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	Le chanvre dans l'industrie papetière
	Xavier MATHIEU et Leandro SALGUEIRO Élèves Ingénieurs 2e année Mai 2003		Plan   I - Introduction II - Historique III - Morphologie de la plante IV - Propriétés du chanvre et utilisation V - Usines Françaises utilisant du chanvre VI - Différents types de cuisson VII - Approche stratégique et prospective VIII -  Conclusion IX - Webographie X - Bibliographie
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I - Introduction

L'idée d'utiliser du chanvre dans l'industrie papetière, ou dans d'autres matériaux, n'est pas nouvelle. Il y a 2000 ans en Chine, les premiers papiers étaient fabriqués à partir de chanvre et de mûrier. Avant 1883, plus de 70 % du papier est réalisé à partir des fibres de chanvre.
D'ailleurs, jusqu'au XIX^e siècle, le chanvre avait dans l'industrie une place très importante. Cependant, la disparition de la marine à voile, l'apparition du coton et la mise en place de taxes conduiront progressivement vers l'arrêt de sa production. Aujourd'hui, conscients des qualités sans égal de la fibre de de chanvre (résistance, recyclage, ...) et de plus en plus soucieux des problèmes écologiques, de nombreuses personnes tentent de réintroduire la culture du chanvre. La recherche et la modification génétique ont en effet permis l'obtention de variétés non psychotropes. Ce qui ouvre de nouvelles perspectives d'utilisation pour cette plante.
Dans un tel contexte, quel rôle peut jouer l'industrie papetière tant sur le plan technique qu'économique ? Existe-t-il des voies d'utilisation viables de la fibre de chanvre en papeterie ? Pour quel papier, quels usages et quelle clientèle ?

II - Historique

Originaire de Chine, durant des siècles, le chanvre joua un rôle fondamental dans la course à la maîtrise des mers. En effet, depuis l'antiquité, les voiles, cordages, filets de pêche étaient tous issus du chanvre. Cette ressource était indispensable à l'économie et à l'indépendance des états. C'est ainsi qu'au XVIII^e siècle en France, le chanvre était classé parmi les produits de première nécessité au même titre que le pain.

Au cours du XIX^e siècle, la disparition progressive de la marine à voile et l'apparition d'une nouvelle fibre, le coton, plus compétitive du fait de la mécanisation de sa récolte, le chanvre va enregistrer une première régression importante. Plus tard, au début du XX^e siècle (1937), les Etats-Unis vont promulguer le "Marijuana Tax Act", une taxe pour lutter contre la production de drogue à partir du Cannabis. Cette taxe aura pour conséquence une réduction dramatique, puis l'arrêt total, de la production de chanvre aux Etats-Unis.

Depuis 1960, après le développement de nouvelles variétés de chanvre dépourvues de THC (Tétrahydrocannabinol), les pays européens (notamment la France, la Grande Bretagne et l'Allemagne) permettent de nouveau la production du chanvre sous autorisation. Les plus gros producteurs actuels sont la Russie de l'ouest, les pays des Balkans, l'Inde, l'Indonésie, le Pakistan, et la Chine. En 1998, l'Union Européenne a établi un support économique pour la culture du "cannabis sativa". Cette subvention fût créée pour améliorer la production locale du chanvre en vue de son utilisation dans les produits textiles et dans la pâte à papier. Début 1996, l'Allemagne a levé son interdiction de la culture du Cannabis Sativa. D'autres pays suivirent à l'instar du Canada, et il existe à l'heure actuelle une forte volonté pour promouvoir la réintroduction des cultures de chanvre. En effet, peu sérieuses mais nombreuses sont les associations de légalisation du cannabis. A l'autre extrême, des associations d'agriculteurs comme l'APCI (Association pour la Promotion du Chanvre Industriel) milite pour relancer la production de chanvre dans le Trièves. Une région qui était l'une des principales régions françaises productrices de chanvre aux XVIII^e et XIX^e siècles. Enfin, entre les deux, de nombreuses personnes, portées par les tendances écologiques actuelles (mode "BIO" par exemple) ont mis en place des commerces avec fenêtre sur le Web, vantant les mérites de cette plante et de ses fibres et proposant de nombreux produits artisanaux à base de chanvre (voir les boutiques en ligne sur la Suisse, ce pays disposant de facilités pour la culture à une échelle réduite).

