La fabrication du papier
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Pour structurer le royaume de la science et transmettre le savoir, Senku a besoin d’un support d’écriture durable et reproductible. Il se lance dans la production de papier, qu’il présente comme un outil de civilisation au même titre que les machines : sans support pour consigner les formules et les plans, le savoir reste fragile et dépend des seules mémoires.
Le sujet en profondeur
Une plante ligneuse n’est pas un bloc homogène. Ses fibres de cellulose, longues molécules en chaîne issues du glucose, lui donnent sa résistance en traction [Wikipedia] . Mais ces fibres sont enrobées et cimentées par une autre substance, la lignine, un polymère phénolique qui rigidifie la paroi des cellules et la rend imperméable [Wikipedia] . C’est la lignine qui fait qu’un morceau de bois est dur et cassant plutôt que souple et fibreux. Pour faire du papier, il faut donc séparer les bonnes fibres de ce ciment.
C’est le rôle de la mise en pâte chimique [Wikipedia] . On cuit les copeaux ou les fibres végétales dans une solution fortement alcaline, c’est-à-dire basique, typiquement de la soude, l’hydroxyde de sodium [Wikipedia] . À chaud, ce milieu basique attaque et dissout la lignine, qui passe en solution, tandis que les fibres de cellulose, plus résistantes à cette attaque, restent intactes et se détachent les unes des autres. On obtient une bouillie de fibres propres en suspension dans l’eau, la pâte à papier. Le procédé industriel dominant, dit procédé kraft, ajoute du sulfure de sodium pour accélérer cette délignification et préserver la solidité des fibres [Wikipedia] .
Reste à former la feuille. On verse la pâte diluée sur un tamis fin. L’eau s’égoutte à travers les mailles et les fibres se déposent en couche enchevêtrée, formant un feutrage aléatoire. On presse cette nappe humide pour chasser l’eau résiduelle, puis on la sèche. En séchant, les fibres de cellulose se rapprochent au point de créer entre elles de nombreuses liaisons hydrogène, ces attractions faibles mais innombrables qui se nouent entre groupes hydroxyle. C’est cette multitude de liaisons, et non une colle ajoutée, qui soude les fibres entre elles et donne à la feuille sa cohésion. Le papier est donc, pour l’essentiel, de la cellulose pure réorganisée en réseau.
Pour aller plus loin
- Le matériau composite
- Le carbonate de sodium
- L’électrolyse de la saumure
- Discipline chimie
- Discipline histoire des sciences
Sources
Publié le
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