Le papier est une matière formée à partir de fibres cellulosiques végétales. Il se présente sous forme de feuilles minces. Il est considéré comme un matériau de base servant à écrire, à imprimer, à emballer… Il est également utilisé dans la fabrication de composants divers (filtres…)
Historique
Antiquité
On peut appeler papier tout ce qui est constitué de fibres de celluloses (en majorité), donc d'origine végétale, mises en suspension dans de l'eau puis égouttées sur une surface plane. Quel que soit le procédé employé, que ce soit propre ou sale, fin ou grossier, qu'il n'y ait que de la cellulose ou d'autres matières ajoutées (laine, soie), c'est la mise en suspension dans l'eau des fibres et leur égouttage qui permettent de constituer le papier.
On utilise souvent l'image de la guêpe qui confectionne son nid en recrachant de la cellulose malaxée. Même si l'idée de fabriquer du papier n'a surement rien à voir avec cette activité. Avant l'apparition du papier, les écrits étaient conservés sur des parchemins ou du papyrus et sur toutes sortes de surfaces (écorces écailles, feuilles d'arbres,planchettes plus ou moins fines).
Les tapas (feutre végétal fait du liber de certaines écorces battues et assemblées : voir ANATI, L'Art des tapa chez l'Insolite 2005) dont on connaît l'utilisation à travers les représentations sur des parois rocheuses et dans des grottes dans le monde entier, utilisés sous forme de vêtements, de parures, peuvent être considérés comme les tous premiers ancêtres du papier.
Le papier porteur d'un message le plus ancien connu à ce jour, découvert en Chine, serait daté de -8, sous la dynastie des Han de l'Ouest (-206, 25). Il s'agit d'un fragment de lettre dont le papier est fait à partir de fibres de lin, sur laquelle une vingtaine de sinogrammes anciens ont été déchiffrés. Il a été trouvé en 2006 à Dunhuang, dans la province du Gansu, et a été daté en fonction d'autres documents écrits trouvés au même endroit de la fouille. [1]
D'après une tradition chinoise, on pensait que le papier était apparu au IIIe siècle av. J.-C. en Chine, sous le règne de Qin Shi Huang (fondateur de la dynastie Qin). Une histoire racontait que des personnes auraient alors repéré les dépôts blancs d'écume sur les rochers à la suite des crues et auraient tenté de le reproduire.
D'après une autre tradition chinoise, ce serait Cai Lun, ministre de l'agriculture qui, en 105, aurait codifié pour la première fois l'art de fabriquer du papier et en aurait amélioré la technique afin de le produire en masse.
Historique
Antiquité
On peut appeler papier tout ce qui est constitué de fibres de celluloses (en majorité), donc d'origine végétale, mises en suspension dans de l'eau puis égouttées sur une surface plane. Quel que soit le procédé employé, que ce soit propre ou sale, fin ou grossier, qu'il n'y ait que de la cellulose ou d'autres matières ajoutées (laine, soie), c'est la mise en suspension dans l'eau des fibres et leur égouttage qui permettent de constituer le papier.
On utilise souvent l'image de la guêpe qui confectionne son nid en recrachant de la cellulose malaxée. Même si l'idée de fabriquer du papier n'a surement rien à voir avec cette activité. Avant l'apparition du papier, les écrits étaient conservés sur des parchemins ou du papyrus et sur toutes sortes de surfaces (écorces écailles, feuilles d'arbres,planchettes plus ou moins fines).
Les tapas (feutre végétal fait du liber de certaines écorces battues et assemblées : voir ANATI, L'Art des tapa chez l'Insolite 2005) dont on connaît l'utilisation à travers les représentations sur des parois rocheuses et dans des grottes dans le monde entier, utilisés sous forme de vêtements, de parures, peuvent être considérés comme les tous premiers ancêtres du papier.
Le papier porteur d'un message le plus ancien connu à ce jour, découvert en Chine, serait daté de -8, sous la dynastie des Han de l'Ouest (-206, 25). Il s'agit d'un fragment de lettre dont le papier est fait à partir de fibres de lin, sur laquelle une vingtaine de sinogrammes anciens ont été déchiffrés. Il a été trouvé en 2006 à Dunhuang, dans la province du Gansu, et a été daté en fonction d'autres documents écrits trouvés au même endroit de la fouille. [1]
D'après une tradition chinoise, on pensait que le papier était apparu au IIIe siècle av. J.-C. en Chine, sous le règne de Qin Shi Huang (fondateur de la dynastie Qin). Une histoire racontait que des personnes auraient alors repéré les dépôts blancs d'écume sur les rochers à la suite des crues et auraient tenté de le reproduire.
