Shellac

---

Contexte

Lac est le nom donné à la sécrétion résineuse du minuscule insecte lac (Laccifer lacca) qui est parasite de certains arbres en Asie, notamment en Inde et en Thaïlande. Cette sécrétion d'insecte est cultivée et raffinée en raison de la valeur commerciale du produit fini appelé gomme laque. Le terme gomme laque est dérivé de shell-lac (le mot désignant la laque raffinée sous forme de flocons), mais en est venu à désigner toute laque raffinée, qu'elle soit sèche ou en suspension dans un solvant à base d'alcool.

Aujourd'hui, la gomme laque est principalement utilisée comme scellant et finisseur pour le bois. Il a le grand avantage d'être soluble dans l'alcool éthylique ou dénaturé, un solvant respectueux de l'environnement. Les solvants à base d'alcool rendent également la gomme laque à séchage rapide - les revêtements de gomme laque sur le bois sèchent généralement en 45 minutes environ, contrairement aux finitions à l'huile qui prennent plusieurs heures à sécher. De plus, la gomme laque ne se décolore pas au soleil et ne s'oxyde pas avec le temps. Cependant, la gomme laque a une durée de conservation limitée et peut ne pas sécher correctement si elle a dépassé la durée de conservation recommandée par le fabricant. Cette durée de conservation peut être aussi courte que six mois ou aussi longue que trois ans selon les additifs du fabricant.

Les utilisations industrielles de la gomme laque comprennent les cirages, les encres, les meules, les isolants électriques et les pansements pour cuir. Ce scellant naturel et résineux est non toxique et est approuvé par la Federal Drug Administration (FDA) pour enrober les bonbons, les produits pharmaceutiques, les fruits et les meubles pour bébés et enfants.

La gomme laque est disponible dans la plupart des quincailleries ou des magasins de peinture en gomme laque transparente ou blanche ou en gomme laque orange, qui donne une teinte rouge orangé au bois naturel. D'autres teintes tirent leur couleur non pas des colorants ou des agents de blanchiment, mais à cause de l'arbre auquel la punaise lactique s'est attachée - la sève affecte la couleur des sécrétions de la punaise, modifiant ainsi la couleur de la gomme laque raffinée. La gomme laque peut être appliquée sur bois, sur vernis, peinture, verre, céramique, même plastique avec une adhérence remarquable, mais elle ne peut pas être utilisée sous des scellants synthétiques comme le polyuréthane.

Historique

Le lac est cultivé depuis trois siècles. Pendant la majeure partie de ce temps, les sécrétions de la punaise étaient évaluées pour le colorant rouge pourpre dérivé du trempage dans l'eau. Cette teinture était utilisée pour colorer la soie, le cuir et les cosmétiques et était principalement cultivée à cette fin jusque dans les années 1870. Puis l'aniline ou les colorants chimiques ont commencé à supplanter ceux-ci et d'autres colorants naturels.

Dès le XVIe siècle, des références ont été faites à l'utilité des sécrétions de la punaise comme laque décorative pour les meubles et les beaux instruments de musique. Les indigènes de l'Extrême-Orient avaient laborieusement cultivé et traité la gomme laque à la main, grattant les branches incrustées de sécrétions de lac bug, forçant les sécrétions dans de la mousseline et tenant de longs sacs de mousseline de sécrétions sur le feu pour la liquéfier et la purifier. Ils l'ont tiré à la main en d'énormes draps, puis ont cassé les draps en flocons pour les réhydrater plus tard.

Les procédés manuels ont été partiellement remplacés au milieu du XIXe siècle. Juste au moment où le colorant dérivé du lac était sur le point de perdre de sa popularité, les usines industrielles ont commencé à traiter les sécrétions de lac pour les utiliser comme scellant et finition du bois. En 1849, William Zinsser fonda Wm. Zinsser &Company à New York. Les gommes laques de Zinsser étaient solubles dans l'alcool éthylique et ont été les premières gommes laques à séchage rapide, résistantes et incolores finitions disponibles aux États-Unis. La gomme laque était particulièrement populaire à la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, lorsque les maisons étaient rapidement construites dans les premiers lotissements à une vitesse vertigineuse. un seul jour. Une gomme laque connue sous le nom de buttonlac, une gomme laque très foncée, donnait une couleur noyer très profonde à des boiseries bon marché que les gens trouvaient alors très désirables.

