COMMENT PLIER
LE PAPIER ?


Pas de pli : in-plano,
1 feuillet, 2 pages.

1 pli : in-folio,
2 feuillets, 4 pages.

2 plis : in-quarto,
4 feuillets, 8 pages.

3 plis : in-octavo,
8 feuillets, 16 pages.

4 plis : in-16,
16 feuillets, 32 pages.

8 plis : in-32,
32 feuillets, 64 pages.
 

LES MATIERES PREMIERES


- pâte
- bois : bouleau, hêtre, tremble, charme, châtaignier, peuplier, eucalyptus, sapin, pin maritime et épicea.
- autres végétaux : paille, alfa, bagasse (partie fibreuse de la canne à sucre), roseaux, bambous, lin, chanvre et coton.
- chiffons : pour la fabrication de papiers de luxe et papiers spéciaux (ex : billets de banque...)
- vieux papiers : récupération
- produits chimiques (soude, bisulfite) et minéraux : kaolin, talc, carbonate de calcium, colorants.
 

  LES GRAMMAGES

 
Poids et noms des différents papiers,  sont réglementés de façon rigoureuse : leur poids au m2 : de 28 g (bible) à 180 g/m2(le grammage habituel en littérature générale est de 70 à 90 g/m2).
Le papier est vendu aux 100 kg en rame (25 feuilles constituent une main et 20 mains une rame soit 500 feuilles) ou en bobine.

Les cartes (ou bristols) vont de 170 à 300 g. Grammages les plus utilisés : 170 g, 200 g, 224 g, 250 g , 275 g, 300 g. Les cartes sont surtout utilisées pour les couvertures.
 


 

 

Louis-Nicolas ROBERT l'inventeur de la machine à papier

 

Portrait de Louis-Nicolas Robert
Aquarelle faite par sa soeur (Collection de René Putois
)

Louis-Nicolas Robert : un ingénieur français de génie

En 1798, Louis - Nicolas Robert (1761-1828), alors jeune inspecteur de la papeterie d'Essonnes, doué d'un certain génie de la mécanique, conçoit le projet de fabriquer du papier au moyen d'une machine qui pourrait fonctionner a l'aide d'un petit nombre d'ouvriers. En présentant au Ministre de l'intérieur son premier modèle "en grand" de machine a papier, il déclare avec son invention "simplifier les opérations de cet art en rendant la manutention moins dispendieuse et surtout en faisant un papier d'une étendue extraordinaire sans le recours d'aucun ouvrier et par des moyens purement mécaniques." Encouragé par le gouvernement, Louis-Nicolas Robert obtient un brevet le 18 janvier 1799. En 1800, il installe près de Rouen une machine qui fabrique 80 feuilles de papier par jour, d'une longueur de près de 6 mètres. Mais sa fortune ne lui permettant pas de tirer lui-même réellement parti de son invention, il cède l'exploitation de son brevet a Didot Saint-Leger, propriétaire de la papeterie d'Essonnes.
 

Didot Saint-Leger présente en Angleterre un modèle de la machine a papier de Louis-Nicolas Robert. Avec l'ingénieur Bryan Donkin et le financement des Frères Fourdrinier, il construit la première machine anglaise a Dartford. Cette machine, connue sous le nom de "Fourdrinier" ou "machine Didot", fonctionne a Frogmore (Kent) en 1803.

Le principe de la machine, qui suit les procédés de la fabrication du papier a la main, est relativement simple : on verse la pâte a papier déjà affinée dans une grande cuve, d'où elle est déversée par une roue à écopes sur une toile métallique sans fin en rotation, animée d'un branlement continu qui permet l'égouttage de la pâte. La feuille en formation passe alors entre des cylindres de presse garnis de feutres, puis s'enroule sur des bobines installées au bout de la machine.

Evolutions de la machine a papier
En moins de vingt-cinq ans, l'ingenieur Bryan Donkin perfectionne "sa" machine (pas moins de 40 modèles différents !). Vers 1825, les papetiers s'équipent en Europe et aux Etats-Unis : la machine est copiée, imitée. Vers 1850 apparaît la première machine à fabriquer le carton multicouches. A 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 comparés aux machines modernes, était capable d'assurer la production de 10 cuves traditionnelles desservies a la main.
La première machine à onduler française est installée en 1888 dans le Limousin.

