● Procédé de fabrication du papier à base de pâte de bambou
Depuis le développement industriel réussi du bambou et son utilisation, de nombreux procédés, technologies et produits de transformation ont vu le jour, améliorant considérablement sa valorisation. Le développement de la technologie de production de pâte à papier mécanisée en Chine a permis de dépasser les méthodes manuelles traditionnelles et d'aboutir à un modèle de production industrialisé. Les procédés de production de pâte à papier les plus courants sont actuellement les procédés mécaniques, chimiques et chimico-mécaniques. En Chine, la pâte à papier est majoritairement produite par voie chimique (environ 70 %), tandis que la production chimico-mécanique représente moins de 30 %. L'utilisation de méthodes mécaniques pour la production de pâte à papier reste au stade expérimental et aucune application industrielle à grande échelle n'a été rapportée.
1. Méthode de mise en pâte mécanique
Le procédé de fabrication de pâte mécanique consiste à broyer le bambou en fibres par des méthodes mécaniques, sans ajout d'agents chimiques. Il présente l'avantage d'être peu polluant, d'offrir un rendement élevé et d'être simple. Face au renforcement des contrôles environnementaux et à la raréfaction des ressources en pâte de bois dans le pays, la pâte de bambou obtenue par voie mécanique est de plus en plus appréciée.
Bien que le procédé de pâte mécanique présente l'avantage d'un rendement élevé et d'une faible pollution, il est largement utilisé dans l'industrie papetière pour les matériaux conifères tels que l'épicéa. Cependant, en raison de sa forte teneur en lignine, en cendres et en extrait de NaOH à 1 % dans la composition chimique du bambou, la qualité de la pâte obtenue est médiocre et ne répond pas aux exigences de qualité du papier commercial. Son application industrielle est rare et se situe principalement au stade de la recherche scientifique et de l'exploration technique.
2. Méthode de fabrication de pâte chimique
Le procédé de fabrication de pâte à papier par voie chimique utilise le bambou comme matière première et emploie le procédé au sulfate ou au sulfite. Les matières premières de bambou subissent diverses étapes : tamisage, lavage, déshydratation, cuisson, caustification, filtration, lavage à contre-courant, tamisage en circuit fermé, délignification à l’oxygène, blanchiment, etc. Ce procédé permet de préserver les fibres et d’améliorer le rendement de la pâte. La pâte obtenue est de bonne qualité, propre et douce, facile à blanchir et convient à la production de papiers d’écriture et d’impression haut de gamme.
En raison de l'élimination d'une grande quantité de lignine, de cendres et de divers extraits lors du processus de mise en pâte de la méthode de pâte chimique, le taux de mise en pâte de la pâte de bambou est faible, généralement de 45 % à 55 %.
3. Pâte chimique et mécanique
Le procédé de pâte chimico-mécanique utilise le bambou comme matière première et combine certaines caractéristiques des procédés chimiques et mécaniques. Il comprend trois méthodes : semi-chimique, chimico-mécanique et chimico-thermomécanique.
Pour la transformation du bambou en pâte à papier, le rendement du procédé chimico-mécanique est supérieur à celui du procédé chimique, atteignant généralement 72 à 75 %. La qualité de la pâte obtenue par le procédé chimico-mécanique est nettement supérieure à celle de la pâte mécanique, répondant ainsi aux exigences courantes de la production de papier. Par ailleurs, les coûts de récupération des alcalis et de traitement des eaux usées se situent également entre ceux du procédé chimique et du procédé mécanique.
▲Ligne de production de pâte à papier de bambou
● Équipement de fabrication de papier à base de pâte de bambou
L'équipement de la section de formage d'une ligne de production de papier à base de pâte de bambou est fondamentalement le même que celui d'une ligne de production de pâte de bois. La principale différence réside dans les étapes de préparation telles que le tranchage, le lavage et la cuisson.
