INTRODUCTION
utiles, soit ceux déposés à leur surface comme les écorces, soit ceux contenus à leur intérieur comme les latex et les résines. Formant une partie souvent très importante du revenu forestier, ces matières seront étudiées sous les noms de Liège, Tan; Produits résineux; ces deux derniers produits seront réunis, l'un à l'étude du cuir et du tannage, l'autre à l'étude de la résine et des vernis. La place toute particulière qu'occupent dans l'industrie les latex à caoutchouc et à guttapercha nous permet de distraire leur étude de celle des produits des forêts pour constituer une étude spéciale. Une raison analogue nous fera joindre à d'autres fascicules l'étude des bois de teinture, et celle des produits accessoires tels que gommes, baumes, essences diverses.
Ainsi limitée, la connaissance des produits forestiers directs, bois, liège, nous permettra de rechercher si la forêt, qui est une formation végétale naturelle, doit être considérée comme une source de produits où l'homme puise selon ses besoins, ou bien si cette forêt peut devenir entre ses mains une formation culturale destinée à la production d'une matière déterminée. Cette dernière manière de concevoir la forêt paraît la plus conforme au progrès; elle est l'application de la ,mise en œuvre des forces créatrices naturelles sous la direction intelligente de l'homme.
Si nous faisons abstraction des végétaux inférieurs non vasculaires, tels que les Mousses, les Algues et les Champignons, toutes les autres plantes se présentent sous l'état herbacé ou sous l'état ligneux. Parmi ces plantes, dites vasculaires en raison- des vaisseaux conducteurs de sève qu'elles contiennent, les unes ne possèdent pas de fleurs, ce sont les Cryptogames (Fougères), dont les formes arborescentes sont tropicales ou sub-tropicales. Les autres possèdent des fleurs, ce sont les Phanérogames, qui comprennent les trois grands groupes botaniques des Gymnospermes (Conifères), des Dicotylédones et des Monocotylédones; ces deux derniers groupes pouvant être réunis sous le nom d'Angiospermes, indiquant la présence d'un fruit clos.
Ainsi réduite, la classification des plantes nous laisse en présence de formes herbacées et de formes ligneuses, que Ton peut définir par les considérations suivantes :
Une plamY, naissant de graine, présente bientôt une partie aérienne ou tige, terminée par un bourgeon, et une partie souterraine ou racine, terminée par un petit capuchon protecteur ou coiffe; les ramifications de ces deux principaux organes, sous les noms respectifs de branches ou de radicelles, possèdent les caractères de la tige ou de la racine. Ainsi
constituée, la plante s'accroît en longueur, souvent aussi en largeur.
L'accroissement en longueur résulte de l'activité d'une cellule, située sous les petites feuilles du bourgeon ou sous la coiffe, c'est-à-dire à l'extrémité réelle de la tige ou de la racine, et nommée cellule mère ou initiale. Douée d'un pouvoir de division très grand, cette initiale engendre des cellules filles, ou de première génération, qui constituent les parties nouvelles, sous le nom de tissus primaires. Ces tissus, suffisants pour la vie totale de la plante, forment dans leur ensemble la structure primaire, que possède tout végétal, et qui caractérise Y état herbacé. Reconnaissable à sa teinte verdâtre qu'elle doit à la chlorophylle, la tige herbacée est ordinairement souple, grêle et de courte durée ; elle ne peut être employée comme bois, malgré la présence à son intérieur des vaisseaux caractéristiques du bois, au sens botanique du mot.
Chez les Monocotylédones, qu'elles soient annuelles (Blé) ou vivaces (Palmiers), la structure primaire est persistante, elle ne se complique jamais, et la résistance des tiges est due, soit à une imprégnation de silice (fiaille des Céréales), soit à la présence de tissu dur (sclérenchyme) associé le plus souvent aux vaisseaux conducteurs de sève (Palmiers). L'absence de phénomènes d'accroissement des tiges selon leur largeur détermine la forme sensiblement cylindrique de celles-ci ; elles sont alors pleines, comme chez les Palmiers, ou tistuleuses, comme chez les Céréales ou les Roseaux.