 

 

 

 

 

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Le papier 

 

     HISTOIRE DU PAPIER

Le papier moderne est dérivé de l'ancienne technique chinoise, développée plusieurs siècles avant J.-C., qui consistait à fabriquer un feutre mince de fibres de soie. Le premier feutre de fibres cellulosiques semble n'avoir été produit en Chine qu'en 105 après J.-C., à partir de fibres de chanvre et d'écorces de mûriers, relayées par des déchets de coton puis par des fibres de bambou. Le procédé fut transmis aux Arabes (milieu du VIIIe siècle), puis introduit, via l'Afrique du Nord, en Espagne, en France et en Angleterre. Une autre voie de pénétration en Europe passa par la Grèce, l'Italie, la Suisse, l'Allemagne et aboutit en Europe du Nord, puis en France pour la seconde fois. Mais, jusqu'au XIIIe siècle, on écrivait surtout sur du papyrus. La première lettre officielle sur papier connue en France date approximativement de 1220 (Raymond de Toulouse à Henri III d'Angleterre). Les moulins à papier apparurent ensuite (1276 à Fabriano, Italie ; 1326 à Ambert dans le Puy-de- Dôme) : ils n'utilisaient comme matière première que de vieux chiffons. C'est en 1719, en France, que l'on réinventa pour la première fois l'emploi du bois, oublié depuis l'Antiquité chinoise, en 1751 que l'on utilisa la paille et en 1789 que Claude Berthollet employa le chlore pour blanchir les pâtes. La pâte de bois se généralisa après 1850. La production semi-industrielle en feuille continue s'amorça également en France en 1797 (Louis-Nicolas Robert), mais ne se développa réellement qu'à partir du XIXe siècle, en Angleterre. De nouveaux  procédés semi-chimiques ou chimiques de préparation de la pâte continuèrent d'apparaître jusqu'à la veille de la Seconde Guerre mondiale.

     LES PREMIERS ESSAIS DE LA PATE A BOIS

Le pionnier sera C. Schaeffer, suivi de M. Koops. Les progrès de Ia chimie permettent de découvrir que les matériaux nécessaires à la fabrication du papier ont un constituant commun : Ia cellulose.
Le papier est un agglomérat de fibres de cellulose et Ia cellulose est Ia substance organique naturelle Ia plus répandue dans la nature. Elle est présente dans toutes les plantes supérieures : c'est donc une matière abondante. Le coton peut en contenir jusqu'à 95%, le Iin et le chanvre de 60 à 90 %. Quant au bois, iI en contient lui aussi autour de 50 %.
En fait, iI a fallu attendre l'invention de Ia machine à broyer le bois pour voir l'application de ces constatations. Le premier brevet concernant une telle machine est déposé par F.G. Keller en 1840 : iI permet de produire du papier de bois à bon marché. Celui-ci contient encore 40 % de chiffons qui lui donnent tenue et solidité
En 1846, H. Voelter achète le brevet de Keller et construit des machines à réduire le bois en pâte etpermettre une production massive.
Mais ce papier de bois est loin d'avoir la qualité du papier de chiffons : son blanchiment demande dix fois plus de chlore, ce qui le rend fragile et impropre à la conservation.
La pâte de bois marque l'avènement de la grande époque du papier : au milieu du XIX° siècle. Le bois fait son entrée dans l'industrie entre 1865 et 1870 et on s'est disputé en France l'honneur d'avoir été les premiers à fabriquer du papier à la pâte de bois. Parmi les pionniers, citons Laroche-Joubert à Angoulême, Matussières, Bergès et Fredet dans l'Isère...
Cent ans après, le bois constitue la matière première de 95 % des papiers fabriqués dans le monde. Les 5% restant sont faits à partir de paille de céréales classiques, d'alfa (graminée d'Afrique du Nord), de bagasses (canne à sucre) et de roseaux divers. Le chiffon n'intervient plus que d'une manière négligeable : moins de 0,5 %, et iI est réservé aujourd'hui aux papiers de luxe.