III - Morphologie de la plante et données botaniques

Le chanvre, cannabis sativa, est une plante de plus de 2 mètres de haut. C'est une plante annuelle qui appartient à la classe des dicotylédones et fait partie des végétaux dont les tiges renferment des fibres dans leur partie corticale.

A l'origine, les chanvres spontanés et les populations anciennement cultivées en France étaient des plantes dioïques présentant des pieds femelles et des pieds mâles. Cette différence se traduisait non seulement au niveau de la morphologie de la tige mais aussi au niveau de la forme et de la qualité de la fibre ramassée. Aujourd'hui, ces populations sont totalement remplacées par des variétés monoïques qui présentent l’avantage d’une productivité accrue, en tiges (8.7 à 10.2 Q/ha) et en graines (7.2 à 7.7 Q/ha) et une maturité homogène de toute la plante. D'abord isolés puis sélectionnés par des chercheurs allemands (Hoffman et Von Sengbusch), les plants monoïques de chanvre ont fait l'objet d'un programme de sélection et de création de nouveaux spécimens mené en commun par la Fédération Nationale des Producteurs de Chanvre (FNPC) et l'Institut National de Recherche Agronomique (INRA) à la Station d’amélioration des plantes de Montpellier.

Aujourd’hui, les producteurs français ont à leur disposition cinq variétés monoïques homogènes et stables, riches en fibres et dont la productivité est en rapport avec la précocité.

Cette productivité est largement supérieure aux bois compte tenu  :

• de la croissance rapide de la plante,
• de sa teneur accrue en cellulose par rapport au bois,
• de sa grande capacité d’adaptation aux différents climats,
• et de la possibilité qu’offre la plante d’être utilisée en culture de rotation.

Il semble ainsi plus intéressant de planter du chanvre que de mettre un terrain en jachère.

La fibre cellulosique, intéressante pour des applications papetières, est dans la tige. La qualité de cette fibre varie radialement. En effet, la fibre joue un rôle différent selon qu’elle se trouve plus près du centre ou de la paroi.

La tige de chanvre est constituée d’une forte proportion de fibres intérieures plus courtes et très lignifiées qui une fois récupérées par traitement mécanique (anciennement le teillage, aujourd’hui le défibrage mécanique) donnent la chènevotte. A l’extérieur, on trouve en revanche des fibres corticales très longues et fort peu lignifiées qui donnent la filasse (qu’on utilisait autrefois pour les cordages et voiles). Il résulte de la teneur en lignine plus ou moins importante (restant cependant inférieure de 2 à 3 fois à celle fibres de bois) la nécessité d’une séparation préalable à toute cuisson. Enfin, il faut savoir que la graine de cannabis est appelée chènevis.

IV - Propriétés du chanvre et applications

	Fibres de chanvre vues au microscope optique. Pâte de chanvre écrue (Photo EFPG)

Actuellement, les nouvelles tendances écologiques ont permis l’arrivée en puissance des biomatériaux et des produits "bio" sur le marché. Les techniques et les connaissances permettent d’envisager des applications toujours plus variées pour le chanvre comme nous allons le voir (huile pour le secteur alimentaire, produits cosmétiques, isolants, ciments, lubrifiants, ...).

Les qualités remarquables du chanvre industriel défient la concurrence : il pousse bien sans herbicides, revitalise le sol, requiert moins d’eau que le coton, mûrit en trois ou quatre mois et peut produire, par acre, quatre fois plus de papier que les arbres. De plus, le chanvre sert à fabriquer des matériaux de construction deux fois plus résistants que le bois et le ciment; une fibre textile plus résistante que le coton ; de meilleures huiles et peintures que celles à base de pétrole ; du carburant diesel brûlant sans résidus et des plastiques biodégradables.

Les principales activités modernes porteuses pour le chènevis, la chènevotte et la fibre de filasse sont décrites ci-après.

