Composition, propriétés, état naturel

Le caoutchouc réside dans le suc propre de différentes plantes : le suc laiteux du Siphonia cahuchu, Euphorbiaceae (Wildenow), d'où on l'extrait communément, en contient environ 0,3 de son poids. C'est la plante qui dans la Guyane, le Brésil et sur une grande étendue de l'Amérique centrale donne les meilleures sortes commerciales introduites sur les marchés des Etats-Unis d'Amérique et de l'Europe.

L'arbre qui fournit la plus grande quantité du caoutchouc brut venant de l'Inde (Asie équatoriale) est le Ficus elastica (Artocarpeœ), très-abondant à Assam. Les Ficus. indica, elliptica et primoïdes fournissent une partie des produits importés de l'Amérique.

Une plante grimpante d'une croissance rapide atteignant des dimensions gigantesques, l'Urceola elastica ( Apocy neœ) , de Pe-

(*) On doit compter au nombre des utiles applications du soufre la sulfuration du caoutchouc, et parmi les applications du sulfure de carbone dont nous venons de décrire la fabrication, la vulcanisation à froid (à l'aide du chlorure de soufre), les dissolutions du caoutchouc et l'épuration de la guttapercha : cette considération nous a décidé à comprendre dans ce premier volume les industries relatives aux préparations et aux usages du caoutchouc et de la gutta -percha.

nang, produit le caoutchouc des îles de l'Archipel indien, un seul pied peut, dit-on, donner 25 kilogr. par an.

Les Cameraria latifolia (Apocyneae), plante de l'Amérique du sud, Vahese gummifera de Madagascar, Tabernœ montana utilis (arbre à vaches) de l'Amérique tropicale, le Willughbeia edulis de l'Inde orientale et le Melodinus monogynus (Melodineae), cités par Roxburgh, sont au nombre des plantes dont le suc laiteux fournit du caoutchouc.

&• Production et consommation du caoutchouc.

La production annuelle totale du caoutchouc est évaluée à environ 4000 000 de kilogr.; la plus grande partie venant de Java et du Brésil, le surplus de Carthagène, Guatemala, Venezuela, Nouvelle-Grenade. On en consomme aux États-Unis d'Amérique, 1 200 000 kilogr.; en Angleterre, 1 050 000 kilogr.; en France, 925 000 kilogr.; en Allemagne et autres contrées, 825 000 kilogr.

Les importations du caoutchouc mis en consommation, qui atteignaient à peine 22000 kilogr. année moyenne, de 1827 à 1837, ont été chez nous, d'après les états de douane en 1863, de 975 843 kilogr., quantité dont il faut déduire 51 000 kilogr., représentant la gutta-percha qui, dans ces tableaux de notre commerce international, est comprise sous le titre Caoutchouc et Gutta-percha.

Le caoutchouc est formé de carbone et d'hydrogène : 8 équivalents du premier et 7 du deuxième; on représente ainsi cette composition C8H7. Complètement pur il est solide, blanc, translucide; son poids spécifique est de 925, l'eau pesant 1000 ; maintenu aux températures de 25 à 35° il est souple, élastique ; ses surfaces, exemptes de tout corps étranger ou coupées récemment, adhèrent et se soudent entre elles dès qu'on les met en contact, sous une certaine pression. Les propriétés physiques du caoutchouc sont profondément modifiées lorsqu'on abaisse sa température à quelques degrés au-dessous de 0° : il subit alors une contraction notable, devient moins souple, très-peu adhésif, à peine extensible. Ces changements de propriétés persistent même après que sa température a été ramenée à + 15 ou 20* ; le caoutchouc refroidi à 0° pendant qu'il est allongé garde ses dimensions, lors même que sa température est ensuite portée à -f- 20°. Cependant ses caractères primitifs re-

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viennent subitement dès que Ton élève sa température à -f- 35 ou 40°. L'expérience est curieuse et facile à faire : on tend une bande de caoutchouc, on la plonge dans l'eau à 0 quelques minutes : sortie de l'eau, elle reste étendue et très-peu élastique à la température ordinaire ; si alors on la plonge dans l'eau à 40° ou au-dessus, à l'instant même elle reprend ses premières dimensions et toute son élasticité. J'ai constaté qu'une bande de caoutchouc tendue brusquement manifeste une élévation de température sensible si on la met en contact immédiat avec la lèvre. La contraction également brusque manifeste au contraire un abaissement de température : c'est que, dans le premier cas, l'allongement diminue le volume de la lame, tandis que dans le deuxième cas le volume augmente en revenant aux dimensions primitives.

Plusieurs carbures d'hydrogène, liquides, obtenus du goudron de houille par distillation (la benzine notamment), gonflent et dissolvent en partie le caoutchouc; il en est de même de l'essence de térébenthine, privée d'eau par la chaux vive et bien rectifiée par distillation ; l'essence pure de lavande et le sulfure de carbone sont plus efficaces encore. Les huiles grasses en peuvent dissoudre une petite quantité, surtout à chaud.