Matières premières

La gomme laque est généralement fabriquée à partir de deux ingrédients, la laque de graines brutes et l'alcool éthylique. En fait, la plupart des entreprises veulent purifier la gomme laque aussi complètement que possible - les impuretés de la punaise, du cocon, etc. sont éliminées, tout comme les cires naturelles. La gomme laque est généralement expédiée sous forme sèche ou en flocons et est réhydratée avec un solvant alcoolique, généralement de l'alcool dénaturé. Certaines entreprises ajoutent des ingrédients pour prolonger la durée de conservation de leur produit, mais ne révéleront pas ces additifs exclusifs. La gomme laque blanchie (ou transformée en gomme laque transparente) est dissoute dans du carbonate de sodium et centrifugée pour éliminer les insolubles, puis blanchie avec de l'hypochlorite de sodium.

Le processus de fabrication

Le rôle du bug lac

• 1 La gomme laque est produite par un petit insecte rouge. Des essaims d'insectes se nourrissent de certains arbres, principalement en Inde et en Thaïlande, connus de manière informelle sous le nom d'arbres lac. Le cycle de vie des punaises du lac n'est que de six mois, au cours desquels elles mangent, se propagent et sécrètent la résine qu'elles ont extraite de l'arbre pour produire de la gomme laque.

  À certaines saisons de l'année, ces insectes pullulent en grand nombre sur les arbres, s'installent sur les branches et projettent des protubérances dans l'arbre pour pénétrer l'écorce. Ils aspirent la sève et l'absorbent jusqu'à ce qu'ils se nourrissent jusqu'à la mort (appelée fête de la mort chez les peuples autochtones). En même temps, la propagation se poursuit, chaque punaise femelle pondant environ 1 000 œufs avant de mourir.

  La sève est chimiquement altérée dans le corps de la punaise lac et est ensuite exsudée sur la branche de l'arbre. Au contact de l'air, l'excrétion forme une enveloppe dure semblable à une coquille sur tout l'essaim. Ce revêtement forme une croûte sur le rameau et les insectes. Comme la punaise femelle exsude la sève ingérée, elle se prépare à mourir et fournit un fluide dans lequel ses œufs mûriront sous protection. Le rôle des mâles est de féconder la femelle, et c'est après la fécondation que la production de lac des femelles est considérablement augmentée. Les mâles et les femelles adultes deviennent inactifs et les jeunes commencent à percer la croûte et à essaimer.

Affinage de la résine croustillante

• 2 Les ouvriers ont coupé des millions de branches incrustées, appelées sticklac, pour les transporter vers des raffineries de quelque sorte (raffinées à la main ou mécaniquement). Certains travailleurs utilisent des maillets et brisent le revêtement croustillant tout comme la glace est brisée sur les branches en hiver (on l'appelle grainlac).
• 3 Dans les centres de raffinage, le sticklac est gratté pour éliminer les sécrétions des brindilles. Sticklac et grainlac sont broyés avec des meules rotatives. Le broyat résultant est assez impur, contenant de la résine, des restes d'insectes, des brindilles, des feuilles, etc. Le mélange est forcé à travers un tamis, éliminant les plus grosses impuretés.
• 4 Le mélange de résine tamisé est mis dans de grands pots et piétiné par un ouvrier pour écraser les granules et forcer le colorant rouge des graines de lac et les restes d'insectes seront libérés de la résine. L'eau de teinture, l'écume et les autres impuretés sont ensuite lavées en plusieurs rinçages. Le mélange est étalé sur un sol en béton pour sécher et appelé seedlac car il ressemble à une graine. Seedlac est la matière première à partir de laquelle la gomme laque orange et la gomme laque blanchie ou transparente sont produites.

  La gomme laque peut être fabriquée à la main ou par un équipement mécanique moderne à partir de seedlac. Presque toute la gomme laque utilisée aux États-Unis est raffinée à l'aide de machines, en utilisant un processus à base de chaleur ou de solvant.

Processus thermique

• 5 Seedlac est fondu sur des grilles chauffées à la vapeur. La laque fondue est forcée par pression hydraulique à travers un tamis ou un tamis, en tissu ou à mailles fines. La gomme laque filtrée est collectée et transférée dans une bouilloire chauffée à la vapeur, qui dépose ensuite le liquide fondu sur des rouleaux. Le liquide est pressé à travers les rouleaux et forcé dans de grandes et minces feuilles de gomme laque. Une fois sèche, cette feuille de gomme laque est brisée en flocons et transportée vers une autre zone dans laquelle les flocons sont combinés avec de l'alcool dénaturé pour produire la gomme laque du consommateur.

