B) Les plastiques avant l'arrivée du pétrole

A) La celluloïd

--> baigneur en celluloid

Le celluloïd est considéré comme la première matière plastique artificielle. Elle contient du nitrate de cellulose et du camphre. Son origine remonte aux années 1850.
Son invention est le plus souvent attribuée aux frère Hyatt.
Comme il est inflammable, son utilisation est très limitée et il n’est utilisé que dans les balles de Ping-pong ou dans l'industrie cinématographique.

 

Histoire :

En 1863, John Wesley Hyatt, scientifique Américain, commence ses recherches sur le nitrate de cellulose. Il obtient, avec son frère, le celluloïd en mélangeant le nitrate de cellulose et le camphre en 1870. Jusque là, on produisait le nitrate de cellulose en mélangeant de l’acide nitrique, de l’acide sulfurique et du papier de soie broyé. On le plastifiait ensuite en ajoutant du camphre (extrait du camphrier), des pigments et d'alcool.
Bien que A. Parkes et D. Spill aient déjà étudié le camphre dans leurs expériences, ce sont aux frères Hyatt que sont attribuées la création et la découverte du rôle de la celluloïd provenant du nitrate de cellulose. Isaiah commercialisa ce nouveau produit sous le nom de Celluloïd en 1872.

La formule typique du celluloïd contient :

  •   70 à 80 parts de nitrate de cellulose en tant qu polymère de base 

  •  30 parts de camphre en tant que plastifiant 

  •  0 à 14 parts de colorant 

  •  1 à 5 parts d'alcool éthylique en tant que solvant 

  •  Et des agents stabilisants et réduisant l'inflammabilité.

Utilisation :

 La celluloïd a eu de nombreuses utilisations. On s’en est notamment servi pour fabriquer des manches de couteau, des barrettes, des peignes, des jouets ou des boules de billard. Cependant, il s’est vite fait remplacer par les matières plastiques car sa grande inflammabilité a rendu sa fabrication et son usage dangereux.
Aujourd’hui, il est encore utilisé pour fabriquer des balles de tennis de tables ou pour imiter certaines matières précieuses comme la nacre, les écailles ou les perles. Bien qu’elles soient maintenant en triacétate de cellulose, les feuilles de plastique sur lesquelles les dessinateurs peignent les dessins animés sont encore appelées « celluloïd ».

 

B) La cellophane

Constituée d’hydrate de cellulose, la cellophane est un film fin et transparent. Elle est notamment utilisée dans les emballages alimentaires car elle est très étanche aux micro-organismes. Grâce à ses propriétés, on peut vérifier la qualité d’un aliment sans ouvrir le récipient.

 Histoire :

J. Brandenberger inventa en 1908 la cellophane. Le nom de ce matériau provient de la diminution des mots « cellulose » et « diaphane », mais on le nomme également pellicule cellulosique.
Pour la créer, il faut extruder de la viscose dans de l’acide qui la transforme et renouvèle la cellulose contenue sous la forme d’un film.
On arrive à créer de la viscose en dissolvant des fibres de cellulose, qui sont extraites de bois ou de coton, dans de la soude (solvant alcalin).
La cellophane, dont les débuts datent de 1920, est encore produite de nos jours.

 Utilisation :

La vraie cellophane, utilisée pour fermer les pots de confiture artisanale, est obtenue en mouillant une feuille qui s’assouplit et que l’on pose sur le pot. En séchant, elle se tend et ferme hermétiquement le récipient. Il ne faut pas la confondre avec le PVC ou le polyéthylène, qui sont des films étirables vendus en rouleau.

Bien qu’elle est été remplacée par le polypropylène orienté, la cellophane sert encore  pour les emballages alimentaires faciles à imprimer ou à coller. Elle est reconnaissable au bruit qu’elle fait quand on la froisse et elle ne fond pas.

 

C) La viscose

La viscose, parfois appelée soie artificielle, est un textile végétal à la base, puis artificiel.

Histoire :

 La viscose, appelée « soie artificielle », ou « rayonne » à été crée pour satisfaire une demande croissante en tissus ressemblant à la soie. Plus économique que cette dernière, est été faite avec de la pulpe d’arbre.

Caractéristiques :

 14% des fibres artificielles sont différentes variétés de viscose. Celle-ci sont utilisé pour les vêtements ainsi que pour les toiles servant à recouvrir l’intérieur des pneus.
Traitée correctement, la viscose peut également servir à produire de la cellophane ou de l’éponge végétale.
Bien qu’elle soit proche du coton pour certaines propriétés (peu élastique, froissant vite), la viscose a un fort pouvoir absorbant et ne feutre pas.

Fabrication :

 Pour fabriquer de la viscose, de la cellulose de bois est traitée chimiquement (souvent par de la soude qui casse les liaisons hydrogène) et physiquement (en l’étirant pour la rendre plus textile). Ces traitement permettent de fabriquer des filaments de viscose.

 

 

D) La parkésine

La première matière synthétique à été inventée par A. Parkes. Il l’a fait découvrir en 1862, lors de l’exposition universelle internationale de Londres. La Parkesine est une matière organique qui est dérivée de la cellulose. Quand elle est chauffée, elle est assez malléable pour être moulée mais une fois refroidie, il est impossible de la remodeler.

A Parkes affirmait que la Parkesine pouvait remplacer le caoutchouc dans toute ses applications, car ce matériau alliait transparence et malléabilité. Malgré ces avantages, la Parkesine perdit très vite son intérêt a cause de son coût trop élevé.

