De quoi est fait le caoutchouc?

De quoi est fait le caoutchouc

Quand on pense au caoutchouc, on pense probablement à des élastiques, des pneus de voiture ou des gommes à crayon. Mais ce matériau super extensible entre dans la fabrication de dizaines de milliers de produits différents, des tampons en caoutchouc aux chaussures étanches en passant par les combinaisons de surf, les bonnets de bain et les tuyaux de lave-vaisselle.

Le caoutchouc, utilisé couramment depuis plus de 1000 ans, provenait autrefois entièrement de sources naturelles ; aujourd’hui, les produits en caoutchouc sont tout aussi susceptibles d’être fabriqués artificiellement dans des usines chimiques.

C’est en grande partie parce que nous ne pouvons pas produire suffisamment de caoutchouc naturel pour répondre à tous nos besoins. Et c’est aussi parce que le caoutchouc est d’une utilité fantastique. Examinons de plus près l’un des matériaux les plus étonnants au monde !

Qu’est-ce que le caoutchouc ?

Lorsque les gens parlent de « caoutchouc », ils ne précisent généralement pas de quel type il s’agit. Il existe de nombreux types de caoutchouc, mais ils se répartissent tous en deux grandes catégories : le caoutchouc naturel (latex cultivé par les plantes) et le caoutchouc synthétique (fabriqué artificiellement dans une usine chimique ou un laboratoire).

Sur le plan commercial, les caoutchoucs synthétiques les plus importants sont le styrène-butadiène (SBR), les polyacryliques et l’acétate de polyvinyle (PVA) ; les autres types de caoutchouc sont le chlorure de polyvinyle (PVC), le polychloroprène (mieux connu sous le nom de néoprène) et divers types de polyuréthane.

Bien que le caoutchouc naturel et les caoutchoucs synthétiques soient similaires à certains égards, ils sont fabriqués selon des procédés entièrement différents et sont chimiquement très différents.

Le caoutchouc naturel

Le caoutchouc naturel est fabriqué à partir d’un liquide blanc laiteux, appelé latex, qui suinte de certaines plantes lorsque vous les entaillez. (Les pissenlits communs, par exemple, produisent du latex ; si vous coupez leurs tiges, vous pouvez voir le latex s’écouler. En théorie, il n’y a aucune raison pour qu’on ne puisse pas fabriquer du caoutchouc en cultivant des pissenlits, même s’il en faudrait énormément).

Bien qu’il existe quelque 200 plantes dans le monde qui produisent du latex, plus de 99 % du caoutchouc naturel mondial est fabriqué à partir du latex provenant d’une espèce d’arbre appelée Hevea brasiliensis, plus connue sous le nom d’hévéa.

Ce latex est composé d’environ un tiers d’eau et d’un tiers de particules de caoutchouc maintenues sous une forme connue sous le nom de suspension colloïdale. Le caoutchouc naturel est un polymère d’isoprène (également connu sous le nom de 2-méthylbuta-1,3-diène) dont la formule chimique est (C5H8)n.

Pour faire plus simple, il est composé de plusieurs milliers d’unités de base C5H8 (le monomère de l’isoprène) assemblées de manière lâche pour former de longues chaînes enchevêtrées. Ces chaînes de molécules peuvent être séparées et démêlées assez facilement, mais elles se remettent en place si vous les relâchez – c’est ce qui rend le caoutchouc élastique.

Les caoutchoucs synthétiques

Les caoutchoucs synthétiques sont fabriqués dans des usines chimiques à partir de produits pétrochimiques. L’un des premiers (et toujours l’un des plus connus) est le néoprène (nom de marque du polychloroprène), fabriqué en faisant réagir de l’acétylène et de l’acide chlorhydrique. Le caoutchouc styrène-butadiène en émulsion (E-SBR), un autre caoutchouc synthétique, est largement utilisé pour la fabrication des pneus de véhicules.

Dans la suite de cet article, nous nous concentrerons principalement sur le caoutchouc naturel.

Comment fabrique-t-on le caoutchouc ?

Il faut plusieurs étapes bien distinctes pour fabriquer un produit à partir de caoutchouc naturel. Tout d’abord, il faut récolter le latex des hévéas à l’aide d’un procédé traditionnel appelé « rubber tapping ». Il s’agit de pratiquer une large entaille en forme de V dans l’écorce de l’arbre. Le latex s’égoutte et est recueilli dans une tasse.

Le latex de nombreux arbres est ensuite filtré, lavé et mis en réaction avec un acide pour faire coaguler (coller ensemble) les particules de caoutchouc. Le caoutchouc ainsi obtenu est pressé en plaques ou en feuilles, puis séché, prêt pour les étapes suivantes de la production.

En soi, le caoutchouc non transformé n’est pas très utile. Il a tendance à être cassant lorsqu’il est froid et à sentir mauvais et à coller lorsqu’il se réchauffe. D’autres procédés sont utilisés pour le transformer en un matériau beaucoup plus polyvalent.

Le premier est connu sous le nom de mastication (un mot que nous utilisons généralement pour décrire la façon dont les animaux mâchent la nourriture). Les machines à mastiquer « mâchent » le caoutchouc brut à l’aide de rouleaux et de presses mécaniques pour le rendre plus souple, plus facile à travailler et plus collant.

Une fois que le caoutchouc a été mastiqué, des ingrédients chimiques supplémentaires sont mélangés pour améliorer ses propriétés (par exemple, pour le rendre plus résistant). Ensuite, le caoutchouc est écrasé en forme par des rouleaux (un processus appelé calandrage) ou pressé à travers des trous spécialement formés pour faire des tubes creux (un processus connu sous le nom d’extrusion).

Enfin, le caoutchouc est vulcanisé (cuit) : du soufre est ajouté et le caoutchouc est chauffé à environ 140°C (280°F) dans un autoclave (une sorte de cocotte-minute industrielle).

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