A vos papiers, crayons et gomme !

Il y a tout juste quelques semaines, la rentrée des classes battait son plein. Tu as dû renouveler ton stock de feuilles, crayons et autres fournitures. T’es tu déjà posé la question de ce qu’était le papier ou la mine de ton crayon de bois ? Comment effaçait la gomme ?

papier_1

L’ancêtre du papier 

Tu as déjà sûrement entendu parler de l’ancêtre du papier ! Il s’agit du papyrus (à l’origine du mot papier d’ailleurs), inventé pour les besoins de l’écriture lors de son apparition dans l’Antiquité. Le papyrus se fabriquait principalement en Egypte, à partir d’une plante qui lui a donné son nom afin de rédiger des manuscrits.  La tige de la plante était soigneusement découpée en fines tranches. Celles-ci étaient humidifiées (afin séparer les fibres et les rendre plus souples) puis placées en différentes couches ; la dernière étape consistait à comprimer et sécher le tout sous un poids de façon à former une couche fine, qu’on pouvait disposer en rouleaux. Le papyrus, premier « papier » était né !

Comme tu le vois, le produit de départ est une plante donc nous allons retrouver dans le papier et la plante, les mêmes éléments : des fibres de cellulose. Mais qu’est-ce que la cellulose ?

papier_2
Le papyrus : la plante, et l’ancêtre du papier (Crédits photo_fotolia.com)

La cellulose

Partons tout d’abord du glucose (un sucre) : une des molécules pilier de la vie (note que cette molécule a la forme d’un hexagone). Lorsque plusieurs unités de glucose « s’accrochent » ensemble, elles forment une longue chaîne de molécules.  Ces chaînes se mettent les unes à côté des autres, pour former un filament un peu plus épais, qu’on appelle microfibrille. Puis les microfibrilles se rassemblent et constituent une macrofibrille : bref quelque chose de plus en plus épais ! A la fin on obtient une fibre de cellulose d’environ 20 micromètres de diamètre (plus fin qu’un cheveu). Les fibres de cellulose forment les parties rigides des végétaux.

papier_3

Retour au papier

Le procédé de fabrication du papier (qui a démarré en Chine au 2e siècle avant JC) est similaire, sur le principe, à celui du papyrus. La différence essentielle tient aux types de plantes utilisées et au perfectionnement de la technique. On part désormais de plantes comme le lin, le bambou (surtout pour les premiers papiers) et plus récemment on utile le bois, le chanvre et le coton. Selon la finesse des fibres de départ (la façon dont s’organisent les chaînes de cellulose en fait), on obtient un papier plus ou moins lisse (c’est son « grain »). On a ajouté aussi au cours du perfectionnement de ce procédé, d’autres produits (des liants) qui rendent les feuilles plus rigides et résistantes.

Fabrication industrielle du papier
Maintenant, la fabrication du papier est passée au stade industriel avec l’utilisation de machines qui traitent les matières premières en différentes étapes :

1-     Le premier stade est la fabrication de la pâte à papier à partir de fibres végétales, ou de tissus d’origine naturelle (le tout est broyé, trempé)

papier_4

2-     La pâte est épurée, disposée sur un tamis, pressée et égouttée ; cela conduit à l’apparition d’un gâteau très dense : la  feuille apparaît. Elle est alors séchée puis pressée de nouveau par passage entre rouleaux  (pour avoir un papier bien lisse).

3-     Un traitement complémentaire permet de jouer sur l’état de surface du papier final.

papier_5

Mais quand on y regarde de plus près au microscope, que voit-on ?
Des fibres de cellulose plus ou moins enchevêtrées…

papier_6
Observation au microscope d’un papier

 

Que se passe-t-il quand on dessine ?

La mine du crayon est faite de carbone quasiment pur. On l’appelle « graphite ». Ces éléments « carbone (les atomes) sont liés les uns aux autres, en formant des plans, c’est à dire des feuillets qui tiennent faiblement les uns aux autres.

papier_7
L’association en plans des atomes de carbone, conduit à l’apparition de feuillets qui peuvent facilement se détacher les uns des autres

Lorsque tu dessines, tu frottes la mine sur la feuille : comme les feuillets sont peu attachés, du carbone se détache de la mine et se coince entre les fibres du papier Tu obtiens une jolie marque grise sur ton papier.

Oups, je me suis trompé(e) !

papier_8

 

Pas de panique, comme tu le sais, la gomme est là pour tout réparer. Comment agit-elle ? La gomme est principalement faite en caoutchouc ou en matière plastique synthétique. En frottant, les fibres vont s’écarter (certaines vont même être arrachées) et les morceaux de graphite vont être délogés de leur cachette. Ils se collent à la gomme, qui s’use au fur et à mesure.

Références utilisées
http://fr.wikipedia.org/wiki/Gomme_%C3%A0_effacer
http://fr.wikipedia.org/wiki/Papier
http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellulose

 Texte :
Pascale BAUGE – Le Monde et Nous 

Illustrations :
Stéphanie DUBUT – Stef Comics

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *