Fabrication de papier recyclé artisanal

Fabrication de papier artisanal

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Dans le cadre de mes réflexions autour d’un Design allant vers plus d’écologie, j’ai décidé d’expérimenter la création de papier recyclés et non recyclés selon la méthode artisanale occidentale.

Fabrication maison de papiers recyclés

J’ai donc fabriqué le tamis artisanal en enlevant la vitre et le support du cadre photo, j’y ai agrafé la bâche de jardin tendue. Je suis ensuite allé récupérer des brochures, du papier journal et du papier d’imprimante usagé que j’ai découpé finement au ciseau au-dessus du bac de rangement.

J’ai ajouté l’eau et j’ai mélangé le tout pour obtenir une pâte à papier. J’ai plongé le tamis dans le bac de rangement, j’ai effectué un mouvement de va-et-vient jusqu’à que le papier ainsi compacté remplisse tout le cadre, en prenant soin d’enlever l’excédent de papier selon l’épaisseur souhaitée.

J’ai par la suite retourné le cadre sur le tapis de sol et je l’ai essoré avec une éponge pour enfin l’apposer et le laisser sécher sur les supports cartonnés récupérés précédemment. J’ai répété ce processus plusieurs fois avec différents papiers, plus ou moins bien dilués dans l’eau pour fabriquer différentes épaisseurs, couleurs et texture de papier.

Quelques jours plus tard, je suis allé décrocher délicatement les différents papiers de leur support cartonné.

J’ai ensuite testé l’inscription sur un papier avec un feutre, un stylo bille, un crayon à papier, un crayon de couleur, de l’aquarelle, un surligneur pour observer la réaction du papier. J’ai aussi essayé de peindre le papier d’une couleur différente avec des colorants alimentaires mais cela n’a pas fonctionné pour une raison que j’ignore (seulement l’eau a été colorée). Globalement le papier (excepté pour l’aquarelle), supporte bien l’inscription, quel que soit l’épaisseur du papier.

Il est cependant plus difficile d’utiliser du papier trop épais et le papier très fin car trop fragile (en plus d’être plus difficile à fabriquer sans trou), il faut donc une épaisseur de papier entre deux pour qu’il puisse être facilement utilisable. Aussi le papier épais n’est utilisable généralement que d’un seul côté aplati car l’épaisseur rend plus difficile l’aplanissement de la surface. Il vaut mieux utiliser une presse pour aplatir le papier mais cela rend tout de suite le processus plus coûteux et encombrant.

Il est aussi plus difficile d’obtenir une fine pâte à papier sans matériel professionnel. Il est par contre intéressant d’aplatir le papier recyclé à la main ou grâce à la forme de l’objet sur lequel il est apposé pour lui donner une nouvelle forme. Je n’ai pas testé d’imprimer sur mon papier avec mon imprimante de bureau par peur de bloquer le papier dans celle-ci, d’autant plus qu’il rendrait mon empêcherait mon travail d’être « écologique ». J’ai néanmoins testé l’impression Sérigraphique et en linogravure sur le papier recyclé, celui-ci l’a bien supporté le dépôt d’encre.

Colorisation du papier

J’ai ensuite effectué des tests de colorisation de papiers d’imprimantes usagés. J’ai testé deux méthodes, la première était de mettre des pigments dans l’eau composée de pâte à papier, c’est là que j’ai appris qu’un pigment est insoluble dans l’eau.

Si l’on souhaite colorer un papier, il faut soit mettre le pigment directement dans la pâte à papier trempée (à l’eau chaude, c’est mieux) et déchiquetée puis mélange le tout.

Soit utiliser un colorant, que l’on met dans l’eau et qui vient ensuite se déposer dans les fibres du papier.

J’ai appris également que pour connaître la couleur finale du support, il faut testé avec un échantillon que l’on aura fait séché, chaque fibres et chaque pigments réagissant différemment. Il faut aussi noté que la coloration sera moins intense une fois le support sec par rapport à celui humide.

Différence de couleur entre le papier humide et sec

Il faut aussi éviter de mélanger plus de deux/trois pigments ensemble car la couleur ainsi obtenue peut être moins résistantes dans le temps, moins saturés et donc plus ternes. L’exemple est flagrant avec le pigment « Tête morte foncé » une couleur « bordeaux » très pâle.

Les pigments ne sont aussi pas tous bien solubles les uns avec les autres, ce qui peut entraîner un mélange de différentes couleurs. L’absence de désencrage du papier peut aussi entraîner un changement de couleur, cela se voit sur le papier recyclé que j’ai voulu rendre blanc, j’ai obtenu un blanc cassé, tirant vers le bleu.

L’utilisation de la terre de mon jardin, réduit en poudre, donne des résultats de couleurs très intéressants et qui semblent tenir dans le temps.

Autre point que j’ai observé, le papier sent vraiment fort lors la fabrication de la pâte et de la feuille à papier, cela est dû aux encres fabriquées à base de dérivés du pétrole présents dans la majorité des papiers recyclés. Au-delà de l’odeur, j’ai eu de petites rougeurs sur les mains, signes d’une réaction allergique. Les produits chimiques contenus dans les encres, ne sont pas bon pour la santé comme en atteste l’association « foodwatch » concernant les cartons en général et plus particulièrement ceux à destination de l’alimentation dans lequel des encres non alimentaires sont utilisées sur des cartons recyclés contenant eux-même ses encres n’ayant pas été désencrés.

Huile minérale côte à côte avec la fabrication des encres

Au final, je suis satisfait de cette expérimentation, j’ai pu fabriquer du papier recyclé artisanal qui peut être utilisé pour créer certains types de support de communication. J’ai observé les avantages et les inconvénients de travailler avec peu de matériel que ce soit au niveau de la fabrication, du rendu ou du coût et de l’encombrement. Je décide cependant de ne plus jamais recycler de papier utilisant des encres/peinture provenant de dérivés du pétrole, celles-ci étant clairement toxiques. Recyclage du papier avec l'encre à l'huile de Lin : l'encre étant hydrophobe celle-ci reste sur le papier et ce qui le rend difficilement recyclable. Ces avantages de tenue dans le temps deviennent un inconvénient pour le recyclage

Papier recyclé avec de l’encre à l’huile de lin Avant/Après

Papier à base de végétaux non traditionnels

Je n'ai pas souhaiter tester de créer ses papiers pour le moment. Ils ont la particularité de prendre la couleur des végétaux utilisés, ce qui éviter leur coloration mais la solidité de leur fibre est moindre que le lin ou le chanvre par exemple, qui sont de fibres papetières reconnues. Leur conservation dans le temps peut être inférieure également. Ils peuvent cependant être utiles pour valoriser des déchets organiques (comme les épluchures d'oignon par exemple).

Fabrication artisanale de papier selon la méthode occidentale à l’atelier du Lin

J’ai poursuivi mes expérimentation avec le papier à travers cette formation sur le papier artisanal selon la méthode artisanale, en Bretagne à l’atelier du Lin. Elle m’a conseillé de toujours prendre des notes sur ces expérimentations pour les conservées et les transmettre.

L’atelier du Lin avec son logo côte à côte

J’ai tout d’abord commencer par enfiler un tablier et des bottes car l’eau et les fibres qu’il contient sont susceptibles d’arriver sur les vêtements. La formatrice m’a tout ensuite montré des papiers qu’elle a réalisé et la différence avec la pâte à papier (fibres de la plante choisie (qui ont pu être colorées et dissoutes dans de la soude optionnellement), séchées sous forme de pâte) que l’on va utilisé pour fabriquer du papier. La pâte sèche doit être de qualité et si possible non recyclée pour obtenir une qualité optimale. Elle ne peux pas être recyclée indéfiniment (environ une dizaine de fois) car ces fibres s’abîment lors de son déchiquetage.

