Papier et fibres

La qualité des fibres détermine les propriétés des matières premières et des produits finis, qu'il s'agisse de tissu ou de carton, de vêtements ou de tapis. Pendant la production et le traitement, le papier est traité, enduit puis transformé de diverses manières. Les propriétés de surface peuvent être surveillées, la rugosité analysée et la forme ainsi que la structure des fibres étudiées à l'aide de la microscopie optique et de la microscopie électronique.

La microscopie confocale à balayage laser est un outil particulièrement utile pour étudier la forme et les dimensions de fibres individuelles ainsi que leur orientation, leur empilage et leur densité. Des techniques 3D peuvent également être utilisées pour étudier la déformation et la souplesse des fibres, un paramètre important dans la fabrication du papier. Les techniques confocales révèlent en outre la topographie et la rugosité de surface du papier. Les paramètres de rugosité peuvent être déterminés quantitativement en utilisant un logiciel d'analyse d'images dédié.

Les avantages spécifiques de la microscopie confocale – l'obtention de mesures de surface 3D directes mais sans contact – sont donc employés en assurance qualité aussi bien en papeterie qu'en imprimerie. La qualité d'impression et les propriétés optiques du papier doivent être surveillées pour optimiser la production et les procédés d'impression. Les paramètres qui intéressent l'opérateur sont la topographie de la surface, la texture, la résistance à la traction et la préparation des fibres ainsi que l'épaisseur des couches d'encre et de la taille des gouttelettes d'encre. Il faut en outre surveiller la qualité de surface des équipements d'impression tels que les rouleaux texturés.

Des revêtements sont aussi souvent ajoutés au papier pour apporter des propriétés telles que le brillant. Le microscope confocal est utilisé ici pour quantifier la rugosité, surveiller la douceur et déterminer les épaisseurs des couches afin de pouvoir effectuer immédiatement les ajustements nécessaires au niveau du processus.

Le microscope électronique à balayage est utilisé ici pour examiner les dommages causés au papier par l'encre et l'écriture manuscrite, l'EDX peut être utilisé pour l'étude des compositions chimiques en sciences forensiqueset en papeterie. L'analyse par MEB est particulièrement utile lorsqu'il faut atteindre des résolutions plus petites que 10 nm et obtenir des informations topographiques, comme la mesure de la rugosité et de la forme. Identifier les contaminants, les inclusions, les textures de surface, les surfaces de rupture ainsi que la structure et la composition des coupes transversales.

Les examens microscopiques jouent également un rôle important dans l'industrie textile et dans le développement et la fabrication de matériaux composites. Les corrélations entre la structure des fibres (par exemple les défauts, la souplesse, la longueur, le diamètre) et leurs propriétés mécaniques sont étudiées et les fibres synthétiques et naturelles sont classées en fonction de leur résistance et leurs dimensions. Les fibres naturelles telles que le coton sont également étudiées pour déterminer la propreté, la structure des parois des cellules, etc.

• La forme et la structure des fibres
• La longueur et le diamètre des fibres
• La souplesse des fibres
• L'orientation des fibres
• La déformation de la fibre et la flexibilité
• La propreté et l'empilage, la structure interne
• La résistance à la traction
• L'assurance qualité
• Le contrôle de process
• La topographie de surface
• La rugosité quantitative de surface
• La douceur et la brillance
• La qualité d'impression, la qualité visuelle du papier son aptitude à l'impression
• L'épaisseur des couches d'encre et de la taille de gouttelettes d'encre
• La contrôle qualité des équipements d'impression