Production de Papier : Des Matières Premières aux Feuilles Finies – Aperçu de l'Industrie

Le papier est l'un des produits les plus fabriqués au monde. Depuis l'enfance, nous sommes entourés de papier et de ses divers produits : manuels, cartons, journaux, boîtes en carton, etc.

Chaque jour, nous utilisons quelque chose fait de papier. La consommation étant énorme, la production l'est aussi à très grande échelle. La Chine, les États-Unis et le Japon sont les trois premiers producteurs mondiaux. L'échelle de production est massive et génère des milliards de dollars de revenus annuels.

La fabrication du papier crée un emploi massif dans le monde. Elle nécessite machines, usines, main-d'œuvre et techniciens. Démarrer une papeterie n'est pas très difficile mais demande beaucoup de planification.

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Les États-Unis sont l'un des plus gros consommateurs de produits en papier. La consommation était de 97,3 millions de tonnes en 2016. En 2016, il y avait 450 papeteries aux États-Unis générant un chiffre d'affaires total de 68 milliards de dollars.

Les États-Unis sont aussi un grand exportateur de produits papier : pâte, papier et carton (7,809 milliards USD en 2019) et produits papier convertis (6,299 milliards USD en 2019).

La production se fait à grande échelle dans de grandes usines appartenant à de grands fournisseurs. Elle existe aussi à plus petite échelle selon l'approvisionnement et l'investissement. Bien que les grandes entreprises utilisent diverses méthodes pour produire différents types de papier, la méthode de base commune reste la même pour presque tous les types.

Aperçu de la Production de Papier

Le papier est produit à partir de cellulose extraite du bois. Le bois est transformé en pâte à papier qui, après traitement, devient des feuilles de papier. En termes précis, six étapes principales mènent au papier prêt à l'emploi :

• Procédé de Pâtissage (Pulping)
• Procédé de Raffinage et Dilution
• Section Fil / Formation des Fibres
• Pressurisation pour Augmenter la Densité
• Procédé de Séchage
• Procédé de Finition Final

Bien que certains procédés varient selon les lieux, le processus fondamental reste le même.

Les Matières Premières

La majorité des papeteries dépendent fortement du bois comme matière première de base, spécialement récolté pour la fabrication du papier. Épicéa, pin, sapin, pruche et mélèze sont des arbres couramment utilisés.

Outre le bois, on utilise : fibres de bois issues des scieries, chutes de bois, chiffons recyclés, certains légumes, journaux recyclés. Grâce aux progrès scientifiques et technologiques, presque tous les types de bois peuvent désormais être utilisés. D'autres matières premières non-ligneuses : bambou, lin, bagasse de canne à sucre, fibres de jute, chanvre.

Chiffons de lin et coton servent à fabriquer des papiers fins pour en-têtes de lettres. Autres matériaux : colorants, agents de blanchiment, encres, colles (gomme, amidon, colophane), charges (dioxyde de titane, argile, craie).

Le Procédé de Pâtissage

La pâte est faite à partir de bois et de papiers usagés. Premier scénario : les grumes sont mises en tambour pour écorcer. Puis envoyées au broyeur pour produire des copeaux.

Ensuite, fabrication de la pâte à partir des copeaux. Les copeaux sont traités avec produits chimiques (eau de Javel, hydroxyde, sulfure de sodium). Filtration pour éliminer les indésirables. Le procédé chimique nécessite la cuisson des copeaux avec produits chimiques dans une grande cuve sous pression adéquate.

Le matériau ligneux est bouilli/cuit à température contrôlée pour produire la pâte. Celle-ci a ses propres impuretés éliminées après raffinage. Le niveau de raffinage dépend du type de papier visé.

Après cuisson, le bois devient pâte prête pour la fabrication du papier.

Pour le papier recyclé, la méthode diffère : le papier est découpé en minuscules morceaux, mélangé à de l'eau chimique. Encres, autres matériaux et impuretés sont éliminés.

La pâte est soigneusement nettoyée et des produits chimiques sont ajoutés pour éliminer les encres. Seulement quand la pâte est propre, elle passe à l'étape suivante.

Procédés de Raffinage et Dilution

Le raffinage signifie nettoyer le matériau ligneux pour créer une pâte utilisable. Le bois contenant ses propres impuretés qui peuvent affecter la qualité du papier, elles sont éliminées par procédé chimique.

Pendant la préparation des copeaux pour la cuisson, plusieurs produits chimiques filtrent les impuretés. La vapeur élimine les corps étrangers. C'est un processus continu de plusieurs heures.

D'autres méthodes produisent du papier n'absorbant pas l'encre : le collage utilise colophane et gommes pour empêcher l'absorption d'encre. Généralement, le papier absorbe l'encre et ne convient pas à l'impression/écriture. Craie, argile et dioxyde de titane sont utilisés comme charges pour traiter davantage le mélange de pâte.

Section Fil et Formation des Fibres

La pâte produite est traitée pour créer les fibres sèches qui deviendront le papier. Un long tapis reçoit la pâte. Rouleaux et sécheurs compressent la pâte pour augmenter la densité et éliminer l'eau au maximum.

Procédés de Pressurisation et Séchage

Le tapis continue et passe par des cylindres rouleaux, vacuums et sécheurs. Le tapis est en fil métallique sur lequel la pâte est roulée. Le vacuum aspire l'eau tandis que le cylindre aplatit la pâte, augmentant sa densité.

Le sécheur sèche encore le papier en feuille fine et croustillante. Le pressage enlève l'eau maximale, densifie la pâte, l'entrelace et augmente la densité.

Le séchage final enlève presque toute l'eau restante. Température de 130°C pour éliminer 85 % de l'eau. Air chaud/vapeur passe dans les rouleaux de feuille pour la sécher. Environ 70 cylindres sont utilisés. Le papier est enroulé sur un long rouleau en couches multiples et étiré pour éliminer l'eau résiduelle.

Procédé de Finition Final

Amidon et autres produits chimiques préparent le papier pour l'usage courant. L'amidon augmente la rigidité et le collage. Il valorise le papier. Les rouleaux lissent la surface.

De nombreux autres produits chimiques améliorent la qualité. Diverses machines servent aussi à l'amélioration. Finalement, le papier est enroulé en bobines géantes (jumbos reels) pouvant peser jusqu'à 50 tonnes.

Selon les besoins, le papier est découpé en formats pour divers usages.

Collecteurs de Poussières de l'Industrie Papetière

La poussière de papier générée par les usines a de graves implications sur la santé, surtout respiratoire. Des collecteurs de poussière multistar sont utilisés pour capter la poussière des usines.

Ces collecteurs sont installés en usine pour capter la poussière générée. Ils aident à réduire la poussière aux graves implications sanitaires.

Aspects Importants pour Démarrer une Production de Papier

• Vous devez avoir des clients assurés pour votre production.
• Vous devez définir quels types de papier vous produirez et pour quels clients. Soyez préparé sur l'offre et la demande.
• Analysez le marché : forte demande pour certains papiers, faible pour d'autres.
• Vous avez besoin d'une usine avec espace et conditions favorables pour l'installation des machines.
• Ces machines génèrent bruit, pollution, poussière, chaleur, eaux usées, fumée. Obtenez toutes les autorisations nécessaires.
• Installez un collecteur de poussière pour réduire la pollution par poussière de papier.