     LA FABRICATION DE LA PATE

Mécanique : (papier journal, magazine, papier commun) deux procédés :
- pâte mécanique : le bois en rondins est écorcé puis rapé par des défibreurs à meules, les fibres sont ensuite mélangées à de l'eau.
- pâte mécanique de raffineurs : le bois sous forme de copeaux est d'abord mélangé à de l'eau puis soumis à des désintégrateurs à disques. (qualité supérieure)

Chimique : (papier d'impression, papier kraft, papier haut de gamme). Le bois, réduit en copeaux, est soumis à cuisson dans les lessiveurs en présence de réactifs chimiques. Ce mélange est ensuite filtré pour isoler les fibres de cellulose qui après épaississement sera brûlée. La pâte obtenue est brune, mais et sera blanchie pardes produits chimiques.

Mi-chimique : (cartons et cannelure). Traitement chimique doux, suivi d'une désintégration mécanique des rondins ou des copeaux.

A haut rendement : (papier journal, carton, papiers d'impression-écriture) deux procédés :
- pâte thermo-mécanique : avant défibrage les copeaux de bois sont étuvés à + de 100°C ce qui facilite la séparation des fibres, tout en les allongeant, ce qui accroît leur résistance. (utilisée pour le papier journal)
- pâte chimico-thermo-mécanique : avant le défibrage, les copeaux sont imprégnés de produits chimiques à + de 100°C. (blancheur et résistance sont moindres).

     LES DIFFERENTS FORMATS DE PAPIER

On mentionne toujours la largeur avant la hauteur. Par le respect de cette convention, on connaît ainsi automatiquement le sens de lecture d'un document. Quand le grand côté est vertical, on parle de format à la française ; quand il est horizontal, on parle de format à l'italienne.


A LA
FRANCAISE





 

 

A L'ITALIENNE

A l'origine, chaque papetier était libre de choisir les formats qu'il utilisait : il les établissait selon sa convenance et sa facilité à écouler le produit fini. Souvent, dans le but de gagner davantage, le papetier réduisait peu à peu ses formats en diminuant les dimensions de ses formes : ces fraudes étaient fréquentes et les pouvoirs publics devaient prendre des mesures, les obligeant à retrouver les formats d'origine. Certaines ordonnances avaient réglementé la fabrication du papier aux XV° et XVI° siècles, mais il faut attendre le XVII° siècle pour qu'entrent en vigueur des règlements plus rigoureux.
Les noms anciens des formats (cloche, pot...) viennent des dessins primitivement représentés en filigrane (lettre, figure ou dessin représentant à la base la marque du papetier).
Il y en a plus d'une cinquantaine et, avec les subdivisions en grand, moyen et petit, on arrive à un total de 85 formats différents...

FORMATS ANCIENS

Formats en simple Formats en double
. Cloche 30 x 40 cm.
. Pot 31 x 40 cm.
. Tellière 34 x 44 cm.
. Couronne 36 x 46 cm.
. Ecu 40 x 52 cm.
. Coquille 44 x 56 cm.
. Carré 45 x 56 cm.
. Cavalier 46 x 62 cm.
. Raisin 50 x 65 cm.
. Jésus 56 x 76 cm.
. Soleil 60 x 80 cm.
. Colombier 63 x 90 cm.
. Petit Aigle 70 x 94 cm.
. Grand Aigle 75 x 106 cm.
. Grand Monde 90 x 126 cm.
. Univers100 x 130 cm

. Double Cloche 40 x 60 cm.
. Double Pot 40 x 62 cm.
. Double Tellière 44 x 68 cm.
. Double Couronne 46 x 72 cm.
. Double Coquille 56 x 88 cm.
. Double Carré 56 x 90 cm.
. Double Cavalier 62 x 92 cm.
. Double Raisin 65 x 100 cm.
. Double Jésus 76 x 112 cm.
. Double Soleil 80 x 120 cm.
. Double Colombier 90 x 126 cm.

