Contrairement aux pâtes chimiques, les pâtes mécaniques contiennent encore la quasi totalité de la lignine présente dans le bois, ce qui limite leur utilisation à la production de papiers à courte durée de vie. L’exemple type est le papier magazine. Les papiers produits à partir de pâte mécanique sont également appelés « papiers avec bois », étrange dénomination pour ces papiers qui sont en fait des « papiers avec lignine’.
La lignine n’étant pas éliminée, le rendement matière des pâtes mécaniques est d’environ 95%: une tonne de bois (matière sèche) permet de produire 950 kg de pâte. Il existe différents types de pâtes mécaniques, chacune ayant son procédé de fabrication propre: les pâtes de meules, les pâtes Thermo-Mécaniques (TMP) et les pâtes Chemico-Thermo-Mécaniques (CTMP). En Belgique, seul ce dernier type de pâte mécanique CTMP est produit. Dans le procédé CTMP, les plaquettes de bois sont préalablement imprégnées de sulfite de sodium et chauffées à la vapeur afin de favoriser le ramollissement de la lignine. Les plaquettes sont ensuite défibrées par passage entre deux disques métalliques pourvus de lames, procédé particulièrement intensif en énergie électrique.
Dans certains cas, et selon le type de pâte souhaitée, une étape de blanchiment peut compléter le processus de fabrication. L’opération vise à éliminer ou à neutraliser les substances naturelles colorantes du bois. On utilise à cette fin essentiellement du peroxyde d’hydrogène.
