
Tout le monde sait ce qu’est un arbre, mais en êtes-vous bien certains ? Savez-vous de quoi est faite cette étrange créature ? Savez-vous aussi qu’il y a du bois dans presque tout ?
Le bois forme le tronc, les branches et les racines des arbres.
L’écorce est composée de deux principales parties, le liber et le suber. Le cambium est la partie entre l’arbre et l’écorce.
Le cambium : aussi appelé écorce interne, c’est une zone de croissance ou méristème. C’est ce qui produit le bois vers l’intérieur et le liber vers l’extérieur de l’arbre. Le cambium est fait d’une mince couche de cellules indifférenciées qui peuvent toutes se diviser. Il est présent dans le tronc, les racines et les branches.
Le liber : c’est la partie interne et « vivante » de l’écorce. C’est dans le liber que circule la sève élaborée. Les cellules du liber meurent lorsqu’elles se différencient, ce qui cause une écorce qui pèle, tombe ou se fend en longueur.
Entre le liber et le suber, il existe un second méristème : le cambium subérophellodermique (ou phellogène). Il produit le phelloderme, du côté interne, et le suber du côté externe. Contrairement au cambium libéro-ligneux, le cambium subéro-phellodermique produit plus de suber que de phelloderme. Il sert à compenser l'expansion de la circonférence de l'arbre, et à limiter les fentes créées par cette expansion.
Le suber (ou liège) : c’est la partie la plus externe de l’écorce. Il est composé de cellules mortes et a un rôle de protection. Il contient une substance imperméable, la « subérine », qui protège les couches internes.
Le duramen : appelé « bois parfait », il constitue la masse principale du tronc, le cœur. Apprécié des ébénistes et des menuisiers, il est composé de cellules mortes dont les membranes sont épaisses et dures. Provenant des cernes les plus anciens, saturés de tanins ou de colorants (selon l’essence), il est d’une couleur plus foncée et est moins propice à la déformation que l’aubier.
L'aubier : c’est le bois vivant. Il est formé de couches concentriques de cellules pas encore lignifiées provenant des cernes les plus récents. Contrairement au duramen, ses cellules sont nourries par les nutriments qui y circulent grâce aux rayons. Les cernes de l’aubier se transforment en duramen en 4 à 20 ans.
Les rayons sont des vaisseaux qui partent de l’écorce et se rendent vers le centre de l’arbre. Ils transportent les éléments nutritifs dans la partie vivante du bois. Par contre, ils sont morts dans le duramen.
Les cernes de croissance, ou anneaux de croissance, sont divisés en deux zones : le bois de printemps et le bois d’été. Le bois de printemps (cernes pâles) est la première partie formée chaque année. C’est un bois tendre et riche en vaisseaux. Le bois d’été (cernes foncés) est plus dense et résistant.
La différence entre les deux types de bois est plus ou moins visible selon les essences de bois : très visibles chez les bois hétérogènes (comme le chêne), moins visibles chez les bois homogènes (comme l’érable). Résultant d’une alternance des saisons, ils sont absents du bois des arbres intertropicaux.
Cellulose
La cellulose : Le bois est composé de 40 % à 50 % de cellulose. C'est un
sucre complexe (formé d’une grande chaîne de molécules de sucre). Elle forme des fibres qui peuvent être transformées en composantes bien utiles. C’est la molécule végétale (biopolymère) la plus abondante sur la terre.
Produits qui contiennent de la cellulose :
Biocarburant, épaississant alimentaire, tissus, médicaments, papier, pâte à dents, explosifs, vernis à ongles, écran à ACL, balles de ping-pong...
Lignine
La lignine : C'est une protéine qui constitue de 20 % à 35 % du bois. Elle est responsable de la dureté et de la résistance du bois. La lignine est une molécule organique complexe, donc composée de plusieurs atomes de carbone, d'oxygène, d'hydrogène et d'azote. Lorsqu'elle est présente dans la pâte à papier, elle est responsable du jaunissement des feuilles.
Produits qui contiennent de la lignine :
Extrait de vanille artificielle, colles, peintures, épaississant alimentaire...