IV-1 - Le chènevis

Cette graine oléagineuse recèle une huile non psychotrope dont l’utilisation est souvent restée accessoire (graines à oiseau, lampe à huile, composant de vernis). Le récent engouement pour les applications potentielles du chanvre allié aux progrès réalisés dans la connaissance des graisses alimentaires ont contribué à la découverte de caractéristiques de cette huile. Les graines de chanvre sont beaucoup plus nutritives que le soja puisqu’elles contiennent plus d’acides gras essentiels et occupent la deuxième place, après le soja, en teneur de protéines de haute valeur biologique (tout en étant plus faciles à digérer par les humains). La graine de chanvre entière contient environ 25 % de protéines, 30 % de glucides et 15 % de fibres insolubles, carotène, potassium, magnésium, soufre, calcium, fer et zinc, ainsi que de vitamines E, C, B1, B2, B3 et B6.

IV-2 - La chènevotte

La chènevotte provient de la tige du chanvre dont elle constitue la partie non fibreuse.

Depuis que le chanvre non roui est défibré mécaniquement, la chènevotte, qui ne séjourne plus dans l'eau, est de meilleure qualité. Celle-ci est une éponge végétale, elle absorbe douze fois plus d’humidité que la paille, soit cinq fois son propre poids ; c'est ainsi qu’elle sera utilisée pour les animaux, comme litière pour chat par exemple.

Mais c'est dans l'isolation que la chènevotte va trouver une application intéressante en terme de qualité, quantité et prix de revient. Le matériau isolant est conçu grâce à un procédé qui est la pétrification à froid afin de la rendre résistante au feu et à l'eau. Il est intéressant de voir que ce procédé est entièrement naturel car il demande peu d'énergie et n'utilise pas de produits chimiques de synthèse. Ce matériau d'isolation, appelé "Isochanvre" est une marque déposée par Chènevotte Habitat puis rachetée par le géant industriel St Gobain.

La pétrification va permettre d'obtenir 2 catégories qui vont se différencier selon leur utilisation :

• "Isochanvre" de construction
• "Isochanvre" d'isolation

L’intérêt ne réside pas que dans le fait qu’il s’agisse d’un matériau bio aux propriétés remarquables (d’isolation et de stabilité dimensionnelle). En effet, la toxicité des fibres de laines de verre est actuellement à l'étude et si elle était avérée, pourrait fréner le développpement de ce matériau. L’autre utilisation importante du chanvre se situe au niveau des garnitures pour le secteur automobile.

IV-3 - La fibre de filasse

La fibre de chanvre est plus longue (plus de 20 mm), plus résistante, plus abondante et plus isolante que la fibre de coton et donc a fortiori que les fibres de bois. Son degré de polymérisation est également légèrement supérieur (1500 à 2000 contre 1100 à 1300).

On est loin de l’époque des chinois voire même du premier livre imprimé par Gutenberg (papier à base de chanvre) mais jusqu'au vingtième siècle, on écrivait sur du papier chanvre et autres fibres annuelles. Cependant, on découvrit en 1850 qu'il était possible de faire du papier à partir de bois. Le bois est alors apparu comme une ressource abondante et peu coûteuse, comparé aux plantes annuelles comme le chanvre ou le lin. Ce constat marque la naissance du papier moderne. Le papier de chanvre semblait donc voué au même sort que son "cousin" en textile. Pourtant, ce ne fut pas le cas, et d'ailleurs au moment où le chanvre textile déclina, on observa une croissance de la production de chanvre.

En France, il y a encore quelques années, 99% de la production (6000-7000 Ha) servait à l'industrie papetière. Les fibres de chanvre entrent dans la composition de papiers spéciaux :

• Papiers à cigarette (papier fin, solide et très ouvert). Cette application a toujours été un secteur porteur. Le choix de la fibre de chanvre est aussi une question de goût en bouche pour le fumeur. Connaissant toutes les contraintes, le chanvre s’impose comme l’unique fibre utilisable. Aujourd’hui, la production française semble se limiter à un marché unique, fermé.
• Secteur fiduciaire. La banque de France achetait, il y a quelques années, une partie de la production française pour la confection des billets de banque (papier peu mince mais fort double pli) mais l’utilisation fiduciaire du chanvre est désormais révolue.
• Papiers à usage spécifique. Enfin, il semble que le chanvre entre en très petites quantités dans des papiers à usage spécifique (nouveaux plastiques renforcés, matériaux composites, papiers spéciaux…).

