CHAPITRE PREMIER

FAnracATioN du papier, des plumes métalliques et des crayons

L'invention du papier remonte à une époque fort reeuloe. Los égyptiens eurent longtemps le monopole de cette fabrication, qui consistait dans une préparation qu'ils faisaient subir aux fibres d'une plante appelée papyrus. Vers le ix* siècle, on voyait encore en Europe du papyrus, qui fut remplacé plus tard par un papier de coton venu d'Orient : les procédés de fabrication dus aux Cliinois furent im[)ortés d'abord en Espagne, puis cliez nous, et c'est la France qui, du xiv*^ au xvni* siècle, a fourni l'Europe entière du produit de ses papeteries. Aujourd'hui, la papeterie est une de nos plus importantes industries. Nous citerons en première ligne les papeteries d'Angoulème, de Rives etd'Annonay, dont les produits ont une réputation européenne; les papeteries des Vosges, notamment celle de Souche près de Saint-Dié; les papeteries de Normandie (vallée de la Vire, de la Bresle, environs de Dieppe), du département de l'Eure, de Saint-Omer, de Prouzel (Somme), de l'île Napoléon (près Mulhouse), de Besançon, et enfin la papeterie d'Essoime, qui est un des plus grands établissements que nous ayons aujourd'hui.

Le papier peut être considéré comme résultant de l'entrecroisement de fibres presque exclusivement composées (pour le papier fin) d'une substance que les chimistes désignent sous le nom de cellulose. La nature nous offre cette substance en abondance dans un grand nombre de végétaux, où elle est unie à d'autres corps dont il faut la séparer plus ou moins. Pour servir à la fabrication du papier, la cellulose, après avoir subi l'action des agents chimiques qui la débarrassent des matières étrangère, doit conserver la forme de filaments allongés. Les matières premières satisfaisant à ces conditions sont le coton, le clianvre et le lin, qui s'emploient à l'état de vieux chiffons, les fibrilles de la paille, du sparte, de l'alpha (plante qui nous vient d'Algérie)

FAinnCATlON DU PAPIEIL 051

du colza des fougères, la cellulose du bois, etc. Mais de toutes ces substances, le cbilTon présente sans contredit le plus d'avantages au fabricaîit de papier ; car lamatière même du chiffon, soit dans ia préparation des étoffes d'où il provienr, soit par l'usage qu'on a fait d'elles, a acquis des qualités que le papetier serait obligé de développer, si elles n'existaient déjà.

Nous nous occuperons d'abord de la fabrication du papier de chiffons, et nous dirons ensuite quelques mots des préparations que l'on fait subir aux matières employées comme succédanés des chiffons.

Les chiffons, qui ont été ramassés partout dans les villes et dans les campagnes par les chiffonniers, sont vendus par des marchands en gros au fabricant de papier. Celui-ci les accumule dans des magasins, 011 on les prend pour les livrer à des ouvrières chargées d'en opérer le triage et le délissage. Ces deux opérations, autrefois séparées, s'exécutent aujourd'hui simultanément. Cliaque ouvrière est placée devant un coffre ouvert et divisé en un certain nombre de cases (10, VI et môme 16); sur le devant s'élève un couteau vertical formé par un morceau de lamedefaux, tournant son côlé tranchant vers) le coffi-e. A côté de l'ouvrière est le tas des chiffons qui doivent être triés et déii-sés. Elle les prend alors un à un, les examine pour juger leur u'iture et savoir le compartiment où elle devra les jeter; à l'aide du couteau, elle enlève les ourlets, les parties doubles et les divise en morceaux de dimensions convenables. En même temps, elle ôle les co'ps étrangers, fragments de métal, boutons, agrafes, œillets de corsets, etc.

