Un atelier papetier au XVIIIe siècle (gravure anonyme).

Pour imprimer des documents, on n’a encore rien trouvé de mieux que le papier, dont les origines remontent déjà à plus de 2000 ans ! La fabrication du papier a toutefois beaucoup changé depuis… La deuxième salle de notre galerie de portraits est consacrée à ceux qui l’ont mise au point, puis améliorée.

Cai Lun (m. 121) : Le plus ancien échantillon de papier qui nous soit parvenu est un fragment d’environ 14 cm² trouvé dans une tombe chinoise, semble-t-il fait de fibres de chanvre et daté d’environ 150 à 180 ans avant notre ère. Voilà qui contredit la tradition selon laquelle le papier aurait été inventé par Cai Lun, un haut fonctionnaire de la cour impériale des Han, au début du IIe siècle. Si Cai Lun n’a donc pas inventé le papier, il a probablement contribué à codifier sa fabrication et à promouvoir son utilisation.

Plus pratique que les lamelles de bambou et beaucoup moins coûteux que la soie, jusqu’alors en usage, le papier s’est petit à petit répandu, non seulement en Chine, mais aussi au Vietnam, en Corée, puis au Japon, où on le rencontre dès le VIIe siècle. Au passage, il a changé de formule : au chanvre et au lin se sont ajoutés ou substitués la fibre de mûrier, le liber (la partie interne de l’écorce de certaines plantes), ainsi que les chiffons. Les Arabes, qui auraient obtenu de prisonniers chinois les secrets de sa fabrication, adoptent à leur tour le papier à partir du VIIIe siècle. Au XIe siècle, ils l’introduisent en Europe où il remplace progressivement le papyrus, tandis que le parchemin reste encore privilégié pour les travaux de qualité et les actes publics. Ce n’est qu’à partir du XVIe siècle, entraîné par l’essor de l’imprimerie, que l’usage du papier se généralisera.

Louis-Nicolas Robert (1761-1828) : De l’Antiquité chinoise à la Renaissance européenne, la fabrication du papier a bien sûr évolué. Le battage à la main (pour réduire les matières premières en pâte) a été remplacé par la force animale, puis par le moulin à vent et le moulin à eau ; au XIIIe siècle, les papetiers italiens ont introduit le maillet, au lieu de meules, pour faciliter le défibrage ; puis vers 1680, ce sont les Hollandais qui ont remplacé la pile à maillets par une roue à lames, accélérant notablement le processus grâce à leur « cuve hollandaise ». Hélas, si la chronologie de ces progrès techniques nous est relativement bien connue, les noms de leurs auteurs se sont perdus…

Au fait, les progrès en question concernent essentiellement la pâte. La fabrication du papier lui-même a fort peu changé après Cai Lun : elle est restée fondée sur l’utilisation d’un tamis (la « forme »), plongé dans un bain de pâte, égoutté pour obtenir une feuille, qui est ensuite pressée et mise à sécher. Il faut attendre la fin du XVIIIe siècle pour que le processus commence à se mécaniser grâce à un ingénieur français, Louis-Nicolas Robert, qui dépose en 1799 le brevet de la première « machine à papier ». La machine en question comprend une cuve, d’où la pâte est puisée par une roue à aubes. Elle se déverse sur une toile roulante faite d’un treillis métallique, où elle s’égoutte. La feuille ainsi formée est ensuite pressée entre deux cylindres feutrés. Faute de moyens, Louis-Nicolas Robert ne pourra développer lui-même son invention, mais c’est à partir de ses travaux que la machine à papier sera portée au stade industriel… par des Anglais !

Bryan Donkin (1768-1855) : Au tournant du XIXe siècle, le brevet de Louis-Nicolas Robert est racheté par l’imprimeur Léger Didot ; la machine à papier semble alors prometteuse mais elle reste lente et son fonctionnement est encore imparfait. Didot en confie le développement à son beau-frère John Gamble, d’origine anglaise. Rentré en Grande-Bretagne, Gamble s’associe aux frères Henry et Sealy Fourdrinier, descendants d’un exilé français et propriétaires d’une papeterie, qui engagent à leur tour l’ingénieur Bryan Donkin. Dès 1804, Donkin parvient à mettre au point une machine fonctionnelle ; contrairement au modèle de Robert, qui produisait le papier feuille à feuille, celle-ci produit une bobine continue. Au fil des ans et des améliorations successives, Donkin construira plusieurs centaines de ces machines, connues sous le nom de « type Fourdrinier », qui sont à la base des machines à papier contemporaines.

Bryan Donkin travaillera aussi au développement des presses typographiques. Il sera l’un des premiers à imaginer une presse rotative dotée d’un cylindre d’impression, brevetée en 1813 ; celle-ci se révélera toutefois peu opérationnelle et sera abandonnée. C’est l’Américain Richard Hoe qui reprendra le concept avec succès, plus de 30 ans plus tard.

Friedrich Gottlob Keller (1816-1895) : Dès la fin du XVIIe siècle, en Occident, les papetiers peinent à répondre à la demande : ils ne trouvent plus assez de chiffons, qui constituent leur principale source de fibres, et recherchent activement des alternatives. Le physicien français René-Antoine de Réaumur, en 1719, est le premier à proposer d’utiliser le bois ; l’idée lui est inspirée par l’observation des guêpes, qui mâchent la fibre de bois pour fabriquer une sorte de « papier » dont elles font leur nid. À sa suite, un botaniste allemand, Jacob Christian Schäffer, tentera de multiples expériences pour fabriquer du papier à partir de divers végétaux. Mais c’est finalement son compatriote Friedrich Gottlob Keller qui mettra au point le procédé de fabrication de la pâte à papier dite « mécanique », en broyant des copeaux de bois. En octobre 1845, son papier de bois est utilisé pour imprimer des exemplaires d’un journal local. Keller se lance alors dans l’aménagement d’une usine, mais ne parvient pas à exploiter valablement son invention, ce qui l’oblige à céder son brevet. La pâte de bois sera développée avec succès dans les années suivantes par deux de ses compatriotes, Heinrich Voelter et Johann Matthäus Voith. Avec son fils Friedrich, ce dernier fondera la société Voith, qui fournit toujours des systèmes industriels destinés à la production de pâte et de papier.

Carl F. Dahl (1839-1892) : La fibre de bois offre aux papetiers une matière première abondante et bon marché, qui toutefois présente un inconvénient majeur : elle jaunit à la lumière ; une réaction due à la présence de lignine (la molécule qui assure aux fibres leur rigidité). Peu après l’introduction de la pâte de bois, des inventeurs se mettent donc à la recherche d’un moyen efficace pour éliminer cette lignine. Deux méthodes, combinant la chimie et la cuisson de la pâte, apparaissent à la fin du XIXe siècle : le procédé « au sulfite », développé par le Suédois Carl Ekman, mis en pratique en 1872 à l’usine de Bergvik, et le procédé « au sulfate » ou « procédé kraft », breveté par l’ingénieur allemand Carl F. Dahl en 1884. Tous deux permettent d’obtenir une « pâte chimique », plus pure, par opposition à la « pâte mécanique ».

Le procédé au sulfate restera majoritaire jusqu’au début des années 1930, quand le Canadien George H. Tomlison invente la chaudière à récupération, rendant la méthode kraft plus efficace. Depuis, la production de la pâte à papier n’a plus beaucoup changé (si ce n’est qu’elle est devenue beaucoup plus propre, grâce au recyclage des produits chimiques). Et s’il existe de nombreuses qualités de pâte (BHKP, TMP, CTMP, SGP…), la plupart restent basées sur le procédé kraft.