Procédé solvant

• 6 Dans ce processus, le seedlac et le solvant, généralement de l'alcool éthylique, sont mélangés dans un réservoir de dissolution, chauffés au reflux pendant environ une heure, puis filtrés pour éliminer les impuretés. La résine filtrée est envoyée à travers des évaporateurs qui éliminent le solvant alcoolique, ce qui en fait un liquide visqueux. Ce liquide est ensuite déposé sur des rouleaux, qui le forcent à former des feuilles. Les feuilles sont ensuite séchées et émiettées.

Gomme laque blanchie

Malgré l'élimination d'une grande partie du colorant rouge des graines de lac au cours du processus de raffinage, la gomme laque reste une solution orangée une fois le traitement terminé. Certains consommateurs préfèrent une finition gomme laque transparente, les fabricants ont donc développé un moyen de blanchir la couleur de la gomme laque.

• 7 Le blanchiment commence par la dissolution de seedlac, qui est soluble dans les alcalis, dans une solution aqueuse de carbonate de sodium. La solution est ensuite passée à travers un tamis fin pour éliminer la laque insoluble, la saleté, les brindilles, etc. La résine est ensuite blanchie avec une solution diluée d'hypochlorite de sodium jusqu'à la couleur désirée. La gomme laque est ensuite précipitée de la solution par addition d'acide sulfurique dilué, filtrée et lavée à l'eau. Il est séché dans des séchoirs sous vide et broyé en une poudre blanche prête à être expédiée à une usine qui ajoutera du liquide aux flocons.

Mélange de gomme laque pour le consommateur

• 8 grands fabricants de gomme laque sont expédiés les flocons de gomme laque secs. Ils réhydratent ensuite les flocons en ajoutant de l'alcool éthylique dénaturé. La gomme laque est proposée au consommateur sous forme de flocons ou en suspension dans de l'alcool dénaturé. C'est ce dernier qui est le plus apprécié par le consommateur. Les fabricants de gomme laque font référence à la concentration de flocons de gomme laque par rapport à l'alcool dénaturé en termes de livres de coupes - le nombre de livres de flocons de gomme laque dissous dans un seul gallon d'alcool dénaturé. Ainsi, une coupe d'une livre de gomme laque contient une livre de flocons de gomme laque dissous dans un gallon d'alcool, une gomme laque très diluée. La coupe standard des fabricants offerte au consommateur prémélangée est appelée coupe de trois livres. Certains consommateurs le diluent ensuite davantage avec de l'alcool dénaturé s'ils le souhaitent.

  La teinte la plus populaire de gomme laque vendue prémélangée est la gomme laque orange, bien que la gomme laque claire ou blanche soit également proposée prémélangée au consommateur. Les fabricants tamponnent toujours la date de mélange de la gomme laque dans la boîte. Chaque fabricant a une durée de conservation recommandée pour le produit et le consommateur doit tenir compte du fait que le produit n'est pas utilisé après la période suggérée par le fabricant. Si elle est utilisée après la période de temps recommandée, la gomme laque peut ne jamais sécher complètement.

  Pour les menuisiers qui préfèrent les couleurs riches et profondes de la gomme laque grenat ou de la laque boutonnée, les flocons séchés de ces gommes laques peuvent être achetés auprès du fabricant et mélangés à de l'alcool dénaturé par le consommateur.

Sous-produits/Déchets

L'alcool éthylique dénaturé utilisé dans le processus de fabrication de la gomme laque est un sous-produit strictement réglementé et est connu comme une substance organique volatile (COV). La partie la plus dangereuse ou dangereuse, peut-être la plus polluante, sont les insolubles qui sont raffinés à partir du sticklac et du grainlac tels que les brindilles, les cocons, les feuilles, les corps d'insectes, etc. saturés d'alcool. L'industrie de la gomme laque travaille à la construction d'énormes évaporateurs, qui aspireront tout l'alcool de ces insolubles afin que la volatilité ne soit pas un problème. Les flocons de gomme laque sont tous naturels et non toxiques. Ce sont les solvants alcooliques qui sont réglementés.

Contrôle qualité

L'analyse chimique n'aide pas à déterminer la qualité de la gomme laque. Plus importants sont les tests empiriques tels que le débit et la durée de conservation que la plupart des clients ont exprimés comme une grande préoccupation. De plus, il est de la plus haute importance d'examiner attentivement la pureté de la gomme laque en éliminant autant d'impuretés naturelles présentes dans le sticklac (les insolubles sont définis par la matière non dissoute restant lorsque le composé résineux est mélangé à de l'alcool chaud). Tous les processus de raffinage sont contrôlés pour leur efficacité à éliminer ces indésirables.