Extractibles
Les extractibles du bois : Ils représentent de 2 % à 8 % de la masse du bois. Ce sont des molécules qui se trouvent à l’extérieur des parois cellulaires du bois. Elles donnent aux arbres des traits distinctifs comme : odeurs, couleurs, propriétés acoustiques et propriétés mécaniques. Les extractibles les plus commercialisés appartiennent à la famille des polyphénols et à la famille des terpénoïdes (acide salicylique, huiles essentielles, tanins ...).
Hémicellulose
Les hémicelluloses : Ce sont des biopolymères de la famille des glucides et elles représentent de 15 % à 20 % du bois. Liant les fibres de cellulose entre elles, c'est une colle naturelle. Elles sont très importantes dans la fabrication de papier résistant, car elles favorisent l’adhésion des fibres entre elles, augmentant la résistance au déchirement ainsi que l’endurance au pliage.
Produits qui contiennent de l'hémicellulose :
Sucres alimentaires, arômes alimentaires, combustibles, produits chimiques biodérivés, cosmétiques, médicaments, fongicides, herbicides ...
Viscose de cellulose
La viscose de cellulose : La viscose est une matière plastique d'origine végétale (donc pas de pétrole). Aussi connue sous le nom de soie artificielle ou de rayonne, c'est la fibre de cellulose régénérée la plus commune. Le terme viscose provient de la manière dont la fibre est fabriquée, qui donne un liquide visqueux. Elle est obtenue grâce au traitement chimique de la cellulose avec de la soude caustique, de l’ammoniac, de l’acétone ou de l’acide sulfurique. La solution résultante est le xanthate de cellulose, qui ressemble au miel par sa viscosité et sa couleur. Par la suite, ce ''miel'' est poussé dans les minuscules trous d'une machine nommée filière. Le tout se déroule en milieux acides. Le xanthate de cellulose coagule et se régénère pour former des fils de viscose. La cellulose employée pour en extraire la viscose est souvent issue de la pâte de papier kraft.
Produits qui contiennent de la viscose de cellulose :
Textiles, film transparent souple (Cellophane).
Nitrocellulose
La nitrocellulose : C'est un ester nitrique de cellulose, il est dérivé de la cellulose. Pour la créer, on laisse tremper la cellulose dans un mélange d’acide nitrique et d’acide sulfurique. Cette méthode convertit généralement 80 % de la cellulose. À la suite du trempage, la nitrocellulose doit subir une série d’étapes essentielles pour obtenir une matière incolore et stable. On commence par l’élimination des molécules d’acides encore retenue dans les fibres de celluloses suivies de lavage. Ensuite vient le blanchiment, suivi par un lavage qui va séparer les corps lourds de la pulpe. Finalement vient la stabilisation, qui consiste en un traitement d’ébullition par une solution de carbonate de soude afin de détruire les groupes nitreux et sulfuriques fixés sur le squelette cellulosique. La cellulose utilisée doit être sous forme de coton linter, de papier ou de pâte de bois.
Produits qui contiennent de la nitrocellulose :
Balle de ping-pong (Colloide), coussins gonflables, colle, boule de billard,
explosifs, produit pharmaceutique, carburant de fusée (mélanger
nitroglycérine).
Acétate de cellulose
L'acétate de cellulose : L'acétate de cellulose est une matière plastique obtenue en mélangeant de la cellulose à de l'acide acétique et de l’anhydride acétique (agent de déshydratation). Ceci forme un précipité. Une fois séché ce précipité ressemble à des flocons. Ils sont ensuite dissous dans un solvant pour obtenir une solution d’acétate de cellulose visqueuse. Cette solution peut être extrudée et filée ou encore utilisée comme telle, en tant que vernis polymère. C’est le linter de coton ou encore la pâte de bois qui est utilisée pour fabriquer l’acétate de cellulose.
Produits qui contiennent de l'acétate de cellulose :
Filtre de cigarette, monture de lunettes, couches, produits chirurgicaux, membrane de filtration de l'eau, doublures de vêtements, articles d’habillement légers (robes, chemisiers, lingerie…) ou éléments de décoration (rideaux, couvre-lits, etc.).
