L’histoire du plastique en 15 dates clés

En 2021, la production mondiale de matières plastiques a encore augmenté pour atteindre plus de 460 millions de tonnes métriques*. Cette croissance impressionnante est due au fait que l’espèce humaine est en recherche constante de matériaux techniques, offrant des avantages parfois indisponibles dans les matériaux naturels. Alors si la consommation et la production de plastiques connaissent dernièrement une accélération sans précédent, depuis quand utilisons-nous les matières plastiques ? Voici 15 dates clés pour retracer l’histoire de ce matériau si pratique !

Le plastique, une « antiquité » !

Plusieurs siècles av. J.C, les Hommes utilisaient déjà les propriétés plastiques du caoutchouc, de l’ambre, de la corne ou encore des écailles de tortue. En les chauffant et les moulant, ils étaient capables de fabriquer une grande variété d’objets. Ces premiers plastiques étaient donc d’origine naturelle, dans le sens où ils provenaient de matières premières non fossiles (comme le pétrole) et subissaient peu de transformations. Le tout premier plastique manipulé par l’Homme serait le latex, utilisé pour la fabrication de balles et de figurines, 1 600 ans avant notre ère en Amérique du sud**.

XIXe siècle : les premiers plastiques artificiels

Si l’on peut faire remonter l’histoire des matières plastiques à l’Antiquité, c’est surtout à partir de la fin du XIX^e siècle que leur utilisation s’est considérablement développée avec la mise au point de plastiques artificiels. De nombreux chercheurs ont joué un rôle essentiel dans cette avancée, en voici quelques-uns :

1862 : la Parkésine, première forme de matière plastique artificielle

Lors de l’Exposition Internationale de Londres, sont présentés les tout premiers échantillons de Parkésine. Cette substance, fabriquée à partir de cellulose de végétaux, représentait la toute première forme de matière plastique artificielle. C’est Alexander Parkes qui en est à l’origine : alors qu’il s’intéressait à d’autres substances pouvant donner des résultats similaires au caoutchouc naturel, c’est en étudiant le nitrate de cellulose qu’il obtint un nouveau matériau se présentant tour à tour rigide, flexible, résistant à l’eau, opaque, pouvant être coloré et travaillé à l’outil comme les métaux, moulé par compression…

1870 : l’invention du Celluloïd et la première utilisation commerciale du plastique

Cette année-là, la société Phelan and Collander, spécialisée dans la production de boules de billard, lança un concours promettant une récompense de 10 000 dollars à celui qui trouverait un substitut à l’ivoire (qui était alors l’unique matière utilisée par l’entreprise). John Wesley Hyatt et son frère, imprimeurs de l’Etat de New York, eurent l’idée d’améliorer la Parkésine en y ajoutant du camphre. C’est ainsi que le Celluloïd vu le jour. Bien qu’il ait été longtemps utilisé pour la fabrication de balles de tennis de table et de pellicules cinématographiques, sa forte inflammabilité l’a cependant rendu obsolète.

XXe siècle : de nouvelles matières plastiques entièrement synthétiques

Le XXème siècle marque l’avènement du plastique dans l’industrie. Peu à peu, les nouvelles matières plastiques se multiplient. Leurs utilisations remplacent celles des matières naturelles devenues rares, chères ou impossibles à obtenir, notamment pendant les guerres mondiales.

1907 : naissance du plastique industriel avec la bakélite

Une percée décisive s’est produite lorsque le chimiste belgo-américain, Leo Baekeland, a créé la bakélite, première matière plastique industrielle basée sur un polymère synthétique. Grâce à ses propriétés d’isolant électrique et thermique ainsi que sa légèreté, et malgré ses couleurs opaques, ternes et brunâtres, la bakélite a largement été utilisée pour les boîtiers de téléphone, poignées de casserole, prises électriques, cendriers… Aujourd’hui, un certain nombre de ces objets sont considérés comme « rétro » mais reviennent peu à peu à la mode et habillent à nouveau les intérieurs de maison.

L’année suivante, en 1908, le chimiste suisse J. Branderberger fabriqua le premier matériau souple et parfaitement transparent : la cellophane.

1926 : l’invention du PVC

Cette date clé marque le début du succès commercial du PVC (polychlorure de vinyle). Bien qu’au début du siècle, les chimistes russes Ivan Ostromislensky et Fritz Klatte aient tous deux tenté d’utiliser le PVC dans des produits commerciaux, leurs efforts n’ont pas été couronnés de succès en raison des difficultés de transformation du polymère. Ce n’est qu’en 1926 que Waldo Semon, en collaboration avec la société B.F. Goodrich, a développé une méthode de plastification du PVC en le mélangeant avec des additifs. Ceci a permis de rendre le matériau plus flexible et plus facile à fabriquer. Quatre ans plus tard, ce sont les débuts de la fabrication industrielle du Polystyrène, commercialisé sous le nom de Styrofoam. Ce matériau rigide de faible densité a d’abord été utilisé comme isolant thermique pour le bâtiment.

1935 : le polyvalent polyamide

Quelques années plus tard, le polyamide fait son apparition. Cette fibre fut annoncée comme « aussi solide que l’acier, aussi fine que la toile d’araignée, et d’un magnifique éclat » par DuPont de Nemours, l’entreprise de chimie américaine qui est à l’origine de son invention. Ce plastique présente un coefficient de friction faible et fait ses preuves dans les parachutes des G.I. lors du débarquement de 1945. Il sera également utilisé dans la confection de bas.

1938 : le Téflon et ses multiples utilisations

Le polytétrafluoréthylène (Téflon), isolant doté d’une excellente résistance chimique et thermique (jusqu’à 250 °C, avec des pointes possibles à 300 °C), a été utilisé par l’industrie nucléaire militaire pendant la période de guerre. Par la suite, vers 1960, il a été appliqué pour recouvrir les poêles à frire en raison de ces propriétés antiadhésives, et est également présent dans des tissus techniques (comme le Gore-Tex).

