- 11 octobre 2002
1. Le bois, première matière de la chimie.
Charbon de bois calciné, savon à la cendre ou goudron à la résine de bouleau
Depuis la plus haute Antiquité, le bois fait lobjet de transformations chimiques. Une histoire qui ne fait pourtant que commencer...
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Arnaud de Villeneuve fait la première
description de la distillation
de la térébenthine
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Dès le XIIIe siècle, la pratique des Arts chimiques met le pin au premier plan. Dans son “De vinis”, traité des huiles essentielles, le médecin Arnaud de Villeneuve, fait la première description exacte de la distillation de la térébenthine. Un produit auquel le peintre flamand, Jan Van Eyck donnera ses lettres de noblesse deux siècles plus tard en mélangeant à cette essence ses pigments dilués dans l'huile de lin.
La peinture à l’huile est l’une des rares inventions médiévales à avoir traversé les siècles.
Au XIXe siècle, le gemmage de la résine de pin, surtout dans les Landes est la base de l’industrie des dérivés terpéniques.
Outre l'essence de térébenthine, utilisée dans les peintures, les vernis, la distillation des exsudats du pin maritime sert à produire la colophane destinée à de nombreux usages industriels, et notamment le collage du papier, désormais fabriqué à partir de la cellulose du bois.
À la même époque, d’autres composés organiques volatils comme l'acide acétique, l'alcool méthylique et l'acétone sont également obtenus par distillation du bois. Alcool de bois ou esprit-de-bois sont les noms qu’on donne alors au méthanol.
De ce matériau, on isole également des fractions d'huile de goudron, employées pour la pharmacie, le fumage des viandes, les désinfectants ou les herbicides. Il intéresse de nombreuses branches en plein essor.
Dès 1819, les soyeux lyonnais inventent un procédé pour teindre la soie : l’acide de teinture est obtenu à partir de bois de châtaignier déchiqueté puis bouilli jusqu’à évaporation.
De nouvelles méthodes d'extraction sont imaginées. Les extraits tirés des feuillus fournissent les tannins, indispensables à l'industrie du cuir.
Les premières fibres textiles synthétiques sont issues du bois
Mais, c’est à travers la valorisation de la cellulose que le bois participe aux avancées décisives de la chimie industrielle. D’abord pour le textile. Alors que les élevages de “vers à soie” sont décimés par la maladie, un amateur, le comte Hilaire de Chardonnet imagine d’imiter le métabolisme de l’animal pour produire sa précieuse substance. En 1885, il parvient à dissoudre et liquéfier la cellulose pour “filer” la soie Chardonnet, premier textile artificiel, précurseur de la rayonne moderne.
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Le xanthate de cellulose est
à l'origine de la viscose
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Dans la foulée, les chimistes Cross, Bevan et Beadle découvrent que le xanthate de cellulose se dissout en milieu sodique pour donner la “viscose”. Paul Schützenberger, quant à lui, s’efforce depuis 1865 de trouver un procédé pour dissoudre l’acétate de cellulose. C’est Rhodiacéta - l’ancêtre de Rhône-Poulenc - qui réussit finalement l’exploitation industrielle de la fibre à la veille de la Première Guerre mondiale.
Le bois est également engagé dans l’aventure des plastiques. En 1908, J.E. Branderberger, en régénérant la cellulose au xanthate obtient, non plus des fibres, mais un film transparent, la cellophane, dont la marque sera déposée en 1912.
Enfin, il faut saluer l’arbre qui a joué un rôle essentiel dans le développement de l’industrie automobile… Et fait la fortune de Michelin. C’est au latex de l’hévéa qu’on doit l’invention du pneumatique. Aujourd’hui encore, on préfère ce matériau naturel - le polyisoprène - aux caoutchoucs synthétiques pour un grand nombre d'applications. Sa part dans la consommation mondiale a même augmenté ces vingt dernières années.
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L'hévéa , indispensable
dans l'industrie automobile
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La pétrochimie a lentement supplanté la chimie du bois dans de nombreuses applications. Dans les domaines où elle est irremplaçable comme celui des composés terpéniques et des tannins, les coûts d’extraction ont conduit à délocaliser les activités dans des pays où la main d’œuvre est moins bien payée.
Pourtant le bois n’a pas dit son dernier mot. À l’ombre de la puissante industrie papetière, les chimistes poursuivent leurs recherches sur les composants des parois cellulaires du bois, avec l’idée de les convertir en produits de base pour l'industrie chimique.
L’industrie dépend largement des dérivés des hydrocarbures fossiles pour les fibres synthétiques, les polymères, les adhésifs…
Mais, bien qu’encore abondante et relativement bon marché, la ressource n’est pas inépuisable.
C’est même un enjeu stratégique majeur. Nombres de chimistes caressent l’idée de pouvoir s’affranchir de cette dépendance en faisant appel à d’autres sources de carbone, tel que le bois.
Gilles Vilain
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OK
