Composition et propriétés de la bagasse de canne à sucre

Équipe technique de Sheeon Pulp | Équipe technique du groupe | Date de publication : septembre 2026

La bagasse de canne à sucre est le résidu fibreux qui reste après le broyage des tiges de canne à sucre pour en extraire le jus. Comme tout matériau lignocellulosique, elle est principalement composée de cellulose, d’hémicellulose et de lignine, ainsi que d’une fraction medullée non fibreuse qui se comporte différemment de la fibre lors du traitement ; c’est pourquoi la composition de la bagasse brute est importante avant même qu’elle n’atteigne l’étape de la fabrication de la pâte à papier.

Ce que contient réellement la bagasse

Les analyses chimiques publiées concernant la bagasse de canne à sucre brute indiquent généralement une teneur en cellulose comprise entre environ 42 et 56% du poids sec, une teneur en hémicellulose d'environ 22 à 27%, et la lignine entre 19 et 26%, la teneur en cendres étant généralement faible, souvent inférieure à 3,5%. Une étude chimique brésilienne sur la bagasse, réalisée par l’Escola de Engenharia de Lorena, a fait état de teneurs en cellulose comprises entre 42,5% et 46,8% selon la méthode d’extraction utilisée, ainsi que de teneurs en hémicellulose comprises entre environ 25 et 27% et en lignine comprises entre environ 19à 211 TP3T, ce qui montre à quel point les chiffres rapportés varient en fonction de la méthode de mesure utilisée par un laboratoire donné. Il ne s’agit pas de constantes fixes ; ces valeurs varient selon la variété de canne, les conditions de culture et la manière dont l’échantillon a été traité avant l’analyse, ce qui explique en partie pourquoi les analyses effectuées par la sucrerie elle-même ont plus d’importance qu’une simple moyenne publiée.

Fibre ou moelle : la distinction structurelle qui compte le plus

Brut bagasse n'est pas un matériau homogène. Il s'agit d'un mélange de deux types de particules de structure différente : la fibre, présente dans l'écorce et les faisceaux vasculaires qui traversent la tige, et la moelle, le tissu parenchymateux plus tendre qui remplit l'intérieur. Une étude publiée par l’Institut sud-africain de recherche sur la canne à sucre (SASRI) estime que la bagasse brute se compose, en poids, d’environ 50 à 55 % de fibres et de 30 à 35 % de moelle, le reste étant constitué de fines et d’autres matières résiduelles.
Cette séparation n'est pas fortuite dans le processus de fabrication du papier. Ce sont les fibres qui confèrent sa résistance à la feuille, et non la moelle. Les usines de pâte à papier procèdent systématiquement au démoillage de la bagasse, en séparant mécaniquement la fraction de moelle avant la cuisson, car celle-ci consomme les produits chimiques utilisés pour la cuisson sans apporter de fibres utiles à la pâte finale et alourdit la charge de tamisage en aval.

Pourquoi le contenu essentiel fait généralement plus parler de lui que ce à quoi on s'attend

On suppose souvent que la moelle restante dans la bagasse non traitée n’est qu’un matériau de remplissage inoffensif qui sera de toute façon éliminé à un moment ou à un autre de la chaîne de fabrication de la pâte. Les recherches du SASRI mettent en évidence une raison plus précise pour laquelle la moelle doit faire l’objet d’une élimination délibérée plutôt que d’un tri fortuit : la moelle présente une teneur en lignine plus faible et une structure plus poreuse, avec une surface spécifique plus élevée que celle de la fibre. Cette porosité signifie que la moelle absorbe la liqueur de cuisson de manière disproportionnée par rapport à sa contribution en fibres, ce qui explique en partie pourquoi c’est l’efficacité du démoillage, et non pas seulement le pourcentage total de moelle, qui influe sur l’uniformité de la cuisson d’un lot donné de bagasse.

Pour un acheteur ou une usine qui évalue la bagasse brute plutôt que la pâte finie, cela fait de la qualité du dépithage, et pas seulement des pourcentages de composition brute, l'un des aspects les plus concrets à aborder avec un fournisseur.

La longueur des fibres et les raisons pour lesquelles elle est indiquée séparément de la composition

La composition chimique (cellulose, hémicellulose, lignine) décrit la composition de la fibre de bagasse ; la longueur des fibres en définit les dimensions physiques, et ces deux paramètres sont mesurés et indiqués séparément. Une étude publiée par BioResources sur la fabrication de pâte de bagasse destinée au carton ondulé a fait état d’une longueur moyenne de fibre d’environ 1,6 mm pour la fraction de fibres testée, ainsi que de mesures distinctes du diamètre des fibres et de l’épaisseur de la paroi cellulaire. Les pourcentages de composition ne suffisent pas à eux seuls à indiquer la longueur des fibres ; ainsi, un acheteur qui compare différentes sources de bagasse uniquement sur la base de leur teneur en cellulose passe à côté d’une variable qui influe sur la résistance de la feuille indépendamment de la composition chimique.

