Le caoutchouc : avantages et inconvénients de cette matière

Le caoutchouc : définition

Le caoutchouc est une matière fabriquée à partir d’une substance végétale : le latex. Ce produit naturel constitue la résine d’un arbre appelé « hévéa », originaire de la forêt amazonienne.

Depuis le début du XXème siècle, le caoutchouc naturel a été petit à petit remplacé par le caoutchouc synthétique, fabriqué à partir de pétrole. Cette nouvelle version a été inventée par l’allemand Fritz Hofmann, pour répondre à l’augmentation de la demande et offrir une production constante, qui ne dépend pas de conditions climatiques et de récoltes.

Le caoutchouc reste l’élastomère le plus répandu de nos jours, c’est-à-dire une matière élastique capable de se déformer, puis de reprendre sa forme originelle.

L’histoire et les origines du caoutchouc

Ce matériau était déjà utilisé par les Aztèques, notamment pour fabriquer des balles capables de rebondir, dans le cadre de jeux. Le mot viendrait du quechua « cahutchu », qui signifie « bois qui pleure », en référence au liquide qui coule lorsque l’on incise l’écorce de l’arbre.

Mais l’utilisation du latex remonterait en fait encore plus loin, vers 3 000 av. J-C au Mexique.

Les conquistadors espagnols et portugais découvrir le caoutchouc au cours de leurs explorations de colonisation au XVIème siècle. Ils l’utilisèrent à leur tour pour imperméabiliser les vêtements et chaussures. Mais lorsqu’ils voulurent rapatrier le latex en Europe, ils furent confrontés à plusieurs problèmes rendant la ressource inutilisable telle quelle : durcissement au contact de l’air, aspect collant et mou sous l’effet de la chaleur, fragilité lorsqu’elle est soumise au froid.

Il faudra attendre le milieu des années 1800 pour que différents chercheurs travaillent avec succès sur le latex. Le chimiste américain Charles Goodyear finit pas inventer la vulcanisation (mélange du caoutchouc avec du soufre), qui permettra de stabiliser la matière en la rendant plus élastique et résistante aux écarts de température. Les premiers pneumatiques fabriqués à base de caoutchouc furent ensuite inventés à la fin du XIXème siècle. En France, les frères Michelin brevetèrent les premiers pneus démontables pour bicyclettes, avant de généraliser le concept avec les voitures (sources : Mediachimie, Espace des sciences).

Finissons par un peu de botanique. Le Ficus elastica, une plante d’intérieur sous nos latitudes, est aussi appelée « caoutchouc ». Elle produit en effet un latex ressemblant à celui de l’hévéa. Ce liquide fut exploité en Inde à la fin du XIXème siècle, mais demandait trop de temps d’attente avant la récolte (25 ans) pour satisfaire une exploitation à l’échelle industrielle. D’autres plantes produisent aussi du latex (le guayule notamment), mais leur rendement s’est toujours révélé trop faible.

Où est produit le caoutchouc ?

L’Amazonie reste le seul lieu au monde où les hévéas poussent naturellement à l’état sauvage. Des plantations sont donc toujours présentes au Brésil, au Pérou, en Bolivie et en Colombie.

Désormais, pour répondre à la demande grandissante, d’autres pays bénéficiant de conditions chaudes et humides cultivent le précieux arbre. Le premier producteur mondial est aujourd’hui la Thaïlande, devant l’Indonésie, le Vietnam, la Chine, la Malaisie et l’Inde. Le continent asiatique produit ainsi à lui seul près de 90% du caoutchouc mondial. En Afrique, l’hévéa est cultivé au Nigeria, au Libéria, au Cameroun et en Côte d’Ivoire.

Plus de 13 millions de tonnes de caoutchouc sont produites chaque année dans le monde (chiffres 2018).

L’Europe est le 2ème plus gros importateur de caoutchouc (derrière l’Asie). Sur notre continent, la France est le troisième plus gros consommateur, derrière l’Allemagne et l’Espagne.

(sources : Planetoscope, Ministère de la transition écologique et de la cohésion des territoires)

Quelles sont les étapes de transformation du caoutchouc ?

Pour obtenir le caoutchouc naturel, la première étape est la collecte. Un hévéa doit atteindre entre 5 et 7 ans avant que sa sève puisse être récoltée. Elle le sera ensuite régulièrement tout au long de sa vie, jusqu’à son abattage aux alentours d’une vingtaine d’années.