L'eau, l'alcool, sans action sur lui, disait- on [yoy. page suivante), exercent une action spéciale et le précipitent en partie de sa solution dans le sulfure de carbone.

Le chlore liquide et gazeux attaque à peine le caoutchouc, qui résiste également à l'acide chlorhydrique, à tous les acides faibles, à la plupart des gaz, aux solutions de potasse et de soude; les acides sulfurique et azotique concentrés l'altèrent rapidement, surtout lorsqu'ils sont mélangés, SO1, HO -f- AzO*, HO. La vapeur d'eau ramollit le caoutchouc et diminue beaucoup sa ténacité; chauffé à sec de 35 à 1 20°, il perd peu à peu de sa consistance ; ses morceaux deviennent de plus en plus susceptibles de s'agglutiner entre eux; vers 145 à 155°, il est visqueux, adhérent aux corps durs et secs : une grande partie de sa consistance et de son élasticité reviennent par degrés après son refroidissement. Vers 180 à 200°, il fond et paraît éprouver une modification isomérique : sa composition élémentaire restant la même, il est devenu gluant; chauffé davantage, de 220 à 230°, il est huileux , très-brun et propre à préserver le fer et l'acier de l'oxydation.

Le caoutchouc au contact d'un corps en ignition s'allume et répand une flamme rouge lumineuse et fumante (*).

Lorsqu'on soumet le caoutchouc à la distillation, il donne différents carbures d'hydrogène, dont deux sont isomériques avec le gaz oléfiant [caoutchène^ heveènè) ; plusieurs autres ont une composition élémentaire semblable à celle de l'essence de térébenthine; leurs points d'ébullition sont variés (14°, 33°, 171°, 215°...); la plupart dissolvent bien le caoutchouc sec et divisé.

Avant Tannée 1852 on n'avait pas de données précises sur la composition immédiate du caoutchouc commercial, on ignorait sa structure propre, ses altérations spontanées, les résultats de l'action de l'eau, de l'alcool et même en partie de ce qu'on appelait ses dissolvants ; enfin le mode de pénétration et les effets si remarquables du soufre à différentes températures, objets de plusieurs brevets en Amérique, en Angleterre et en France, étaient encore imparfaitement connus.

le me suis proposé de combler ces lacunes dans un travail spécial (**) que j'ai étendu à l'examen de la gut ta -percha et qui me permettra de rendre moins incomplètes les notions relatives à ces matières premières, aux produits qui en dérivent et qui sont l'objet de plusieurs industries importantes, enfin aux altérations de la gut ta -percha et du caoutchouc.

fariétcs du caoutchouc solide. — Parmi les diverses sortes commerciales de caoutchouc brut, qui sont importées en Europe venant de plusieurs contrées de l'Amérique, de l'Asie, de l'Afrique, etc., on distingue les variétés suivantes :

1° Le caoutchouc blanc opaque en masses volumineuses; 2° celui qui est en feuilles irrégulières, de couleur jaunâtre peu translucide; 3° une autre sorte, de couleur brune, en feuilles épaisses ou poires creuses, globuliformes , parfois en cordons tordus ou tressés; 4° le caoutchouc brun en masses plus ou

(*) S'il se trouve alors divisé en fils, minces lanières, feuilles trouées ou menus ol jets, son inflammation se propage avec une telle promptitude qu'on ne peut guère parvenir à l'éteindre. Un incendie dû à cette cause au milieu de Tannée dernière, réduisit en cendres, dans l'espace d'une heure, la grande manufacture de caoutchouc de MM. Aubert et Gérard, à Grenelle; une immense colonne de flamme et de fumée, courbée par le vent, traversa la Seine en cet endroit. Il ne resta que d'insignifiant* débris des hangars , machines et approvisionnements ; heureusement tout était assuré, en sorte que déjà l'usine réédifiée sur de magnifiques plans' d'ensemble, offre un des plus remarquables spécimens des grands établissements de ce genre.

(**; Voy. Comptes rendus de t Académie des sciences pour 1852, Ie* semestre, p. 3, et 453, 2e semestre.

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moins fortes, irrégulièrement cubiques à angles arrondis, enfin une variété douée de propriétés spéciales {yoy. plus loin).

La couleur blanche et l'opacité que Ton avait attribuées à une bonne qualité exceptionnelle dépendent de l'eau interposée en assez grande proportion , qui peut se rencontrer en quantités variables dans toutes les sortes de caoutchouc et dont il importe souvent de tenir compte ; la coloration brune de la plupart des sortes commerciales tient à la présence de matières étrangères.

Structure interne, — En examinant sous le microscope des lamelles très-minces de caoutchouc, on peut y remarquer des pores irrégulièrement arrondis, très -multipliés, communiquant entre eux, susceptibles de se dilater et de faciliter la pénétration de divers liquides qui, comme l'eau, s'y introduisent sans paraître exercer d'action chimique.