La situation semble, à l’heure actuelle, stable et la production suffisante (7000 à 15000 ha). Il est important de statuer immédiatement sur le fait qu’il n’y a pas vraiment de place pour se mettre en concurrence avec les géants industriels de la cigarette qui achètent la quasi intégralité du chanvre fabriqué en France. Il existe même un équilibre entre la production locale et les importations de Russie, Pakistan... dont le prix d’achat est moindre mais auquel il faut ajouter le coût du transport (or la balle de chanvre impose un volume élevé pour une faible masse). Par ailleurs, il est facilement imaginable que le tonnage fabriqué est adapté au marché. Le chanvre reste plus cher à l’achat que le bois ce qui restreint ses utilisations à des papiers à haute valeur ajoutée, et dans le cas présent, il faudrait lui trouver une nouvelle utilisation, proposer un produit novateur.

Pour aider à la réflexion, un tableau récapitulatif des utilisations possibles des différentes parties du chanvre est présenté ci-dessous. Il ne met cependant pas en avant les marchés les plus conséquents.

V - En France, les papeteries utilisant du chanvre

Compte tenu des remarques précédentes, nous allons présenter brièvement les usines de fabrication de papier à base de chanvre. Bien évidemment, nous parlerons presque uniquement de fabrication de papier cigarette mais chaque industriel utilisant des procédés de cuisson différents, cela nous donnera une idée des process viables et du coût de fabrication.
Globalement, il existe, à l’échelle industrielle 4 usines en France/Suisse :

• Usine de la Moulasse, cuisson Kraft ;
• Usine de Schweitzer-Mauduit, possédant une usine de production de pâte de lin et de chanvre en cuisson soude-anthraquinone suivie d’un blanchiment CEH d’une capacité de 10 000 t/an. Ils ont 8 machines à papier à table plate (pour papier cigarette et plug wrap) d’une capacité totale de 37 000 t/an ;
• Papeteries de Malaucène, (aucune donnée) ;
• Papeteries du Leman, possédant une usine de fabrication de pâte TCF à partir de lin et de chanvre (type de cuisson chimique inconnu) puis une usine dotée de 4 machines à papiers type Fourdrinier avec sécheries multi-cylindres dont 2 pour papier à cigarette : 2,20 m de laize pour 170m/min et 290m/min.

	Coupe d'un papier de chanvre MEB (Photo EFPG)

Le coût de fabrication reste assez élevé mais fort heureusement le papier cigarette que ce soit pour réaliser les manchettes de cigarettes (plug) ou le papier à rouler se vend cher. Il semble que ce coût se situe entre au moins à 1.5 € par kilogramme de pâte blanchie 100 % chanvre.

A plus petite échelle certaines usines utilisent le chanvre en faibles quantités pour fabriquer des papiers spéciaux à l’instar, semble-t-il, de l’usine d’Alsthröm Brignoud pour ses papiers non tissés. Les domaines d’applications sont marginaux : papier abrasif, papier filtre (sachet de thé infusette par exemple), et supports carbone (en voie de disparition).

S'il est estimé que le marché du papier cigarette peut encore s’accroître de 10% d’ici 2005, il comporte des risques, la fermeture du marché au niveau producteur-fabricant et au niveau fabricant-consommateur (tonnage suffisant). Il serait donc intéressant de trouver de nouvelles applications aux fibres de chanvre pour exploiter les propriétés physiques et chimiques exceptionnelles de ses fibres. La matière première est là, ou peut l’être rapidement.
Selon les producteurs européens de plantes annuelles, les débouchés devraient croître dès 2005 de 30 à 40%. Reste à l’industrie papetière à élaborer une unité de fabrication à moindre coût (peut-être basée sur une nouvelle cuisson ?) pour de nouveaux produits.

