Robe d’été et film transparent – comment le bois devient des objets très différents

Qui l’eût cru : le bois nous habille et il est même agréable à porter ! Grâce aux procédés modernes et à la connaissance de la structure exacte des molécules, la pâte de bois peut aussi bien servir à fabriquer de la soie artificielle pour des vêtements que du film transparent. Ainsi, le tissu appelé viscose et le film, connu aussi sous le nom de « cellophane », sont faits à partir de la même matière première !

La viscose et la cellophane sont fabriquées à partir du bois

Les tissus en viscose et les films transparents en cellophane sont fabriqués à partir du bois. (Images : Sofy/Shutterstock.com; Swapan Photography/Shutterstock.com)

La cellulose est une longue fibre formée de molécules de glucose liées ensemble

C’est ainsi que les chimistes représentent la cellulose, qui est formée d’un grand nombre d’unités de glucose liées les unes aux autres pour former une longue fibre. Ici on voit deux de ces unités : deux cycles de six atomes (5 carbones et un oxygène) sur lesquels sont accrochés des atomes d’oxygène (O) et d’hydrogène (H) ainsi qu’un CH2 (le « coude » du OH qui dépasse) et qui sont reliés par des « ponts » d’oxygène.

Qu’est-ce que le bois ?

Le bois est composé de nombreux éléments différents. Ses composants principaux sont la cellulose et la lignine. La cellulose représente jusqu’à 50 % du bois. La cellulose est ce que l’on appelle un polysaccharide : elle est constituée de très longues chaînes de molécules de glucose accrochées les unes aux autres. Comme la cellulose est un matériau très stable, elle sert surtout aux plantes à rigidifier et stabiliser leurs parties dures.

De la cellulose à la robe

On peut extraire la cellulose du bois par des procédés industriels. Pour passer de la cellulose brute, la « pâte de bois », à une robe en viscose ou un film en cellophane, quelques étapes supplémentaires sont nécessaires. On obtient le produit final désiré en transformant progressivement la cellulose selon un procédé spécial.

produit intermédiaire de la fabrication de viscose et de cellophane

Ce dessin montre un produit intermédiaire de la fabrication de viscose et de cellophane : des groupes d’atomes de soufre (S) sont maintenant accrochés à certains atomes d’oxygène de la molécule de cellulose. Ces groupes sont chargés négativement et se lient à un ion de sodium (Na) chargé positivement. Le sodium provient de la solution de soude caustique qui a été utilisée pour laver la cellulose.

Dans une première étape la cellulose brute est nettoyée. Elle est ensuite lavée à la soude caustique NaOH, une solution fortement basique. La cellulose est ainsi préparée pour la réaction proprement dite. Ensuite, la cellulose préparée est mise à réagir avec du disulfure de carbone (CS2). Un CS2 se lie à l’atome d’oxygène d’un groupe OH, l’hydrogène de ce dernier ayant été capté par le OH- de la soude pour former de l’eau.

Sous cette forme, les fibres de cellulose sont très malléables. Elles sont pulvérisées par de fines buses dans un bain d’acide sulfurique, où une maturation a lieu pendant 2 à 3 jours. Lors de cette maturation, les groupes CS2 sont à nouveau séparés et la cellulose proprement dite se reconstitue. Ces fils fins, la viscose, peuvent maintenant être utilisés pour la fabrication de vêtements.

Plat et transparent au lieu de long et fin

Pour produire un film plutôt que des fils, la cellulose est préparée de la même manière. La seule différence est que la masse n'est pas pulvérisée en fils, mais en une feuille par des buses plates. Ce matériau est appelé cellophane. Il a été l'un des premiers plastiques utilisés pour l'emballage alimentaire, mais, avec le temps, il a été largement remplacé par des films plastiques moins chers produits à base pétrole.

On appelle parfois cellophane le film alimentaire utilisé à la cuisine, c’était vrai par le passé mais aujourd’hui c’est généralement du polyéthylène.

Pas anodin pour l’environnement

Les produits chimiques utilisés font que le processus de fabrication de la viscose n’est pas sans poser de problèmes. En effet, du disulfure de carbone nocif est utilisé et du sulfure d’hydrogène (H2S) très toxique est libéré. Une usine utilisant de tels procédés doit donc disposer d’installations de filtrage et d’élimination appropriées. En outre, beaucoup des additifs chimiques sont purifiés et réutilisés ou transformés en d’autres produits.

Une nouvelle matière, le Lyocell (ou Tencel), fabriquée également à partir de cellulose mais utilisant des produits moins polluants et largement réutilisables, serait une alternative plus écologique à la viscose. Mais son coût de production est plus élevé.

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