J’ai dû déchirer cette pâte (ici du Lin) en petits morceaux et les incorporer avec de l’eau dans une presse hollandaise : presse dotée d’un cylindre cranté permettant de déchiqueter finement la pâte à papier. Une pile hollandaise neuve coûte 18 000 euros mais il est possible de la remplacer par déchiqueteur pour 2000 euros ou encore un mixeur pour une centaine d’euro.

Schéma descriptif de la presse hollandaise

Une fois cela fait on obtient un liquide blanc et opaque, que l’on verse dans un seau situé en dessous de la presse, en enlevant le bouchon de l’évacuation d’eau de la presse. Ce liquide est versé dans un grand évier doté d’un bouchon pour éviter que la pâte ne parte.

C’est à ce moment où l’on peut rajouter un colorant et des adjuvants des proportions de 1 à 3 % par rapport à la quantité de pâte sèche. Lors de la formation j’ai ajouté une colle qui favorise l’encrage du papier ou des charges améliorant la résistance et la souplesse du papier. Lors de la formation, j’ai ajouter de la colle pour éviter que l’encre déposé dessus ne bave ainsi que de l’amidon pour amélioré la résistance et de l’Agar agar pour améliorer la souplesse du papier. Un papier est considéré comme résistant lorsqu’il résiste à la friction, au gommage, et à l’encrage. Une fois l’additif utilisé dans la pâte à papier, il faut réalisé la feuille rapidement.

Liste des adjuvants

Tylose, amidon RH8, vinyle
Kaolin
Carbonate de calcium
Amidon
Talc
Dioxyde de titane

Le fixateur

Il permet que le papier résiste à la lumière, à la lune. Il n’y en a pas besoin pour les pigments naturels, uniquement les pigments synthétiques.

Commence ensuite la fabrication du papier avec une forme (couvercle et tamis) que l’on plonge verticalement puis que l’on ramène rapidement horizontalement vers soi. L’eau coule à travers la forme, le papier ainsi formé s’égoutte et est placé horizontalement à plat sur un feutre puis un autre feutre est placé par dessus et ainsi de suite.

Il est possible lors du couchage du papier sur un objet, de « gaufrer » le papier pour qu’il prenne son empreinte. On peut aussi s’amuser à enlever du papier et à relier les différentes parties avec de la ficelle ou autres matériaux flexibles et légers ou encore ajouter des fleurs séchées au papier.

La pile de papier et de feutre est ensuite placé sous presse hydraulique pour enlever un maximum d’eau.

Pile de feutre entrecoupé de papiers sous une presse — Pile de feutres entrecoupés de papiers sous une presse

Le papier est mis à sécher pendant plusieurs jours dans une pièce sombre et fraîche où l’air circule pour que les fibres ne se contractent pas lors du séchage, ainsi le papier garde la même taille que celle effectuée lors du couché sur les feutres. Le taux d’humidité optimal pour sécher une feuille correctement est de 55 %.

Pour le séchage final du papier, il existe deux possibilités : • Accrocher les feutres sur lequel sont disposés les feuille sur une ligne tendue de part et d’autre cependant après le décrochage de la feuille celle-ci gondolera, il faudra repasser les feuilles sous une presse/un laminoir pour les aplanir de nouveau (c’est plus simple de le faire qu’en elles ne sont pas totalement sèches).

• Décoller les feuilles, des feutres et les disposer une plaque de plexiglas à l’aide d’une patte d’ours, d’un rouleau encreur ou pâtissier, en prenant soin de ne pas laisser de bulles d’air, de plissures sur le papier (sinon celle-ci resterons présentes).

Une fois le papier totalement sec, il se détache facilement du support sur lequel il est apposer, en veillant par la suite à les garder à plat, à l’abri de la poussière et l’humidité dans une pochette de dessin.