Formation. — Chez les Dicotylédones (Chêne, Peuplier) et chez les Gymnospermes (Sapin), la tige prend l'aspect d'un tronc, la racine devient une souche, et la plante est dite ligneuse. Les phénomènes d'accroissement en largeur sont dus au travail de cellules rangées en un cercle, aussi bien dans la tige que dans la racine, capables de se multiplier activement et formant une assise génératrice nommée aussi cambium. Ces cellules, de première génération par rapport à la cellule initiale déjà signalée, engendrent des cellules de deuxième génération, dont l'ensemble constitue les tissus dits secondaires. On qualitie également de secondaire la disposi-
tiorç ou structure que présente la plante arrivée à cet état. De plus, le développement des tissus secondaires internes étant toujours accompagné de la formation de tissus secondaires externes constituant une écorce ou un liège de protection, on reconnaîtra un végétal à Yétat ligneux à la présence d'une écorce brunâtre, et à la forme « tronc » de sa tige ; cette forme résultant de l'accroissement continu des parties, les régions les plus âgées sont les plus larges, de sorte que le végétal eYitier peut être comparé à un double cône : F un (dressé est la tige, l'autre renversé est la racine ; la même remarque estapplicable aux branches et aux radicelles.
Les formations secondaires présentent seules de l'importance au point de vue des applications, et nous en ferons l'étude systématique, mais simplifiée.
Considérons une tige encore herbacée, de forme cylindrique, au printemps de sa première année de végétation; nous y constatons la présence (fig. 1) d'un épiderme, d'une couche de cellules molles formant le parenchyme de Pécoree; puisj plus en dedans, une ligure en forme de roue laisse distinguer une moelle centrale et des rayons médullaires séparant des groupes de. vaisseaux dont les uns sont vaisseaux du bois, les autres du liber. Dans cette ligure, un cercle de cellules devient générateur, il prend le nom de zone génératrice interne (cambium); par sa position, il sépare la partie ligneuse de la partie libérienne des groupes vasnilaires, et il traverse les rayons médullaires. La zone génératrice donne naissance, sur ses deux faces, à des tissus nouveaux (secondaires) qui se placent les uns contre les autres comme autant de couches emboîtées, la formation d'une couche se faisant annuellement (tig. 2 et 3).
Ce travail d'accroissement débute ordinairement au printemps, il suit les variations de la nutrition de la plante; très actif dans les années humides, pour une nutrition abondante de l'arbre, il croit d'abord a\ee les. années, atteint un maximum, puis décroit; il estdu reste plus faible sur les branches que sur la tige.
La couche interne ligneuse des nouveaux tissus se constitue ainsi : au printemps, le cercle générateur produit une couche
Tirfe herbacée. .
■ .èpiderme
. . ecorce
... vaisseaux du liber
.. uatssea.ua du bois
. . moelle
. . rayon médullaire
..zone jpeiiéra.Zrice
Ti$e Iiéneuse d'un an.
..liège d'un an . . liber diuz an ..bois d'un an
. . rayon ou maille
Tige ligneuse de deux ans.
Ju
W de deux
cuis
. . bois de £■ année .bois de r année
ikî vaisseaux ou filtres du bois, d'assez grand calibre et contenant une sève abondante ; la section de ces vaisseaux montre que leur paroi est peu épaisse, tandis que leur cavité est large.
xonejcntmlrtce
du 7u>ya zone génératrice
lit-i ôols
bois à. 'été
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Fig. *. -
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Celle couche se nomme le bois de printemps (fig. 4). Pendant l'été, la formation des vaisseaux si- poursuit, moins active, et la sève y est moins abondante, siu-huil moins riche en eau ; la section des vaisseaux montre leur puroi épaisse, leur lumière
assez faible, et leur a]ilnlinst>nn?iil. Cette couche, extérieure à
Fig. 3. -T.vp.-s<li> l.nisdr Cl»'. I 'l'Kpi.v
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|a première, est le bois d'Hé (t'ig. 4). Pendant l'a l'hiver, ces loi-mat iuns subissent un anvt. pour n-|H
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saison suivante, avec les mêmes caractères; ainsi se trouvent voisines des couches ligneuses annuelles dont les parties en contact ont des caractères assez tranchés. Si à cela on ajoute les différences qui résultent de la coloration toujours plus intense des bois d'été, on aura la raison des apparences que présentent les coupes transversales des bois, ainsi que le montrent les figures 2, 3 et 4, où les couches ligneuses (nommées cernes) successivement formées se correspondent en grosseur.
Croissance. — L'épaisseur des couches ligneuses varie avec la plante et son habitat; ainsi, les Pins sylvestres de France ont des couches de 5 millimètres, ceux de la Finlande présentent des couches à peine visibles à la loupe ; de même un Chêne isolé possède des couches cinq à six fois plus larges que les mêmes Chênes végétant dans une futaie pleine (V\g. 5). En général, chez les essences résineuses (Conifères), l'augmentation d'épaisseur dune couche est due à l'exagération du bois de printemps, léger et mou, tandis que chez les essences feuillues (Chêne), cette augmentation est due au bois d'été, lourd et nerveux.