VI - Cuissons des pâtes ; intérêts et inconvénients

Après avoir évoqué les usines papetières françaises impliquées dans l'utilisation du chanvre, il est intéressant de présenter les procédés de traitement existants (cuisson, désintégration…) afin d'envisager les possibilités et débouchés offerts aux fibres de chanvre dans cette industrie.

Les marchés du papier contenant des fibres de chanvre sont actuellement étudiés dans plusieurs pays. Cependant, la recherche doit encore apporter une technologie viable à l’échelle commerciale au delà des applications déjà décrites.

Un certain nombre de techniques de désintégration existent pour le chanvre et d'autres fibres de plantes annuelles. Les rendements et les optimisations varient selon les caractéristiques de la fibre de départ (filasse, chènevotte, ou tige entière) et le type de technique utilisée.

Les rendements et les optimisations varient selon les caractéristiques de la fibre de départ (filasse, chènevotte, ou tige entière) et le type de technique utilisée :

• Les méthodes chimiques produisent généralement les rendements les plus bas. Les rendements rapportés varient de 60% pour les fibres de filasse jusqu'à 30% pour les tiges entières (valeurs en poids sec). La pâte obtenue peut être de qualité très élevée et de résistance appropriée pour subir un blanchiment : l'usage en papiers blancs standard est alors possible. La cuisson chimique exige une quantité élevée de produits chimiques, qui doivent être récupérés pour des raisons environnementales.
• Les procédés mécaniques ou thermo-mécaniques (TMP) fournissent de hauts rendements (entre 75% et 95%), mais la qualité et la résistance diminuent. Ces techniques de désintégration exigent une quantité plus grande d'énergie car les entrées chimiques sont minimales réduisant, de ce fait, le besoin de récupération.
• Les pâtes Chemi thermo mécaniques (CTMP) sont une combinaison des deux techniques précédentes, produisant des rendements et une résistance modérés.

VI-1 - Les méthodes chimiques

Une grande sélection de produits chimiques, dans diverses proportions, est actuellement recherchée ou employée pour faire de la pâte à papier de chanvre. Elles sont principalement alcalines et voici les principales.

1. Procédé Kraft

Cette technique est employée pour produire une pâte à papier 100% chimique, facile à blanchir et de haute qualité. Le procédé Kraft utilise l’hydroxyde de sodium et le sulfure de sodium.

2. Procédé soude et soude/anthraquinone

Le procédé soude, qui emploie principalement l'hydroxyde de sodium, est une méthode de cuisson traditionnelle pour différentes fibres. Des hydroxydes du potassium et de l'ammoniaque sont également employés. Avec l'addition de l'anthraquinone, un catalyseur (soude AQ), les rendements et les qualités de cuisson peuvent être considérablement augmentés, et ce en utilisant un apport de produits chimiques minimal.

3. Technologie Agri-Pulp

Cette technologie, qui emploie l'hydroxyde de potassium, a un potentiel très intéressant pour beaucoup de fibres, et en particulier pour les résidus agricoles et donc les plantes annuelles. Les résidus après cuisson, la plupart du temps la potasse, pourraient être utilisés sur le marché en tant que fertilisant.

4. Alcell ou cuisson Organosolv

Cette technique utilise l'éthanol pour réaliser une désintégration dans des conditions acides. Comme dans le procédé précédent, son avantage est la production de sous-produits commercialisables. La lignine dissoute peut être isolée et vendue comme adhésif pour les panneaux d’agglomérés et les matériaux de construction composites. Par ailleurs, les produits chimiques organiques restants peuvent être récupérés et employés comme carburant.

La rentabilité de ce procédé dépend fortement de la vente des sous-produits à des prix raisonnables. Jusqu'ici, ce procédé n'a pas été étudié sous l'angle commerciale quelques soient les fibres. Si un ou plusieurs marchés pour les sous-produits n’aboutit pas, la viabilité du processus complet peut devenir défavorable. Cette rentabilité nécessite également un taux élevé de récupération d'éthanol (entre 93% et 95%). Bien que les essais en laboratoire aient prouvé que ces taux pouvaient être atteints, une installation pilote (avec feuillus) n'a jamais obtenu un taux de récupération supérieur à 85%. Il semblerait même qu’il faille apporter des corrections coûteuses à cette installation. L’étape industrielle est donc encore loin d'être aboutie.

