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Keywords:

  • paper coating;
  • permeability;
  • flow in porous media;
  • Lucas-Washburn equation;
  • numerical simulation

Abstract

The penetration of CMC solutions and coating liquids into paper sheets was investigated experimentally and modeled using a Lucas-Washburn equation (Lepoutre, 1978) adequately modified to account for the dynamic contact angle and the coating fluid rheology. A numerical simulation of the fluid penetration based on the finite element resolution of the Navier-Stokes equations was carried out as well. The numerical predictions and the predictions of the Lucas-Washburn equation were compared with the experimental data showing the limitations of the models.

La pénétration de solutions de CMC et de sauces de couchage dans des feuilles de papier a été étudiée expérimen-talement et modélisée par l'équation de Lucas-Washburn (Lepoutre, 1978) modifiée de façon à tenir compte de l'angle de contact dynamique et de la rhéologie des sauces. On a également effectué une simulation numérique de la pénétration du fluide basée sur la résolution par éléments finis des équations de Navier-Stokes. Les prédictions numériques et les prédictions de l'équation de Lucas-Washbum ont été comparées avec les données expérimentales montrant les limites des modèles.