mercredi 20 février 2008

RECHERCHE SUR LES MATERIAUX: LE PAPIER





Le papier est un matériau très important pour la fabrication des fournitures scolaires car les copies doubles et simples, les cahiers, les livres ou autres textes sont fixés sur un support en papier.




La fabrication du papier est assez complexe, nous avons du simplifier certaines étapes.
Nous sommes le groupe composé de Maxime, Soïchiro, Nicolas et Luc. Pour la Star Ecology, notre recherche porte sur la fabrication du papier.



RECHERCHE SUR LES MATERIAUX : LE PAPIER








1) Le papier en France et dans le monde:


Le papier est un matériau issu des fibres de cellulose, matière que l’on trouve essentiellement dans les arbres. La France n’est pas un pays grand consommateur de papier, un français consomme en moyenne 177,8 kg de papier et de carton en un an. C’est assez peu par rapport à un finlandais (324,4kg par habitant et par an) ou à un américain (300,6kg par habitant en un an).

Depuis plus de 10 ans, la consommation mondiale de papier et de cartons s’accroît de 3% par an. La consommation mondiale de papiers et cartons a atteint 361 millions de tonnes.


2) Quelle est la surface du globe occupée par la forêt:


La forêt couvre environ 3,9 milliard d’hectare sur la planète, soit environ 26% des terres émergées de celle-ci. Elle est principalement regroupée en Amérique, dans le sud de l’Afrique et en Asie.


3)D'où viennent les matériaux nécessaires à la fabrication du papier et du carton:


Le papier et le carton français sont fabriqués à 60% à partir de papiers et de cartons recyclés et à 40% de bois. Le bois nécessaire à la fabrication du papier et du carton provient des chutes de bois des scieries et du bois des éclaircies. Les éclaircies sont nécessaires au bon fonctionnement des forêts car elles permettent de renouveler la forêt, elles consistent à sélectionner les arbres d’avenir et à couper les autres, qui n’auraient pas pu servir en menuiserie ou en charpente (bois d’œuvre). 70% du bois de l’industrie du papier provient des éclaircies et 30% de ce bois provient des chutes de bois des scieries.

Le bois nécessaire à la fabrication du carton et du papier est issu principalement des forêts françaises ; seulement 7,4% du bois de l’industrie du papier provient de forêts étrangères.


Ci-dessous : vue en coupe d’un arbre indiquant où vont les différentes parties d’un arbre après son abatage :


4) La fabricaion du papier:


Il existe plusieurs types de pâtes ayant des procédés de fabrication différents et, par conséquent, des propriétés différentes.


a) Les pâtes neuves, fabriquées à partir de bois:


Le bois est en grande partie composé de lignine (qui lui donne sa rigidité), de cellulose et de tanin (qui lui donne sa couleur). Cependant, la lignine et le tanin ne sont pas nécessaires à la fabrication de la pâte à papier, il faut donc les enlever. On utilise souvent des résineux pour faire de la pâte à papier car ils contiennent très peu de tanin. La fabrication de ce type de pâte est expliquée un peu plus loin.


b)La fabrication des pâtes à aprtir de papier recyclé:


Les papiers et cartons récupérés sont mis en suspension dans l’eau à l’intérieur d’un “ pulpeur ” et brassés pour séparer les fibres. En passant par l’épurateur, ils sont ensuite débarrassés des substances indésirables (agrafes, plastique...). Quant au désencrage, qui consiste à séparer l’encre des fibres, il s’agit d’une opération facultative qui n’est mise en œuvre que lorsque la qualité du produit fini l’exige. Enfin, la pâte “ recyclée ” obtenue à la sortie du“ raffineur ” intègre le circuit traditionnel de la machine à papier.

5) Les coûts de production :


Les coûts de production du papier sont assez élevés en raison de l’augmentation du prix du pétrole, principale alimentation en énergie des machines de l’industrie papetière.
Jusqu'à maintenant, le coût de l'énergie représentait 4% du coût total du papier, alors que le coût du bois et des fournitures représentait 82% (14% du coût était consacré aux salaires).


Quelques liens pour en savoir plus:







Diaporama: la fabrication du papier:


La fabrication du papier.


Le bois est en grande partie composé de lignine (qui lui donne sa rigidité), de cellulose et de tanin (qui lui donne sa couleur). Cependant, la lignine et le tanin ne sont pas nécessaires à la fabrication de la pâte à papier, il faut donc les enlever. On utilise souvent des résineux pour faire de la pâte à papier car ils contiennent très peu de tanin.



Première étape: l'abbatage du bois.

Le bois servant à la fabrication du papier est abattu puis débité en billes de 2m de longueur.





Deuxième étape: l'écorcage.


L’écorçage est la seconde étape de la fabrication du papier: cette étape sert à enlever l’écorce du bois, inutile à la fabrication du papier.










Troisième étape: le défibrage.


Le défibrage est la troisième étape de la fabrication du papier: le bois est râpé à l’aide de meules pour en extraire les fibres de cellulose, éléments essentiels de la fabrication du papier, auxquelles on ajoute de l’eau. Ces fibres sont ensuite filtrées et nettoyées pour obtenir une pâte homogène.






Dernière étape: l'ajout d'agents chimiques.


La dernière étape de la fabrication du papier consiste à ajouter des produits chimiques, généralement du chlore, qui augmenteront la résistance du papier et lui donneront sa couleur. Cette étape n’est pas la même en fonction des types de papier.

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