Le bambou possède une teneur élevée en cellulose, des fibres fines, de bonnes propriétés mécaniques et une grande plasticité. Matériau alternatif de choix pour la fabrication de papier, il répond aux exigences de production de pâte à papier pour les papiers de moyenne et haute gamme. Des études ont démontré que sa composition chimique et les propriétés de ses fibres lui confèrent d'excellentes aptitudes à la mise en pâte. La pâte de bambou se classe juste après celle de conifères et surpasse celle de feuillus et d'herbes. Le Myanmar, l'Inde et d'autres pays sont à la pointe de la production mondiale de pâte à papier à partir de bambou. La Chine importe principalement sa pâte à papier de bambou du Myanmar et de l'Inde. Le développement dynamique de cette filière est crucial pour pallier la pénurie actuelle de pâte à papier.
Le bambou pousse rapidement et peut généralement être récolté en 3 à 4 ans. De plus, les forêts de bambou ont un fort pouvoir de fixation du carbone, ce qui renforce l'importance économique, écologique et sociale de la filière bambou. Actuellement, les technologies et les équipements de production de pâte de bambou en Chine ont atteint leur pleine maturité, et les principaux équipements, tels que les machines à broyer et à pâter, sont fabriqués localement. Des lignes de production de papier de bambou de grande et moyenne taille ont été industrialisées et mises en service dans le Guizhou, le Sichuan et d'autres régions.
Propriétés chimiques du bambou
En tant que matériau de biomasse, le bambou est composé de trois principaux constituants chimiques : la cellulose, l’hémicellulose et la lignine, ainsi que de faibles quantités de pectine, d’amidon, de polysaccharides et de cire. L’analyse de sa composition chimique et de ses caractéristiques permet de comprendre ses avantages et ses inconvénients en tant que matière première pour la fabrication de pâte à papier.
1. Le bambou a une teneur élevée en cellulose.
La fabrication de papiers finis de qualité supérieure exige des matières premières de pâte à papier très rigoureuses : plus la teneur en cellulose est élevée, mieux c’est ; et plus les teneurs en lignine, polysaccharides et autres extraits sont faibles, mieux c’est. Yang Rendang et al. ont comparé les principaux composants chimiques de matériaux issus de la biomasse, tels que le bambou (Phyllostachys pubescens), le pin de Masson, le peuplier et la paille de blé. Ils ont constaté que la teneur en cellulose était la suivante : pin de Masson (51,20 %), bambou (45,50 %), peuplier (43,24 %) et paille de blé (35,23 %). La teneur en hémicellulose (pentosanes) était de 22,61 % pour le peuplier, 21,12 % pour le bambou, 19,30 % pour la paille de blé et 8,24 % pour le pin de Masson. Enfin, la teneur en lignine était de 30,67 % pour le bambou, 27,97 % pour le pin de Masson, 17,10 % pour le peuplier et 11,93 % pour la paille de blé. On constate que parmi les quatre matériaux comparatifs, le bambou est la deuxième matière première pour la fabrication de pâte à papier après le pin de Masson.
2. Les fibres de bambou sont plus longues et ont un rapport d'aspect plus élevé.
La longueur moyenne des fibres de bambou est de 1,49 à 2,28 mm, leur diamètre moyen de 12,24 à 17,32 μm et leur rapport d'aspect de 122 à 165. L'épaisseur moyenne de leur paroi est de 3,90 à 5,25 μm et le rapport paroi/cavité de 4,20 à 7,50, ce qui correspond à une fibre à paroi épaisse et à rapport d'aspect élevé. Les matières premières pour la fabrication de pâte à papier sont principalement issues de la cellulose de biomasse. Pour obtenir une pâte à papier de qualité, les biofibres doivent présenter une teneur élevée en cellulose et une faible teneur en lignine, ce qui permet d'accroître le rendement et de réduire les teneurs en cendres et en extraits. Le bambou, grâce à ses fibres longues et à son rapport d'aspect élevé, favorise un entrelacement plus important des fibres par unité de surface après transformation de la pâte en papier, ce qui améliore la résistance de ce dernier. Par conséquent, les performances de la pâte de bambou sont comparables à celles du bois et supérieures à celles d'autres graminées comme la paille, la paille de blé et la bagasse.
3. La fibre de bambou possède une résistance élevée.
La cellulose de bambou est non seulement renouvelable, biodégradable, biocompatible et hydrophile, et possède d'excellentes propriétés mécaniques et de résistance à la chaleur, mais elle présente également de bonnes propriétés mécaniques. Des chercheurs ont mené des essais de traction sur 12 types de fibres de bambou et ont constaté que leur module d'élasticité et leur résistance à la traction étaient supérieurs à ceux des fibres artificielles de bois forestier à croissance rapide. Wang et al. ont comparé les propriétés mécaniques en traction de quatre types de fibres : bambou, kénaf, sapin et ramie. Les résultats ont montré que le module d'élasticité et la résistance à la traction de la fibre de bambou étaient supérieurs à ceux des trois autres matériaux fibreux.
4. Le bambou a une teneur élevée en cendres et en extraits.
Comparé au bois, le bambou a une teneur en cendres plus élevée (environ 1,0 %) et un extrait de NAOH à 1 % (environ 30,0 %), ce qui produira plus d'impuretés lors du processus de mise en pâte, ce qui n'est pas propice au rejet et au traitement des eaux usées de l'industrie des pâtes et papiers, et augmentera le coût d'investissement de certains équipements.
À l'heure actuelle, la qualité des produits en papier de pâte de bambou de Yashi Paper répond aux exigences de la norme européenne RoHS, a passé avec succès les tests des normes alimentaires internationales AP (2002)-1 de l'UE et de la FDA américaine, a obtenu la certification forestière FSC à 100 % et est également la première entreprise du Sichuan à avoir obtenu la certification chinoise de sécurité et de santé ; en même temps, elle a été échantillonnée comme produit « qualifié pour le contrôle de la qualité » par le Centre national d'inspection des produits en papier pendant dix années consécutives et a également reçu des distinctions telles que « Marque et produit qualifiés de qualité stable nationale » lors du China Quality Tour.
Date de publication : 3 septembre 2024
