Dans l'industrie papetière, la morphologie des fibres est un facteur déterminant des propriétés de la pâte et de la qualité du papier final. Elle englobe la longueur moyenne des fibres, le rapport entre l'épaisseur de la paroi cellulaire et le diamètre de la cellule (rapport paroi/cavité), ainsi que la quantité d'hétérocytes non fibreux et de faisceaux de fibres dans la pâte. Ces facteurs interagissent et influent conjointement sur la résistance de la pâte, l'efficacité de la déshydratation, les performances de reproduction, ainsi que la résistance, la ténacité et la qualité globale du papier.
1) Longueur moyenne des fibres
La longueur moyenne des fibres est un indicateur important de la qualité de la pâte à papier. Des fibres plus longues forment des chaînes plus longues au sein de la pâte, ce qui contribue à renforcer la cohésion et les propriétés de traction du papier. Lorsque la longueur moyenne des fibres augmente, le nombre de points d'entrelacement entre elles s'accroît, permettant ainsi au papier de mieux répartir les contraintes lorsqu'il est soumis à des forces extérieures, et améliorant de ce fait sa résistance et sa ténacité. Par conséquent, l'utilisation de fibres de longueur moyenne plus importante, comme la pâte de conifères d'épicéa ou la pâte de coton et de lin, permet d'obtenir un papier plus résistant et plus ténacité. Ces papiers sont particulièrement adaptés aux applications exigeant des propriétés physiques supérieures, telles que les matériaux d'emballage, le papier d'impression, etc.
2) Le rapport entre l'épaisseur de la paroi cellulaire de la fibre et le diamètre de la cavité cellulaire (rapport paroi/cavité)
Le rapport paroi/cavité est un autre facteur important qui influence les propriétés de la pâte à papier. Un faible rapport paroi/cavité signifie que la paroi cellulaire de la fibre est relativement fine et la cavité cellulaire plus grande, ce qui facilite l'absorption d'eau et le ramollissement des fibres lors des procédés de fabrication de la pâte et du papier. Ceci favorise l'affinage, la dispersion et l'entrelacement des fibres. Parallèlement, les fibres à parois fines offrent une meilleure flexibilité et une plus grande aptitude au pliage lors de la formation du papier, rendant ce dernier plus adapté aux procédés de transformation complexes. À l'inverse, des fibres présentant un rapport paroi/cavité élevé peuvent produire un papier excessivement dur et cassant, ce qui nuit aux transformations et à l'utilisation ultérieures.
3) Contenu en hétérocytes non fibreux et en faisceaux de fibres
Les hétérocytes non fibreux et les faisceaux de fibres présents dans la pâte à papier constituent des facteurs négatifs qui affectent la qualité du papier. Ces impuretés réduisent non seulement la pureté et l'homogénéité de la pâte, mais provoquent également, lors de la fabrication du papier, la formation de nœuds et de défauts, ce qui nuit à sa régularité et à sa résistance. Les hétérocytes non fibreux peuvent provenir de composants non fibreux tels que l'écorce, la résine et les gommes présents dans la matière première, tandis que les faisceaux de fibres sont des agrégats de fibres qui se forment lorsque la matière première ne se dissocie pas suffisamment lors de la préparation. Il est donc essentiel d'éliminer autant que possible ces impuretés pendant le processus de mise en pâte afin d'améliorer la qualité de la pâte et le rendement de production du papier.
Date de publication : 28 septembre 2024
