Pâte à papier

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La pâte à papier est la matière première de la fabrication du papier. La préparation de la pâte consiste à isoler les fibres cellulosiques contenues dans le bois tout en conservant le mieux possible leurs propriétés mécaniques, optiques et morphologiques et en cherchant à éliminer la lignine l'autre composé principal du bois. Pour cela, il existe deux grands procédés : La voie mécanique: les rondins sont râpés par une meule ou les copeaux passent à travers de
Pâte à papier

La pâte à papier est la matière première de la fabrication du papier. La préparation de la pâte consiste à isoler les fibres cellulosiques contenues dans le bois tout en conservant le mieux possible leurs propriétés mécaniques, optiques et morphologiques et en cherchant à éliminer la lignine l'autre composé principal du bois. Pour cela, il existe deux grands procédés : La voie mécanique: les rondins sont râpés par une meule ou les copeaux passent à travers des disques défibreurs. La voie chimique: cuisson du bois et ajout de produits chimiques pour dissoudre la lignine et récupérer les fibres de cellulose. Il existe plusieurs procédés hybrides, combinant de façon variable la pureté de la pâte chimique et le bon rendement de la pâte mécanique. Du papier peut être fait à partir de chiffons de coton, ou de n'importe quel matériaux végétal fibreux riche en cellulose (bambou, herbacées, paille de blé..). Le fameux papier-bible, fin, souple et durable, est fabriqué à partir de fibres de chanvre.

Pâte mécanique

La pâte mécanique a un rendement de 90 à 96 %. Ce bon résultat est dû à l'absence de manipulation chimique sur la matière. Les composés organiques du bois, la cellulose, les hémicelluloses et la lignine, sont préservés. Néanmoins, certains produits, en bonne partie des matières extractibles (résines, tannins, colorants, cires, alcaloïdes, etc.), possèdent un point d'ébullition réduit et s'évaporent. En effet, que ce soit par l'utilisation d'un défibreur (meule) ou d'un raffineur (disques), les températures dépassent aisément les 100 degrés Celsius à cause du frottement. Ce type de pâte est généralement utilisé directement sur le site, le séchage dégradant les fibres. Selon l'usage, la pâte peut être blanchie par éclaircissement en modifiant chimiquement les groupement chromophores de la lignine. Elle est utilisée dans le papier journal, l'édition, à moindre mesure dans les papiers à usage graphique, les cartons et papiers à usage sanitaire.

Caractéristiques

- Résistances physiques moyennes
- Rendement élevé
- Bonne opacité
- bouffant (faible densité)
- Bonne imprimabilité
- Mauvais vieillissement (tendance au jaunissement, à l'acidification et à la fragilisation)

Pâte chimique

La pâte chimique est obtenue par deux procédés : au bisulfite (acide) et au sulfate (alcalin), on parle alors de papier kraft. Le traitement chimique de la matière première permet de fabriquer une pâte à papier proche des qualités de la pâte de pur chiffon. Pour ce faire, il faut éliminer au maximum les composants indésirables du bois : la lignine, les gommes, les résines pour ne conserver que la fibre de cellulose. La préparation de la pâte se fait dans de grands lessiveurs, à température élevée 100 à 175°. Le bois est cuit sous pression en présence de composés chimiques de 2 h à 5 h. Les fibres en sortent souples et individualisées. Les produits actifs sont déversés dans des lessiveurs et dissolvent les éléments indésirables lors de la cuisson. Il ne reste plus qu'à les laver, rincer, épurer et, éventuellement, blanchir. Plusieurs procédés sont utilisés pour la préparation de la pâte chimique.

Le procédé dit au bisulfite.

Le procédé dit au bisulfite repose sur l’action de l’anhydride sulfureux qui transforme la lignine en matière soluble. La pâte est recueillie à la sortie du lessiveur, elle est ensuite soufflée ou désintégrée puis lavée et épurée. Les pâtes au bisulfite utilisent principalement les bois de résineux à l’exception du pin maritime trop riche en résine.

Le procédé au sulfate

Le procédé au sulfate fut longtemps délaissé en raison des difficultés rencontrées pour blanchir la pâte. Ce problème ayant été résolu, le procédé présente de nombreux avantages. Il permet de traiter les végétaux les plus divers : bois de feuillus et de résineux, bois tropicaux et équatoriaux, plantes annuelles, canne à sucre, roseau... L’agent chimique dont on exploite les propriétés est la soude. La pâte chimique est d’aspect foncé. Pour les papiers de qualité qui exigent un degré élevé de blancheur, la pâte subira un blanchiment chimique. Elles servent à l'emballage, le papier à impression et le papier à écriture lorsqu'elles sont blanchies ou en mélange.

Caractéristiques

- meilleure résistance mécanique
- papier compact
- mauvaise opacité
- bon vieillissement, car absence de lignine
- blanchiment difficile, surtout le papier au sulfate.

Impact environnemental

Le papier est un matériau dont la fabrication consomme beaucoup d'eau et d'énergie, mais qui peut être plusieurs fois recyclé. Ses impacts environnementaux proviennent surtout des colorants et encres, de son transport et du transport du bois, ainsi que des fongicides qui sont souvent ajoutés à la pâte pour en allonger la conservation lors de son transport (par exemple du Canada à l'Europe). Un autre impact provient de la conversion de forêts primaires ou secondaires riches en biodiversité en plantations intensives d'arbres (résineux, eucalyptus, peupliers.. ) destinés à produire de la pâte à papier.

Arbres OGM

L'INRA a produit en France un peuplier transgénique qui en 2007 est cultivé en extérieur et est en phase de test pour l'Industrie. Le canada teste de son côté une vingtaine de souches de peupliers transgéniques (pauvres en lignine, et produisant pour certains un insecticie). Ces expériences préoccupent les spécialistes de la biodiversité et inquiètent les ONG environnementales (dont Greenpeace et WWF) qui évoquent aussi des essais d'arbres résistant à la salinisation testés aux USA (mais qui consommant beaucoup plus d'eau que la normale). On craint notamment une pollution génétique des arbres normaux par les pollens d'espèces transgéniques, et des phénomènes de toxicité environnementales dans les cas où l'arbre produit du Bt, dans la rhizosphère notamment, qui n'excluent pas des adaptations rapides d'insectes xylophages (car les peupliers et arbres pauvres en lignine sont moins résistants face aux insectes).

Voir aussi

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Sujets connexes
Acide   Alcalin   Biodiversité   Blanchiment   Bois   Carton (matériau)   Cellulose   Chanvre   Emballage   Fibre   Forêt primaire   France   Imprimabilité   Lignine   Matière première   Optique   Organisation non gouvernementale internationale   Papier   Papier journal   Papier kraft   Peuplier   Pollution génétique   Rendement   Sulfate   Transgenèse  
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