Si on remarque l'influence de causes secondaires sur. la valeur et l'importance des couches, on conclut que les couches ligneuses sont des documents certains sur l'histoire de la croissance et de la nutrition des arbres. Ainsi l'année 1893, don,t 1 été fut très sec, est inscrite dans les Hêtres (Haute-Saône) et les Sapins (Vosges) par une couche à peine égale au .tiers des couches voisines; l'hiver de 1879-80 est cause de la diminution d'épaisseur des couches formées pendant les années suivantes; les invasions périodiques des Hannetons . sont marquées par des couches minces ou même presque nulles. Au contraire, l'année qui suit celle où l'on lésene des arbres dans les taillis sous futaiej est marquée par une couche épaissie ; les années où abondent les pluies d'été sont aussi favorables à la croissance des ligneux.
Bois. -- Les couches annuelles ligneuses servent, par leurs vaisseaux, à la conduction delà sève ascendante; elles ont tout d'abord une grande part à ce rôle ; mais la formation des couches nouvelles, plus extérieures, amène la transformation des anciennes, dont la fonction disparait vers la deuxième
ou la troisième année, quelquefois plus tard; la vie d'un ligneux est donc entièrement concentrée au voisinage de la couche génératrice, les tissus anciens étant vite frappés de mort et réservés au rôle mécanique de soutien. Cette transformation est heureusement celle qui communique au ligneux les qualités recherchées dans l'industrie, elle change le hois jeune, nommé aubier (flg. 4) en hois parfait ou cœur, nommé encore duramen. Le passage de l'état d'aubier à l'état de cœur ne se fait jamais chez le Buis, le Bouleau, l'Érable, dont le bois est toujours impariait; il s'effectue vers la quinzième année chez le Chêne, vers la trente-cinquième chez le Hêtre,, vers la quarantième chez le Frêne.
Tandis que l'aubier est blanchâtre ou jaunâtre (Buis), le cœur se teinte en la couleur propre du bois, souvent clair et jaune brunâtre (Chêne, Noyer), rosée (Poirier), quelquefois plus foncée et rouge violacée (Palissandre, Campèche), vert foncé ^Gaïae 1 ou noir (Ebénier. Celte transformation est accompagnée de la disparition des éléments de la sève, eau, amidon, de l'incrustation des membranes, de leur infiltration par des matières dites ligneuses, par des colorants, même par des matières minérales, comme la silice (Teck). Tout cela est cause de l'augmentation de la densité et de la dureté des bois, c'est-à-dire cause de l'acquisition de leurs qualités principales.
Mailles. — Jusqu'ici, nous avons supposé les couches annuelles continues, et nous les avons figurées par des cercles concentriques ; en réalité, ces couches présentent des interruptions disposées simanl des lignes rayonnantes, formées par du parenchyme mou et représentées par des lignes claires sur les figures 2 à 4. Ces rayons (secondaires) sont dès la première année en nombre égal à celui des rayons primaires, et ils correspondent à ces derniers; dans les années suhantes, et tandis que les rayons existants se prolongent, des rayons nouveaux se constituent, dhisanl les couches nom elles en compartiments de plus en plus nombreux, de telle sorte que le rapport entre leur importance et celle des compartiments est sensiblement conservé; cela est en rapport avec le rôle des rayons qui sont des tissus perméables résersant les com-
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munications pour la nutrition entre les parties centrales et les parties périphériques des troncs. Le nombre de ces rayons est d'environ, par millimètre, de 8 dans l'Épicéa, 13 dans le Chêne, 46 dans l'Aulne ; ils sont très nombreux et étroits chez les résineux, le Buis, le Marronnier.
La nature des tissus des rayons est cause de la moindre résistance des lignes suivant lesquelles ils sont dirigés, et la fente d'un tronc se fait toujours selon les grands rayons; on les nomme mailles, et on les suit dans le débit de certains bois (merrahîs), de façon à ne pas couper le til du bois.
