La cire

Les cires sont une classe diversifiée de composés organiques qui sont des solides lipophiles et malléables près des températures ambiantes. Ils comprennent des alcanes supérieurs et des lipides , généralement avec des points de fusion supérieurs à environ 40 ° C (104 ° F), fondant pour donner des liquides à faible viscosité . Les cires sont insolubles dans l'eau mais solubles dans les solvants organiques non polaires. Les cires naturelles de différents types sont produites par les plantes et les animaux et se trouvent dans le pétrole .

Chimie

Les cires sont des composés organiques constitués de manière caractéristique de longues chaînes alkyle aliphatiques , bien que des composés aromatiques puissent également être présents. Les cires naturelles peuvent contenir des liaisons insaturées et inclure divers groupes fonctionnels tels que des acides gras , des alcools primaires et secondaires , des cétones , des aldéhydes et des esters d'acides gras . Les cires synthétiques sont souvent constituées de séries homologues d'hydrocarbures aliphatiques à longue chaîne ( alcanes ou paraffines ) dépourvus de groupes fonctionnels . ^[1]

végétales

Les cires sont synthétisées par de nombreuses plantes et animaux. Ceux d'origine animale sont généralement constitués d' esters de cire dérivés d'une variété d'acides gras et d'alcools carboxyliques. Dans les cires d'origine végétale, les mélanges caractéristiques d'hydrocarbures non estérifiés peuvent prédominer sur les esters. ^[2] La composition dépend non seulement des espèces, mais aussi de l'emplacement géographique de l'organisme.

Cires animales

La cire animale la plus connue est la cire d' abeille utilisée dans la construction des nids d' abeilles des ruches, mais d'autres insectes sécrètent également des cires. Un composant majeur de la cire d'abeille est le palmitate de myricyle qui est un ester de triacontanol et d'acide palmitique . Son point de fusion est de 62-65 °C. Le spermaceti est présent en grande quantité dans l'huile de tête du cachalot . L'un de ses principaux constituants est le palmitate de cétyle , un autre ester d' acide gras et d' alcool gras . La lanoline est une cire obtenue à partir de laine, constituée d'esters de stérols . ^[1]

Cires végétales

Les plantes sécrètent des cires dans et sur la surface de leurs cuticules afin de contrôler l'évaporation, la mouillabilité et l'hydratation. ^[3] Les cires épicuticulaires de plantes sont des mélanges d'hydrocarbures aliphatiques substitués à longue chaîne, contenant des alcanes, des esters alkyliques, des acides gras, des alcools primaires et secondaires, des diols , des cétones et des aldéhydes. ^[2] Du point de vue commercial, la cire végétale la plus importante est la cire de carnauba , une cire dure obtenue à partir du palmier brésilien Copernicia prunifera . Contenant l'ester de cérotate de myricyle, il a de nombreuses applications, telles que la confiserie et d'autres revêtements alimentaires, le polissage de voitures et de meubles, le revêtement de fil dentaire et la cire de planche de surf.. D'autres cires végétales plus spécialisées incluent l'huile de jojoba , la cire de candelilla et la cire d'ouricury .

et animales

Les cires ou huiles à base de plantes et d'animaux peuvent subir des modifications chimiques sélectives pour produire des cires avec des propriétés plus souhaitables que celles disponibles dans le matériau de départ non modifié. ^[4] Cette approche s'est appuyée sur des approches de chimie verte, y compris la métathèse des oléfines et les réactions enzymatiques, et peut être utilisée pour produire des cires à partir de matières premières peu coûteuses comme les huiles végétales. ^{[5] [6]}

Cires dérivées du pétrole

Bien que de nombreuses cires naturelles contiennent des esters, les cires de paraffine sont des hydrocarbures, des mélanges d'alcanes généralement dans une série homologue de longueurs de chaîne. Ces matériaux représentent une fraction importante du pétrole. Ils sont raffinés par distillation sous vide . Les cires de paraffine sont des mélanges de n- et iso-alcanes saturés, de naphtènes et de composés aromatiques alkyl- et naphtène-substitués. Une composition chimique typique de cire de paraffine alcane comprend des hydrocarbures de formule générale _{CnH2n + 2 ,} tels que l' _{hentriacontane} , C31H64 _. Le degré de ramification a une influence importante sur les propriétés. Cire microcristallineest une cire à base de pétrole moins produite qui contient un pourcentage plus élevé d'hydrocarbures isoparaffiniques (ramifiés) et d'hydrocarbures naphténiques.