 

E) La galalithe

La galalithe est un polymère, une matière dure formée à base de lait.

 Histoire :

 Découvert en 1889, le procédé qui permet d’obtenir la galalithe a été amélioré au début du vingtième siècle. En rajoutant du formol pour garantir sa conservation, JJ Trillat a réussit à rendre insoluble la caséine qui entre dans la fabrication de la galalithe.

Fabrication :

 En la mélangeant à du formol et à divers colorants, on a donc obtenu le premier polymère artificiel, qui a été largement utilisé au début du vingtième siècle dans la fabrication de boutons, bijoux, stylos, fume-cigarettes, matériel électrique, etc. Il y a trois façons de fabriquer de la galalithe :

  1. en laissant le lait fermenter (cailler) ;

  2. en mélangeant un produit acide au lait, comme le formol ou le vinaigre ;

  3. en ajoutant un dérivé de la présure contenue dans l’estomac des jeunes bovins.

Caractéristiques :

 La galalithe est un matériau biodégradable, dur et soyeux qui se travaille à la main car elle ne se moule pas. Pour parvenir a un aspect brillant, il faut la polir manuellement ou mécaniquement.

Utilisations :

La galalithe a beaucoup été utilisée pour fabriquer des bijoux pendant les années 1920. De nos jours, seul quelques boutonniers et créateurs de bijoux l’utilise encore car elle a énormément de qualités : elle est biodégradable, antiallergique, antistatique et peut être teinte. Elle également utilisée par les faussaires qui s’en servent pour imiter l’ivoire.


F) La bakélite

Bakélite est le nom d’une marque de matériau à base de résine de formaldéhyde de phénol thermodurcissable aussi appelée phénoplaste découvert en 1907-1909 par Leo Baekeland. La bakélite est produite par une réaction chimique, la polycondensation, entre le phénol et le formaldéhyde, à température et à pression élevée.
La Bakélite servait pour isoler,  pour fabriquer les boîtiers de radios et de téléphones ou des bijoux.

Types de bakélite :

Cette résine (matière plastique thermodurcissable) à laquelle Léo Baekeland va donner son nom est obtenue par chauffage de phénol, ou de crésol, en présence d’aldéhyde formique. Il existe trois types de bakélite :

 La bakélite " A ", matière visqueuse, soluble dans l’alcool et l’acétone ;

La bakélite " B ", obtenue après chauffage de la précédente, est une matière dure à froid, plastique à chaud ;

La bakélite " C ", obtenue après chauffage de la bakélite " B ", est insoluble dans les solvants et résistante à la chaleur.

Utilisations :

La Bakelite a surtout était utile pour créer des isolant électrique.
Les objets peuvent être " bakélisés " par trempage dans la bakélite " A ". Cette méthode a été très utilisé pour fabriquer des matériaux isolants peu cher avec du carton. Le dos des postes de radio était, par exemple, en carton "bakélisé".
La bakélite peut également être réduite en poudre et mélangée à d'autres produit. Il est ainsi facile de la mouler, et utilisée pour la fabrication de carrosseries des postes TSF.
Selon les additifs choisis par les constructeurs, la bakélite prend des teintes très variables mais elle est généralement limitée aux teintes foncées (noir, brun, bleu, rouge, vert) souvent unies, parfois marbrées ou chinées. Son plus grand défaut est sa fragilité: Les cassures et les fissures ne sont pas rares.  
Comment reconnaître la bakélite ?
Pour être sûr de reconnaitre de la bakélite, il suffit de la frotter avec un bout de laine, la fruction entraine une odeur de phénol.

 

G)Le caoutchouc naturel

--> tétine en caoutchouc naturel

Le caoutchouc naturel est un matériau qui peut être obtenu  par la transformation du latex naturellement sécrété par certains végétaux (par exemple, l'hévéa), 

Histoire :

La première utilisation du caoutchouc a été découverte en 1770 par Joseph Priestley, qui a remarqué qu’en le frottant sur de l’encre, celle-ci s’effaçait. Cette découverte entrainera l’invention des gommes à effacer.
En 1823, Charles Macintosh fabrique les imperméables, grâce au procédé d’imperméabilisation des tissus par dissolution du caoutchouc dans un solvant (du naphte porté à ébullition).
Pour que le caoutchouc soit plus résistant aux écarts de température, Charles Goodyear met au point en 1842 la vulcanisation.
Enfin, en 1892, les frères Michelin créent des pneus démontables pour les vélo et pour les automobiles.

Fabrication :

Pour fabriquer du caoutchouc naturel, il faut faire coaguler du latex de différentes plantes, et en particulier de l’hévéa. Pour cela, on fait une entaille dans l’écorce de l’arbre pour que le latex coule dans les gobelets situés en dessous. Ainsi récolté, le latex est mis dans des containers, filtré et stabilisé avec de l'ammoniaque. IL est ensuite compressé pour que sa teneur en eau diminue pour enfin obtenir des balles de caoutchouc.

Inconvénients:

 Le latex peut provoquer des allergies, 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.

 Cinq cents ans après la découverte du caoutchouc par les Aztèques, une nouvelle découverte surgit. C'est un caoutchouc <<auto réparant>>. Percé, entaillé ou sectionné, il cicatrise et retrouve l'essentiel de son élasticité quelques dizaines de minutes après seulement que leurs différentes parties aient été mises en contact.

 

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