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Le CAOUTCHOUC naturel
Une longue histoire belge...

Du confrère André-B. ERGO ; EURING, MSc.Ing.AiHy, parrein de la promotion 2012 et un de nos ‘tropical’ de 1963 ‘toujours vert’!

Le premier ouvrage connu, mentionnant les usages d’une gomme caoutchouteuse, parut à Séville en 1615 de la plume de TORQUEMADA sous le titre de « Monarchia indiana ».Ce sont cependant deux savants français qui vont révéler les propriétés de cette nouvelle matière en 1736 et imposer le nom de caoutchouc (de l’indien caüchû), à savoir C.M. de LA CADAMINE, chimiste en mission au Pérou et l’ingénieur FRESNAU en poste à Cayenne (Mémoire sur une résine élastique nouvellement découverte à Cayenne et sur l’usage de divers sucres laiteux d’arbres de la Guyane ou France équinoxiale).

En 1775, dans son ouvrage « Plantes de Guyane », FUSEE-AUBLET, un autre chimiste français, décrira pour la première fois et de manière précise les caractères botaniques de l’Hévéa brasiliensis.

Le mémoire de FRESNAU intéressera les esprits ingénieux et, dès 1791, le Suédois P.J. BEREVIS utilisait déjà un mélange à froid de soufre et de gomme de façon à enlever à cette dernière ses propriétés poisseuses. Vers 1820, des objets fabriqués en caoutchouc par des Indiens d’Amazonie seront importés en Amérique du Nord. En 1839, pour pallier à la dégradation observée des objets en caoutchouc, le chimiste américain GOODYEAR créera la vulcanisation, base de toutes les possibilités industrielles modernes, lesquelles entraîneront dans leur sillage toute l’expansion des plantations industrielles d’Hévéa.

Une autre date importante à souligner est l’invention des chambres à air faite par DUNLOP en 1888, à la naissance de l’industrie automobile, qui deviendra rapidement, la plus grande consommatrice de caoutchouc.

Avant 1900, le Brésil était le principal fournisseur de caoutchouc, ce dernier provenant essentiellement de la saignée des arbres sauvages ; mais dès 1860, l’économiste anglais COLLINS avait mis en garde le monde industriel contre le danger d’un approvisionnement difficile au départ des seuls peuplements naturels. L’idée des grandes plantations industrielles était née, mais celles-ci ne verront pas le jour au Brésil, mais bien dans les colonies des pays industrialisés, en Asie tout d’abord (Ceylan, Malaisie, Indonésie et Indochine), grâce à la sortie en fraude de graines brésiliennes en 1867, puis ensuite dans celles d’Afrique (Côte d’Or, Sierra Leone, Nigeria et Congo belge).

C’est seulement en 1934 que les plantations industrielles s’installeront sur le continent américain, installation accentuée d’ailleurs avec la seconde guerre mondiale dans toutes les zones d’hévéaculture.

Description botanique.

art24 1caoutchoucL’Hévéa est une Euphorbiacée monoïque ligneuse atteignant 25 à 30 mètres de haut à l’état spontané et 15 à 20 mètres en culture industrielle. Il contient des tubes laticifères dans toutes ses parties et spécialement dans le tronc où ceux-ci sont rassemblés en zones concentriques dans la partie profonde de l’écorce (le liber) près du cambium, sous la protection d’un parenchyme pierreux.

Les fleurs jaunes sont unisexuées et groupées mâles et femelles en panicules axillaires, les femelles en position terminale.

La floraison commence par les fleurs mâles et se termine par les femelles, ce qui rend l’autofécondation impossible.

art24 2caoutchoucLe fruit est une capsule déhiscente à trois loges, contenant chacune une graine ovoïde brune marbrée de noir. Les feuilles caduques, longues, pétiolées sont alternes et trifoliées, elles tombent au début de la saison sèche ou à l’époque des précipitations moindres. Le latex des tubes laticifères contient des globules de caoutchouc (30-40%), de l’eau (50-60%), des matières protéiques (2%), des résines (1,5%) et des matières minérales (0,5%).