Liber. — Les couches ligneuses annuelles se plaçant les unes sur les autres, la zone génératrice, qui les enveloppe toujours, s'agrandit progressivement; cette zone, active sur sa face externe, produit en dehors d'elle, et de même façon qu'en dedans, des tissus nouveaux (secondaires), qui, sous le nom de liber, servent à la conduction de la sève sucrée principalement de haut en bas; on sait par exemple que la décorti cation trop profonde d'un tronc affame les branches placées au-dessous de la blessure faite. Le liber ainsi formé présente les dispositions décrites pour le ligneux, c'est-à-dire l'arrangement en couches annuelles concentriques et le recoupement de ces couches par des rayons nommés petits rayons. Mais ici, les parois des vaisseaux libériens sont simplement cellulosiques, par suite sans résistance, et à mesure que la sève quitte les vaisseaux anciens, la turgescence quelle occasionnait disparaît et les vaisseaux s'oblitèrent, puis sont comprimés vers les tissus extérieurs. Le résultat de .celte compression est la disparition graduelle des couches libériennes les plus externes, par suite les plus anciennes, tandis que les plus récentes forment de petites plaques d'apparence' cornée, les plus jeunes seules étant actives, gorgées de sè\e, et cellesci avoisinent la zone génératrice. Tout cet ensemble, dont l'importance est beaucoup plus faible que celle du ligneux (fig. 4), est souvent réuni avec l'écorce molle et même le bois jeune sous le nom d'aubier ou dé fourni, à l'extérieur dus franc boih
Liège. — Pendant que ces transformations s'accomplissent à l'intérieur des tiges, les tissus extérieure que nous a
i6 CARACTÈRES ANATOMIQUES DES BOIS.
montrés la structure primaire se modifient ainsi. La mince couche de parenchyme mou qui forme l'écorce (au sens botanique du mot) persiste en s'agrandissant, mais son importance relative décroît, puisque les tissus en vironnartts seuls subissent de notables accroissements. Sous l'épiderme, et aux dépens des cellules de l'écorce molle, un second cercle générateur prend naissance ; il peut être nommé assise génératrice externe (tig. 4) ou deuxième cambium; son rôle est de constituer un tissu superficiel, de protection, suppléant l'épiderme dont la durée est éphémère. La zone génératrice externe fonctionne comme la première zone interne, produisant des tissus sur ses deux faces ; mais à l'inverse de ce que nous avons observé, les nouvelles productions sont beaucoup plus importantes et plus épaisses à l'extérieur qu'à l'intérieur. Il serait sans intérêt de signaler ici les quelques rangées cellulaires qui sont ainsi produites dedans la deuxième zone génératrice, car ces nouvelles formations, molles comme- tous les parenchymes, viennent simplement s'ajouter au parenchyme cortical (primaire), et l'ensemble de ces tissus est toujours très peu épais ; on le réunit souvent à l'aubier.
Au contraire, à l'extérieur, la deuxième zone génératrice produit des tissus de surface, protecteurs, que l'on nomme liège ou écorce (sens ordinaire du mot) et dont l'importance est grande pour l'arbre, grande souvent aussi pour l'industriel. Les couches successives du liège ou suber s'étagenl les unes sur les autres, comme l'ont fait les couches ligneuses annuelles; elles sont formées de cellules, dont la paroi est subérifiée, c'est-à-dire imprégnée de subérine, matière analogue à la cutine des épidermes et jouant le même rôle protecteur par rapport aux tissus sous-jacenls. Quand les membranes cellulaires subérifiées sont minces, Je tissu subéreuxest mou ; quand ces membranes sont épaisses, ce tissu est dur, et le plus souvent les couches molles et dures alternent; il en est ainsi dans la tige du Bouleau, du Chêne liège, de l'Érable champêtre.
Le. premier cas que nous ayons à connaître est celui où l'assise génératrice du liège conserve très longtemps ses propriétés. Alors l'aspect de la surface de l'arbre dépend de
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l'épaisseur et de la cohésion du liège ; l'écorce du Saule blanc est une couche mince et lisse de cellules plates; celle des Hêtre, Charme, Platane, Prunier est un peu plus épaisse; dans le Bouleau, à partir de la cinquième année, il se fait une alternance de cellules plates épaissies et de cellules larges à parois minces qui se déchirent, tandis que les premières s'exfolient. Dans certains Érables, dans les Chênes-liège, la couche de liège peut atteindre plusieurs centimètres, elle est com-
m posée de cellules larges à parois minces et subdivisée en zones concentriques annuelles par quelques assises de cellules plates; à l'origine, elle est creusée de sillons, parce que la production du liège est plus abondante le long de certaines lignes, et ces sillons s'approfondissent de plus en plus, ce qui fait nommer L'écorce crevassée.