Des millions de tonnes de cires de paraffine sont produites chaque année. Ils sont utilisés dans les aliments (tels que les chewing-gums et les emballages de fromage), dans les bougies et les cosmétiques, comme revêtements antiadhésifs et imperméabilisants et dans les vernis.

Cire

La cire de Montan est une cire fossilisée extraite du charbon et du lignite . ^[7] Il est très dur, reflétant la forte concentration d'acides gras saturés et d'alcools. Bien que brun foncé et odorants, ils peuvent être purifiés et blanchis pour donner des produits commercialement utiles.

Polyéthylène et dérivés apparentés

En 1995 ^{[mettre à jour]}, environ 200 millions de kilogrammes de cires de polyéthylène étaient consommées chaque année. ^[3]

Les cires de polyéthylène sont fabriquées selon l'une des trois méthodes suivantes :

1. La polymérisation directe de l'éthylène, y compris potentiellement des comonomères également ;
2. La dégradation thermique de la résine de polyéthylène de poids moléculaire élevé ;
3. La récupération de fractions de faible masse moléculaire à partir de la production de résine de masse moléculaire élevée.

Chaque technique de production génère des produits aux propriétés légèrement différentes. Les principales propriétés des cires de polyéthylène à faible poids moléculaire sont la viscosité, la densité et le point de fusion.

Les cires de polyéthylène produites par dégradation ou récupération à partir de courants de résine de polyéthylène contiennent des matériaux de très faible poids moléculaire qui doivent être éliminés pour éviter la volatilisation et les risques d'incendie potentiels pendant l'utilisation. Les cires de polyéthylène fabriquées par cette méthode sont généralement débarrassées des fractions de faible poids moléculaire pour donner un point d'éclair > 500 °F (> 260 °C). De nombreuses usines de résine de polyéthylène produisent un flux de faible poids moléculaire souvent appelé cire à faible polymère (LPW). Le LPW n'est pas raffiné et contient des oligomères volatils, un catalyseur corrosif et peut contenir d'autres matières étrangères et de l'eau. Le raffinage du LPW pour produire une cire de polyéthylène implique l'élimination des oligomères et du catalyseur dangereux.^{[ citation nécessaire ]}

Utilise

Les cires sont principalement consommées industriellement en tant que composants de formulations complexes, souvent pour des revêtements. ^[3] Les cires de polyéthylène et de polypropylène sont principalement utilisées dans la formulation de colorants pour matières plastiques. Les cires confèrent aux peintures des effets matifiants ^{[ précision nécessaire ]} et une résistance à l'usure. Les cires de polyéthylène sont incorporées dans les encres sous forme de dispersions pour diminuer la friction. Ils sont employés comme agents de démoulage , trouvent une utilisation comme agents de glissement dans les meubles et confèrent une résistance à la corrosion. ^{[ citation nécessaire ]}

Bougies

Des cires telles que la cire de paraffine ou la cire d' abeille , et des graisses dures telles que le suif sont utilisées pour fabriquer des bougies , utilisées pour l'éclairage et la décoration. Un autre type de carburant utilisé dans la fabrication de bougies comprend le soja . La cire de soja est fabriquée par le procédé d'hydrogénation à l'aide d'huile de soja.

Produits de cire

Les cires sont utilisées comme finitions et revêtements pour les produits du bois. ^[8] La cire d'abeille est fréquemment utilisée comme lubrifiant sur les coulisses des tiroirs où le contact bois-bois se produit.