 

LA CLASSIFICATION Les formats de papier ont été uniformisés en fonction des normes DIN qui déterminent les formats administratifs et les formats commerciaux. Aujourd'hui, l'AFNOR (Association française de normalisation) a classifié et unifié la plupart des formats, suivant les appellations internationales. Dans ce nouveau système, le format de base est le mètre carré ; si on divise la feuille en deux, quatre, huit, etc., on obtient les appellations suivantes:

A0 = 84,1x 118,9 cm (soit 1 m2)
A1 = 59,4 x 84,1 cm
A2 = 42 x 59,4 cm
A3 = 29,7 x 42 cm
A4 = 21 x 29,7 cm
A5 = 14,8 x 21 cm.

       LA FABRICATION DU PAPIER



Le fonctionnement de l'ensemble de l'équipement de la machine à papier, qui occupe un espace de la dimension d’un terrain de football et comprend des kilomètres de tuyaux, des centaines de vannes et de soupapes, est contrôlé à l’intérieur d’une salle de contrôle par des techniciens spécialisés et expérimentés.

La pâte amenée en balles sèches à la papeterie est d'abord ramenée à l'état liquide. On mélange les diverses sortes de pâte reçues de diverses origines en vue de la qualité de papier à produire. Enfin, on raffine ce mélange en même temps qu'on lui ajoute les adjuvants : charges, colorants, collage.

La désintégration est la première opération destinée à ramener la pâte à l'état liquide.

Dans un procédé ancien, les feuilles de pâte additionnées d'eau sont introduites dans une grande auge dans laquelle roulent deux lourdes meules de granit. C'est le meuleton.

Plus récemment, on utilise les hydrapulpers, comprenant une cuve munie sur sa paroi interne de lames en relief, régulièrement espacées. Dans la cuve tourne un rotor muni de rainures également en relief. On remplit l'appareil de pâte et d'eau. La grande vitesse du rotor amène une rapide désintégration.

On procède alors au raffinage. Une fois désintégrée, la pâte est versée dans un appareil appelé pile hollandaise. Sur les trois quarts de son parcours, la pile a la forme d'une simple auge ovale. Le dernier quart comporte un fond auquel sont fixées des lames d'acier. Sa courbure épouse celle d'un tambour tournant, également garni de lames. Le contenu de la pile, entraîné par la rotation du cylindre, passe à chaque tour entre les lames. Ce frottement de la pâte oblige les fibres à se séparer, à s'imprégner d'eau, en même temps que s'opère un brassage fpour homogénéiser  l'ensemble.

C'est dans la pile raffineuse que l'on charge avec la pâte les divers éléments d'appoint : savon résineux ou émulsion de collage, charges, colorants.

Le rôle de ces piles est fondamental pour la qualité du papier. Elles assurent la séparation des fibres, l'homogénéisation du mélange, l'engraissement des fibres qui se pénètrent d'eau, leur raccourcissement, enfin la fibrillation, favorable à la résistance du papier.

Le degré de raffinage dépend, et de la durée de l'opération, et de l'espacement des lames de la pile. Peu raffinée, la pâte est " maigre ", le papier sera nuageux, moins solide. Bien raffiné, au contraire, le papier sera plus résistant, plus sonnant, plus transparent.

     LA MACHINE A PAPIER

Les machines à papier atteignent des dimensions considérables. Citons par exemple l'une d'elles produisant une bande de 7 m de large à 625 m à la minute, ce qui représente une production de 240 t par jour, soit 72 000 t par an. Son poids atteint 2 000 t. Elle mesure 125 m de long. Une machine plus petite de 2,30 m de largeur de papier peut fabriquer 25 t par jour.

Il faut pour la fabrication du papier une très importante quantité d'eau. La quantité d'eau éliminée atteint facilement 2 000 m3 par jour pour une petite machine...

Après raffinage, la pâte est versée dans le cuvier qui brasse le contenu de plusieurs piles. À la salle des machines, les pâtes sont mélangées de la façon suivante : 65% de pâte mécanique , 25% de pcmb , 6% de pâte kraft et 4% de papier recyclé. Le mélange est ensuite distribué sur les machines à papier. Ces dernières sont essentiellement constituées de rouleaux presseurs et de rouleaux sécheurs qui ont pour fonction d’enlever l’eau et de former la feuille de papier. Il en résulte des rouleaux de papier de 20 tonnes.

Le rouleau de papier est par la suite coupé aux dimensions requises. En final, il est pesé, emballé et on lui appose une étiquette sur laquelle sera indiquée son poids, sa destination et sa date de fabrication. Cette étape est appelée emballage. Le rouleau est maintenant prêt pour la vente.

SOURCES :
Job, Arte, L'imprimerie au XXe siècle (PUF, 1967),
La route du papier : site réalisé à l'occasion du bicentenaire de l'invention
de la machine à papier 1799-1999

LE BOIS


Le bois constitue la principale source de fibres cellulosiques propres à la fabrication de la pâte et du papier. A l'heure actuelle, le bois fournit environ 93 % des besoins mondiaux en fibres vierges, alors que les sources non ligneuses, principalement la bagasse, les pailles de céréales et le bambou, fournissent le reste. Environ un tiers de tous les produits papetiers est éventuellement recyclé sous forme de pâte de récupération.
Structure de l'arbre : On peut dire qu'un arbre se compose de trois grandes parties : - la cime, formée par les feuilles et les branches
- le tronc ou fût
- le système racinaire
Les feuilles ou les aiguilles sont en quelque sorte des usines où sont fabriquées par photosynthèse les substances nutritives nécessaires à la production d'énergie et à la croissance de l'arbre. Le cambium est une mince couche de cellules située entre l'écorce et l'aubier interne et où s'effectue la croissance des cellules. La vitesse de croissance varie suivant les saisons, donnant lieu à la formation de cellules fibreuses à paroi mince au printemps et de fibres plus denses à paroi épaisse à l'automne. Le cambium est dormant pendant les mois plus froids de l'année. Le cycle de croissance annuelle est à la base du phénomène des cernes annuels d'accroissement, dont le nombre total témoigne de l'âge de l'arbre. L'écorce interne (phloème) est une mince couche de tissus dans laquelle s'effectue une circulation ascendante et descendante de glucides (sève) par des tubes criblés et des rayons. L'écorce externe est constituée d'un amas de cellules mortes ayant d'abord fait partie de l'écorce interne vivante; chimiquement, elle se compose d'une variété de matières extractibles en plus de la cellulose, des hémicelluloses et de la lignine.
L'aubier est la partie de l'arbre qui procure un soutien physique à la cime, agit comme réservoir de stockage de la nourriture et remplit cette importante fonction de la conduction de l'eau depuis les racines jusque dans les ramifications ; il est physiologiquement actif (cellules de parenchyme seulement), étant en communication continuelle avec le cambium et le phloème par la circulation de sève provenant de la cime. Le bois de coeur est un noyau de cellules de bois mortes placé au centre du tronc et dont l'activité physiologique a cessé. Sa seule fonction est d'offrir un soutien mécanique à l'arbre. Le bois de coeur présente en général une coloration beaucoup plus foncée que celle de l'aubier, en raison du dépôt de composés organiques résineux dans les parois et les cavités cellulaires. La présence de ces composés rend la pénétration de la liqueur, à l'étape de la réduction en pâte, plus difficile dans le bois de coeur que dans l'aubier. Dans quelques essences (tout particulièrement l'épinette), la couleur du bois de cœur est la même que celle de l'aubier.
 

     LES DIFFERENTES
     SORTES DE PAPIERS


Papiers d'impression
Le papier journal représente la plus basse qualité. Il contient au moins 75 % de pâte mécanique. Il est faiblement collé, car l'encre doit s'y absorber. Sa force varie de 45 à 56 g/m2 Il n'accepte que l'impression des caractères, des clichés de trait ou de similigravure à grosse trame (65).

Les papiers d'impression sont très variés, suivant emploi et prix. Les sortes mi-fines contiennent une forte proportion de pâte mécanique. Au-dessus sont des sortes fines, puis les surfines contenant des proportions de plus en plus grandes de pâtes chimiques. Enfin, les papiers de luxe contiennent des chiffons en proportion croissante à mesure qu'on s'élève en qualité. Leur surface peut être non apprêtée, satinée ou surglacée. Leur poids varie entre 56 et i 2o g.