D'après une autre tradition chinoise, ce serait Cai Lun, ministre de l'agriculture qui, en 105, aurait codifié pour la première fois l'art de fabriquer du papier et en aurait amélioré la technique afin de le produire en masse.
Du VIIIe Siècle au Moyen-Âge
Le secret de la fabrication de papiers de qualité restera chinois et japonais jusqu'au VIIIe siècle. Lors de la bataille de Talas en 751, la légende veut que les Arabes, victorieux, firent prisonniers de nombreux Chinois et récupérèrent ainsi le secret. Il est probable qu'ils connaissaient l'usage du papier bien avant cette date et qu'ils l'utilisaient eux-mêmes après l'avoir bien amidonné et poli. Ils comprendront rapidement l'intérêt de ce nouveau support pour propager l'islam, et Samarkand en sera le tout premier centre de production du monde musulman. Par ailleurs ils en amélioreront la fabrication en incorporant à sa préparation des chiffons. Le papier arrive alors en Occident avec les conquêtes arabes. On le retrouve à Bagdad en 793, au Caire en 900, à Xàtiva (San Felipe, Espagne) en 1056, en Sicile en 1102, à Fabriano (Italie) en 1276 mais sous une forme complètement différente, et en France au début du XIVe siècle. Le papier est alors un bien rare et des édits sur le recyclage du papier sont prononcés. On y incorpore alors des vieux chiffons qui prennent vite de la valeur, d'où l'expression se battre comme des chiffonniers.
Renaissance
Comme ça avait été le cas quelques siècles auparavant en Chine, en créant un système d'impression à caractères mobiles vers 1440, Johannes Gutenberg, Johann Fust et Peter Schöffer ont donné naissance à l'imprimerie en Occident ce qui a permis de vulgariser la connaissance par l'usage des livres. Cela augmente l'utilisation et donc la fabrication du papier. Le papier devient alors l'objet du début d'une industrie, avec utilisation de l'énergie hydraulique. À partir du XVIIe siècle, en grande partie à cause de la guerre de Trente Ans qui modifie les flux commerciaux dans la vallée du Rhin, le Sud Ouest devient une très grande région papetière dans laquelle les Hollandais, investissent massivement. La plupart des moulins sont reconstruits, agrandis. On en crée de nouveaux et pendant plus d'un demi-siècle, jusqu'aux guerres de fin de règne de Louis XIV, ces régions deviennent un des plus grands centres de production de papier occidental. On a prétendu que la révocation de l'édit de Nantes avait provoqué un exode massif et l'arrêt des papeteries mais ce sont principalement les guerres et les difficultés qu'elles ont entraînées dans le commerce maritime entre le Sud-Ouest et la Hollande qui ont réduit les exportations de 70 à 80%.
En 1673, les Hollandais font une invention capitale pour l'industrie papetière, en mettant au point le cylindre hollandais qui permet de remplacer la pile à maillets dans la trituration des chiffons, ils réalisent des gains en termes d'énergie, de main d'œuvre et de rapidité ; malheureusement la qualité des pâtes s'en trouve amoindrie. Il faudra attendre le XVIIIe siècle et la révolution industrielle en Angleterre, les progrès des transmissions et de la métallurgie qu'elle entraîne, pour voir ce cylindre se répandre dans toute l'Europe. En fait la pile hollandaise a surtout permis le développement de la machine à papier qui va naître à la fin du XVIIe siècle, en permettant de fabriquer avec la même quantité d'énergie trois à quatre fois plus de pâte sur un même site.
Révolution industrielle
C'est incontestablement au XIXe siècle que la fabrication du papier s'industrialise avec l'invention de la première machine à papier en continu de Louis Nicolas Robert (1761- 1828) en 1798. L'alimentation en pâte est alors faite en continu et le papier sort en bobine. En moins de vingt-cinq ans, l'ingénieur Bryan Donkin perfectionne « sa » machine (pas moins de 40 modèles différents !). Vers 1825, les papetiers s'équipent en Europe et aux États-Unis : la machine est copiée, imitée. Vers 1850 apparaît la première machine à fabriquer le carton multicouches. À la même époque, on dénombre plus de 300 machines en Angleterre, près de 250 en France et presque autant en Allemagne. Chacun de ces engins, quoique très étroit et très lent comparé aux machines modernes, était capable d'assurer la production de 10 cuves traditionnelles desservies à la main. Louis-Nicolas Robert ne tirera aucun bénéfice de son invention.
