CHIFFONS

La matière première dont les fabricants de papier se sont servis a l’exclusion de toutes autres, pendant plusieurs siècles, n’était pas de la nature de celles que l’on peut ensemencer et récolter à volonté. Le chiffon est un résidu dont la quantité est limitée.

Les pays les plus civilisés conservèrent longtemps avec soin cette matière indispensable au moyen de droits prohibitifs à la sortie.

L’Angleterre, l’Amérique, la France elle-même qui produit les meilleurs chiffons allaient s’approvisionner de cette précieuse denrée dans les contrées les plus éloignées.

Depuis que la consommation du papier a pris dans le monde entier de colossales proportions, la nécessité a fait rechercher dans les plantes textiles d’un prix modéré, les éléments propres à concourir avec le chiffon à la fabrication du papier, ou même à le remplacer complètement.

De là est née la question des succédanés des chiffons, c’est-à-dire des pâtes susceptibles de produire du papier blanc, d’un emploi courant pour l’impression des journaux et celle des livres, obtenues soit par des procédés chimiques, soit par des procédés mécaniques.

En général les chiffons les plus employés proviennent des tissus de chanvre, de lin et de coton.

Ceux qui proviennent des tissus de laine sont employés seulement pour les pliages communs; nous avons vu d’ailleurs lorsque nous avons étudié les Textiles, qu’ils étaient utilisés à nouveau comme laines de dernière catégorie.

Chiffons mixtes «le laine et «le coton.

Les chiffons mixtes, riches en laine, d’une qualité encore passable, sont soumis à des procédés ayant pour effet la destruction de la fibre végétale, ou son isolément et sa séparation de la fibre animale.

ENCYCLOPEDIE CHIMIQUE

Cette question a pris dans ces dernières années une assez grande importance pour que nous insistions sur ce point.

Actuellement le commerce des tissus donne naissance à de nombreux mélanges de laine et coton, dont la fabrication prend chaque jour un développement plus considérable ; il en résulte des chiffons où les fibres végétales et animales sont mélangées en proportions variables.

Tels sont encore les chiffons désignés sous le nom de lisières ( seums ), c’està-dire les rognures enlevées à l’aide de ciseaux par les trieuses de chiffons de laine destinés à la machine qui les déchire pour en faire de nouveau de la laine (■ ragwool ).

La raison qui fait écarter ces lisières de la machine, c’est qu’elles sont traversées dans toute leur longueur par un fil de coton ou de lin, on bien qu’elles contiennent une bordure en coton ou autre fibre végétale.

Dans les chiffons de cette espèce, c’est-à-dire les chiffons mixtes, les différentes natures défibrés se nuisent réciproquement.

C’est ainsi que le fabricant de papier ne peut utiliser avantageusement le coton qu’ils renferment, à cause de la laine dont la présence parsèmerait le papier de taches de rousseur.

De même, le manufacturier ne peut tirer un bon parti d’une laine qui renferme du coton, parce que plus tard le mélange de ce coton dans les tissus manufacturés ferait ressortir, après la teinture, des filaments d’une nuance beaucoup plus pâle.

Il y a là, comme on le voit, une difficulté que l’on a cherché à résoudre de diverses façons.

On peut tout d’abord désagréger le coton par l’action des acides, de manière à conserver la laine.

On peut aussi dissoudre la laine à l’aide des alcalis caustiques qui laissent le coton intact et par suite utilisable. Mais chacune de ces deux solutions exige le sacrifice de l’une des matières pour rendre possible l’utilisation de l’autre.

Dans le premier cas la méthode la plus généralement suivie consiste à bien imprégner les chiffons d’une eau renfermant 5 à 10 p. 100 d’acide sulfurique ou chlorhydrique. On laisse égoutter, on exprime légèrement, puis on les étend sur les planches d’un séchoir, dont on porte peu à peu la température vers 90 à 100 degrés.

On les laisse pendant plusieurs heures, suivant que les chiffons sont plus ou moins forts.

Par l’effet de l’évaporation de l’eau, l’acide se rencontre dans les chiffons et, à l’aide de la chaleur, réagit sur la fibre végétale, transforme la cellulose en matières gommeuses et sucrées. Par suite de cette transformation, les fibres végétales deviennent très friables, et peuvent ensuite être séparées mécaniquement des fibres laineuses qui ont conservé leurs qualités textiles.

Cependant ce procédé doit être exécuté avec beaucoup de précaution el être bien surveillé, parce que, sous l’influence des acides et de la température élevée, la laine peut être altérée, perdre sa douceur et en partie aussi la propriété de se feutrer avec facilité.

Quelques fabricants opèrent, pour cette raison, de la manière suivante : au

PAUL CHARPENTIER

lieu d’exposer les chiffons secs à une température élevée, ils les font sécher à une douce chaleur (40 à 50 degrés), puis les soumettent au vaporisage, c’est-àdire à un courant de vapeur plutôt sec que humide. Après le vaporisage, on fait de nouveau sécher. La fibre végétale est alors devenue friable et pulvérulente.