Pour le cas du bois, le processus ALCELL peut être appliqué en utilisant les lessiveurs batch actuellement disponibles. L’utilisation des copeaux permet la pénétration de  la liqueur de cuisson. Ce ne sera pas probablement le cas pour les fibres de plantes annuelles. En effet, la filasse une fois mouillée devient très compacte ce qui représente un frein à l’imprégnation et la circulation de liqueur. Il faudrait utiliser des lessiveurs à boule ou horizontaux mais pour l’instant aucun industriel n’a encore essayé.

5. Procédé sulfite d'ammoniaque / alcool sous forme basique (AAS)

Ce procédé exige un dissolvant organique, typiquement l’éthanol, pour être mélangé à de l'eau, de l’ammoniaque, et du dioxyde de soufre. L'avantage de ce processus est qu'il permettrait à la tige entière d'être cuite sans séparation préalable. Des recherches ont été développées pour appliquer ce procédé sur des chènevottes et la pâte résultante a donné des rendements et des caractéristiques supérieures aux pâtes traditionnelles en cuisson soude/soude-AQ. La qualité et le rendement étaient semblables aux pâtes Kraft de feuillus.

L'utilisation de dioxyde de soufre est gênante car il est potentiellement dangereux pour l'environnement. Ceci s'applique également à l'utilisation de l'ammoniaque par le dégagement potentiel des composés d'azote (NOx). Ce processus a seulement été testé en laboratoire.

VI-2 - Les nouvelles techniques de désintégration

Plusieurs techniques de désintégration expérimentales sont employées pour la tige entière dans le but d’avoir des rendements plus élevés :

• La première méthode est la désintégration thermo-mécanique qui force les fibres entre deux disques rotatifs sous pression.
• La deuxième méthode est un système d'extrusion (procédé bi-vis) ; la fibre est injectée entre deux vis tournantes. Il existe des zones de pression où s’effectue le défibrage. Des compartiments permettent l’injection sous forme d’étapes de divers produits chimiques. Il faudra fortement se pencher sur l’unité complète mise en place par CLEXTRAL pour les fibres de chanvre car elle associe désintégration, cuisson voire blanchiment en une ou deux machines.
• L'explosion est la troisième méthode, elle emploie seulement la cuisson à la vapeur à haute pression suivie d'un dégazage rapide à pression atmosphérique. La différence de pression provoque une explosion qui sépare les fibres mais qui a tendance à les abîmer.

Les plus grands avantages de ces deux dernières méthodes sont leurs faibles besoins en énergie comparés aux autres méthodes mécaniques tout en conservant un faible dégagement chimique. Ces méthodes n'ont pas une application large du fait du prix des machines et des types de pâtes concernés.

1. Cuissons optimales

D'après la littérature consultée, plusieurs procédés de cuisson sont optimaux.

Procédé Soude Oxygène Anthraquinone :

• Alcali Actif                                 16 % (exp. Na₂O)
• Pression d'oxygène                 10 Kg/cm²
• Température de cuisson        160°C
• Durée de cuisson (palier)        120 min
• Rapport chanvre/liqueur           1/3.5
• Dose AQ                                    0,1%

Procédé Organosolv (eau/Ethanol) :

• Concentration d'ethanol           65%
• Température de cuisson         196°C
• Durée de cuisson (palier)        171 min
• Rapport chanvre/liqueur           1/13

2. Inconvénients

Indépendamment de la méthode de désintégration choisie, un certain nombre de problèmes inhérents résultent du fait de la plante de chanvre elle même :

• Les fibres de filasse exigent un premier découpage à un maximum de 50 millimètres. Cela les empêche d'obstruer les machines.
• La désintégration mécanique est très énergivore et le coût est difficile à baisser y compris dans le cas d’un procédé Bi-vis.
• Si quelques fibres restent trop longues, elles gênent la formation de la feuille. Cette pâte inégale donne généralement des temps d’égouttage 2 à 3 fois plus longs qu’une pâte de bois d’où des problèmes sur la toile de machine.

