C’est la lignine contenue dans le papier qui s’oxyde au contact de l’air et lui donne une couleur jaune. © Pezibear, Fotolia

Sciences

Pourquoi le papier jaunit en vieillissant ?

Question/RéponseClassé sous :chimie , papier , fabrication du papier

Au fil des semaines et des mois qui passent, les journaux que l'on laisse traîner sur un coin de table ou un rebord de fenêtre ont tendance à jaunir. À y regarder de plus près, certaines pages de livres aussi. Un phénomène dû à leur contact avec l'air.

Pour comprendre pourquoi le papier à tendance à jaunir en vieillissant, il faut d'abord se rappeler comment se fabrique le papier. Car si tout le monde sait que le papier est essentiellement fabriqué à partir de bois, il est ici utile de savoir que le bois est lui-même constitué de trois polymères naturels que sont la cellulose, l'hémicellulose et la lignine. Cette dernière joue le rôle de liant entre les fibres du bois. Elle sert aussi de rigidifiant à l'intérieur des fibres. En d'autres mots, la lignine est ce qui donne aux arbres leur robustesse.

Et si l'on s'intéresse ici autant à la lignine, c'est qu'elle est responsable du jaunissement du papier lorsqu'il vieillit. Au contact de l'air, en effet, cette molécule complexe est altérée. Certains de ses groupements chimiques réagissent avec l’oxygène. Ils se transforment alors en quinones, des composés qui vont peu à peu donner au papier, sa couleur jaune.

Exposé à la lumière, le papier subit aussi des altérations qui accélèrent son jaunissement. © Public Domain Pictures, Pixabay, CC0 Creative Commons

La lignine sur le banc des accusés

Quant aux papiers de faible qualité, ils ont tendance à jaunir plus rapidement car ils sont en effet fabriqués à partir de pâtes à papier dites mécaniques. Ces pâtes subissent très peu de traitements chimiques et restent donc riches en lignine. Elles sont généralement bon marché. Les pâtes à papier auxquelles on applique des traitements chimiques - à l'eau oxygénée toujours et au dioxyde de chlore ou pour être plus respectueux de l’environnement, à l'hydrosulfite de sodium ou à l'ozone par exemple - donnent un papier dit permanent. Il a tendance à moins jaunir car il est quasiment débarrassé de toute la lignine.

L'indice Kappa donne une indication de la propension d'un papier à jaunir. Pour doser la matière oxydable dans un papier, il faut calculer le volume de permanganate de potassium réduit par un gramme de pâte anhydre - comprenez, qui ne contient pas d'eau. Les papiers permanents présentent tous un indice Kappa inférieur à 5, ce qui correspond à un pourcentage de lignine inférieur à 2 %. Cependant, il n'existe pas de relation générale entre l'indice Kappa et la teneur en lignine. Cette relation varie, en effet, selon le type de bois et le procédé employé pour fabriquer la pâte à papier.

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