Pour des chiffons mixtes de très belle qualité, on substitue quelquefois aux acides sulfurique et chlorhydrique, des solutions d’acide oxalique, d’hydrochlorate d’albumine, qui détruisent les fibres végétales sans attaquer sensiblement la laine.

Au lieu d’opérer à sec, on peut traiter les chiffons mixtes par voie humide. Tel est le procédé Leloup.

D’après ce procédé, on prépare dans une cuve en bois un bain d’acide chlorhydrique étendu de 3 à 4 fois son volume d’eau. Au moyen d’un jet de vapeur, on chauffe le bain à 90 degrés environ, en même temps qu’on y plonge les chiffons. On arrête le jet de vapeur dès que le bain parait vouloir arriver à l’ébullition. Au bout de 30 ou 40 minutes, la fibre végétale est dissoute: on enlève alors les chiffons, on les fait égoutter dans le bain (qui peut servir à plusieurs reprises), puis on les exprime.

On peut alors les laver à l’eau, jusqu’à disparition de toute acidité; mais il est préférable de les jeter, encore un peu acides, dans une solution de carbonate de soude, en remuant fortement. La soude sature l’acide en même temps qu’il se dégage de l’acide carbonique, lequel, s’échappant du milieu des fibres de laine, les soulève, les gonfle et les sépare les unes des autres.

. La quantité de carbonate de soude doit être suffisante pour saturer l’acide. La laine est ensuite parfaitement lavée à l’eau courante; pour la rendre douce, on lui fait subir un passage dans un bain tiède de savon, suivi d’un nouveau lavage, et l’on fait enfin sécher à une douce chaleur.

Procédé anglais de M. Stuart. — Ce procédé repose sur ce fait que la laine imprégnée d’un sel d’alumine n’est point sujette à perdre de ses qualités sous l’influence de l’acide chlorhydrique et d’une température élevée.

On dissout 50 kilogrammes de sulfate d’alumine du commerce

A12033S03+ 18IIO

et 25 kilogrammes de sel marin dans 450 litres d’eau.

Avec cette solution on imprègne les chiffons, on les laisse égoutter, on presse légèrement, on fait sécher, puis on expose pendant plusieurs heures à une température de 90 degrés centigrades.

Le sulfate d’alumine forme, avec le sel marin, par double décomposition, du sulfate de soude et du chlorure d’aluminium. Ce dernier se décompose en alumine et en acide chlorhydrique libre (en même temps qu’il se forme une certaine quantité de bisulfate de soude) sous l’influence de la chaleur, et l’acide libre corrode les fibres végétales. Celles-ci deviennent très friables et peuvent ensuite être séparées mécaniquement sous forme de poussière.

Pour des chiffons forts et épais, on emploie une solution beaucoup plus concentrée renfermant, sur 450 litres d’eau, 75 kilogrammes de sulfate d’alumine et 40 kilogrammes de sel marin.

Au lien de laire sécher et de chauffer ensuite à sec les chiffons imprégnés, on peut aussi les faire bouillir avec la solution ou les vaporiser au moyen d’un jet de vapeur humide, jusqu’à ce que la fibre végétale soit devenue friable ou meme soluble dans l’eau.

Un autre procédé anglais consiste à traiter les chiffons mixtes avec de l’acide sulfurique faible ; on laisse ensuite égoutter, on exprime l’excès de liqueur acide, puis on fait sécher les chiffons par un courant d’air chaud dans des tamis en toile métallique qu’un mécanisme tient constamment en mouvement.

Les chiffons sont ensuite introduits dans du sable chauffé, où ils sont manipulés jusqu’à ce que, par suite de la friction contre les grains de sable, tout le coton ait été pulvérisé et détaché. La séparation du sable et des fibres de laine, qui, dans ce procédé, se conservent d’une certaine longueur, se pratique enfin très facilemènt par moyens mécaniques. Ce procédé, quoique donnant de bons résultats, est dispendieux.

Nous pensons que le moyen le plus rationnel et le plus économique consiste dans l’emploi d’un bain d’acide sulfurique ou d’acide chlorhydrique renfermant, sur 100 parties d’eau, 3 à 5 p. 100 d’acide. On laisse bien égoutter, on essore ou l’on exprime un peu, et l’on fait sécher lentement, en portant peu à peu la température de l’étuve ou celle du courant d’air sec à 70 degrés, et dans certains cas jusqu’à 90 degrés. Cette température devra être maintenue pendant plusieurs heures, et d’autant plus longtemps que la fibre végétale à corroder ou à détruire est plus forte et plus résistante.

