Les produits finaux des usines de pâtes et papiers dépendent du processus de réduction en pâte et peuvent inclure de la pâte commerciale et divers types de produits en papier ou en carton. Par exemple, la pâte mécanique relativement faible est transformée en produits à usage unique comme les journaux et les mouchoirs. La pâte kraft est transformée en produits de papier à usages multiples tels que du papier à lettres, des livres et des sacs d'épicerie de haute qualité. La pâte au sulfite, qui est principalement de la cellulose, peut être utilisée dans une série de produits finaux divers, notamment le papier spécial, la rayonne, les films photographiques, le TNT, les plastiques, les adhésifs et même les mélanges à crème glacée et à gâteau. Les pâtes chimico-mécaniques sont exceptionnellement rigides, idéales pour le support structurel nécessaire au carton ondulé pour conteneurs. Les fibres de la pâte de papier recyclé sont généralement plus courtes, moins flexibles et moins perméables à l'eau, et ne peuvent donc pas être utilisées pour des produits en papier de haute qualité. Le papier recyclé est donc principalement utilisé pour la production de produits en papier doux comme le papier de soie, le papier hygiénique, les serviettes en papier et les serviettes.

Pour produire de la pâte commerciale, la suspension de pâte est généralement tamisée une fois de plus et sa consistance ajustée (4 à 10 %) avant d'être prête pour la machine à pâte. La pâte est ensuite étalée sur un tamis métallique mobile ou un treillis en plastique (appelé « fil ») à « l'extrémité humide » de la machine à pâte, où l'opérateur surveille la vitesse du fil en mouvement et la teneur en eau de la pâte ( figure 1 ; les presses et le couvercle du séchoir sont visibles en haut à gauche ; dans les moulins modernes, les opérateurs passent beaucoup de temps dans les salles de contrôle). L'eau et le filtrat sont tirés à travers le fil, laissant une nappe de fibres. La feuille de pâte est passée à travers une série de rouleaux rotatifs ("presses") qui expulsent l'eau et l'air jusqu'à ce que la consistance des fibres soit de 40 à 45 %. La feuille est ensuite flottée à travers une séquence à plusieurs étages de séchoirs à air chaud jusqu'à ce que la consistance soit de 90 à 95 %. Enfin, la feuille de pâte continue est découpée en morceaux et empilée en balles. Les balles de pâte sont compressées, enveloppées et conditionnées en bottes pour le stockage et le transport.

Figure 1. Extrémité humide de la machine à pâte montrant le tapis de fibres sur le fil.

Bibliothèque Canfor

Bien que similaire en principe à la fabrication de feuilles de pâte, la fabrication du papier est considérablement plus complexe. Certaines usines utilisent une variété de pâtes différentes pour optimiser la qualité du papier (p. ex., un mélange de pâtes de feuillus, de résineux, de kraft, de sulfite, mécaniques ou recyclées). Selon le type de pâte utilisée, une série d'étapes est nécessaire avant de former la feuille de papier. Généralement, la pâte commerciale séchée est réhydratée, tandis que la pâte à haute consistance provenant du stockage est diluée. Les fibres de pâte peuvent être battues pour augmenter la zone de liaison des fibres et ainsi améliorer la résistance de la feuille de papier. La pâte est ensuite mélangée avec des additifs « humides » (tableau 1) et passée à travers un ensemble final de tamis et de nettoyeurs. La pâte est alors prête pour la machine à papier.

Tableau 1. Additifs papetiers

L'épandeur de flux et la caisse de tête distribuent une fine suspension (1 à 3 %) de pâte raffinée sur une toile mobile (semblable à une machine à pâte, mais à une vitesse beaucoup plus élevée, parfois supérieure à 55 km/h) qui transforme les fibres en une fine feuille feutrée. La feuille se déplace à travers une série de rouleaux de presse jusqu'à la section de séchage, où une série de rouleaux chauffés à la vapeur évaporent la majeure partie de l'eau restante. Les liaisons hydrogène entre les fibres se sont pleinement développées à ce stade. Enfin, le papier est calandré et enroulé. Le calandrage est le processus par lequel la surface du papier est lissée et son épaisseur réduite. La feuille de papier séchée et calandrée est enroulée sur une bobine, étiquetée et transportée vers l'entrepôt (figure 2 ; notez les déchets de papier sous la bobine et le panneau de commande de l'opérateur non fermé). Des additifs « secs » peuvent être ajoutés avant le calandrage sur la machine à papier ou lors d'opérations de revêtement « hors machine » séparées dans le secteur de la transformation de l'industrie.

Figure 2. Extrémité sèche d'une machine à papier montrant une bobine de papier pleine et un opérateur utilisant une découpeuse à air pour couper l'extrémité.

Georges Astrakianakis

Divers produits chimiques sont utilisés dans le processus de fabrication du papier pour conférer au papier des caractéristiques de surface et des propriétés de feuille spécifiques. Les additifs les plus couramment utilisés (tableau 1) sont généralement utilisés au niveau du pourcentage, bien que certains tels que l'argile et le talc puissent contribuer jusqu'à 40 % au poids sec de certains papiers. Le tableau 1 indique également la diversité des additifs chimiques qui peuvent être utilisés pour des objectifs de production et des produits spécifiques ; certains d'entre eux sont utilisés à de très faibles concentrations (par exemple, des slimicides sont ajoutés à l'eau de traitement en parties par million).

Le processus de fabrication du carton est similaire à celui de la fabrication du papier ou de la pâte à papier. Une suspension de pâte et d'eau est dispersée sur une toile mobile, l'eau est éliminée et la feuille est séchée et stockée en rouleau. Le processus diffère dans la manière dont la feuille est formée pour donner de l'épaisseur, dans la combinaison de plusieurs couches et dans le processus de séchage. Le carton peut être fabriqué à partir de feuilles simples ou multicouches avec ou sans âme. Les feuilles sont généralement constituées de pâte kraft de haute qualité (ou d'un mélange kraft et CTMP), tandis que le noyau est constitué soit d'un mélange de pâte semi-chimique et recyclée à faible coût, soit de pâte entièrement recyclée et d'autres déchets. Des revêtements, des pare-vapeur et des couches multiples sont ajoutés en fonction de l'utilisation finale pour protéger le contenu de l'eau et des dommages physiques.

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