Écologie

Le choix d’un sol lourd, profond (pour la racine pivotante), perméable, riche en matières organiques et légèrement acide, aura une influence marquée sur la croissance et la production de l’Hevea. Toutefois, celui-ci se contentera de sols très moyens et se développera aussi en sols légers bien que ces derniers soient plus favorables à l’apparition du Fomès, maladie cryptogamique importante des racines. Attention ! Les sols où la savane s’est installée après disparition de la forêt ne lui conviennent pas.

L’Hevea requiert un climat chaud (température moyenne annuelle voisine de 25°C et jamais inférieure à 15°C) et humide, à précipitations abondantes, bien réparties sur l’année et si possible rarement matinale. Certains clones ont cependant été sélectionnés pour leur résistance à la sécheresse et supportent plusieurs mois secs.

L’Hevea redoute les grands vents et les tornades car il est naturellement sensible au chablis ; les lignées résistantes à celui-ci seront plantées en bordures des parcelles les plus sensibles.

À l’équateur, on le plante généralement jusqu’à 600 mètres d’altitude mais à 5° de latitude on dépassera rarement 400 mètres.

Amélioration et sélection.

art24 3rrimL’amélioration de l’Hevea a débuté en Indonésie vers 1915 et se continue toujours aujourd’hui dans de nombreuses stations d’amélioration dont la plus prestigieuse est le RRIM (Rubber Research Institute of Malaysia) en Malaisie [NDLR. : logo et site Internet du Malaysian Rubber Board]

Les principaux critères de sélection sont :

La bonne productivité précoce et l’augmentation régulière des rendements d’années en années ;

Le fort rendement en latex et le haut pourcentage en caoutchouc sec, de 4 à 5 fois la production moyenne de la population prospectée) ;

  • L’influence du sujet sur le greffon et vice-versa ;
  • La résistance à différentes maladies ;
  • Le port de l’arbre, la croissance du tronc et sa régularité ;
  • L’épaisseur de l’écorce, etc.

Pour donner une idée de la sévérité de la sélection d’origine, citons le sélectionneur hollandais MAAS qui dit que sur 100 arbres- mères choisis, 25 deviendront arbres-mères après 3 années d’observation et parmi ceux-ci, 7 donneront un clone de greffes susceptibles d’être étudiées aux champs. De la plantation résultant de ces clones, après 7 à 11 ans d’observation, 0,03% des plants (1292 arbres) ont été classés en catégorie d’élite et parmi ceux-là, après 3 nouvelles années d’observation, seuls 250 arbres ont donné, en moyenne, 4 à 5 fois la moyenne de production de la population de base.

Parmi les clones les plus célèbres citons Tjirandji (Tjir), A.V.R.O.S (Av), Bodjong Datar (BD), Gondang Tapen (GT), Prang Besar (PB)(M à l’INEAC au Congo), Sabrang (Sab), …

Les autres plantes à latex permettant la production de caoutchouc
[addendum de la rédaction AIHy ; d’après Wikipedia 2012].

l'hévéa [Hevea brasiliensis] –présenté dans cet article- et utilisé depuis plusieurs siècle par les incas bien avant la conquête espagnole.

Le caoutchouc [Ficus elastica] arbre tropical mais plante d’appartement habituelle chez nous, le guayule (Parthenium argentatum) qui a eu son heure de gloire américaine pendant l’embargo du caoutchouc asiatique lors de la seconde guerre mondiale mais dont la production est abandonnée depuis (1950. En effet son rendement est le 1/3 de l’hévea et la production plus couteuse. La guayule pousse essentiellement au Mexique et aux sud des États-Unis. Elle a été employée au début du XXe siècle, avec un regain d'intérêt lors de la Seconde Guerre mondiale (embargo du caoutchouc asiatique). Elle n'est plus guère exploitée depuis 19503. Son utilisation demande la récolte de la plante, son broyage et l'extraction des particules de caoutchouc. Le rendement est d'un peu moins d'une tonne par hectare, ce qui est inférieur de près d'un tiers à celui de l'hévéa.