L’écorce de l’hévéa est d’abord incisée par encoche, afin de permettre au liquide laiteux de sortir. Cette matière est récoltée dans des récipients (pots, godets…), avant d’être filtrée. L’eau y est extraite grâce à des rouleaux. La matière est ensuite pressée dans des laminoirs pour obtenir des feuilles de latex, qui sont mises à sécher. Elle peut aussi être mise à coaguler pour obtenir des balles de caoutchouc.

La substance devra être mélangée à d’autres produits permettant de modifier sa structure pour la rendre plus stable, résistante et élastique : noir de carbone ou silice, plastifiants, soufre ou oxyde de zinc pour la vulcanisation.

Dans le cas du caoutchouc synthétique, toute la fabrication se fait de façon chimique par polymérisation (rassemblement de plusieurs molécules pour en former une grosse), généralement à partir de pétrole. Les étapes de production varient selon les propriétés finales recherchées (ajout de différentes substances).

La dernière étape est la mise en forme, par extrusion ou moulage.

Pour avoir un ordre d’idée : 2 kg de caoutchouc naturel sont nécessaires pour la fabrication d’une paire de bottes.

Les différentes utilisations du caoutchouc

Le caoutchouc est présent dans de nombreux domaines de notre quotidien. C’est une matière incontournable, dont il est difficile de se passer.

Le caoutchouc dans l’industrie automobile

La fabrication des pneumatiques constitue la première utilisation industrielle du caoutchouc et reste de nos jours encore la plus importante. Ainsi, plus de 75% de la production mondiale est dédiée aux pneus. Évoquons également son emploi pour la production de gaines et courroies.

Le caoutchouc dans l’industrie textile

Du fait de ses propriétés imperméables, nous retrouvons cette matière pour la confection de nombreux vêtements dédiés à l’extérieur, qui doivent résister aux intempéries. C’est le cas des vestes, parkas et imperméables. Elle est aussi utilisée pour les combinaisons de surf ou de plongée, fabriquées à base de néoprène (caoutchouc synthétique).

Enfin, il s’agit du matériau de base de nos fameuses bottes de pluie, mais aussi de certains sacs.

D’autres utilisations du caoutchouc

La matière permet aussi de nombreuses autres utilisations, pour tous les objets ou produits ayant besoin de souplesse et d’étanchéité. Nous la retrouvons ainsi dans le domaine :

• médical (gants jetables, préservatifs, tétines de biberons, embouts de seringues, bouillottes…);
  du BTP (joints, tuyaux, revêtements de piscine et de sols, bouchons, peintures, maillets…);
• des loisirs (gazon artificiel, ballons, bouées ou encore jouets, comme l’iconique Sophie la girafe…);
• de la maison (matelas, textiles, rondelles et bouchons pour bocaux alimentaires, tuyaux d’arrosage…);
• de la papeterie (adhésif, gommes, élastiques…);
• etc.

Quels sont les avantages du caoutchouc ?

Un matériau bon marché

Le caoutchouc est peu cher à produire de manière industrielle, surtout dans sa version synthétique, ce qui explique sa popularité.

Notons que le prix du caoutchouc synthétique dépend toutefois de celui du pétrole. En période de hausse, il devient moins bon marché.

Résistance et souplesse

Les propriétés naturelles du caoutchouc lui permettent de se montrer résistant aux chocs, à la traction, à l’abrasion, tout en assurant un certain amorti. La matière est difficilement déformable, puisque particulièrement souple et élastique. Elle est aussi antidérapante, d’où son utilisation massive pour la fabrication de pneumatiques.

Le caoutchouc dispose d’une faible conduction thermique et résiste à l’eau. Certains caoutchoucs sont également traités pour répondre à des utilisations spécifiques, comme l’étanchéité au gaz et la résistance aux huiles.

C’est donc un matériau particulièrement polyvalent, assez durable, pour lequel il n’existe pas de vraie alternative à l’heure actuelle.

Une matière d’origine naturelle

Nous l’avons vu, le caoutchouc peut être fabriqué à partir d’une ressource naturelle et renouvelable. Il pourrait donc répondre à nos enjeux économiques et climatiques actuels, si sa culture est suffisamment encadrée.