• Avec les cuissons uniquement chimiques, les rendements obtenus sont loin d'être acceptables car on ne récupère pas ou peu de chènevotte.

• Même si il y a très peu de lignine dans les fibres, elle est très difficile à enlever ; en conséquence, le procédé de blanchiment est plus long donc plus coûteux.
• Difficulté technique de récupération de la liqueur noire due à une haute proportion de silice et cendres dans la liqueur noire et l'apparition de précipités de silicates pendant l'évaporation

D'après la bibliographie, la tige du chanvre coûte deux fois plus chère que le bois pour la même quantité et si l’on ne souhaite utiliser que la fibre de filasse (la plus appropriée pour la fabrication du papier), cela coûterait entre 5 à 10 fois plus que le bois.

D'après nos sources, un kilogramme de pâte à papier blanchie de chanvre coûterait jusqu’à 9.74 €, ce qui est 10 fois plus que la pâte Kraft.

VII - Analyse économique, tendances et perspectives

VII-1 - Analyse des tendances

1. Définition du système étudié

D'après ce schéma, nous pouvons connaître quelles sont les variables contrôlables et en déduire comment elles peuvent influencer ce système.

2. Origine

Même si la France est un pays traditionnellement producteur du chanvre, une grande partie que l'industrie utilise provient de l'Europe de l'Est et de l'Asie. Désormais malgré le prix du transport, le prix de production du chanvre dans ces pays est si bas qu’ils se placent en tant que concurrents des producteurs locaux.

3. Quantité

A l'heure actuelle, la quantité de chanvre utilisée dans l'industrie peut être considérée comme globalement suffisante et ce parce que les principaux marchés représentent des niches stables.

4. Coût

Le marché actuel est financièrement limité. D’un côté, les géants industriels des cigarettes ont les moyens nécessaires d’acheter la filasse car leur produit se vend à prix élevé. D’un autre côté, les industriels qui valorisent le reste de la plante ne peuvent acheter des fibres que si les prix se situent entre 50 et 60 centimes d'euro le kilogramme.

5. Subventions et politique

Au cours des programmes de soutien de l´UE, depuis 1982, plus de 50 M€ de subventions ont été versés pour le développement de nouvelles applications pour le chanvre, comme, par exemple, la récolte ou les techniques d´extraction des fibres. A ceci s´ajoutent les programmes nationaux respectifs

6. Produits

Les secteurs d'applications pour le chanvre sont :

• Papeterie : Billets, cigarettes, Filtres, ...
• Construction : Isolation, béton, ...
• Textile : Cordage, vêtements, ...
• Autres : Médecine, alimentaire, ...

Il faut bien noter une concurrence partielle entre ces différents secteurs selon l’essor actuel de chacun et selon la partie de la plante utilisée. Cependant, tous ces secteurs doivent se compléter et travailler de concert pour l'essor global du chanvre.

VII-2 - Principaux développements

1. Isolation écologique

Le marché des matériaux de construction écologique reste un marché en croissance qui augmente plus vite que le marché global dans de nombreux pays et les producteurs de fibres de chanvre placent de grands espoirs dans ce marché.
D’ici 2005, plus de 10000 t/an de chanvre devraient être destinées à ce débouché. Ce développement tient au fait que les coûts de production ont diminué et que de vastes opérations de marketing ont été menées. On sait aussi que le marché de l'isolation est quasi monopolisé par "Saint Gobain" (brevet de ISOCHANVRE).

2. Papier

On estime que ce marché pourrait représenter un débouché majeur pour les fibres courtes de chanvre (filasse étant réservée à d’autres utilisations). Cela ne sera possible que par l´ouverture de nouveaux marchés (produit novateur) ou par la substitution d´autres fibres. Il faut également que toutes ces actions soient soutenues par une politique marketing particulière,  plutôt régionale (coûts de transport vs volume) et par un engouement pour de nouvelles qualités de papier (écologique par exemple).