Restent encore larbre bien connu au Benin et au Congo, Funtumia elastica [Apocynaceae], puis Castilla elastica, en mélange avec le latex de l'Ipomée blanche [Ipomoea alba], le pissenlit de Russie [Taraxacum kok-saghyz] et « l’herbe à caotchouc » [Landolphia humilis] élevée en Oubangui-Chari, actuelle République centrafricaine).

Etablissement de la plantation.

Préparation du site.

En plus des facteurs écologiques, on tiendra compte de l’incidence possible des pourridiés.

On peut préparer le site de trois façons différentes :

  • Défrichage du terrain sans incinération, élimination de tout le matériel ligneux, charruage puis plantation pendant 4 ans de plantes résistant aux pourridiés.
  • Ouverture après incinération suite à un annelage profond des arbres, plusieurs mois avant l’abattage.
  • Utilisation d’un terrain planté précédemment de plantes pérennes (palmiers, caféiers) durant une quinzaine d’années.
  • La plantation proprement dite (voir ci-dessous)

art24 4caoutchoucTrois grands modes de plantation ont été mis au point. Ils déterminent pendant toute la durée d’exploitation, des phytotechniques différentes.

Plantation au moyen d’Heveas greffés :

On sème les graines en germoir ombragé puis on repique les jeunes plants en sacs de polyéthylène de 50 cm de profondeur. Quand la plantule atteint un doigt d’épaisseur, on la greffe avec un écusson prélevé dans le parc à bois des clones d’élite. Germoir (2000-2200 graines), pépinières (1800 plantules), greffage (1300 plants), sélection pour planting 800 plants ( 600 à planter et remplacements).

Plantation au moyen de semenceaux (seedlings) :

Aux champs, on sème en ligne des graines sélectionnées à 20-25 cm d’intervalle. Les petits Heveas sont ensuite testés pour leur production (TESTATEX) et progressivement éliminés par sélection de façon à ne garder qu’un seul plant par 2-3 mètres pour arriver finalement à une plantation de 600 arbres par hectare de densité.

Plantation intermédiaire entre les deux précédentes :

On met en germoir 2200 graines. Les plantules résultantes sont mises directement aux champs à raison de 1800 par hectare (si on greffe en vert à 4 ou 6 mois) et à raison de 1200 par hectare (si on greffe sur bois aoûté à 12-18 mois). On pratique le greffage, puis le TESTATEX en gardant un arbre sur 3 dans le premier cas et un sur deux dans le second.

Les plantations réalisées au départ de semenceaux entrent en production plus rapidement que celles établies par greffes, mais il n’est pas rare de trouver les deux types de plantations sur un même site. Le TESTATEX permet de classer les jeunes arbres d’après un indice de productivité au moyen d’un couteau à 4 lames en V qu’on fait pénétrer dans l’écorce par une légère pression. La longueur de l’écoulement sur la tige détermine le classement des plants.

La Saignée et la Stimulation.

La saignée intervient lorsque les arbres sont exploitables, c’est-à-dire dès que leur circonférence atteint 45 cm à 1 mètre du sol pour le semenceaux et 50 cm pour les greffés pour autant que leur écorce soit suffisamment épaisse.

Dès ce moment on rappe l’écorce, on trace les panneaux de saignée au moyen d’un gabarit en choisissant un des systèmes de saignée (demi spirale, spirale, circonférence), on trace la rigole d’écoulement, on place la gouttière et le godet. Un saigneur expérimenté donne les premiers coups de gouge pour permettre à la première encoche d’atteindre la profondeur voulue pour ne pas blesser le cambium et pour rendre aisée la première saignée. Cette encoche est inclinée à 25° par rapport à l’horizontale pour les arbres provenant de semenceaux et à 30° pour les arbres greffés.