Éther de cellulose
L'éther de cellulose : L'éther de cellulose est un polymère artificiel dérivé de la cellulose. Il fait partie de la grande famille des polymères cellulosiques. Pour la fabrication de l'éther de cellulose, il faut traiter la cellulose ( linter coton ou encore de la pâte de bois) avec de l'hydroxyde de sodium concentré. Ensuite, l'éthérification avec un ou plusieurs réactifs (réaction entre un acide carboxylique et un alcool). Le résultat est un ester et de l'eau. Les principaux éthers créés sont :
- la carboxyméthylcellulose (CMC),
- la méthylcellulose (MC) et des dérivés, tels que l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC)
- et l'hydroxyéthylméthylcellulose (HEMC).
Produits qui contiennent des éthers de cellulose :
Additif alimentaire, ciment à joints, adhésif, agent épaississant et gélifiant, les adhésifs, les encres, crème glacée, pâte à dents, détergent à lessive, peinture au latex.
Microcellulose cristalline
Microcellulose cristalline : C'est un glucide et un agent texturant. Pour produire la microcellulose cristalline, la pâte de bois est hydrolysée à l'aide d'un acide pour en détruire les parties paracristallines, ce qui ne laisse que les régions cristallines. La poudre que l'hydrolyse donne est composée de microfibrilles de cellulose qui sont alignées de façon à augmenter la rigidité.
Produis qui contiennent de Microcellulose cristalline :
Excipient pharmaceutique et anti-agglomérant dans certains comprimés ou capsules, dans certains cosmétiques, dans l'industrie alimentaire (émulsifiant, épaississant et stabilisant).
Nanocellulose cristalline
La nanocellulose cristalline : C’est l’élément (constitutif) structural des arbres, c’est elle qui apporte force et solidité à l’ensemble. Les nanocelluloses cristallines sont de petits cristaux d’un diamètre compris entre 5 et 10 nanomètres et d’une longueur comprise entre 100 et 500 nanomètres. La nanocellulose cristalline est connue sous 3 formes différentes, soit :
- La nanofibre de cellulose / nanofibrilles de cellulose ou cellulose nano-fibrillée (NFC/CNF)
Aussi nommée cellulose microfibrille ou microfibrille de cellulose (CMF/MFC), elle est obtenue par traitement mécanique ;
- La nanocellulose cristalline ou nanocristaux de cellulose (NCC)
Aussi nommée cellulose nanocristalline, nanocellulose whiskers ou nanowhiskers de
cellulose (CNW/NCW), elle est obtenue par procédé chimique ;
- La nanocellulose bactérienne (BNC)
Elle est synthétisée par des bactéries.
Produits qui contiennent de la nanocellulose cristalline :
Certains appareils médicaux, des médicaments, des cosmétiques, des films protecteurs et des emballages, certaines encres, certains papiers de sécurité, les vernis, les revêtements, est utilisée comme barrière thermique dans la réflexion infrarouge, est utilisée comme barrière UV dans la réflexion ultraviolette, utilisée dans les matériaux structuraux biodégradables, fait partie des ingrédients de certains ciments, de plastiques composites, additifs alimentaires, les os artificiels, des membranes pour écran flexible, de la crème solaire, des lunettes polarisées, de certaines pièces mécaniques ...
Xylane
Le xylane : C’est un des composants principaux des hémicelluloses et peut représenter jusqu’à 1/3 de la paroi cellulaire des bois. Devancé par le xylogucane, il est le 2e polysaccharide (glucides complexes) naturel le plus abondant. Les xylanes sont des polymères (un ensemble de macromolécules de même nature chimique) de xyloses (sucre de bois). Jusqu’à 30 % de xylane sont présents dans la paille et l’écorce des arbres. Le bois de conifères contient entre 7 et 12 % de xylane, tandis que celui de feuillus en contient entre 20 et 25 %. Il a des propriétés d’épaississant, d’émulsifiant, de gélifiant, d’absorbant et d’adhésif. Ils stabilisent les émulsions d’huile dans l’eau.
Produits qui contiennent du xylane :
Fibres alimentaires, emballages, cosmétiques, charcuteries.
Furfural
Le furfural : Le furfural est une matière première organique qui peut remplacer certains produits chimiques issus du pétrole. On obtient le furfural par déshydratation, à l'acide, des molécules à 5 carbones issus du xylose. Selon l'origine et la qualité de la masse végétale, on peut retirer de 3 à 10 % de la masse d'origine en furfural.
