Caoutchouc (matériau)

Caoutchouc (matériau)
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Récolte du latex naturel.

Le caoutchouc est un matériau qui peut être obtenu soit par la transformation du latex naturellement sécrété par certains végétaux (par exemple, l'hévéa), soit de façon synthétique en raffinant le pétrole. Il fait partie de la famille des élastomères.

Sommaire

Histoire

Peinture aztèque : Offrande de balle en caoutchouc au dieu Xiuhtecuhtli.

La véritable histoire du caoutchouc débute bien avant la fin du XVe siècle, lorsqu'à la suite des grandes découvertes, les Européens commencent à observer, en Amérique centrale et en Amérique du Sud, l’usage séculaire que font les populations autochtones d'une matière alors inconnue en Europe. Provenant du latex issu de différentes plantes - dont l’hévéa et le guayule - , les amérindiens confectionnent des objets courants, fabriqués par moulage sur argile : balles, toiles enduites, torches, qu'ils rendent étanches en les passant à la fumée. Ils en consomment aussi comme médicament et l'associent aux mythes de création, de la course du monde : dans le « juego de pelota » (jeu de balle précolombien), la balle en caoutchouc (appelée « ulli de ollin » -mouvement en nahuatl - et « kik » en maya - liquide séminal), avec son rebondissement incessant, mime la course du soleil. La matière caoutchouc devient ainsi sacrée. Les conquistadors, plus intéressés par l'eldorado ramènent quelques échantillons en Europe, mais ils sont relégués dans les cabinets de curiosité, faute d'applications car le latex est collant lorsqu'il est exposé au soleil, fond par température élevée et devient cassant par température froide, enfin il brunit et durcit à l’air.

Réclame Goodrich de 1923 (L'Illustration)
  • 1915 : L'Allemagne produit environ 2 500 tonnes d'un autre caoutchouc synthétique.
  • 1929 : L'Allemagne réussit à produire un polymère de butadiène et du styrène (en présence de sodium comme catalyseur).
  • 1939 : L'Allemagne et les États-Unis améliorent le caoutchouc synthétique car, l'Allemagne est soumise au blocus, et les États-Unis sont privés du caoutchouc naturel de l'extrême-Orient.
  • 1958 : Entrée de la France dans la production synthétique.
  • 1980 : Le guayule naturel mexicain peut être mécanisable avec un rendement supérieur à l'hévéa.
  • 2003 : Amerityre Corporation développe les pneus increvables (no-flat, air-no-air), basés sur le polyuréthane.

Chimie

Le caoutchouc naturel est un polyterpène, fait avec le monomère isoprène.

Modes de fabrication

Le caoutchouc naturel provient de la coagulation du latex de plusieurs plantes, principalement de l'hévéa, Hevea brasiliensis, famille des Euphorbiacées, originaire d'Amazonie. La collecte se fait par incision de l'écorce des troncs de manière que le latex, issu des canaux laticifères, s'écoule dans des godets placés juste au-dessous. En Amazonie, c'est le travail des seringueiros. Le latex récolté est transféré dans des conteneurs, filtré et peut alors être stabilisé à l'ammoniaque (précipitation des flocons) puis pressé pour diminuer sa teneur en eau ou alors coagulé de façon plus ou moins contrôlée et séché par la fumée d'un feu (les goudrons empêchent la putréfaction) afin d'obtenir des balles de caoutchouc.

La culture de l'hévéa (appelée hévéaculture), bien qu'originaire d'Amérique du Sud, s'est développée dans le sud-est asiatique et, à une moindre échelle, en Afrique équatoriale (Nigeria, Côte d'Ivoire, Cameroun).

Plantes à latex permettant la production de caoutchouc

Plantation communale de Funtumia elastica à Benin City (1911)

La guayule pousse essentiellement au Mexique et aux sud des États-Unis. Elle a été employée au début du XXe siècle, avec un rebond d'intérêt lors de la Seconde Guerre Mondiale (embargo du caoutchouc asiatique). Elle n'est plus guère exploitée depuis 1950[3]. Son utilisation demande la récolte de la plante, son broyage et l'extraction des particules de caoutchouc. Le rendement est d'un peu moins d'une tonne par hectare, ce qui est inférieur de près d'un tiers de celle de l'hévéa[3].

Formulation et vulcanisation

Le caoutchouc, qu'il soit naturel ou synthétique, s'utilise presque exclusivement mélangé à d'autres ingrédients :

  • des charges renforçantes ou non, la principale étant le noir de carbone (d'où la couleur des produits en caoutchouc). Les charges renforçantes, telles que les noirs de carbone améliorent la résistance mécanique, la résistance à l'abrasion. Si la couleur noire est à proscrire (des baskets noires seraient très résistantes, mais auraient certainement peu de succès...), on utilise des charges blanches comme la silice précipitée, les argiles, et la craie précipitée. La craie broyée est utilisée dans des mélanges à faible résistance et à faible coût dans des articles tels que les butées de porte domestique.
  • des huiles, aussi appelées plastifiants,
  • des agents de protection, contre les UV ou la lumière par exemple,
  • des produits servant à la vulcanisation (soufre, oxyde de zinc, accélérateurs, péroxydes, etc.)
  • des produits divers tels que des colorants, des agents gonflants, des produits antifeu, etc.

Utilisation

Canards de bain en caoutchouc.
  • Industrie : le caoutchouc est aussi utilisé dans les gaines de câbles informatiques, au même titre que le polychlorure de vinyle et que le téflon.
  • Médecine : à noter que le latex peut provoquer des « allergies au latex », du fait de la présence de plusieurs protéines issues de l'hévéa. Le caoutchouc issu de la guayule est beaucoup plus pauvre en protéines et semble beaucoup moins allergisant[3].
Détail d'une raquette de tennis de table

Production

Caoutchouc Naturel (Hévéa)
Production en tonnes. Chiffres 2003-2006

Données de FAOSTAT

(FAO)

Thaïlande 2 860 966 33 % 3 156 958 32 %
Indonésie 2 202 802 26 % 2 350 000 24 %
Malaisie 985 600 11 % 1 283 600 13 %
Inde 694 000 8 % 831 000 8 %
Vietnam 384 000 4 % 546 100 5 %
Chine 565 045 7 % 538 000 5 %
Total 8 593 968 100 % 9 914 744 100 %

La production mondiale de caoutchouc est supérieure à 21 millions de tonnes[2].

Gestion des déchets

Cette matière est difficilement recyclable. En effet, il n'a pas encore trouvé de technique permettant de le réutiliser en préservant toutes ses qualités.

Cependant, il peut servir à fabriquer des produits moins élastiques avec une moindre exigence de pureté comme des revêtements de sol souple et du Bitume modifié plus flexible à froid et plus solide chaud que le bitume normal. Le caoutchouc usagé est aussi utilisé comme combustible dans les cimenteries et certaines centrales thermiques[4].

Notes et références

  1. La Condamine en envoie quelques rouleaux avec un mémoire explicatif à l'Académie des sciences de Paris où les chimistes l'étudient assidument.
  2. a, b, c, d et e Tristan Gaston-Bretton, « Charles Goodyear et la révolution du caoutchouc », Les Échos, 15 juillet 2008.
  3. a, b et c Palu S, Ploch D, Du caoutchouc naturel en Europe, Pour la Science, août 2010
  4. Le recyclage des pneus

Voir aussi

Articles connexes

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Bibliographie

  • Être Caoutchouc, de Varichon Anne et Roccella Carlo. Ed. Seuil 2006.

Liens externes


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