Action de Veau. — L'eau offre un des exemples curieux de ce dernier phénomène : des tranches minces de caoutchouc de différentes qualités plongées durant trente jours dans l'eau froide ont absorbé pour 100 de 18,7 à 26,4 de ce liquide, leur volume était augmenté de 15 à 16 centièmes, leur ténacité ainsi que leur propriété adhésive étaient amoindries (*) .

Lorsque l'eau est restée interposée ou s'est, à la longue, introduite dans des masses épaisses de caoutchouc, il faut un temps considérable pour l'éliminer : car les couches superficielles se desséchant les premières, resserrent considérablement leurs pores et s'opposent à l'évaporation dans les parties sous- jacen tes. Le caoutchouc blanchi par cette hydratation toutes péciale a moins de valeur, car une partie de son poids est fictif et il faut diviser ce caoutchouc en lames minces pour effectuer sa dessiccation, indispensable dans la plupart des transformations qu'on veut lui faire subir.

Action de V alcool. — L'alcool anhydre, surtout à chaud, pénètre facilement le caoutchouc en lames minces : immergées durant 8 jours et chauffées à plusieurs reprises, elles sont devenues opaques, plus adhésives, même au sein du liquide ; leur volume avait augmenté de 9,4 pour 100 et leur poids était accru dans le rapport de 100 à 118, bien que l'alcool eût dissous 2 centièmes de matière grasse oléiforme jaunâtre.

(*) Cette hydratation du caoutchouc naturel est considérablement amoindrie après la vulcanisation {yoy. p. 192 et suivantes).

Les mêmes tranches, après l'évaporation de l'alcool absorbé, restèrent moins tenaces, plus translucides et adhésives qu'avant cette réaction.

Action des dissolvants et augmentation de volume. — L'éther, la benzine, l'essence de térébenthine, le sulfure de carbone et plusieurs mélanges entre eux ou avec d'autres liquides s'insinuent rapidement dans les pores du caoutchouc, le gonflent beaucoup et semblent le dissoudre ; mais la dissolution n'est que partielle : presque toute la portion dissoute reste interposée dans la partie fortement gonflée qui, insoluble, mais très-facile à désagréger alors, conserve les formes primitives amplifiées; cette portion non dissoute retient la matière colorante brune, tandis que la portion dissoute extraite par évaporation du dissolvant reste très-peu colorée, plus molle, plus extensible, moins tenace et moins élastique.

L'éther anhydre, plusieurs fois renouvelé, a extrait du caoutchouc translucide, de couleur ambrée, 0,66 de substance presque incolore, laissant indissoute 0,34 de matière de nuance jaunâtre ou brune.

L'essence de térébenthine pure, anhydre, a séparé du caoutchouc brun 49 de matière soluble de couleur ambrée et 51 de matière insoluble devenue brune plus foncée. Des traces de matière résineuse restées dans l'essence suffisent pour rendre les deux produits visqueux difficiles à dessécher et altérables à l'air.

Le caoutchouc en prismes, immergé dans un excès du dissolvant, se gonfle graduellement de la. superficie au centre ; lorsque le gonflement est parvenu à son terme, les dimensions des côtés se sont triplées dans la benzine, l'éther, l'essence de térébenthine et un mélange de sulfure de carbone 100, avec éther hydraté 4 ; la partie non dissoute contenant du liquide interposé était donc 27 fois plus volumineuse que le caoutchouc normal avant l'immersion.

Composition immédiate. — Le caoutchouc commercial est formé de deux parties principales : l'une douée d'une plus forte cohésion, plus tenace et plus résistante à tous les agents; l'autre plus molle, ductile, adhésive et plus soluble; chacune des deux parties offre la même composition élémentaire représentée par la formule C8H7; la masse ainsi constituée renferme des matières grasses, une huile essentielle, des matières colorées, trois substances azotées, de l'eau en proportions variables qui peuvent

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s'élever jusqu'à 26 centièmes, enfin des traces de matières salines.

Aucune de ces substances ne possède les propriétés extensibles et élastiques au même degré que l'ensemble, cela paraît tenir à l'adhérence entre les surfaces de la partie fibreuse que les matières grasses lubrifiaient et à l'isolement de la portion molle et soluble qui rendait la masse entière plus souple.

La structure et la composition du caoutchouc permettent d'expliquer plusieurs phénomènes de la pénétration du soufre, de la vulcanisation ou sulfura tion du caoutchouc et des altérations lentes ou rapides du caoutchouc sulfuré.

altérations du caoutchouc. — A la longue, surtout à la lumière et lorsque la température de l'air est élevée, le caoutchouc éprouve des altératious dont j'ai constaté plusieurs effets sans déterminer ses résultats sur la composition immédiate : la substance exhale une odeur piquante très-sensible en vases clos, elle devient plus molle, moins résistante, parfois même facile à rompre (*).