Colle

Festhalle – Aarau – 1924

http://www.otto-hetzer.de/bauwerke.html

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https://fr.wikipedia.org/wiki/Bois_lamell%C3%A9-coll%C3%A9

L’idée d’assembler plusieurs morceaux de bois juxtaposés dans le sens du fil du bois revient à Philibert Delorme, architecte, qui en 1548 entreprit de concevoir des arcs en bois composés de plusieurs sections de bois solidarisées par un clavetage bois. Au XIX^e siècle, le colonel Emy compose un empilement de planches cintrées et serrées par des colliers de métal, ce qui permet d’améliorer la portée des arcs. L’idée est à nouveau améliorée en 1890 par Otto Hetzer, un charpentier allemand qui y introduit de la colle à la caséine pour aboutir à la charpente lamellé-collé. Le brevet de ce nouveau matériau est déposé en Allemagne, en France et en Suisse de 1906 à 1907. Les premiers tests de résistance furent quant à eux réalisés dès 1910.

http://culturesciences.chimie.ens.fr/le-collage-un-moyen-ancestral-moderne-et-durable-dassemblage-article

En 1897, l’allemand Spitteler entreprend l’extraction de la caséine qui est la substance protidique constituant la majeure partie des albumines du lait et qui coagule sous l’action des acides. La caséine est également obtenue par caillage du lait sous l’action de ferments, le plus connu étant le labferment, qui est l’élément actif de la présure, obtenu par macération et raclage de la caillette du jeune veau. La colle de caséine fut adoptée immédiatement par l’aéronautique naissante pour le collage du bois (figure 18) et elles furent exclusivement utilisées par les allemands durant la guerre 1914-1918, pour le collage de toutes les pièces en bois des aéroplanes et des dirigeables.

Figure 18. L’aéroplane « Moore Brabazon » construit en 1909

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Deux types de travaux sont proposés sur le thème classique de la colle à la caséine. 

  1. L’élaboration et la mise en œuvre d’un protocole de production de la colle.

Documents  [1-protocole.pdf] et [1-exemple.pdf]

Après une première étape individuelle d’élaboration, les propositions sont mises en commun en groupe puis discutées sous forme d’animation tableau.

Le document [1-exemple.pdf] donne quelques précisions de mise en œuvre.

2. Une exploitation de document pour interpréter (de façon très simplifiée évidemment) la précipitation des caséines par acidification du lait et inversement la réalisation de l’émulsion qui constitue la colle.

Document : [2-caseine.pdf]

Là aussi un travail d’abord individuel puis en groupe permettra la collecte et la discussion des propositions. En simplifié bien sûr, le caillage du lait et l’émulsion des caséines correspondent à deux processus inverses :

– destruction des micelles par acidification (protonation des charges négatives hydrophiles des caséines k) et précipitation du caillé ;

– reconstitution des micelles par action basique de l’hydroxyde de calcium (tamponnée par le carbonate) qui déprotone les caséines k.