On a essayé de rendre cette opération plus économique en soumettant les chiffons triés à des coupeuses mécaniques; ces machines sont bonnes pour couper des fragments un peu résistants, comme les débris de cordes par exemple, mais les chiffons, par suite de leur souplesse, échappent en partie à leur action. •

Après le délissage les chiffons sont débarrassés des poussières, qui les salissent, par un battage énergique effectué dans une machine spéciale; puis ils subissent un lessivage qui les sépare des matières qu'ils contiennent, et l'on commence les opérations qui préparent le blanchiment. - "

Lorsque la papeterie n'employait que des chiffons blancs, ces opérations s'exécutaient dans des cuves où l'on faisait agir sur eux une lessive de soude; aujourd'hui, comme on se sert aussi de chiffons très-colorés, il faut avoir recours à des moyens plus énergiques. On soumet les chiffons à l'action d'une lessive alcaline, de chaux ou de soude, chauffée à la vapeur dans des appareils rotatifs qui sont, soit de

632 INDUSTRIES SATISFAISANT ALX RESOINS INTELLECTUELS, grands cylindres en tôle rivée tournant autour de leur axe, soit des sphères en tôle rivée tournant autour de leur diamètre (fi.r. 403). Un trou suffisamment large permet d'introduire les cliiCFons. Après avoir fermé hermétiquement ce trou avec une plaque, on fait arriver la lessive et la vapeur par des tuyaux L et V qui se réuni>sent suivant l'axe de rotation. La tension de la vapeur et, par suite, la température

FiG. 403. — Laveur spliéri(iue pour la pâte à papier.

doivent varier suivant la nature des chiffons à laver. On donne h Tappareil un mouvement très-lent, vingt tours au plus par heure : les corps gras sont pris par Talcali et la chaleur facilite le ramollissement et la dissolution des matières gommeuses qui unissent les fibrilles , Au bout de quatre heures, on rince à l'eau pure et Ton recommence l'opération pendant le même temps.

Après ce nettoyage, il faut détruire le tissu du chiffon, en isoler les fibres pour les mélanger ensuite et en faire une pAte homogène. C'est le but de l'opération appelée dé/i/ar/e ou cffdochage^ qui se faisait autrefois dans des mortiers oîi le chiffon était battu par des

FABKICATION DU PAPIER. 653

pilons, mais que l'on exécute aujourd'hui à Taide de machines inventées au xvm^ siècle par les Hollandais et que l'on nomme piles ou cylindres. Elles se composent essentiellement d'un grand bac, dans lequel se meut avec une vitesse de 180 tours par minute un cylindre armé de lames métalliques que Ton voit à travers la déchirure faite dans l'enveloppe N (fig. /iOA); ces lames rencontrent, dans leur rotation, des

FiG. 401. — Pile elliluclieiise.

lames fixes implantées sur une pièce appelée platine et située au fond du bac. Les chiffons jetés dans Tappareil sont entraînés parle cylindre et déchirés entre ces lames et celles de la platine. La matière, lavée par un courant d'eau qui arrive en R, est déposée par lui sur un plan incliné à l'état de pâte homogène. Il est certain que la ténuité des fragments sera d'autant plus grande que l'intervalle du cylindre et de la platine sera plus petit; on fait varier la grandeur de cet intervalle en agissant sur la manivelle m qui, par l'intermédiaire de vis sans fin que représente la figure, permet d'élever ou d'abaisser l'axe de rotation du cylindre. Au bout de deux heures environ l'opération est achevée et la pate, ou défilé^ est soumise au blanchiment.

Autrefois, ce blanchiment s'exécutait à l'air sur le pré : aujourd'hui on se sert du chlorure de chaux que l'on dissout dans l'eau. La dissolution est versée dans des appareils dont la disposition rappelle celle des piles défileuses ; le cylindre à lames est remplacé par une roue à

G54 INDUSTRIES SATISFAISANT AUX JJESOINS INTELUECTUELS.

palettes, qui remue la pâte que Ton a versée dans le liquide. Un courant de gaz carbonique lancé dans Tappareil décompose le chlorure et donne lieu au dégagement de composés chlorés qui détruisent la matière colorante. Dans certains cas, l'appareil que nous venons de décrire est remplace par des chambres, où sont disposées des tablettes sur lesquelles est placé le défiié et oii Ton fait circuler un courant de chlore gazeux. La pate blanchie doit être lavée et réduite en fragments plus ténus encore que ceux qui sont sortis des premières piles. C'est le but du raffinage^ qui s'exécute dans des piles défileuses semblables aux jirécédentes, mais dans lesquelles le cylindre est plus I approché de la platine. Après plusieurs passages aux piles raffineuses, la pâte se compose de cellulose presque pure, et il n'y a plus qu'à la transformer en papier.