Théoriquement, le caoutchouc naturel est biodégradable, mais le processus reste long et dépend des substances avec lesquelles il a été traité lors de sa fabrication.

Quels sont les inconvénients et limites du caoutchouc ?

Une production synthétique polluante

Le caoutchouc synthétique représente plus de la moitié de la production globale de caoutchouc dans le monde. Mais son mode de fabrication est nettement plus polluant que sa version naturelle. Il nécessite en effet une matière première fossile, non renouvelable et polluante à extraire : le pétrole.

Les différentes substances utilisées lors de la fabrication présentent aussi des risques pour la santé humaine (phtalates, formaldéhyde, benzène…).

Une production naturelle, mais qui a aussi des effets néfastes

La culture de l’hévéa (hévéaculture) représente une surface de 15 millions d’hectares dans le monde.

Même si le caoutchouc naturel est issu d’une ressource renouvelable, sa production massive dépend d’une culture intensive. Cela conduit à la déforestation de certaines zones, notamment en Asie du sud-est, où les forêts tropicales indigènes sont de plus en plus remplacées.

Ce mode de culture pollue les sols, à cause de l’utilisation de nombreux produits chimiques pour booster la culture des arbres (pesticides notamment). Ces substances ont bien sûr aussi des impacts sur la santé des travailleurs. Enfin, la monoculture (culture en masse d’une seule espèce d’arbre) conduit à appauvrir encore les sols et la biodiversité. Le remplacement des forêts naturelles pose également un autre problème humain : celui du déplacement de populations locales. L’hévéaculture souffre ainsi des mêmes travers que la culture du controversé palmier à huile (donnant l’huile de palme).

Des ONG comme WWF s’engagent pour que le caoutchouc soit cultivé de manière durable. L’hévéaculture initiée dans des zones dégradées permettrait en effet de recréer un écosystème favorable et de participer au piégeage du carbone. De plus, la culture en Amazonie permet à de nombreuses familles locales de « seringueiros » (les « saigneurs d’arbres » chargés de collecter le latex) de vivre dignement. Cela perpétue aussi un art ancestral, dans le respect de l’arbre, qui peut se régénérer. 30 millions de personnes vivent en effet de cette culture dans le monde. En fin de vie, le bois des arbres abattus peut être réutilisé pour confectionner des meubles par exemple, ce qui rend la culture intéressante à plusieurs niveaux.

Pour acheter du caoutchouc plus responsable, privilégiez certains labels comme FSC et PEFC, chargés de garantir la traçabilité du bois.

Mais un autre problème impacte la production de caoutchouc naturel : une maladie causée par un champignon (Mycrocyclus ulei), qui contribue à la chute des feuilles. En limitant la photosynthèse des arbres, elle impacte fortement leur développement, représentant un vrai danger pour l’hévéaculture. Ce champignon, déjà repéré au Brésil, risque de se répandre aux autres continents.

Une matière qui a quelques défauts

Si le caoutchouc dispose de nombreuses propriétés intéressantes, il n’est pas exempt de défauts. Tout d’abord, il ne peut pas être teint facilement : sa couleur est généralement noire ou blanche. Au fil du temps, il peut aussi avoir tendance à se craqueler et se fissurer, surtout lorsqu’il est mélangé à d’autres matériaux.

Enfin, le latex peut engendrer des réactions allergiques chez certaines personnes (entre 1 et 6,4% de la population).

Le caoutchouc recyclé : une solution plus écologique, mais imparfaite

Chaque année en Europe, 200 millions de pneus usés ne peuvent plus servir. Comme de nombreuses autres matières, le caoutchouc peut être recyclé. Le procédé n’est pas parfait : la composition de la matière est complexe et il est pour le moment difficile de bien conserver ses propriétés.

Le recyclage permet néanmoins de réutiliser un matériau existant, au lieu de devoir exploiter de nouvelles ressources. Il aide également à gérer le problème des déchets.

Les pneus recyclés permettent par exemple de fabriquer des tapis, tatamis, balançoires ou encore du carburant alternatif. Certaines marques de chaussures, s’inscrivant dans un mouvement slow fashion, utilisent aussi le caoutchouc recyclé pour fabriquer de nouveaux produits.