Le deuxième cas est celui où l'assise génératrice du liège cessant de fonctionner, il se fait une nouvelle assise plus intérieure, puis une troisième, et ainsi de suite avec les années ; les tissus (liège) produits par une assise, isolant du centre de la tige les lièges précédemment formés, ceux-ci sont frappés de mort. La situation de plus en plus interne des assises génératrices successives cause la mort, non seulement des lièges anciens, mais des tissus (primaires) profonds jusqu'à la région libérienne, et même celle des couches libériennes annuelles (secondaires), ce qui amène une extrême simplification de la tige; c'est ainsi que, chez la plupart des arbres et à partir d'un certain âge, le tronc ne comprend plus guère, en dehors du bois (cœur et aubier), que l'assise génératrice du bois et le liège. Tous les tissus externes frappés de mort sont réunis sous le nom de rhytidome (botanique) ou écoree crevassée (vulgaire) ; s'ils persistent, ils doivent se crevasser pour suivre l'accroissement de l'arbre,, comme dans le Chêne, l'Orme, le Robinier faux Acacia; s'ils sont caducs, ils forment chaque année une série de plaques (Platane, Pommier; ou de
[feuillets] (Vigne). Le[transporty dans une région plus profonde de la zone génératrice du Iïèg'e se fait la première année dans le Robinier, la troisième dans l'Orme, la cinquième dans le Bouleau, la huitième dans le Pin, la quinzième dans l'Aulne et seulement la vingt-cinquième dans le Chêne. Nous verrons
E. d'Hubert. — Le Bois. 2
(p. 88) comment l'industrie utilise la propriété que possède le Chêne-liège de renouveler sa couche de liège à un âge avancé.
Remarquons que tout ce qui vient d'être dit à propos de la tige peut être reproduit pour la racine, à la condition de noter les variantes que présentent les formations quant à certaines de leurs propriétés; ainsi, les bois des souches, de tous points comparables à ceux des troncs, sont noueux, contournés, irréguliers, au lieu d'être de lil ; et les tissus subérifiés (rhytidome ou écorce crevassée) forment le plus souvent une croûte de plus en plus épaisse à la surface de la racine, pour son efficace protection.
Couleur. — Les tons que présentent les bois sont très variés, ils sont clairs pour les bois dits tendres ou blancs, et passent du jeune, au rose, rouge, brun, violet et même noir pour certains bois durs ou exotiques. La couleur doit varier 'insensiblement du cœur de la bille jusqu'à l'aubier, celui-ci étant plus clair et souvent blanc. La courte monographie des essences (p. 26) nous fournira l'occasion de fixer la couleur de chacune d'elles.
Dureté. — Les bois se rangent assez bien en bois tendres et bois durs ; les uns, à tissu lâche et peu dense, ont cru rapidement; les autres proviennent d'arbres à croissance lente et leur dureté peut être très grande (Gaïac, Bois de fer). En général, la dureté augmente avec la densité, elle est plus grande à la base d'un arbre qu'à son sommet.
Densité. — Le ligneux étant une matière poreuse, la densité réelle est difficile à connaître, cependant elle est uniforme dans les bois; ainsi nous verrons qu'une traverse de Chêne et une traverse de Pin débarrassées de la sève par injection présentent le même poids. La densité du bois, t«*l quel, est au contraire très variable, depuis 1 ,35 pour le Grenadier, le Gaïac, jusqu'à 0,9 pour le Chêne, 0,7 pour le Pin, 0,4 pour le Peuplier (le liège (),2\
Aspect et grain. — Dans les emplois où les qualités
mécaniques du bois sont moins importantes, on tient grand compte de l'aspect des bois et de la facilité de leur travail. Ces deux qualités sont en rapport étroit avec la nature, la dimension et la coloration diverses des veines^ celles-ci étant parallèles dans les bois dit de fil, diversement contournées dans les bois ordinaires, onduleuses dans les bois dits ondes ; les mailles, qui apparaissent en zones claires, forment unréseau complémentaire dont les lignes recoupent le réseau des veines en ajoutant à l'effet (Chêne). La présence des nœuds ou leur voisinage cause un contournement des veines, et produit des effets recherchés (bois de ronce). On augmente les dessins et l'éclat des bois en les polissant et en les recouvrant d'une mince couche de cire ou de vernis transparent (vernis au copal).
. L£ grain des bois est lâche ou serré, suivant la grosseur des éléments ligneux (bois tendres et bois durs), il est irrégulier ou régulier selon la différence entre le bois d'été et de printemps de chaque couche ligneuse ; ainsi, le Sapin, le bois blanc se fendillent facilement, donnant des échardes ; le Poirier, le Buis sont au contraire bien homogènes. Le travail des J)oi§- est. d'autant plus facile q ue le gr ain est.plus régulier, la coupe pouvant se faire à peu près également en tous sens, dans le sens du lil ou à contre-iil, même transversalement ; les bois de tournage sont dans ce cas.
