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 sécrété par certains végétaux (par exemple, l'hévéa), soit de façon synthétique à partir de monomères issus de combustibles fossiles. Il fait partie de la famille des élastomères.

Le caoutchouc naturel (sigle NR, natural rubber) est un polyisoprénoïde. Le schéma réactionnel correspondant à la formation du NR, qui utilise la photosynthèse, est très complexe.

Historique

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

L'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 premiers explorateurs de l'Amérique sont les premiers à porter des échantillons à l'Europe, mais ils sont relégués dans les « cabinets des curiosités », faute d'applications, car le latex :

XVIIIe siècle

XIXe siècle

« Cylindres déchiqueteurs du caoutchouc brut ».
Grand laminoir pour réduire en feuilles les blocs de caoutchouc purifié.

XXe siècle

Réclame Goodrich de 1923 (L'Illustration).

XXIe siècle

Modes de fabrication

Structure du cis-1,4-polyisoprène, le principal constituant du caoutchouc naturel et de certains caoutchoucs synthétiques. Le cis-polyisoprène est issu de l'isoprène et de l'isopentényl-pyrophosphate (précurseurs).

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 regain d'intérêt lors de la Seconde Guerre mondiale (embargo du caoutchouc asiatique). Elle n'est plus guère exploitée depuis 1950[4]. 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 à celui de l'hévéa[4].

Formulation et vulcanisation

Le caoutchouc, qu'il soit naturel ou synthétique[5], s'utilise presque exclusivement mélangé à d'autres ingrédients :

Voir aussi Formulation d'un caoutchouc (exemple).

Utilisation

Production

Production de caoutchouc naturel (hévéa) entre 2002 et 2013[6]

Pays Production 2002 (t) % mondial Pays Production 2013 (t) % mondial Évolution (%)
1 Thaïlande 2 633 100 35 Thaïlande 3 863 000 32,3 +47
2 Indonésie 1 630 400 21,7 Indonésie 3 107 500 26 +90
3 Malaisie 890 000 11,8 Viêt-Nam 949 100 7,9 +218
4 Inde 649 400 8,6 Inde 900 000 7,5 +38
5 Chine 527 400 7 Chine 864 800 7,2 +64
6 Viêt-Nam 298 200 4 Malaisie 826 400 6,9 -7
7 Côte d'Ivoire 135 500 1,8 Côte d'Ivoire 289 600 2,4 +114
8 Nigeria 112 000 1,5 Brésil 185 700 1,6 +94
9 Libéria 109 000 1,5 Birmanie 148 000 1,2 +302
10 Brésil 95 900 1,3 Nigeria 143 500 1,2 +28
Total monde 7 518 000 100 Total monde 11 966 000 100 +63

Production de caoutchouc synthétique en 2014[7]

Pays Production (t) % mondial
Chine 4 337 000 26
UE 2 836 000 17
USA 2 336 000 14
Japon 1 835 000 11
Corée du Sud 1 668 000 10
Russie 1 668 000 10
Taiwan 667 000 4
Brésil 333 000 2
Total monde 15 680 000 94

La production mondiale de caoutchouc est supérieure à vingt-huit millions de tonnes.

Gestion des déchets

À la différence des élastomères thermoplastiques, le caoutchouc est difficilement recyclable. En effet, aucune technique n'a encore été trouvée 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 à chaud que le bitume normal. Le caoutchouc usagé est aussi utilisé comme combustible dans les cimenteries et certaines centrales thermiques[8].

De la « poudrette » à base de granules de caoutchouc recyclé, provenant notamment de pneumatiques usagés, est utilisée pour améliorer l'aspect, la souplesse et la stabilité des aires de jeu en pelouse artificielle.

Commerce

La France est nette importatrice de caoutchouc en 2014, d'après les douanes françaises. Le prix moyen à la tonne à l'import était de 2 300 [9].

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. 1 2 3 4 T. Gaston-Bretton, « Charles Goodyear et la révolution du caoutchouc », Les Échos, 15 juillet 2008
  3. 1 2 Schoonover, T.. (2001), Review of Insatiable Appetite: The United States and the Ecological Degradation of the Tropical World, The American Historical Review, 106(5), 1757–1758, DOI:10.2307/2692758
  4. 1 2 3 S. Palu et D. Ploch, Du caoutchouc naturel en Europe, Pour la science, août 2010
  5. « Étanchéité, amortissement, transport – le caoutchouc synthétique fête ses 100 ans ! », un article CultureSciences-Chimie de l'École normale supérieure-DGESCO
  6. « FAOSTAT », sur faostat3.fao.org (consulté le 30 octobre 2016)
  7. « Caoutchoucs synthétiques, … », sur www.societechimiquedefrance.fr (consulté le 27 octobre 2016)
  8. William Murray, « Le recyclage des pneus », 26 novembre 1996
  9. « Indicateur des échanges import/export », sur Direction générale des douanes. Indiquer NC8=40051000 (consulté le 7 août 2015)

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

Liens externes

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