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De la fibre à la pâte à papier : 2000 ans d'évolutions

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Gérard COSTE - Ingénieur EFPG Extrait du Bulletin de La Cellulose, numéro spécial, 2005 Mise en ligne : Septembre 2006 Rejoignez-nous

Voir aussi : Louis-Nicolas Robert, inventeur de la machine à papier Histoire et évolution de la machine à papier Le papier, un matériau complexe

I - Naissance du papier

Le papier naît en Chine vers la fin du III^e siècle avant l’ère chrétienne, sous le règne de Shihuangdi, premier empereur de la dynastie des Qin. Une trop grande hétérogénéité de sa qualité, due à une fabrication approximative, empêche son expansion pendant quelques siècles, jusqu’au début de l’ère chrétienne. En 105 après J.C., Ts'ai Lun, inspecteur des travaux du palais sous la dynastie des Han postérieure codifie l‘art de sa fabrication en préconisant l’utilisation de fibres issues du lin, du chanvre, du bambou et d’écorces de mûrier. C’est le père du papier moderne et certainement le premier Monsieur ISO 9000 pour la papeterie.

Figure 1 - L'empereur Qin Shihuangdi			Figure 2 - Ts'ai Lun, père du papier moderne

L'art de fabriquer le papier reste chinois et japonais jusqu’au VIII^e siècle avant de passer chez les Arabes, vainqueurs des Chinois à la bataille de Samarcande en 751. Les Arabes comprennent rapidement tout le profit qu’ils peuvent tirer de ce support pour propager l’Islam. N’ayant pas d’arbres adaptés pour fournir des fibres d’écorces, ils généralisent l’utilisation du lin et du chanvre comme matières premières. Pour améliorer la blancheur du papier obtenu, ils utilisent également le coton en le triturant selon les techniques traditionnelles de broyage mécanique de l’époque, utilisées pour la trituration des fibres d’écorces, de lin et de chanvre. L’essai est loin d’être concluant car la cuticule, sorte de gaine cireuse entourant la fibre de coton, n’est pas détruite et éliminée lors de l’action mécanique des pilons. Sa présence empêche ou limite l’hydratation et le gonflement des fibres, et ne permet pas la création d’un nombre important de liaisons inter-fibres, gage d’un papier de qualité. L’emploi du coton reste de ce fait, globalement limité, voire abandonné depuis cette époque. Il faut attendre le XIX^e siècle et l’usage du lessivage à chaud des chiffons en présence de soude qui permet la dissolution de la cuticule pour constater la réutilisation massive du coton. L'utilisation du coton reste cependant réservée à la fabrication de papiers à base de chiffons dans le domaine de l’art et des papiers de luxe, et pour certains usages industriels spécifiques.
Jusqu'à la deuxième moitié du XIX^e siècle, les papiers anciens à base de chiffons sont donc essentiellement constitués de fibres de lin et de chanvre.

Les Arabes font du papier leur vecteur de communication numéro un. Il devient, grâce à eux, le premier grand média de masse. Dès lors, la propagation vers l’Occident de l’art de fabriquer le papier suit celle des Arabes : il est à Chiraz en 780, à Bagdad en 793, au Caire en 900, à Fez en 1100, en Sicile en 1102, à Xàtiva (San Felipe, Espagne) en 1150, à Fabriano (Italie) en 1276 et en France au début du XIV^e siècle.  En 1184, Fès au Maroc compte plus de 400 moulins à papier.
Il faut noter que l’on retrouve en France deux grandes types de papiers : les papiers pelucheux et peu solides dont les techniques de fabrication sont attribuées aux Arabes, et les papiers de plus grande qualité, issus d’Italie et de Fabriano en particulier, dont les caractéristiques sont plus proches des papiers d’origine persane. La présence du coton n’est certainement pas étrangère à l’aspect pelucheux et aux plus faibles caractéristiques des papiers arabes. Ceux-ci utilisent des meules à grains ou à olives pour triturer leur matière première donnant naissance ainsi à l’ancêtre du meuleton et pratiquant une trituration des végétaux en présence d’une très faible quantité d’eau. Dans la technique persane, comme dans celle de Fabriano, les chiffons sont broyés dans des auges en présence d’une plus grande quantité d’eau, favorisant ainsi l’hydratation et le gonflement des fibres, pour donner des papiers plus solides.

L’invention de la typographie -- basée sur le principe des caractères mobiles -- par Gutenberg vers 1440 dope l’utilisation et par conséquent, la fabrication du papier. Celle-ci devient alors artisanale et mécanisée par la généralisation des piles à maillets actionnées par l’énergie hydraulique. Entraînées par une roue hydraulique depuis le milieu du XIII^e siècle, ces piles restent en activité jusqu'à la fin du XVIII^e siècle et l’arrivée des cylindres hollandais ou hollanders.

Figure 3 - Piles à maillets au 18e siècle (Encyclopédie Diderot)

Les adeptes de la nouvelle Église Réformée choisissent à leur tour le papier pour assurer leur propagande. À cette époque, les artisans papetiers de la royauté, majoritairement protestants, propulsent la France au premier rang parmi les nations papetières. Malheureusement, la révocation de l’Édit de Nantes en 1685 sonne à jamais le glas de la supériorité française dans ce secteur.

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