1940 : le plastique au service des forces militaires

C’est la fabrication du silicone et du caoutchouc synthétique qui répondent finalement aux nécessités en matières premières des pays en guerre pendant la Seconde Guerre mondiale. En effet, ce sont les besoins militaires des Première et Seconde Guerres mondiales qui ont entraîné un développement industriel et technologique de cette chimie de synthèse. 

Seconde moitié du XIXe siècle : la démocratisation !

C’est après la Première Guerre mondiale que les plastiques ont fait leur entrée plus massive dans l’ère industrielle : polystyrène, polyamide, etc… sont devenus peu à peu omniprésents dans toutes les maisons, indépendamment de la condition sociale. A cette époque, les matières plastiques sont majoritairement fabriquées à partir du pétrole ou du gaz naturel, mais l’accessibilité de la pétrochimie les rend abordables. Seul véritable phénomène dans l’histoire de l’humanité à s’être produit dans des proportions si étendues et si rapides, les matières traditionnelles sont remplacées par des substances synthétiques. La consommation de masse et la diversification créent une explosion des demandes et confortent l’essor de cette industrie nouvelle. Les usages sont très variés et entrent « dans les petits objets de la vie de tous les jours ».

1947 : Naissance du premier bioplastique

Le Rilsan (ou Polyamide 11) fut le premier bioplastique technique introduit sur le marché. Le brevet a été déposé par une petite société française appelée Organico. Préparé à partir d’un dérivé de l’huile de ricin, cette société en a fait des fibres qui furent concurrentes des plastiques techniques utilisés alors pour des pièces mécaniques. Ce bioplastique alliait en effet, légèreté et résistance.

1949 : le plastique prend part au quotidien

Les plastiques « mélamine-formol, MF » (Formica), découverts en 1941, envahissent les cuisines et le mobilier.  Suivra le polyester, dont le plus connu est le polytéréphtalate d’éthylène (PET, PETE). Outre son utilisation très répandue dans l’habillement (souvent en mélange avec d’autres fibres, notamment le coton et la laine), ses applications se sont diversifiées dans l’industrie, notamment sous forme de films en agriculture et d’emballages alimentaires.

1953 : le plastique multisectoriel 

C’est l’apparition du polyéthylène haute densité (PEHD) qui étend la famille du PolyEthylene Basse Densité Radicalaire (PEBDR) découvert en 1939. Le PE haute densité est employé pour la fabrication de produits rigides : flacons (détergents, cosmétiques…), bouteilles, boîtes, jerricans, réservoirs de carburant pour automobiles, tuyaux…, alors que le PE basse densité est utilisé pour les produits souples : sacs, films, sachets, tubes souples…

En 1953 toujours, c’est l’apparition du polycarbonate (PC), plastique très transparent et extrêmement résistant aux chocs (a équipé le casque des astronautes pour la mission Apollo 11 en 1969 !). L’année suivante c’est également l’invention du polypropylène (PP), notamment utilisé dans le secteur automobile.

1973 : le plastique se fait sophistiqué

Le choc pétrolier marque un tournant dans l’histoire de la consommation en général et des plastiques en particulier. Ces derniers, considérés comme matières de substitution jetables et bas de gamme, deviennent souvent des matériaux sophistiqués et de haute technicité. Plus économiques, performants et malléables, ils laissent libre court à l’imagination des fabricants.

1990s : le développement des bioplastiques

C’est principalement au cours de ces années que se fait le développement des bioplastiques, avec l’apparition du PLA, des PHAs et des amidons plastifiés. Depuis lors, ces derniers ont pu bénéficier des avancées rapides du secteur de la chimie verte, en relation avec une prise de conscience écologique.

De nos jours : taux record de production d’un plastique, pourtant décrié

460 millions de tonnes métriques
C’est la quantité de plastique produite par an dans le monde (source : OCDE 2022).

Parce qu’ils offrent encore aujourd’hui de nombreux avantages, la production mondiale de plastique continue d’augmenter de manière significative, chaque année. Grâce à ce matériau, nous pouvons facilement transporter des objets lourds ou encombrants tout en respectant des critères d’hygiène.

Cependant, ses effets polluants sont de plus en plus remis en cause et deviennent un enjeu sociétal majeur. Repenser le cycle de vie de ce matériau, pourtant si pratique, devient donc essentiel.

Pour en savoir plus : le plastique dans notre société

Heureusement, la prise de conscience autour des enjeux environnementaux se développe et incite à de nouveaux progrès : amélioration du recyclage, utilisation de matières premières renouvelables, utilisation raisonnée des matériaux, développement de la biodégradabilité… Ainsi, l’écoconception et l’économie circulaire sont au cœur des préoccupations des chercheurs en plasturgie.

DEFINITIONS :

• • La matière plastique est un mélange contenant une matière de base (un polymère) qui est susceptible d’être moulé, façonné, en général à chaud et sous pression, afin de conduire à un semi-produit ou à un objet.
  • Le terme bioplastique désigne des matériaux de deux types. Il s’agit, d’une part, de matières plastiques biosourcées (issues de la biomasse) et d’autre part, de matières plastiques biodégradables (dont compostables), y compris issues de ressources fossiles (réactions pétrochimiques). Certains bioplastiques présentent les deux caractéristiques, biosourcés et biodégradables.

SOURCES :

* Source : OCDE 2022
** Hosler, D., Burkett, S. L. & Tarkanian, M. J. Prehistoric polymers: rubber processing in ancient Mesoamerica. Science 284, 1988-1991 (1999).