Ajoutons que dans l'eau des piles raffîneuses on verse la matière colorante qui doit colorer le papier, si celui-ii ne doit pas être blanc; dans le cas oîi le {)apier sera fait à la mécani(iue, on encolle la pAte en versant dans la raffineuse un mélange d'empois de fécule, de savon, de résine et de solution d'alun. Cet encollage a pour but de rendre le pajîier imperméable et de permettre, lorsqu'on a gratté sa surface, d'écrire encore à l'endroit gratté sans que l'encre soit bue.

La transformation en papier de la pâte raffinée se fait, soit à la main, soit à la mécanique.

Dans le premier cas, la pâte étant mise en suspension dans l'eau, un ouvrier, appelé ouvreur, y plonge horizontalement un châssis en bois, ou forme, dont le fond est constitué, soit par une toile métallique tres-serrée, soit par des fils de laiton entrecroisés. Un autre cadre, nommé frisquette ou couverte, s'applique exactement sur les bords de la forme, et sa hauteur, conjointement avec la liquidité plus ou moins grande de la pâte, déterminera l'épaisseur de la feuille de papier. Plus la pâte est liquide, moins la feuille sera épaisse. Pour régulariser la couche de pâte qui se dépose sur le fond du châssis, l'ouvrier impi im.e à la forme un mouvement spécial qui exige de sa j)art une grande habitude. Après avoir laissé égoutter un peu la feuille, il retire la frisquette, passe sa forme à un autre ouvrier appelé coucheur, qui la renverse sur une feuille de feutre ou flotre : la feuille se détache et reste sur le feutre ; le coucheur renvoie la forme à l'ouvreur et place sur la feuille de papier un second feutre, et ainsi de suite. Quand on est arrivé au nombre de feuilles constituant ce qu'on désigne sous le i.om de porse, on porte le tout sous une presse pour en faire sortir l'eau. Un troisième ouvrier nommé leveur enlève les feutres et empile les feuilles, qui sont soumises plusieurs fois à une

pression capable cVen exprimer l'eau. Le papier est ensuite porté au séchoir, oîi il est étendu sur des cordes attachées à des poteaux verticaux. Pendant Tété, le séchage se fait à l'air libre et froid, pendant l'hiver dans un courant d'air chaud.

Pour donner au papier une imperméabilité qui permette d'écrire à sa surface, pour l'empêcher de boire l'encre, on plonge les feuilles dans une dissolution faible et tiède de colle d'amidon, d'un savon résineux et d'alun. Après le collage, les feuilles sont pressées et séchées de nouveau, puis soumises à l'action de presses qui donnent de la fermeté au papier et rendent sa surface plus ou moins polie.

La fabrication à la main n'est plus employée maintenant que d'une manière exceptionnelle et pour obtenir certains papiers doués de qualités spéciales ; elle est partout remplacée par la fabrication mécanique.

C'est à Essonne que Robert eut, en 1799, la première idée delà magnifique machine dont nous allons décrire le principe, mais c'est en Angleterre qu'elle fut construite au commencement de ce siècle. Cette machine est parvenue aujourd'hui à une telle perfection, que la pâte arrive en bouillie à l'une des extrémités et sort, à l'autre extrémité, à l'état de feuille séchée et rognée à la grandeur voulue.