Les deux types de tamis

• Vergé : Le papier vergé est un papier qui laisse apercevoir par transparence de fines lignes parallèles horizontales dans l'épaisseur du papier. Elles sont laissées par les vergeures, qui sont les fils en métal (cuivre ou de laiton) qui forment le tamis avec lequel est fabriqué le papier. Les pontuseaux sont les baguettes de bois reliés au cadre, qui soutiennent les vergeures et les fils de chaîne. Le vergé est la technique de construction de forme la plus ancienne, et elle remonte au XIIIe siècle en Italie. Il est utilisable pour tout types de technique, sauf pour les feutres qui ont besoin d’un papier technique spécifique.

• Velin : Le papier vélin est un papier sans grain, soyeux et lisse. Ce papier évoque le vélin, un parchemin de luxe fabriqué avec la peau d'un veau mort-né. Une fine toile métallique qui ne laisse aucune empreinte visible sur le papier est utilisée pour rendre cet effet. Le papier vélin est apparu au XVIIIe siècle en Angleterre.

Les types de feutres

Synthétique : ne sent pas, sèche rapidement
Effeuillé (naturel) : sent, sèche plus lentement

Fabrication de papier traditionnelle à base de chiffon usagés

Depuis 1973, Implanté sur les rives de la Sorgue à Fontaine de Vaucluse, le moulin à papier « Vallis Clausa », fabrique du papier chiffon selon des techniques traditionnelles datant du XVe siècle.

Moulin à papier « Vallis Clausa » et la fabrique à l’intérieur

Les étapes rajoutée ici par rapport à mon initiation à l’atelier du Lin, sont les deux étapes pour fabriquer la pâte à papier directement à partir des chiffons :

1• Les chiffons sont triés, débarrassés des broderies, boutons et coutures, puis découpés en petits carrés sur une lame de faux.

Les chiffons déchirés sur une lame de faux

2• Les carrés de chiffons mélangés à de l’eau vont être broyés par le pilonnage des trois maillets dans l’auge en granite pendant 24 à 36 heures.

Pilonnage des chiffons dans les maillets

Fabrication de papier de façon industrielle

La fabrication industrielle du papier reprend la méthode artisanale qu’elle mécanise en partie (au XXe siècle) ou totalement (comme actuellement). La différence est dans l’utilisation certains adjuvants exclusif à la fabrication industrielle ainsi qu’au bois (celui-ci étant la matière première principale ici).

Usine de fabrication de papier et les machines au XXe siècle

Usine de fabrication de papier et les machines actuelles

Les deux types d’adjuvants utilisés dans l’industrie papetière

1 • Les produits utilisés pour améliorer la qualité du produit final :

Pour la fabrication de certains papiers (certains papiers destinés à l'impression ou à l'écriture par exemple), on ajoute à la pâte des substances minérales inertes, appelées charges, et qui contribuent à améliorer certaines caractéristiques telles que l'opacité, l'état de surface ou l'imprimabilité du papier. De même, à la fin du cycle de production, on peut appliquer sur la surface du papier, une couche de finition composée de matières minérales. Il s’agit du couchage. Pouvant représenter de 5 à 35% du poids des fibres de bois, les charges les plus couramment utilisées sont le carbonate de calcium, le kaolin, le talc ou encore le dioxyde de titane.
Les fibres de bois sont très hydrophiles de par leur structure et leur composition chimique (cellulose). Cette propriété présente certains désavantages notamment pour les papiers « écriture » ou pour les papiers « offset » : papier qui « bave » ou qui absorbe trop vite l'eau. Pour limiter ces inconvénients, on ajoute des substances hydrophobes telles que des résines, de l’amidon ou des dérivés d'acides gras.
D’autres substances sont également utilisées en moindre quantité tel que des azurants optiques (blancheur du papier stable dans le temps), colorants, …