La première machine à onduler française est installée en 1888 dans le Limousin.
Le prix du chanvre augmente, car la marine à voile, l'utilisant majoritairement est remplacée progressivement par la marine à vapeur, des difficultés d'approvisionnement en chiffon se font sentir et l'industrie cherche de nouvelles matières premières. Le bois commence à progressivement remplacer le chanvre. Friedrich Gottlob Keller dépose un brevet en 1844 sur la fabrication de pâte de bois, obtenue à l'aide d'une meule.
La deuxième moitié du XIXe siècle est marquée par le recours à la chimie. Les travaux du Français Anselme Payen montrent que dans toute matière végétale existe une substance blanche et fibreuse, la cellulose, et qu'il est possible de la récupérer par des réactions chimiques. Ces découvertes permettent d'obtenir des fibres de meilleure qualité et donc d'augmenter les vitesses de production.
En 1937, aux Ëtats-Unis d'Amérique, le « Marihuana Tax Act » très contraignante dans la production du chanvre, poussé par les lobbys de propiétaires forêstiers, étant également propriétaires de la presse, sonnent le glas du chanvre en papeterie. Il ne sera alors plus utilisé que pour les billets et le papier à cigarette. Les États-Unis deviendront rapidement le premier producteur de papier, majoritairement forêstier et le sont encore de nos jours, largement devant la Chine, le second (80,8 contre .37.9 Millions de tonnes), participant ainsi à une des premières causes de déforestation de la planète.
L'industrialisation lourde est alors lancée. En 1908, la plus grosse machine a une laize (largeur) de 4,30 m et roule à 165 m/min. En 1910 la vitesse de 200 m/min est franchie. En 1935, la plus grosse machine fait 8,15 m de laize et tourne à 425 m/min. Le cap des 1000 m/min est franchi en 1958. Actuellement les machines font jusqu'à 10 m de laize et tournent à près de 2000 m/min.
Production de papier et environnement
La fabrication du papier nécessite de grandes quantités d'eau : il faut de l'eau pour extraire la cellulose des fibres du bois et de l'énergie pour sécher le papier. Le chlore qui sert à blanchir le papier est un produit chimique polluant. Cependant des progrès importants ont été réalisés en utilisant des produits de blanchiment moins polluants que le chlore (peroxyde d'hydrogène ou azote) et en améliorant le « bouclage » des circuits afin de réduire de façon importante la consommation d'eau.
L'industrie papetière est soumise au respect de normes environnementales strictes, comme l'exploitation raisonnée des forêts, le recyclage des eaux usées, etc. Les arbres proviennent de plantations dont la biodiversité est faible : bouleaux dans les pays nordiques, pins maritimes pour la forêt landaise ou eucalyptus en Amazonie par exemple.
À noter que la production de papier représente 14 % de l'exploitation forestière. Les industries papetières sont généralement propriétaires des forêts qu'elles exploitent de manière cyclique. Ainsi, au Brésil, il est possible de couper des eucalyptus de culture tous les 4 ans et cela suffit à une usine qui produit autant de papier que la France. La déforestation est le plus souvent due à la coupe de bois exotiques pour l'ameublement et à l'expansion des cultures. En effet, le bois utilisé par l'industrie papetière provient soit des sciures de bois (déchets de scierie) soit de jeunes arbres qu'il faut couper pour laisser s'épanouir les autres et que l'on appelle "bois d'éclaircie".
La fabrication de papier recyclé nécessite moins d'eau et d'énergie que la fabrication classique de pâte à papier, mais une certaine quantité de produits chimiques qui ne sont pas sans impact environnemental : Il faut nettoyer et désencrer le papier récupéré avec des solutions savonneuses, et le reblanchir au chlore ou au peroxyde d'hydrogène.
Il faut de 3 à 12 mois pour qu'un journal se décompose dans la nature. Le recyclage du papier permet d'éviter de l'envoyer à la décharge ou de l'incinérer. Le papier peut être recyclé jusqu'à 5 fois sans que sa qualité en soit alterée. Quant au papier carton (briques alimentaires, etc.), il peut être recyclé une dizaine de fois et être transformé en meubles, en cartons ou en papier toilette.
Une tonne de papier récupéré ne permet de produire que 900 kg de papier recyclé ; soit une perte de 10% à chaque recyclage.
