COMPOSITION DU CARTON
Le carton est constitué des mêmes matériaux de base que le papier, c’est-à-dire la cellulose, un agent de collage et enfin une charge.
La cellulose
La cellulose, polymère naturel constituant principal des cellules végétales, est formée par la répétition linéaire assemblée en longues chaînes moléculaires d’un motif appelé cellobiose, motif composé de deux unités de glucose (C6H12O6). Les sources de celluloses sont diverses. Les cartons dits " chiffons ou 100 % coton " sont produits à partir de plantes annuelles tel le lin, le coton, le chanvre ou le jute, lesquelles contiennent un fort pourcentage de fibres de cellulose de type alpha (a -cellulose) hautement cristallines. D’excellente qualité, ces cartons se prêteront parfaitement à la réalisation d’œuvres d’art ainsi qu’aux besoins de la conservation préventive. Les cartons fabriqués à partir de la transformation des arbres en pâtes à papier posent, pour leur part, une toute autre problématique. En effet, si les cellules végétales des arbres sont constituées en partie d’ a -cellulose, elles comportent également un fort pourcentage d’hémicelluloses (types beta (b) - et gamma (g) -celluloses) et de lignine. Les hémicelluloses, polymères admettant dans leurs courtes chaînes moléculaires, outre le glucose, d’autres sucres, sont beaucoup moins cristallines que l’alpha (a) -cellulose et de ce fait plus hydrophiles. La lignine, quant à elle, est une matière naturelle peu polymérisée dont la rigidité est à l’origine de la dureté des fibres du bois. Extrêmement sensible à l’oxydation due, notamment, aux rayonnements ultraviolets de la lumière, la lignine est la cause principale de l’acidification des cartons manufacturés à base de pâtes de bois. L’élimination entière ou partielle de la lignine au sein des pâtes déterminera, du moins en partie, si un carton sera ou non acide.
Les agents de collage
Cependant, la lignine n’est pas le seul constituant du carton à mettre en cause quand il s’agit de parler de l’acidité d’un carton. En effet, l’agent de collage utilisé peut aussi y contribuer. Mieux connu sous le nom d’encollage, l’agent de collage est une substance ajoutée au carton afin de réduire la nature hydrophile de la cellulose. Il peut être appliqué à la surface du carton nouvellement fabriqué ou encore incorporé à la masse de la pâte.
Au cours des siècles, différents types d’encollages ont été utilisés. L’amidon, la gélatine, la colophane et l’alun sont parmi les plus courants. La technique utilisant l’alun (sulfate d’aluminium) en combinaison avec la colophane (résine extraite des conifères contenant des acides terpéniques), technique dont l’emploi est largement répandu dans l’industrie papetière depuis le XIXe siècle, joue un rôle non négligeable dans le processus d’acidification des cartons. Toutefois, pour remédier à la dégradation des cartons par les agents de collage, l’industrie papetière travaille activement à l’élaboration de produits d’encollage non acide. L’AKD (Alkylketene Dimer), une dispersion composée de particules de cire émulsionnées dans de l’eau et introduite dans les pâtes en milieu neutre ou alcalin (pH entre 7 et 9), est un de ces agents.
Les charges
Enfin, les charges sont des matières minérales naturelles ou artificielles incorporées à même la pâte et venant se loger dans les interstices des fibres de la feuille. Elles sont essentiellement destinées à améliorer les qualités matérielles et optiques des cartons, comme l’alcalinité, la porosité, l’opacité ou la blancheur. Les charges naturelles les plus utilisées sont le kaolin (silicate hydraté d’aluminium), le gypse (sulfate de calcium) et la craie (carbonate de calcium) et les charges artificielles sont le carbonate de calcium et de magnésium de synthèse, utilisés à titre de réserve alcaline dans nombres de produits employés pour la conservation préventive, l’oxyde de titane et encore le sulfate de baryum.