3. Constat

Nous savons que les variables d'entrée ne sont pas contrôlables, par contre d'après notre analyse, nous pouvons affirmer que globalement, la tendance de notre système favorise une augmentation de la culture de chanvre par une diversification et un accroissement des produits et des secteurs utilisant le chanvre comme matière première.

VII-3 - Scénarios

Même si une décision politique de suppression des subventions s’avérait catastrophique pour la production locale, on peut considérer que le prix du chanvre ne variera pas beaucoup car il dépend pour une grande part du prix du chanvre fixé sur les marchés internationaux.

Cette donnée permet d'élaborer deux scénarios pour l'utilisation du chanvre en se basant sur l’analyse de la chaîne de valeur du chanvre (pour  le papier et l’isolation) afin de comparer les possibilités de développement.

Une chaîne de valeur pour le papier.
Récolte de chanvre - Stockage des matières premières - Unité de défibrage - Séparation des fibres - Cuisson - Blanchiment - Formation - Sècherie - Transformation - Vente.

Une chaîne de valeur pour l'isolant.
Récolte de chanvre - Stockage des matières premières - Unité de défibrage - Séparation des fibres - Coupe (Chènevotte) - Procédé pétrifiant par cristallisation des sèves - Vente - Mélange avec Chaux pour fabriquer de  l'ISOCHANVRE.

D'après ces deux chaînes de valeurs, nous pouvons constater que le papier présente plus d’étapes ce qui laisse supposer un coût de fabrication plus élevé (rappel : environ 10 fois plus cher que la pâte de bois). Pour contrebalancer ce coût de fabrication du papier à base de fibres de chanvre, il faut envisager un débouché vers un produit à haute valeur ajoutée, autrement dit trouver une niche pour des papiers à usage spécifique. Pour cela, nous pouvons imaginer un papier écologique ("bio") artisanal destinés à des artistes pour lequel le coût des équipements (usine de fabrication) est minimisé et pour lequel le coût de la main d'œuvre est compensé par le prix individuel de la feuille (vente à l’unité de papier graphique haut de gamme).

Voici deux scénarios possibles :

1. Utilisation du chanvre plutôt dans l'isolation

En effet, on pourrait envisager une utilisation accrue de chanvre (ou autre substitut) comme isolant si une interdiction d'utilisation des fibres de laine de verre était appliquée et si on constatait une stagnation de son utilisation dans le milieu papetier.

2. Utilisation du chanvre plutôt dans la papeterie

Ce deuxième scénario tend à mettre en évidence une utilisation légèrement accrue de chanvre dans l'industrie du papier notamment pour les applications suivantes :

• Papier à cigarette ;
• Papiers spéciaux : adjonction de fibres longues avec des polymères pour de nouvelles applications dont les applications dont les plastiques à base de chanvre ;
• Papier artisanal pour art graphique ou emballage de luxe avec une nouvelle tendance écologique (faible tonnage mais innovateur et fructueux).

VIII - Conclusion

Au travers de cette étude, nous avons pu découvrir le marché et les utilisations actuelles du chanvre à grande comme à petite échelle. Si d’aventure une région est désireuse de réintroduire le chanvre industriel en tant que culture, elle ne devrait pas chercher à s’orienter vers les fabricants de papier cigarette à moins que leur position géographique leur permette des coûts de transports limités. Dans les autres cas, il semble intéressant de suivre les nouvelles tendances écologiques et de valoriser toutes les parties de la plante de la graine, aux feuilles, à la tige. La tige concerne essentiellement les marchés papetiers et de l’isolation. A moins de trouver un procédé de cuisson et de fabrication viable économiquement (coût limité et pour quelle utilisation), le chanvre dans le papier ne peut trouver son avenir que dans des produits novateurs, haut de gamme comme le papier graphique. En effet, les marchés actuels de papiers spéciaux sont limités en tonnage. L’idée est donc de trouver des produits nouveaux utilisant les propriétés remarquables d’une telle fibre.

IX - Webographie

X - Bibliographie

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