Les bouffants sont caractérisés par un faible poids pour une épaisseur relativement forte. Tendres, légers et absorbants, ils sont assez collés pour éviter le peluchage. Ils ont une main élevée allant de 1,8 à 3. Ils présentent un grain régulier. Ils conviennent à l'impression des romans et des ouvrages n'ayant que du texte ou des gravures de trait. Ils ne se prêtent pas à la similigravure.

Leur force s'étage de 64 à 80 g/m2, les plus courants étant le 64 g et le 72 g.

Les satinés d'édition ont une surface très calandrée et très brillante. Ils sont très chargés pour les rendre inertes. Ils acceptent des similigravures assez fines jusqu'à la trame 120.

Leur force, en général comprise entre 64 et go g, peut aller jusqu'à 120 Les grammages les plus courants sont le 64 et le 72 g.

Les papiers bible sont des papiers minces d'environ 30 g/m2, très opaques et très blancs. Ils sont délicats à imprimer parce que minces et légers. Ils servent à l'impression d'ouvrages religieux : missels, bibles, etc.

Les papiers chromos sont destinés aux impressions lithographiques en couleurs. Ils sont à surface très lisse et assez chargés. Ils vont de zoo à 240 g/ma, c'est-à-dire jusqu'au bristol.

Le simili japon imite les papiers de luxe fabriqués à la main en Extrême-Orient. Il a un aspect nacré, nerveux et dur, un épair irrégulier, nuageux. Il est peu chargé, très collé, moyennement satiné.

Les papiers parcheminés rappellent les simili japon dont ils ont la composition fibreuse. Ils sont très collés, peu chargés, souvent gélatinés en surface, à épair nuageux, peu satinés.

Les papiers de luxe sont les papiers de chiffon dits " pur fil ". Ils ont une appellation d'origine : Rives, Arches, Auvergne, etc. Leur emploi se limite à des éditions restreintes ou à l'impression des quelques exemplaires numérotés d'un tirage.

Couchés d'édition
C
es papiers sont lourds du fait des sels minéraux entrant dans la composition de la couche. Un bon couché est bien lisse, sans tache, sans aspérités au toucher, sans trous ni défauts. Leur poids varie entre go et 180 g/m2, les grammages les plus courants en édition vont du 112 g au 140 g.

Papiers spéciaux
Les papiers résistant à l'eau sont fabriqués avec une pâte dans laquelle ont été incorporés certains produits chimiques, telle la mélamine. Ils ont la propriété d'être imperméables à l'eau. Leur emploi est indiqué pour les cartes géographiques, maritimes ou terrestres, civiles ou militaires, susceptibles d'être consultées dans n'importe quelles conditions atmosphériques.

Des recherches sont en cours pour fabriquer des papiers à l'aide d'éléments insensibles à l'humidité, tels que fibres synthétiques (lilion, rilsan), ou même fibres de verre. L'inertie totale de ces matières résoudrait définitivement les problèmes de repérage posés sans répit aux imprimeurs de polychromies dans tous les procédés.
 





 

Encyclopédie de Diderot et d'Alembert



PAPYRUS
, s. m. (Botan.) plante appellée papyrus nilotica, par Gerard 37. Emac. 40. Papyrus nilotica, Berd Aegyptiis dicta ; Biblos syriaca quorumdam, Chab. 195. Papyrus Aegyptiaca, C. B. P. 119. Papyrus antiquorum nilotica, Parck. Théat. 1207. Morisson a rangé le papyrus avec raison, parmi les souchets, & l'a nommé cyperus niloticus, maximus, papyraceus, hist. Oxon. 3. 239.

Enfin comme les modernes ont fait de nouvelles découvertes en ce genre, il n'est pas possible de les supprimer ; c'est pourquoi je parlerai dans cet article du papyrus d'Egypte, du papyrus de Sicile, & du papyrus de Madagascar, trois plantes différentes, sur lesquelles j'emprunterai les recherches de M. Bernard de Jussieu, insérées par M. le comte de Caylus, dans son excellente dissertation sur le papyrus en général. Ce morceau curieux & intéressant pour les arts, se trouve dans les mém. de Littérat. t. XXVI. in -4°. Voyez aussi SCIRPUS, Botan.