La saignée s’effectue très tôt le matin pour être terminée vers 8 heures. Le saigneur enlève d’abord le latex coagulé dans le godet, celui coagulé dans l’encoche ou hors de celle-ci sur l’écorce et même le caoutchouc ayant coulé éventuellement sur le sol, puis au moyen d’une gouge appropriée il ravive la plaie de l’encoche et guide le latex jusqu’à la gouttière avant de passer à l’arbre suivant. Quand la saignée est terminée, le saigneur procède au ramassage du latex dans l’ordre où la saignée s’est effectuée et transporte celui-ci au centre de ramassage (bien souvent une citerne tractable) où on l’empêche de coaguler avant son arrivée à l’usine.

Depuis quelque temps, on emploie des produits de synthèse ayant une action stimulante sur la productivité des Heveas. Ces produits à faible teneur en 2-4-5 T ou en 2-4 D sont généralement mélangés à de l’huile de palme et appliqués sur les panneaux à saigner, vierges ou de régénération, ou encore au-dessous de l’encoche de saignée.

[NDLR. : produits phyto à l’index actuellement].

Dans le cas de fortes saignées (200 %) la stimulation ne pourra être envisagée que durant les dernières années de la plantation.

Schéma 3 : préparation du site de plantation

art24 5schema

Les maladies de l’Hevea

Les champignons sont les principaux vecteurs de maladies, ils attaquent toutes les parties de la plante, notamment les feuilles, provoquant des macules brunes (Helminthosporium), des flétrissures marginales (Colletotrichum) ou parfois un léger duvet blanc (Oïdium). Ils nécrosent les tiges (Botrydiploidia) ou les couvrent d’un mycélium rose (Corticium) ; ils provoquent des chancres sur les panneaux, chancres à raies noires (Phytophtora) ou à taches (Pythium). Les champignons qui causent les plus grands dommages économiques sont ceux qui attaquent les racines (Armillaria, Fomes), car leur élimination est longue et coûteuse. Les racines traçantes doivent être dégagées et un traitement au sulfate de cuivre doit être appliqué. S’il faut se résoudre à amputer les parties malades, les plaies seront alors protégées par un goudron végétal.

Une autre maladie importante cause des dommages sur les panneaux en provoquant leur déformation. Le BBB (brunissement de l’écorce – Bruin binnen bast-Brown bark)) résulte de troubles physiologiques dus notamment aux saignées intensives et à la stimulation exagérée.

La bonne santé des Heveas est contrôlée par des analyses de feuilles et de latex, lesquels doivent présenter des relations assez stables entre leurs composants majeurs.

Composition idéale des feuilles et du latex

Rapports          valeurs normales         tendance au déséquilibre        déséquilibre marqué

K/P feuille       3,4 – 4,3                     2,9 à 3,3 et 4,4 à 4,8               < 2,9 et > 4,8

K/P latex         3,4 – 4,3                     2,9 à 3,3 et 4,4 à 4,8               < 2,9 et > 4,8

N/K feuille      3,4 – 4,3                     2,9 à 3,3 et 4,4 à 4,8               < 2,9 et > 4,8

N/K latex         1,0 – 2,1                     1,3 à 1,5 et 2,2 à 2,4               < 1,3 et > 2,4

N/P feuille       12,7 – 16,1                 10,8 à 12,6 et 16,2 à 18.0       <10,8 et > 18,0

N/P latex         6,2 – 8,0                     5,3 à 6,1 et 8,1 à 9,0               < 5,3 et > 9,0

S/P feuille        0,8 – 1,2                     0,5 à 0,7 et 1,3 à 1,5               < 0,5 et > 1,5

Mg/P latex       0,8 – 1,2                     0,5 à 0,7 et 1,3 à 1,5               < 0,5 et > 1,5

K/Cu latex       800 – 1200                 500 à 700 et 1300 à 1500       < 500 et > 1500

K% sérum       0,26 – 0,30                 0,24 à 0,25 et 0,31 à 0,32       < 0,24 et > 0,32

En cas de déséquilibre, l’assimilation minérale des éléments compensateurs apportés au sol est très rapide. Il faudra cependant tenir compte que les besoins en N,P,K sont plus élevés à l’époque de la refoliation.