2 • Les produits utilisés pour améliorer les performances des procédés de production

Les agents de rétention permettent de mieux retenir et de mieux fixer les différentes matières qui sont ajoutées aux fibres de bois; ces agents contribuent par conséquent à limiter la charge polluante des effluents. Les principaux agents de rétention sont le sulfate d'aluminium, les amidons ou certains produits organiques de synthèse (polyamines, polyamides amines).
Afin d’extraire et de séparer les encres des fibres, les procédés de désencrage mettent en œuvre des produits chimiques spécifiques au désencrage tels que l’hydrosulfite, le silicate de sodium, des acides gras, …
D’autres produits sont utilisés en moindre quantité au niveau des procédés tels que les agents tensioactifs, anti-mousse, biocides, …

Les principaux types de papier

Buvard : papier constitué à 70% de coton et à 30% de lin
Chiffon : papier réalisé à partir de chiffon usagés, il peut avoir plus ou moins de grain selon le feutre utilisé
Non couché/À grain : papier ayant du grain (grâce à l’utilisation du feutre approprié) utilisé en aquarelle généralement
Couché : Ce type de papier se caractérise par sa surface lisse et brillante, obtenue grâce à l’utilisation d’additifs chimiques. Il peut avoir une finition mate ou brillante, et est utilisé pour la réalisation de revues, affiches, cartes de visite, brochures et autres produits nécessitant un excellent rendu des couleurs.
Mat : sans l’effet de brillance ci-dessus, le papier mat résistera mieux aux manipulations répétées et aux empreintes de doigts
Brillant : aussi appelé « papier glacé », il est surtout utilisé pour l’impression de photos ou d’un magazine
Calque : papier immergé quelques secondes dans de l'acide sulfurique pour le rendre translucide, il est utilisé pour recopier un dessin plusieurs fois à l’identique
Layout : papier fin pour absorption de l’alcool des feutres

Achat de matériel au moulin « Eifeltor »

Situé en Allemagne, en Rhénanie-du-Nord-Westphalie, près de la ville de Bonn. Le site web n’est pas traduit mais l’on peut traduire le texte avec un traducteur en ligne. Il dispose de tout le matériel pour se lancer dans la fabrication de papier artisanal (pâtes sèches, formes, outils...) à un prix plus abordable que celui des formaires professionnels. La contrepartie c’est que les formes seront moins bien réalisées et qu’il n’y aura pas de protection en métal sur le cadre en bois. Il faut faire attention à bien le faire sécher et à déposé de l’huile essentielle dessus de temps en temps pour protéger le cadre.

Logo du moulin « Eifeltor »

Conclusion générale

J’ai pu parfaire mes connaissances et créer du papier dans un atelier avec du matériel professionnel et artisanal. Voir les quelques différences avec la méthode semi-industrielle et industrielle. Je n’ai pas réalisé moi-même ma pâte à papier mais s’il fallait je saurais la réaliser. Je sais minimiser au maximum l’impact écologique de ma fabrication de papier artisanal. Les feuilles sont séchées naturellement à l’air libre. Je n’ajoute aucun adjuvants dans mes papiers artisanaux, les résultats à l’encrage et au dessin que j’ai obtenus étant satisfaisants. La couleur du papier est due soit à la couleur de la matière première (papiers déjà colorés, végétaux verts, ...) soit à des pigments/colorants naturels que j’aurais utilisés. Il y a très peu d’améliorations que je pourrais apporter à la fabrication du papier, celle-ci étant déjà extrêmement sobre. Je pourrais par exemple utiliser de l’eau de pluie, si je faisais des réserves suffisamment importantes. Le papier artisanat est utilisé pour la restauration d’objets anciens, le luxe, les artistes du fait de sa qualité. Il a beaucoup d’avantage technique et graphique par rapport a beaucoup d’autres papiers tout en étant vraiment « écologique », y compris vis-à-vis des papiers qui seraient non recyclés.