Du fait de sa structure creuse, le bambou nécessite un équipement de tranchage différent de celui utilisé pour le bois. Les équipements de tranchage (écaillage) les plus courants comprennent les coupeuses à rouleaux, les coupeuses à disques et les broyeurs à tambour. Les coupeuses à rouleaux et à disques offrent un rendement élevé, mais la qualité des copeaux obtenus (leur forme) est inférieure à celle des broyeurs à tambour. Le choix de l'équipement dépend de l'usage prévu de la pâte de bambou et du coût de production. Pour les petites et moyennes usines de pâte de bambou (production < 100 000 t/an), les équipements de tranchage nationaux suffisent. En revanche, pour les grandes usines (production ≥ 100 000 t/an), il est possible d'opter pour des équipements de tranchage (écaillage) de grande envergure et de pointe, conformes aux normes internationales.
Les équipements de lavage de copeaux de bambou servent à éliminer les impuretés, et de nombreux produits brevetés ont été recensés en Chine. On utilise généralement des laveuses de pâte à papier sous vide, sous pression ou à bande. Les moyennes et grandes entreprises peuvent opter pour les nouvelles laveuses de pâte à papier à double rouleau ou les laveuses de pâte à papier à forte essorage.
Les équipements de cuisson des copeaux de bambou servent à leur ramollissement et à leur séparation chimique. Les petites et moyennes entreprises utilisent des cuiseurs verticaux ou des cuiseurs continus à tubes horizontaux. Les grandes entreprises peuvent opter pour des cuiseurs continus Camille avec lavage par diffusion afin d'améliorer l'efficacité de la production et d'accroître le rendement en pâte, mais cela représente un investissement initial plus important.
1. La fabrication de papier à base de pâte de bambou présente un grand potentiel.
Suite à une étude des ressources en bambou de la Chine et à une analyse de l'aptitude du bambou à la fabrication du papier, le développement dynamique de l'industrie de la pâte à papier à base de bambou permettrait non seulement d'atténuer la pénurie de matières premières ligneuses dans l'industrie papetière chinoise, mais aussi de modifier efficacement la structure des matières premières de cette industrie et de réduire sa dépendance aux importations de copeaux de bois. Selon certaines études, le coût unitaire de la pâte de bambou, par unité de masse, est environ 30 % inférieur à celui de la pâte de pin, d'épicéa, d'eucalyptus, etc., et sa qualité est équivalente à celle de la pâte de bois.
2. L'intégration forêt-papier est une orientation de développement importante
Grâce aux avantages de croissance rapide et de régénération du bambou, le renforcement de la culture de forêts de bambou spéciales à croissance rapide et la mise en place d'une base de production de pâte à papier intégrant forêt et papier deviendront une orientation pour le développement durable de l'industrie chinoise de la pâte à papier, réduisant ainsi la dépendance aux importations de copeaux de bois et de pâte à papier et développant les industries nationales.
3. La transformation du bambou en pâte présente un fort potentiel de développement.
Dans l'industrie actuelle de transformation du bambou, plus de 90 % des matières premières sont issues du bambou moso (Phoebe nanmu), principalement utilisé pour la fabrication d'articles ménagers et de matériaux de construction. La production de papier à base de pâte de bambou utilise également majoritairement le bambou moso (Phoebe nanmu) et le bambou cycas, ce qui engendre une concurrence entre les différentes espèces et nuit au développement durable du secteur. À partir des espèces de bambou actuellement utilisées, l'industrie papetière devrait diversifier activement ses sources d'approvisionnement, notamment en exploitant pleinement le potentiel des bambous cycas, dragon géant, queue de phénix, Dendrocalamus latiflorus et autres bambous cespiteux, relativement bon marché, pour la production de pâte et de papier, afin d'améliorer sa compétitivité sur le marché.
▲Le bambou en grappes peut être utilisé comme matériau important pour la production de pâte à papier.
Date de publication : 4 septembre 2024