La pâte est amenée dans de grands réservoirs, oîi elle est remuée par un agitateur à palettes ; de là elle se rend à la machine, oii on la voit arriver sur la gauche de la figure l\Oô. Elle suit un canal dont le fond est garni de lames de cuivre couchées à contre-courant; ces lames arrêtent au passage tous les grains de sable, graviers et autres corps lourds qui ont échappé aux opérations précédentes; elle tombe ensuite sur une longue toile métallique sans fin destinée à remplacer la forme. Après avoir passé sous des lames de cuir, qui donnent à la couche l'épaisseur voulue, la pâte s'engage sur cette toile sans fin, oii elle est maintenue de chaque côté par des courroies-guides en coton caoutchouqué : la toile sans fin, en même temps qu'elle se déplace dans le sens longitudinal de la machine, reçoit un mouvement d'oscillation transversale qui joint et entrecroise les fibrilles. En môme temps Teau s'écoule à travers les mailles de la toile et la pâte se coagule de plus en plus. La coagulation est activée par des pompes qui, en faisant le vide dans une longue caisse en cuivre située au-dessous de la toile, aspirent l'eau qui a résisté au tamisage. La feuille est faite : il s'agit maintenant de la sécher. Elle s'engage, toujours soutenue par la toile métallique, entre deux cylindres garnis de feutre; en les quittant, elle est assez forte pour ne plus avoir besoin de la toile métallique et, s'appuyant sur un drap sans fin appelé feutre coucheur^

GoS INDUSTRIES SATISFAISANT AUX BESOINS INTELLECTUELS.

clic passe entre deux cylindres de cuivre qui la livrent à une série de cinq paires de cylindres chauffés à la vapeur et chargés de la sécher et de la laminer. Après quoi, la feuille s'enroule d'une manière continue sur un dévidoir. Lorsqu'elle a fait sur lui un nombre suffisant de tours, elle est coupée; le dévidoir est enlevé et remplacé par un autre, sur lequel se continue Tenroulement. Le papier sort fabriqué de cette machine deux minutes après que la pûte qui le constitue y est entrée.

La feuille continue, livrée par la machine, est ensuite coupée, divisée en morceaux de formats différents ; puis ces morceaux sont visités avec^soin ; les boutons de pâte qui ont résisté à l'opération sont enlevés au grattoir. Le papier est, d'après ses qualités, classé en trois catégories et soumis à une forte pression par piles de 500 à 1000 feuilles placées entre des plateaux de bois ou de carton. On renouvelle plusieurs fois cette pression, et à chaque fois on change la disposition des feuilles l'une par rapport à l'autre de manière à en régulariser la surface. Enfin, les feuilles sont laminées entre des lames de carton ou de métal; suivant que la pression est plus ou moins grande, on a du papier /isse^ satiné ou (jlacé : lisse ^ il est un peu plus uni qu'apprêté à la presse; satiné^ il est doux au toucher, brillant mais sans transparence: glacé ^ il a une surface très-polie, brillante, il a acquis de la transparence. Le glaçage ne peut s'obtenir qu'avec des feuilles de cuivre ou de zinc; pour le lissage et le satinage, on emploie des feuilles de carton.

Le chiffon est devenu tellement rare depuis un certain nombre d'années, que Ton a essayé de le remplacer dans la fabrication du papier. On utilise les cordes et les cordages, les vieux filets de pêche, les déchets de filature et de sparterie, le foin, la paille, le bois blanc, l'alfa, qui est une plante d'Algérie. On mêle ces substances réduites en pâte à une quantité de pâte de chiffons. La paille fournit d'excellents résultats. Saint-Junien (Haute- Vienne) produit de très-bons papiers de paille pour l'emballage.

Nous n'entrerons pas dans le détail des opérations qui transforment ces substances en pâte à papier; nous dirons seulement que les moyens employés sont mécaniques ou chimiques. On trouxe un exemple remarquable des procédés mécaniques dans celui de M. Wœlter, qui réduit les bois en pâte sèche à l'aide de meules de grès. Les usines de Pontcharra près Grenoble et de Domène produisent chaque jour, avec quatre machines, 2000 kilogrammes de pâte sèche.

Les procédés chimiques consistent à attaquer par des agents chi-