Tableau de saignée et de stimulation de l'Hévea greffé

art24 6schema 

art24 7schema

 Usinage du latex.

art24 8usinagelatexL’usinage des lumps (coagulats spontanés –ce qu’on enlève des pots et de la rainure avant la saignée) et celui du latex sont des opérations tout à fait séparées.

Le latex est tamisé pour éliminer les impuretés, il est homogénéisé puis dilué pour atteindre un DRC (Dry Rubber Content –teneur en caoutchouc sec) de 18% avant de subir un second tamisage plus poussé. On le verse ensuite dans de grands bacs à cloisonnements verticaux amovibles, cloisonnements placés juste après le mélange du coagulant, de l’acide formique en solution de 5%, jusqu’à ce que le pH du mélange atteigne une valeur de 4,4 à 4,6. Après coagulation, les coagulats sont passés à la calandreuse, lavés puis fumés et séchés pendant 4 jours. Les sheets sont alors triés par catégorie puis mis en ballots standardisés, talqués et numérotés.

Les coagulats spontanés sont lavés dans des macérateurs et émincés, puis passés au granulateur, séchés et compactés.

Dans d’autres processus, les grands bacs ne sont pas cloisonnés et on obtient des blocs d’agglomérés de caoutchouc granulés qui sont sciés avant de passer à la calandreuse ; les sheets obtenus sont émiettés avant séchage en continu et celui-ci ne dure que 3 heures. Les granulats séchés sont alors pressés en balles de 33,3 Kg lesquelles sont entourées d’un film plastique.

Ci-dessus : chariot de sheets pour séchoir.

Les sous-produits de l’Hevea.

La production de graines de l’Hevea à l’hectare est de l’ordre d’une demi-tonne de laquelle on peut retirer 250 Kg d’une huile semi-siccative jaune clair ainsi qu’un tourteau alimentaire pour le bétail, correspondant à peu près au tourteau de lin pour la valeur nutritive. Les graines brutes peuvent être utilisées pour produire e la farine d’amandes d’Hevea après avoir été décortiquées et grillées à 350°C durant 15 minutes.

Au moment des replantings, la masse des troncs abattus représente une source de débouchés intéressants notamment pour la production de charbon de bois, de pâte à papier ou tout simplement de bois d’œuvre ou de panneaux lamellés.

La production de caoutchouc naturel dans le monde

Hevea en production de latex

On produit environ 10 millions de tonnes de caoutchouc naturel dans le monde, dont près de 90 % sont d’origine sud-est asiatique. La Thaïlande seule produit plus de 35 % de la production mondiale, l’Indonésie 23%, la Malaisie 15%, l’Inde, le Sri Lanka, la Chine et quelques autres pays se partageant le solde.

art24 9latexLa forte densité de plantation d’Heveas dans certains pays crée de sérieux problèmes d’environnement, notamment des problèmes d’eau et des problèmes relatifs aux effluents acides. Selon la technique d’usinage employée, il faut de 10 à 80 m³ d’eau par tonne de caoutchouc sec produite. Les problèmes d’énergie sont souvent résolus par l’abattage des vieux Heveas au cours des travaux d’extension (un hectare de vieux Heveas est nécessaire au séchage de 70 tonnes de caoutchouc).

Malgré la création des caoutchoucs de synthèse dont la production mondiale [et 60% du marché mondial ; NDLR] est sensiblement le double de celle des caoutchoucs naturels, ces derniers conservent un intérêt non négligeable grâce à de bonnes propriétés mécaniques, à une excellente résistance à la propagation d’entailles et grâce surtout à un faible échauffement interne lorsqu’il est soumis à des sollicitations de haute fréquence.

