, éventuellement mélange avec des DIB ou de la biomasse, et/ou [e3] pour être mise en compostage avec des matières organiques, et/ou [e4] pour être réintroduite dans la pâte en tête de machine à papier, dans la caisse de tête, par exemple après un éventuel traitement, et/ou

[e5] pour être déposée ou enduite sur une feuille de papier ou de carton, par exemple par size press.

Les étapes [e4] et [e5] peuvent être éventuellement réalisées en présence de MFC.

Préparation de papier ou de carton

La présente invention concerne également un procédé de préparation d’une feuille de papier ou de carton comprenant les étapes suivantes :

[aa] préparation d’une suspension aqueuse de fibres cellulosiques, fines et charges à partir d’une partie de la suspension A décrite ci-dessus et d’une partie de la fraction B et/ou d’une partie de la fraction E décrites ci-dessus,

[bb] préparation d’une feuille de papier ou de carton à partir de cette suspension aqueuse de fibres cellulosiques, fines et charges,

[ce] avantageusement, enduction de la feuille de papier ou de carton avec une composition comprenant la fraction E décrite ci-dessus et avantageusement un empois d’amidon.

De manière avantageuse, il s’agit de la fabrication de papier pour ondulé ou de carton.

Ce procédé est avantageusement réalisé sur une machine conventionnelle comprenant notamment une caisse de tête, une zone de formation de la feuille, une section de presses, une pré-sécherie, une size-press ou film press, et une post-sécherie

Un mode de réalisation particulier de ce procédé de préparation de papier ou de carton intégrant la récupération de l’amidon selon l’invention est illustré par la figure 1.

Etape faal

Dans un procédé standard de fabrication du papier ou du carton, la préparation de la suspension de fibres cellulosiques, fines et charges est réalisée en mélangeant une suspension fibreuse issue de la fraction A (suspension aqueuse A) et des eaux d’égouttage, avantageusement après épuration, classage et éventuellement raffinage de la fraction A. Les eaux d’égouttage correspondent aux eaux récupérées lors de la formation d’une feuille de papier ou de carton par filtration sur toile. A titre d’exemple, ces eaux peuvent être récupérées au niveau de la zone de formation et/ou au niveau de la section des presses.

Selon l’invention, la suspension aqueuse de fibres cellulosiques est préparée à partir de la fraction B. Elle peut également être préparée en mélangeant une suspension fibreuse issue à partir d’un mélange des fractions A et B et d’eaux d’égouttage, avantageusement après épuration, classage et raffinage de ce mélange de fractions.

La suspension aqueuse comprenant la fraction A et/ou la fraction B peut également contenir tout ou une partie de la fraction E complétée par un système de rétention chimique. Il s’agit alors de la mise en œuvre de l’étape [e4].

Etape fbb 1

L’étape [bb] est une étape conventionnelle de préparation d’une feuille de papier ou de carton.

Etape fcc 1

Une fois formée et séchée, la feuille de papier ou de carton peut être traitée, par exemple par enduction d’une composition comprenant tout ou une partie de la fraction E. Il s’agit alors de la mise en œuvre de l’étape [e5].

L’étape [ce] peut notamment être réalisée à partir d’une composition comprenant tout ou une partie de la fraction E concentrée, c’est-à-dire la fraction E dont une partie de l’eau a été éliminée.

La présente invention concerne également le papier ou le carton obtenu à partir du procédé décrit ci-dessus, avantageusement le papier pour ondulé ou le carton.

L’invention et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de la figure suivante donnée afin d’illustrer l’invention et non de manière limitative.

DESCRIPTION DES FIGURES

La figure 1 illustre les étapes du procédé de récupération de l’amidon et de préparation du papier ou du carton selon un mode de réalisation particulier de l’invention. Cette figure illustre également l’utilisation des fractions B, C, D et E, notamment par mise en œuvre des étapes [a] à [d] (dl à d4) et l’étape [e] (el à e5).

Les principales étapes de la fabrication du papier ou du carton mettant en œuvre une machine à papier (MAP) comprenant un poste d’enduction (size-press) sont également illustrées par la figure 1. Néanmoins, la récupération de l’amidon selon l’invention n’est pas nécessairement liée à un procédé global incluant la fabrication du papier ou du carton et, également, à l’étape [d4] et/ou [el]. L’unité STEP de la figure 1 peut notamment correspondre à une station d’épuration ou à une installation de fermentation.