Autres utilisations

La cire à cacheter était utilisée pour fermer des documents importants au Moyen Âge . Des tablettes de cire servaient de surfaces d'écriture. Il existait différents types de cires au Moyen Âge, à savoir quatre sortes de cires ( ragusaine , monténégrine , byzantine et bulgare ), des cires "ordinaires" d' Espagne , de Pologne et de Riga , des cires brutes et des cires colorées (rouge, blanche et vert). ^{[9] [10]} Les cires sont utilisées pour fabriquer du papier ciré , imprégner et enduire le papieret carton pour l'imperméabiliser ou le rendre résistant aux taches, ou pour modifier ses propriétés de surface. Les cires sont également utilisées dans les cirages à chaussures , les cirages pour bois et les cirages automobiles, comme agents de démoulage dans la fabrication de moules , comme revêtement pour de nombreux fromages et pour imperméabiliser le cuir et le tissu. La cire est utilisée depuis l'Antiquité comme modèle temporaire et amovible dans la fonte à la cire perdue de l'or , de l' argent et d'autres matériaux.

La cire additionnée de pigments colorés a été utilisée comme médium dans la peinture à l'encaustique et est aujourd'hui utilisée dans la fabrication de crayons , de marqueurs de porcelaine et de crayons de couleur . Le papier carbone , utilisé pour la fabrication de documents dactylographiés en double , était recouvert de noir de carbone en suspension dans de la cire, généralement de la cire de montan , mais a été largement remplacé par les photocopieurs et les imprimantes d'ordinateur . Dans un autre contexte, le rouge à lèvres et le mascara sont des mélanges de diverses graisses et cires colorées avec des pigments, et à la fois de la cire d' abeille etlanoline sont utilisées dans d'autres cosmétiques . La cire de ski est utilisée dans le ski et le snowboard . De plus, les sports de surf et de planche à roulettes ^[11] utilisent souvent de la cire pour améliorer les performances.

Certaines cires sont considérées comme sans danger pour les aliments et sont utilisées pour recouvrir les planches à découper en bois et d'autres articles qui entrent en contact avec les aliments. La cire d'abeille ou cire synthétique colorée est utilisée pour décorer les œufs de Pâques en Roumanie , en Ukraine , en Pologne , en Lituanie et en République tchèque . La cire de paraffine est utilisée dans la fabrication de bonbons enrobés de chocolat.

La cire est également utilisée dans les balles de cire , qui sont utilisées comme aides à la simulation.

Exemples spécifiques

Cires animales

• Cire d' abeille - produite par les abeilles
• Cire chinoise - produite par la cochenille Ceroplastes ceriferus
• Lanoline (cire de laine) - des glandes sébacées du mouton
• Cire de gomme laque - de l' insecte du lac Kerria lacca
• Spermaceti - des cavités céphaliques et de la graisse du cachalot

Cires végétales

• Cire de baie - de la cire de surface des fruits de l'arbuste de baie, Myrica faya
• Cire de candelilla - des arbustes mexicains Euphorbia cerifera et Euphorbia antisyphilitica
• Cire de Carnauba - extraite des feuilles du palmier Carnauba, Copernicia cerifera
• Cire de ricin - huile de ricin hydrogénée catalytiquement
• Cire d'alfa - un sous-produit de la fabrication de papier à partir d' herbe d'alfa , ( Macrochloa tenacissima )
• Cire du Japon - un triglycéride végétal (pas une vraie cire), issu des baies des espèces Rhus et Toxicodendron
• Huile de jojoba - un ester de cire liquide , à partir de la graine de Simmondsia chinensis .
• Cire d'Ouricury - du palmier à plumes brésilien, Syagrus coronata .
• Cire de son de riz - obtenue à partir de son de riz ( Oryza sativa )
• Cire de soja - à partir d'huile de soja
• Cire d' arbre à suif - à partir des graines de l'arbre à suif Triadica sebifera .

Cires minérales

• Cires de cérésine
• Cire de Montan - extraite de lignite et de lignite
• Ozocérite - trouvé dans les lits de lignite
• Cires de tourbe

Cires de pétrole

• Cire de paraffine - à base d' hydrocarbures alcanes à longue chaîne
• Cire microcristalline - à structure cristalline très fine

Voir aussi

• Point de fusion glissant
• L' argument de la cire ou «l'exemple de la boule de cire» est une expérience de pensée articulée à l'origine par Renė Descartes.

Références

Liens externes

• Cires archivées le 02/12/2016 sur la Wayback Machine