Les polymères existent depuis plus longtemps que nous. En fait, les polymères sont aussi vieux que la vie elle-même, puisque toute vie sur terre est basée sur trois types de polymères qui sont l'ADN, L'ARN et les protéines. Mais cette page traite de quelques uns des premiers polymères synthétiques, c'est-à-dire fabriqués par des humains. Plus précisément, nous allons parler des dérivés de la cellulose.
Le tout premier polymère synthétique est bien sûr le cuir, un polymère naturel modifié, une forme réticulée artificiellement des protéines qui se trouvent dans les peaux d'animaux. Le tannage du cuir a été découvert il y a des milliers d'années, mais cette page traite de polymères synthétiques qui sont arrivés un peu plus tard. Ce sont des dérivés d'un polymère naturel, la cellulose. Ils tiennent une place spéciale dans l'histoire des polymères, parce que leur invention a été le début d'une explosion dans l'invention des polymères synthétiques qui se poursuit de nos jours.
Les dérivés de la cellulose sont des formes de cellulose, un polymère que l'on trouve dans le bois, le coton, le papier, qui ont été altérées chimiquement. Les scientifiques ont commencé à les fabriquer dans la seconde moitié du dix neuvième siècle, longtemps avant que l'on sache vraiment ce qu'est un polymère.
Le tout premier est apparu quand un scientifique a fait réagir la cellulose, sous forme de coton, avec de l'acide nitrique. Le résultat fut le nitrate de cellulose.
Souvent, dès que quelque chose est inventé, la première chose que l'on fait, c'est chercher comment cela pourrait servir pour tuer quelqu'un. C'est le cas du nitrate de cellulose. Le nitrate de cellulose se révéla être un puissant explosif. Il remplaça rapidement la poudre commune comme charge explosive dans les munitions des fusils et de l'artillerie. Il fonctionna si bien que pendant la Première Guerre Mondiale nous fûmes capables de tuer dix millions de gens en seulement quatre ans.
Pour rendre justice au nitrate de cellulose, il était aussi utilisé dans des buts pacifiques. Voyez-vous, même à cette époque, on pensait que les troupeaux d'éléphants d'Afrique disparaissaient beaucoup trop rapidement, et il fallait trouver un matériau de rechange pour l'ivoire dans les boules de billard. Le nitrate de cellulose est aussi un
thermoplastique, et fut rapidement utilisé pour faire les boules de billard des salles du monde entier. Le seul problème c'est que de temps en temps une boule explosait.Le nitrate de cellulose était aussi utilisé pour fabriquer un matériau composite, le verre sécurit. C'était un sandwich fait d'une feuille de nitrate de cellulose entre deux couches de verre. La feuille de nitrate de cellulose maintenait ensemble les plaques de verre quand elles étaient cassées. C'était très bien pour les pare-brise des voitures. Le verre cassait bien sûr, mais les morceaux cassés restaient collés à la feuille de nitrate de cellulose au lieu de voler sur les visages des passagers de la voiture en cas d'accident.
Si faire régir de la cellulose avec de l'acide nitrique donne du nitrate de cellulose, alors je suppose qu'il n'est pas trop difficile d'imaginer ce qui arrive quand on fait réagir de la cellulose avec de l'acide acétique. Et oui, on obtient de l'acétate de cellulose. Il est utilisé comme
fibre. C'est la fibre utilisée pour fabriquer les toges portées lors des remises de diplômes. Comme thermoplastique l'acétate de cellulose est utilisé pour fabriquer les pellicules photos. On a utilisé parfois le nitrate de cellulose, mais la combinaison de ce matériau inflammable et des ampoules de projecteurs très chaudes a causé des incendies dans trop de cinémas. Vous avez déjà entendu parler de la détérioration de vieux films parce qu'ils sont "stockés sur du nitrate inflammable"? Ces films sont sur des pellicules en nitrate de cellulose. L'acétate de cellulose a arrangé les choses, en arrêtant les incendies des cinémas et en permettant aux pellicules de se conserver plus longtemps. Bien sûr nous souhaiterions que certains films se détériorent plus vite. Mais hélas, aujourd'hui les pellicules en polyester remplacent les bons vieux celluloïds.Et bien sûr, comme si le nitrate de cellulose n'était déjà pas en assez mauvaise posture, l'acétate de cellulose le remplace aussi dans le verre securit.
Mettons tout de suite quelque chose au point. Le nom "rayonne" a été utilisé pour de nombreux polymères, mais de nos jours quand on parle de "rayonne" on parle en général de xanthate de cellulose. Il est utilisé comme fibre, pour faire les vêtements en rayonne avec lesquels vous êtes sans doute familier, comme les chemises Hawaïennes. La rayonne d'origine était en fait notre vieux copain le nitrate de cellulose, mais il était inflammable, et fut bientôt remplacé par l'acétate de cellulose et le xanthate de cellulose.
Maintenant vous devez bien vous demander pourquoi, voyant que la cellulose fait de si belles fibres, pourquoi la modifier lorsque l'on veut faire des fibres? Et bien vous voyez, les filaments de cellulose, qui constituent les fibres de cellulose, ont une texture floue. Ceci n'est pas spécialement mauvais en soi. Mais d'un autre côté, la soie a des filaments lisses qui donnent aux produits fabriqués en soie ce look brillant. On a un jour découvert que le nitrate de cellulose était aussi lisse, et pouvait aussi être utilisé pour fabriquer des vêtements avec des reflets comme ceux de la soie. Et les dérivés de la cellulose ont été considérés comme des produits de remplacement bon marché de la soie.
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