Qualités mécaniques. — Les bois travaillent, dans les constructions, à l'écrasemerft, à la flexion, et aussi à la traction. Les qualificatifs de bois nerveux, souple, flexible, rappellent les conditions requises dans les applications.
La résistance à l'écrasement est, par centimètre carré, de 400 kilogrammes pour le Chêne )1), 700 pour l'Orme, 500 pour le Noyer et le Sapin. La résistance àla traction est, par centimètre carré, parallèlement aux fibres : 600 à 800 pour le Chêne (2), 800 à 900 pour le Sapin; perpendiculairement aux fibres : 160 pour le Chêne.
Action de l'eau. — Sous l'influence de l'humidité, les bois,
(1) Environ 7 000 pour la fonte et l'acier ; 3 000, fer ; 400 à 600, pierre ; 50 à 150, briques.
(2) Environ 3000 pour l'acier*
comme la plupart des matières organiques, gonflent et se déforment; leur allongement dans le sens des fibres est pratiquement nul, mais il est très grand dans le sens transversal. La dessiccation provoque l'effet inverse et produit des fentes longitudinales. Si l'on soumet à des conditions hygrométriques différentes les deux faces d'une lame de bois, celle-ci se voile/ c'est-à-dire s'incurve en présentant sa face humide bombée. On utilise cette propriété pour courber les bois, sans détruire la continuité des fibres comme le fait le travail à la scie. La courbure des doùelles de tonneau se fait par l'application simultanée du feu et de l'eau, celle des bois d'oeuvre se fait, soit par la chaleur seule (à feu nu), soit après le ramollissement à l'eau bouillante, au sable chaud et^mouillé, à la vapeur, par la mise en forme dans un m ou le' où le bois sèche lentement.
L'étude anatomique précédente a montré que les végétaux étaient formés de cellules susceptiles d'être groupées ainsi :
1° Le tissu de surface, nommé épiderme chez le végétal hferbacé, liège chez le végétal ligneux ;
2° Le tissu intérieur mou, nommé parenchyme, et dont les variétés sont nombreuses* ;
3° Le tissu intérieur résistant, destiné au soutien de la plante, à la conduction de la sève, et nommé bois ou ligneux.
Les cellules de ces tissus ont une composition chimique variable, mais présentant une moyenne. Chaque cellule possède un contenu, le protoplasme et ses dérivés inclus; un contenant, la membrane, dans lacomposition de laquelle entre toujours la cellulose .
Le protoplasme ou matière vivante est une substance album inoïde très complexe, formée des éléments carbone, hydrogène, oxygène, azote, etc. Les dérivés protoplasmiques sont très nombreux, ils sont des constituants du végétal comme la chlorophylle ou matière verte des plantes, des subs-
tances alimentaires comme les glucoses, les sucres, l'amidon, l'aleurone, des produits de défense ou de déchet comme l'acide formique des Orties, les tannins, les sels minéraux, comme les latex ou laits végétaux (suc de l'Euphorbe).
Tous ces contenus cellulaires, réunis souvent sous le nom de sève sont dissous par l'eau ou l'eau chlorée ; ils disparaissent aussi par la fermentation naturelle que subissent les végétaux morts; ils sont altérables et, soit par dessiccation, soit par tout autre procédé, on doit les transformer, même les enlever du végétal que l'on veut conserver.
La membrane cellulaire est formée de cellulose, et celle-ci peut exister seule dans les tissus mous; mais, le plus souvent, la cellulose est associée à des matières qui la recouvrent ou qui l'imprègnent. Dans 1 epiderme, la cellulose est recouverte de cutine ;dans le liège, elle est imprégnée desubérine ; dans les parenchymes, les membranes cellulosiques des cellules voisines sont unies au moyen de composés pectiques qui établissent les liaisons entre éléments et entre tissus ; dans le bois, la cellulose est imprégnée de plusieurs substances, quelquefois nommées matières incrustantes et désignées par les botanistes sous le nom de lignine.
Passons en revue chacune de ces matières, en indiquant pour chacune d'elles les propriétés susceptibles d'applications industrielles. (Dans cette étude, nous laisserons de côté la cutine, trop peu importante en quantité, et nous réserverons l'examen delà subérine, reporté au chapitre du liège.)
Gellulese. — La cellulose est un hydrate de carbone nommé en chimie hexosane. Pour bien comprendre ce qu'est cette fonction chimique, rappelons quelques propriétés des hydrates de carbone.