Les quelques revendeurs qui traitent la majeure partie du caoutchouc sur les marchés libres sont souvent des filiales de grandes sociétés. Les principales sociétés de négoce sur le marché de Londres sont Symington and Son. Ltd. (ainsi que Symington Italia Gomma Lattice de Rome, une des divisions du Groupe Guthrie qui contrôle de grandes exploitations en Malaisie : The Kumpulan Guthrie Gp) et Cargill plc (filiale du négociant en céréales qui possède des bureaux à Singapour et à Tokyo)’.

La CEE qui produit environ un quart des caoutchoucs de synthèse du monde achète également près du quart des caoutchoucs naturels. La production totale de l’Afrique, zone de production la plus proche de l’Europe, n’atteint pas le quart des achats de la CEE. Ces chiffres mettent en évidence une voie possible de développement du continent africain.  Data on file; 2012

Les plantes à caoutchouc récoltées en Afrique à la fin du 19e siècle et au début du 20e étaient essentiellement des plantes de la famille des Apocynacées. Elles pouvaient être subdivisées en 3 groupes : les herbes à caoutchouc dont on récoltait les tiges souterraines des plantes ; les lianes à caoutchouc et plus particulièrement les espèces Landolphia et Clitandra et les arbres à caoutchouc comme le Funtumia elastica dont on trouvait des peuplements en forêt. La technique de coagulation s’effectuait à l’époque au moyen d’une plante appelée Bossanga

Des importations de plantes à caoutchouc d’autres régions du monde ont également été effectuées à des fins d’établir des plantations, comme les Castilloa elastica et tuno, le Manihot glaziovii ainsi que le Ficus elastica. Des graines d’Hevea introduites durant cette période n’ont pas donné les résultats escomptés et il faudra attendre l’introduction d’Heveas de Malaisie et la technique du greffage pour que cette plante s’impose définitivement.

 EURING A-B ERGO; MSc.Ing.AIHy

 

 La commercialisation du caoutchouc naturel
AIHy ; source CNUCED ; 2012

‘La production du caoutchouc peut se faire à la fois par le biais des grands domaines ET, des petits producteurs’ (non-imbriqués particulièrement en Indonésie. Chaque filières se différencie aussi par ses structures organisationnelles et ses propres canaux de commercialisation. ‘Le réseau de commercialisation du caoutchouc naturel a, par conséquent, le rôle crucial de faire le lien entre la concentration régionale des producteurs d'une part et les consommateurs de l'autre. Il requiert une multitude de revendeurs, d'agents chargés de la vente et de l'achat, de négociants et d'exportateurs, qui exécutent des fonctions distinctes, mais liées les unes aux autres aux différentes étapes de la filière.’ Dans les grands domaines, production, transformation et même distribution vers les grossistes (internationaux), se font sur place.

Ci-dessous filière locale des ‘petits exploitants locaux’ selon le secrétariat du CNUCED et qui sont souvent fédérés publiquement par une « Federal Land Development Authority (FELDA) » ;
(extraits libres adaptés de l’ouvrage ducélèbre Rubber Research Institut of Malaysia : Rubber Owners’ Manual).

art24 10ROM

Pour information, ci-contre le cours du caoutchouc naturel de 20110 à 2012.

art24 11courscaoutchouccours (en baisse) du caoutchouc naturel.

Source : REUTERS, SNCP ; 2012.

 

 

 

 

 

 

 

 

La filière R&D fin 2012.

En Belgique :

  • Univ et He = ?
  • Le CRA de Gembloux ?
  • TOTAL à Feluy 
  • CABOT Plastics Belgium SA

(pas de diplômés du réseau AIHy connu de nous travaillant au CPBSA) RD à Pépinster.

En France :

LRCCP (< CETIM, Inst. Carnot)

Labo de Recherches et de Contrôle du Caoutchouc et des Plastiques à Vitry-sur-Seine (près de Nanterre) est l’interface de référence en recherche fondamentale et appliquée au service de la filière du caoutchouc.

NDLR.: vous pouvez copier librement tout ou partie de cet article mais en y mentionant l'auteur principal = A-B. ERGO; Ing.AIHy