LA PRODUCTION ET LA TRANSFORMATION DES FEUILLES : PÂTE COMMERCIALE, PAPIER, CARTON
Les produits finis qui sortent des usines de pâtes et de papiers dépendent du processus de fabrication de la pâte et peuvent comprendre de la pâte commerciale ainsi que différents types de papier ou de carton. Ainsi, la pâte mécanique, relativement fragile, est transformée en produits à usage unique comme le papier journal et le papier de soie. La pâte kraft est transformée en produits à usages multiples: papier fin pour l’écriture, livres, sacs d’épicerie, etc. La pâte au bisulfite, essentiellement à base de cellulose, peut servir à fabriquer différentes choses: papiers spéciaux, rayonne, pellicule photographique, TNT, plastiques, adhésifs et même mélanges pour gâteaux et crèmes glacées. Les pâtes chimico-mécaniques possèdent une rigidité idéale pour la fabrication de carton ondulé. Les fibres des pâtes fabriquées à partir de papier recyclé sont habituellement plus courtes, moins souples et moins perméables à l’eau, ce qui les rend impropres à la production de papiers de grande qualité. Elles servent donc principalement à produire des articles en papier mince comme le papier de soie, le papier hygiénique, l’essuie-tout et les serviettes en papier.
Pour obtenir de la pâte commerciale, on tamise en principe la pâte aqueuse encore une fois et on en augmente la consistance (de 4 à 10%) avant de la faire passer à la machine à papier. La pâte est ensuite étendue sur une toile mobile de mailles métalliques ou en plastique à l’extrémité «humide» de la machine, où l’opérateur surveille la vitesse de la toile et la teneur en eau de la pâte (à la figure 72.9, on peut voir les presses et le couvercle du séchoir dans le coin supérieur gauche; dans les usines modernes, les conducteurs passent beaucoup de temps dans la salle de commande.) L’eau et le filtrat s’écoulent au travers de la toile, ne laissant plus qu’un réseau de fibres. La pâte passe entre différents rouleaux presseurs qui expriment l’eau et l’air jusqu’à ce que la densité de fibres atteigne entre 40 et 45%. Puis la feuille subit plusieurs étapes de séchage à chaud, pour obtenir une consistance de 90 à 95%. Enfin, elle est découpée et mise en balles. Une fois comprimées, ces balles sont enveloppées en vue de leur entreposage et de leur transport.
Figure 72.9 Extrémité humide de la machine à pâte, où l'on voit le matelas étalé sur la toile
Bien que comparable en principe à la fabrication de feuilles de pâte, la fabrication de papier est beaucoup plus complexe. Pour maximiser la qualité du papier, certaines usines mélangent plusieurs pâtes (pâtes de bois dur, de bois tendre, kraft, pâtes au bisulfite, mécaniques ou recyclées). Selon le type de pâte employé, un nombre variable d’étapes est nécessaire pour produire une feuille de papier. En général, on réhydrate les pâtes commerciales séchées, alors que l’on dilue les pâtes entreposées qui présentent une densité élevée. Il arrive que l’on batte les fibres pour en augmenter le liant et améliorer ainsi la solidité des feuilles de papier. A l’extrémité «humide», la pâte est mélangée à des additifs (voir tableau 72.5) et passe, pour finir, à travers une série de cribles et de dispositifs de nettoyage. Elle est alors prête pour le traitement à la machine à papier.
Tableau 72.5 Additifs utilisés dans la fabrication du papier
Tableau en cours de préparation ...
Le régulateur de débit et la caisse d’arrivée distribuent une fine suspension (teneur de 1 à 3%) de pâte raffinée sur une toile animée d’un mouvement (semblable à celle d’une machine à pâte, mais se déplaçant beaucoup plus rapidement, parfois à plus de 55 km/h), qui transforme les fibres en une mince feuille feutrée. Celle-ci avance au travers de rouleaux presseurs jusqu’à la zone de séchage, où des rouleaux chauffés à la vapeur placés les uns à la suite des autres éliminent le plus gros de l’eau restante. A ce stade, les liaisons hydrogène entre les fibres sont établies. Pour finir, on procède au calandrage et au bobinage du papier. Le calandrage consiste à lustrer le papier et à l’amincir. Une fois séchée et calandrée, la feuille de papier est enroulée sur une bobine, étiquetée et acheminée jusqu’à l’entrepôt (on peut voir à la figure 72.10 les chutes de papier sous la bobine et le tableau de commande non encoffré). Des additifs «à sec» peuvent être ajoutés avant le calandrage sur la machine à papier ou hors machine par les entreprises de transformation au moment de l’enduisage.
Figure 72.10 Extrémité sèche d'une machine à papier, où l'on voit le papier entièrement
enroulé et un travailleur occupé à le couper à l'aide d'un couteau circulaire
On se sert de divers produits chimiques pour travailler la surface du papier et pour conférer aux feuilles certaines propriétés. Les additifs les plus courants (voir tableau 72.5) sont en général utilisés à une faible dose, mais quelques-uns dont l’argile et le talc peuvent représenter jusqu’à 40% du poids sec de certains papiers. Le tableau 72.5 renseigne aussi sur les additifs chimiques que l’on peut employer à des fins spécifiques ou pour des produits précis; certains sont mis en œuvre à de très faibles concentrations (des myxobactéricides, par exemple, sont ajoutés à l’eau à raison de quelques parties par million).
La fabrication de carton est semblable à celle du papier ou de la pâte. Un mélange de pâte et d’eau est étendu sur une toile mobile, l’eau en est éliminée, puis la feuille est séchée et stockée en rouleaux. Le processus diffère par la façon dont on donne de l’épaisseur à la feuille, par la superposition de couches et par la méthode de séchage. Le carton peut être fait d’une ou de plusieurs feuilles, ajoutées ou non à une âme centrale. Les feuilles sont habituellement fabriquées avec de la pâte kraft de bonne qualité (ou un mélange de pâte kraft et de pâte chimico-thermomécanique (PCTM)), tandis que l’âme est faite soit d’un mélange de pâte mi-chimique et de pâte recyclée bon marché, soit de pâte entièrement recyclée mélangée à d’autres déchets. Des revêtements, des pare-vapeurs et de multiples couches sont ajoutés selon la destination du produit afin que le contenu de l’emballage ne soit ni mouillé ni endommagé.
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