Sous ce nom, on réunit des corps à trois éléments : carbone, hydrogène et oxygène, dans lesquels la proportion de ces dernière éléments est la même que dans l'eau. Parmi ces corps, les plus simples, possédant une saveur sucrée, sont classés par le nombre des atomes de carbone que contient leur molécule en bioses, trioses, tétroses, pentoses et hexoses, c'est-à-dire sucres à 2, 3, 4, 5 et 6 atomes de carbone. Signalons les pentoses nommés arabinose (de la gomme arabique),
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xylose (des bois), et les hexoses nommés glucose (du miel et des fruits), mannose (de la manuel, galactose (du lait), fructuose (des fruits à pépins). Certains sucres ont dans leur molécule une fonction aldéhyde et sont réducteurs, ce sont lesaldoses (glucose, galactose); d'autres possèdent unefonctionxétone et sont dits cétoses (fructose). De plus, certains fermentent en donnant des alcools (glucose, man-nose), d'autres ne fermen- , tent pas, ainsi la xylose.
Tous ces sucres ont une propriété commune, celle de s'unir molécule à molécule en perdant de leau, et en fournissant des corps qui, tout en restant hydrates de carbone, possèdent des caractères différents : la saveur sucrée peut persister comme dans le maltose (du malt), ou disparaître comme dan s l'amidon, la cellulose. Ces corps sont nommés pentosanes, hexosanes ou hexopentosanes selon qu'ils proviennent de l'union de pentoses,d'hexoses, ou de pentoses et d 'hexoses. Très répandus-dans les végétaux, les pentosanes et les hexosanes résultent de la puissance édificatrice de la plante, qui fait passer les hydrates de carbone simples, tels que l'aldéhyde formique iHGÔH; produit au soleil par la chlorophylle, à des états de condensation de plus en plus grands, tels que le glucose (C 6 fl i2 () G ), l'amidon et la cellulose, dont les formules sont des multiples de plus en plus éle\és du groupement type < G 6 H 10 I; ). ] Dans les végétaux, ces composés sont des aliments circulants
| pour ceux qui ont un petit nombre d'atomes de carbone f sucres) ;
des aliments de réserve pour ceux qui sont le plus condensés ! ( amidon , et des matières fixes ou incrustantes pour ceux dont le
nombre des atomes de carbone est très élevé cellulose, lignine) . ;• Les transformations inverses de celles que nous avons
j; signalées sont possibles, souvent même industriellement ;
j; toutes se reproduisent par une hydratation, ou mieux une
i hydrolyse, effectuée par les acides, même par certains fer-
îf ments. Elles seules renseignent utilement sur la nature des
ii hydrates de carbone condensés, et cela laisse comprendre
j; l'incertitude existant sur la fixation du multiple de C fi H ,0 O ; '
t représentant la cellulose, ainsi que la difficulté de discerner
£ les produits associés à la cellulose dans les bois, ces produits
étant du reste insolubles dans les dissolvants neutres ou don-
nant des dissolutions épaisses, de filtration et de purification impossibles.
La cellulose, dont nous prendrons pour exemple le papier -de chiffon pur tel que le papier à filtres, ou le^pépin de la datte, est une substance incolore, diaphane,' assez résistante, quoique souple et flexible ; sa densité moyenne est 1,3. Insoluble dans l'eau qui la gonfle seulement, insoluble dans l'alcool et dansl'éther, elle se dissout dans la liqueur de Schweitzer (1) après un fort gonflement. Les oxydants faibles et froids ne r attaquent pas, et ils peuvent servir à son blanchiment, mais ces mêmes oxydants (chlore, chlorure de chaux) concentrés et chauds la détruisent.
Les acides faibles et froids, de même que les alcalis (potasse), laissent la cellulose intacte ; les acides concentrés déterminent, par hydrolyse, la formation d'amidons (que l'iode colore en bleu, tandis qu'il ne colore pas la cellulose), de dextrines et même de glucose (sucre de bois, sucre de chiffons). La potasse fondue et chaude transforme la cellulose en acide oxalique. L'acide azotique étendu et chaud donne le même résultat, tandis que l'acide concentré et froid, mélangé d'acide sulfurique, donne des celluloses nitriques : coton-poudre ou fulmicoton ou pyroxyle, collodion, et des matières premières pour la préparation du celluloïd, de la soie artificielle.
Xylane, lignine, vasculose. — A la cellulose sont toujours associées dans les bois, dans la paille, des matières incrustantes qui se colorent en jaune-brun sous l'action combinée de l'iode et de l'acide sulfurique. Leur séparation est faite de la manière suivante. On traite la sciure de bois ou la paille lavée à l'eau et à l'alcool par la soude étendue, pendant deux jours; on filtre. De la liqueur obtenue, l'alcool précipite des flocons blancs, la xylane (Allens et Tollens), et dissout la lignine que l'on précipitera plus tard en jaune. Du résidu obtenu, la liqueur de Schweitzer dissout la cellulose et laisse la vasculose (Frémy et Urbain).
