Acétate de cellulose

Meera Senthilingam

Cette semaine, le héros de l’industrie cinématographique – dans les coulisses, c’est-à-dire. Pour en savoir plus, Brian Clegg.

Brian Clegg

Il fut un temps où le film pour la photographie était un support dangereux. Le matériau de base qui portait les images, le « film » lui-même, était le celluloïd, à base de nitrate de cellulose ou de nitrocellulose, également connu sous le nom de guncotton. Il s’agit d’un matériau extrêmement inflammable qui peut s’enflammer spontanément s’il est stocké dans de mauvaises conditions – ce n’est pas vraiment la bonne chose à faire passer dans un projecteur de cinéma chaud. Le sauveur de l’industrie cinématographique était un autre plastique naturel précoce, l’acétate de cellulose.

La cellulose est un polysaccharide, un polymère naturel composé de molécules de glucose, que l’on trouve dans les parois cellulaires des plantes vertes – elle est l’un des principaux constituants du papier depuis pas moins de 2 000 ans. Mais en 1865, le chimiste français Paul Schützenberger a découvert que l’anhydride acétique réagissait avec la cellulose dérivée de la pâte de bois pour former un nouveau composé, l’acétate de cellulose. Au départ, cette découverte n’était guère plus qu’une encoche sur le poteau de lit du découvreur de composés, mais deux frères travaillant en Suisse allaient rendre l’acétate de cellulose beaucoup plus significatif.

Bâlois, Camille et Henri Dreyfus étaient à la recherche d’un nouveau produit miracle et, environ 15 ans après la découverte de Schützenberger, ils ont opté pour l’acétate de cellulose. Grâce à la découverte que le polymère pouvait être dissous dans l’acétone pour former de nouvelles structures, ils ont établi, au moment de la première guerre mondiale, trois utilisations majeures différentes pour le composé. La forme familière du film a été utilisée pour la première fois par les cinéastes français Pathé Frères pour remplacer le celluloïd en toute sécurité. Mais le composé pouvait également être transformé en fibres pouvant être incorporées dans les vêtements, initialement mélangées à de la soie, et en laque ou « dope » qui s’avérerait populaire pour serrer le tissu sur les ailes et les corps des avions dans l’industrie de l’aviation nouvellement florissante.

L’équipe Dreyfus a connu le succès en Europe et en Amérique, mais ils n’étaient pas les seuls à sauter sur le train en marche de l’acétate de cellulose. Dès 1894, le couple britannique Charles Cross et Edward Bevan a obtenu un brevet pour la fabrication du composé, tandis que d’autres avaient travaillé sur les techniques nécessaires pour l’extruder sous forme de fibres bien avant les frères Dreyfus – mais le couple français semble avoir été le premier à vraiment saisir l’importance de ce nouveau matériau.

Pouvoir produire un fil d’acétate de cellulose dépendait de la recherche d’un bon solvant – l’acétone et le composé connu sous le nom de réactif de Schweizer ont été utilisés. La fibre artificielle a d’abord été employée avec la soie pour maintenir stables les délicats motifs moirés, mais plus tard, elle sera combinée dans des mélanges avec du coton et d’autres matériaux pour produire un matériau peu coûteux, robuste et peu froissable. L’acétate de cellulose est l’un des nombreux plastiques cellulosiques qui sont génériquement connus sous le nom de rayonne, bien que sous d’autres formes, l’acétate de cellulose ait également été connu sous les noms de cellon, rhodoïd et célanèse.

Bien que nous ayons tendance à penser que l’acétate de cellulose a principalement des applications où la flexibilité est importante, y compris les transparents de rétroprojecteur autrefois indispensables souvent simplement connus sous le nom d' »acétates », dans des feuilles plus épaisses, il est assez rigide et a été utilisé à partir des années 1940 pour fabriquer des fenêtres d’avion et des oculaires de masque à gaz, restant une alternative de sécurité légère populaire au verre jusqu’à ce qu’il soit largement remplacé par l’acrylique. Il est encore employé pour les montures de lunettes et les boutons, et a même été utilisé pour fabriquer des briques Lego pendant les 15 premières années de production de ces jouets familiers.

La forme solide de l’acétate de cellulose continue d’avoir un marché où l’objet qui en est fait doit être fréquemment touché – dans les poignées d’outils comme dans les montures de lunettes, par exemple – parce qu’on pense qu’il a un toucher plus agréable et naturel que les types de thermoplastiques plus modernes. L’acétate de cellulose a été le premier plastique à être moulé par injection – le processus, qui est devenu un standard de l’industrie plastique, a été développé pour lui. Il a également trouvé sa place dans tout, des filtres de cigarettes aux cartes à jouer.

De nombreux composants solides en acétate produits aujourd’hui utilisent d’autres variantes, notamment l’acétate butyrate de cellulose et l’acétate proprionate de cellulose. Une autre version, l’acétate de cellulose phtalate (où le composé a été mis en réaction avec de l’acide phtalique), est souvent utilisée pour former les pellicules d’enrobage qui protègent les médicaments sous forme de comprimés et empêchent toute interaction avec l’œsophage avant que le comprimé n’atteigne les intestins.

L’acétate de cellulose s’est avéré remarquablement polyvalent au fil des ans, bien plus que les frères Dreyfus n’auraient jamais pu l’imaginer lorsqu’ils ont commencé à étudier les applications commerciales. Il a été remplacé comme support de film par le film polyester (lui-même largement voué à la casse grâce à l’imagerie numérique), car le film d’acétate de cellulose peut se détériorer lorsqu’il est exposé à des acides ou à la chaleur, dégageant de l’acide acétique qui a donné à la dégradation du film l’étiquette « syndrome du vinaigre ». Mais cela n’a pas empêché toute une génération de cameramen et de projectionnistes de remercier chaleureusement un film qui n’avait pas tendance à s’enflammer.

Meera Senthilingam

Et bien, Dieu merci ! L’écrivain scientifique Brian Clegg éteint le feu avec l’acétate de cellulose. La semaine prochaine, c’est l’heure du curry, à des fins médicinales, bien sûr…

Simon Cotton

Normalement, quand on pense aux épices dans un curry, on pense à la capsaïcine, la molécule contenue dans les piments qui est responsable du « piquant » caractéristique d’un curry. Mais d’autres épices utilisées dans les currys sont importantes, et pas seulement pour les arômes agréables qu’elles créent ; elles sont de plus en plus étudiées pour leurs éventuelles propriétés médicinales. Plusieurs ont des propriétés antibactériennes, comme la cannelle et la coriandre, qui sont probablement dues aux aldéhydes qu’elles contiennent.

Mais l’épice qui a suscité le plus d’intérêt est le curcuma, en raison d’une molécule qu’il contient appelée curcumine.

Meera Senthilingam

Découvrez comment ce composé permet de tels bienfaits en rejoignant Simon Cotton dans la Chimie dans son élément de la semaine prochaine. D’ici là, merci de votre écoute, je suis Meera Senthilingam.