Si l’on tient bien à garantir la laine, il sera utile de la mordancer en alumine, ce qui se fait tout simplement en ajoutant au bain acide 1 à 2 p. 400 de sulfate d’alumine du commerce ou même d’alun ordinaire.

Le procédé que nous allons maintenant décrire remédie à certains inconvénients inhérents aux traitements précédents; il a l’avantage d’utiliser à la fois les deux matières mélangées et de n’exiger que l’intervention de l’eau appliquée sous forme de vapeur à haute pression.

Ce procédé peut s’employer pour traiter, non seulement les chiffons mixtes, mais encore les résidus de chiffons provenant de tas triés déjà, et auxquels on donne le nom de chiffons pour engrais ( land rags).

1° La séparation des matières est opérée de manière que chacun des principes constituants soit obtenu sous une forme acceptable par le commerce, e’est-à-dire la matière animale à l’état d’engrais pulvérulent, et la matière végétale sous forme fibreuse propre à la préparation de la pâte à papier;

2° La disgrégation de la matière animale est produite sans l’aide de préparations chimiques et simplement par l’action de la vapeur d’eau;

3° La séparation de la fibre végétale est obtenue par voie sèche, au moyen d’un battage mécanique et d’un tamisage.

Voici comment on procède :

Les chiffons mixtes ou autres résidus analogues sont introduits dans un digesteur autoclave ordinaire, puis soumis pendant environ trois heures à l’action de la vapeur d'eau sous une pression qui varie de 3 kilogrammes à 5 kilogrammes.

La pression et la température sont différentes, suivant la nature des chiffons soumis an traitement. Ainsi la laine exige une température plus élevée que le cuir, par exemple, et moindre que la soie. Les matières condensent une certaine quantité de vapeur et en absorbent la chaleur.

Sous l’influence combinée de l’humidité et de la chaleur, la matière animale se convertit en une substance friable qui conserve cependant encore la forme et l’aspect primitifs. Il en résulte que la laine des chiffons mixtes se présente avec la môme apparence fibreuse que celle qu’elle possédait avant le traitement; mais dès qu’on la manipule elle tombe en poussière.

Un mécanisme broyeur et batteur ordinaire peut alors réduire rapidement en poudre ce produit friable et le détacher de la matière végétale dont les fibres sont, au contraire, restées intactes, en sorte qu’au moyen d’un tamis, dont la machine est munie et qui laisse passer seulement la poussière animale, la séparation s’effectue facilement.

Cette poussière, emmenée par une vis d’Archimède, est reçue par un montecharge qui l’apporte au-dessus des sacs destinés à la recevoir, tandis que la fibre végétale retenue sur le tamis est livrée à la papeterie pour être conveiticen pâte.

Le produit fibreux air si obteru, c’est-à-dire la matière première pour la pâte à papier, se compose p. incipalement de coton; souvent il renferme une petite proportion de chanvre ou de lin qui en augmente la ténacité, par suite la valeur.

Le plus souvent, la fibre est mise en liberté sous forme de longs fils parallèles provenant de la chaîne du tissu. Mais fréquemment aussi elle se présente sous forme de morceaux de chiffons ordinaires qui proviennent de pièces decalicot ayant servi de doublure au tissu mixte.

La chaîne de coton des tissus mixtes étant ordinairement teinte en couleurssolides, souvent en noir, et ayant une certaine tendance à retenir une petite proportion de poussière de laine altérée, il est utile de soumettre ce genre de chiffons à une pression ainsi qu’à une température un peu plus élevées que celles ordinairement employées pour les chiffons ordinaires de couleur avec lesquels, sous tous les autres rapports, ils marchent de pair comme matière première de pâte à papier.

Le produit animal sort de la machine sous forme d'une poudre de couleur foncée mêlée de fragments plus gros de la même matière, qu’on sépare par un tamisage et que l’on pulvérise ensuite à part.

Cette poulie , ainsi préparée industriellement , renferme en moyenne 12 p. ICO d’azote.

La majeure partie de cet azote s’y présente comme partie constituante du produit même dérivé de la laine, lequel produit est une combinaison organique particulière, partiellement soluble, et dont la solubilité augmente avec la quantité d’humidité fournie aux chiffons pendant le traitement par la vapeur.

Tel qu’il est fabriqué, ce produit constitue un engrais d’une grande puissance ammoniacale, la totalité de l’azote pouvant être mise en liberté à l’état d’ammoniaque.

La rapidité de cette transformation et du développement ammoniacal tient

ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE

le milieu entre l’action fertilisante des chiffons ordinaires, qui sont considérés

comme un engrais trop lent et celle du guano, par exemple, dont les effets sont souvent trop rapides.

Cet engrais présente généralement une composition se rapprochant de la suivante :

Eau .

Matière organique .

Ammoniaque .

Oxydes de fer, d’alumine, etc. .

Carbonate de chaux .

Alcalis . .

Matières siliceuses insolubles . .

74 renfermant 11 d’azote.