<1) Cette liqueur, d'une belle teinte bleue, est préparée en faisant passer bulle par bulle de l'air dépouillé d'acide carbonique sur de la tournure de cuivre baignée par l'ammoniaque ; elle est une solution dans l'ammoniaque d'un oxyde cupro-ammonique (CuCHAzH 3 ).
Ces matières présentent les propriétés suivantes : la xylane ou gomme de bois est un pentosane, qui donne par hydrolyse le xylose, existant dans le sucre de bois. Les bois de Gymnospermes (Conifères) n'en contiennent que très peu, de sorte que leur saccharification fournit un sucre fermentescible, mélangé de glucose et de mannose, que la levure transforme en alcool. Les bois des plantes Angiospermes contiennent assez de xylane pour que le résultat de leur saccharilication, glucose et xylose, ne donne pas économiquement l'alcool, ce dernier sucre ne fermentant pas ; la fabrication de l'alcool de bois, ainsi comprise n'est pas rémunératrice (nous entendons ici l'alcool éthylique ou vi nique, non l'alcool méthylique ou esprit de bois). *
La- vasculose de. Frémy est la plus importante des matières incrustantes (1) ; elle possède les propriétés du bois et sa proportion dans celui-ci est en rapport avec sa dureté et sa qualité ainsi que l'indique la liste suivante :
Nature du bois. Proportion de vasculose.
Peuplier 18 p. 100
Buis 34 —
Ébène 35 —
Gaïac 36 —
Bois de fer 40 —
Cellules pierreuses des poires, noyau de la pèche, bojs de la noix, noisette, noix
de coco 00 —
La vasculose est insoluble dans l'eau, les dissolvants neutres et la liqueur de Schweitzer. Les oxydants la transforment en acides résineux, de même que les ferments de putréfaction. Les acides étendus non oxydants, les alcalis même bouillants ne l'attaquent pas ; elle se colore sous l'action de l'acide sulfurique concentré. Les alcalis fondus, de ' même que les alcalis concentrés agissant sous pression vers 130°, la transforment en acides résineux qui forment la matière première des papiers de bois et des papiers de paille.
Par distillation en vase clos, la vasculose donne de l'alcool
(1) La formule incertaine de la vasculose esl (: : «6|I*°D»« ; co t(e matière ne serait donc pas un hydrate de carbone.
méthylique (esprit de bois) et de l'acide acétique (acide pyroligneux) ; comme la vasculose est abondante dans les bois lourds, on choisira de préférence ces essences pour la distillation (la cellulose fournit une partie de l'acide acétique). La vasculose est associée à certaines fibres textiles, et sa présence modifie les conditions de leur teinture, comme nous le verrons plus loin.
Autres matières contenues dans le bois. — Jïa__outre des matières qui constituent le bois et dont on tire parti en utilisant le bois lui-même, on trouve dans les végétaux un grand nombre de produits susceptibles d'une classification sommaire les groupant en gommes (gomme arabique et adragante), résines, baumes (térébenthines, colophane, baume de Tolu, copal), matières tannantes et matières colorantes (campéche, santal, etc.).
Les bois contiennent encore, principalement dans leurs parties jeunes où la sève est abondante, des sels minéraux à acides organiques, tels que oxalates, tartrates, acétates de potassium, mélangés à quelques sels calciques. L'incinération des bois fournit des cendres, cendres de forêt ou cendres de foyer, contenant principalement du carbonate de potassium . Par lixiviation, on retire de ces cendres les potasses naturelles nommées potasses des Vosges, de Russie ou d'Amérique.
L'examen sommaire de la composition des bois nous a fourni la liste d'un assez grand nombre de matières utiles qui font l'objet d'industries importantes, et que nous examinerons dans des fascicules spéciaux, désirant n'étudier ici que les produits qui utilisent le bois entier, tel ou à peu près tel que nous le fournit la forêt.
Les qualités des bois sont peut-être aussi variées que les applications auxquelles on les destine, et une classification des liguriix doit avant tout être pratique; nous les diviserons en cinq groupes en tenant compte de leurs qualités, de la présence de produits résineux à leur intérieur et aussi de leur origine ; ainsi, les quatre premiers groupes seront
relatifs aux bois d'Europe, le cinquième aux bois exotiques. Nous relaterons dans le tableau suivant les noms des bois, leurs qualités et emplois, et nous marquerons d'un signe (*) les essences les plus importantes dont l'étude sera faite plus loin.