Préparation des pâtes

Pâte mécanique

Apparue en 1843, elle a été inventée par l’Allemand Friedrich Gottlob Keller (1816-1895), qui, en râpant du bois, eut l’idée de constituer une feuille de papier. Mise au point en Allemagne, cette pâte est produite actuellement selon deux formules.

• Dans les défibreurs à meules, les rondins écorcés sont râpés sur des meules dont la surface rugueuse arrache les fibres : la bouillie ainsi obtenue contient tous les constituants du bois, c’est-à-dire cellulose, hémicelluloses et lignine. Le rendement de ce procédé est très élevé, mais la solidité du produit obtenu est moindre.

• Dans les désintégrateurs à disques apparus après la Seconde Guerre mondiale, le bois transformé en copeaux, après avoir été mélangé dans un grand volume d’eau, est introduit entre les disques, dont l’un est fixe. Le rendement est moins élevé, mais la pâte est de qualité supérieure.

Pâtes chimiques

Elles sont de deux types, selon les réactifs utilisés : l’anhydride sulfureux dans le procédé acide dit « au bisulfite » ; la soude caustique dans le procédé alcalin dit « au sulfate ». Dans les deux cas, les pâtes chimiques obtenues ont un rendement de 45 à 55 p. 100, et leurs qualités techniques en ont fait la base de l’industrie papetière.

• Le procédé au bisulfite a été découvert par l’Américain B. Tilghman (1821-1901) et mis au point durant la seconde moitié du xix^e s. Dans ce procédé, l’anhydride sulfureux (SO₂) transforme la lignine en acides ligno-sulfoniques solubles ; l’opération se déroule dans des lessiveurs dont la capacité est de l’ordre de 300 m³ et dans lesquels on insuffle la solution de bisulfite à une température de 110 °C, le cycle des opérations variant de 8 à 12 heures.

• Le procédé au sulfate a été mis au point à la fin du xix^e s. par l’Allemand Carl Ferdinand Dahl (1839-1892). Ces pâtes utilisent comme réactif la soude caustique (NAOH). La lessive est introduite à une température élevée (175 °C) dans des lessiveurs de dimensions inférieures à ceux qui sont employés dans le procédé au bisulfite (100 m³), ou dans des lessiveurs dits en continu Kamyr. Le cycle des opérations est relativement court, de quatre à huit heures.

Pâtes mi-chimiques

Entre le procédé mécanique et les procédés chimiques se placent les pâtes dites mi-chimiques ou mécano-chimiques, dont les rendements sont également intermédiaires. Parmi celles-ci figurent les pâtes au sulfite neutre de sodium, ou monosulfite (pâtes au NSSC), les pâtes à la soude à froid, les pâtes Chemigroundwood, etc.

Enfin, en dehors du bois, mais dans une proportion infiniment moindre, on peut utiliser dans la fabrication des pâtes d’autres matières premières, constituées essentiellement par des plantes annuelles : paille, alpha, bagasse, roseaux, etc. Le problème consiste également à désincruster les fibres cellulosiques de l’ensemble.

Blanchiment des pâtes

Avec la nécessité d’améliorer sans cesse la qualité des produits mis à la disposition des papeteries, il fut nécessaire de mettre au point des méthodes de blanchiment. Toutes les pâtes peuvent être blanchies, mais le coût du blanchiment rend dans certains cas cette opération peu économique : aussi le blanchiment est-il réservé aux pâtes chimiques d’un prix supérieur.

Les exigences du consommateur ont entraîné la recherche de degrés de blancheur de plus en plus élevés, afin de s’approcher d’aussi près que possible du corps le plus blanc connu : l’oxyde de magnésium. D’une façon générale, le blanchiment se fait en plusieurs stades, qui peuvent atteindre le nombre de sept. Les agents de blanchiment sont ordinairement le chlore gazeux, l’hypochlorite, l’eau oxygénée ou le bioxyde de chlore, chaque phase de blanchiment étant séparée par une phase de neutralisation.

Usages

Les pâtes sont utilisées dans toute la gamme, elle-même très variée, des papiers et des cartons. Néanmoins, on peut distinguer deux usages fondamentaux qui rendent pratiquement nécessaire l’adjonction d’une fabrique de papier à la fabrique de pâte : la fabrication du papier journal, lié à la pâte mécanique, et celle du papier Kraft d’emballage, lié à la pâte au sulfate. Toutes les autres sortes de pâtes, qu’elles soient écrues ou blanchies, entrent, dans des proportions variables, dans la production de toutes les catégories de papier d’impression-écriture, d’emballage, etc.

La construction d’une usine de pâtes nécessite des investissements très lourds, de l’ordre du double du chiffre d’affaires annuel ; c’est dire le poids des amortissements et des charges financières qui, par ordre d’importance dans le prix de revient du papier, viennent immédiatement après la matière première : bois. Aussi, pour réduire les prix de revient, la taille des usines s’est accrue progressivement.

La Suède, la Finlande, le Canada et les États-Unis sont ainsi devenus les grands pays producteurs de pâtes. Après avoir représenté la quasi-totalité de la production mondiale, leur part reste encore prépondérante, puisque, sur un total de 110 millions de tonnes dans le monde, l’Amérique du Nord produit la moitié des pâtes et la Scandinavie le quart. D’autres pays se sont intéressés à cette industrie : en particulier le Japon, l’U. R. S. S., l’Allemagne et la France, qui occupe le huitième rang des producteurs mondiaux.

Pour des raisons économiques, une proportion très importante des pâtes est intégrée ; celle qui ne l’est pas est vendue à des papeteries. Les principaux courants commerciaux vont du Canada et de la Scandinavie vers les États-Unis, l’Europe occidentale ou le Japon.

J.-M. A.

➙ Papier.