Comment la composition influe sur l'aptitude à la transformation en pâte à papier

• Une teneur en cellulose plus élevée par rapport à la lignine facilite généralement la délignification. La lignine est la substance que les produits chimiques de traitement doivent décomposer pour libérer les fibres de cellulose ; ainsi, une teneur initiale en lignine plus faible peut se traduire par une réduction de la quantité de produits chimiques et du temps de traitement nécessaires pour atteindre un objectif donné de blancheur ou de pureté de la pâte.
• Une faible teneur en cendres est généralement souhaitable. Une teneur élevée en minéraux peut nuire aux processus de récupération chimique à l'usine et ne contribue pas à la résistance des fibres.
• Le pourcentage de moelle influe à la fois sur la consommation de produits chimiques et sur le rendement. Un lot présentant une proportion de moelle plus élevée, ou dont la moelle n'a pas été séparée efficacement avant la cuisson, a tendance à consommer davantage de produits chimiques de cuisson par tonne de fibres utilisables récupérées.
• La teneur en substances extractibles influe sur le traitement, mais ne fait pas partie de la fibre elle-même. Les composés non fibreux éliminés lors de l'extraction à l'eau ou par solvant peuvent représenter une part significative du poids sec de la bagasse brute et sont généralement éliminés par lavage avant même que les données relatives à la composition de la fibre mentionnées ci-dessus ne soient mesurées.

Questions à poser à un fournisseur de bagasse avant de passer commande

• Demandez le rapport fibre/moelle pour le lot concerné, et non une moyenne générale du secteur, car celui-ci varie en fonction de la variété de canne à sucre et des conditions de récolte.
• Renseignez-vous sur la manière dont le débardage a été effectué et sur la tolérance appliquée. Le criblage par vibrations mécaniques et la séparation pneumatique sont deux techniques couramment utilisées dans l'ensemble du secteur, mais leur efficacité à éliminer la moelle varie.
• Vérifiez le taux d'humidité et la durée de conservation. Bagasse présente une forte teneur en humidité au moment de l'extraction du sucre et est susceptible de se détériorer s'il est stocké à l'état humide pendant de longues périodes avant sa livraison.
• Demandez si les données relatives à la composition sont fournies par le fournisseur ou proviennent d'analyses effectuées par des laboratoires indépendants. Les fourchettes de composition varient suffisamment d'une étude à l'autre et d'un lot à l'autre pour qu'un résultat d'analyse spécifique ait plus de poids qu'une fourchette de référence générale.

Foire aux questions

Q : Quel pourcentage de la bagasse est constitué de fibres utilisables ?

R : Selon les études publiées, la fraction fibreuse représente environ 50 à 55% en poids de la bagasse brute, les 30 à 35% restants correspondant à la moelle et le reste aux fines et aux résidus, bien que les chiffres exacts varient selon les sources et les variétés de canne à sucre.

Q : Une teneur en cellulose plus élevée est-elle toujours synonyme d'une meilleure qualité de pâte à papier ?

R : Pas en soi. La teneur en cellulose est l'un des facteurs qui déterminent l'aptitude à la fabrication de pâte à papier, mais la teneur en lignine, le pourcentage de moelle et la longueur des fibres influent tous sur le comportement d'un lot donné de bagasse lors de la cuisson, ainsi que sur les propriétés de résistance de la pâte obtenue.

Q : Pourquoi la composition de la bagasse varie-t-elle selon les sources ?

R : La variété de canne à sucre, la région de culture, la période de récolte et les modalités du processus d’extraction du sucre ont tous une incidence sur le rapport fibres/moelle et la composition chimique de la bagasse obtenue ; c’est pourquoi les fourchettes publiées sont des fourchettes et non des valeurs fixes.

Q : La bagasse brute, c'est la même chose que la pulpe de bagasse ?

R : Non. La bagasse brute est le résidu non transformé issu de l'extraction du sucre ; la pâte de bagasse est le produit fibreux obtenu après dépithage, cuisson, lavage et (pour les qualités blanchies) blanchiment. Les données de composition de la bagasse brute concernent la matière première, et non la fiche technique de la pâte finie.

Le rendement de débourrage est la variable que l'on a le plus tendance à négliger lorsqu'on compare les sources de bagasse en se basant uniquement sur les pourcentages de composition ; il est donc judicieux de poser directement la question à tout fournisseur avant de s'engager dans une commande en gros.