Produits qui contiennent du furfural :
Le ciment, les adhésifs, des moulages et certains revêtements, le caoutchouc synthétique, des fibres de verre, certaines pièces d’avions, des freins dans l’industrie automobile.
Butanol
Le butanol : Le butanol est un alcool de bois. Pour l’obtention de butanol, on utilise la fermentation du xylose par des clostridiums, qui sont des bactéries strictement anaérobies (métabolisme qui ne dépend pas du dioxygène). Cette fermentation se nomme : Fermentation ABE (acétone-butanol-éthanol). Le butanol est une matière première, il peut donc subir une grande variété de transformations pour être intégrer dans divers produits.
Produits qui contiennent du butanol :
Les plastiques, les polymères, les lubrifiants, les liquides de frein, le caoutchouc synthétique, solvant écologique et puissant pour les produits de nettoyage et de polissage, les shampoings, les produits de
rasage et les savons.
Xylitol
Le xylitol : Le xylitol est un édulcorant (agent sucrant) issu de l'hémicellulose. Pour la synthèse du xylitol, nous avons besoin de matière organique riche en hémicellulose, comme par exemple l'écorce de bouleau. Il faut ensuite broyer la matière et l'hydrolyser avec des enzymes. Cette étape vient détruire les liaisons entre les différents sucres de l'hémicellulose. Dans cette étape, le xylose est libéré ainsi que des déchets. Après avoir retiré les déchets, la solution sera concentrée pour mieux séparer les différents sucres. On va ensuite isoler et concentrer le sucre D- xylose, ce concentré sera alors hydrogéné. À ce moment, la solution est une solution de xylitol. Le xylitol liquide va se cristalliser, celui-ci sera alors réduit en poudre.
Produis qui contiennent de xylitol :
Utilisé comme additif alimentaire (code E 967), gommes à mâcher, certains dentifrices et du chocolat.
Tanins
Les tanins : Les tanins sont des composés complexes présents principalement dans les cortex, racines, fruits et feuilles des plantes. Les tanins, pour les plantes, ont des propriétés protectrices contre d’éventuelles maladies ou parasites. Ils sont assez utilisés pour la maturation du vin rouge. Comme le cépage contient des tanins dans sa peau, ceux-ci se retrouvent dans le vin et aident une bonne maturation. Ils ont souvent un goût amer. Ils agissent aussi en tant qu’agents conservateurs, ils sont la raison pour laquelle
le vin rouge se conserve beaucoup plus longtemps que le blanc ou le rosé.
Produits qui contiennent de tanins :
Une grande quantité de plantes médicinales, le vin.
Colophane
La colophane : La colophane est issue de la résine des arbres. La résine utilisée est le fruit de l'industrie du papier qui fait déjà l'extraction de celle-ci pour la pâte. La résine est distillée à la vapeur. L'essence de térébenthine, qui devient volatile, se mêle à la vapeur d'eau et le résidu est le produit à l'état brut. D'autres éléments sont ensuite ajoutés, selon la recette du fabricant, et le tout est ensuite versé dans des moules pour le refroidissement. Tout au long du processus le contrôle de la température est important
pour la qualité de la colophane.
Produits qui contiennent de la colophane :
Elle est utilisée pour augmenter la prise dans certains sports (Handball, escalade...), elle permet à l'archet de produire un son lorsque celui-ci est enduit de colophane, les vernis, les peintures, des adhésifs, des colles de papeterie (cire à cacheter), des cosmétiques (cire à épiler), les gommes à mâcher.
Terpènes
Les terpènes : Les terpènes sont une classe d'hydrocarbure produit par une très grande quantité de plantes. Les terpènes peuvent être extraits grâce à plusieurs techniques, dont l'hydrodistillation. Cette méthode consiste à faire passer de la vapeur d'eau dans un panier rempli de matière organique (ex. : branches et feuilles de sapin), à capter la vapeur chargée de molécules odorantes, puis, lorsque la vapeur se refroidit, à séparer les huiles essentielles de l'eau. Ainsi, on peut récolter nos huiles essentielles.
Produits qui contiennent des terpènes :
Huiles essentielles.