Potentialités des borates de protéines en tant que produits de préservation du bois à faible impact environnemental

Face à une pression environnementale de plus en plus importante et à la directive biocide devant s'appliquer d'ici une dizaine d'années, le secteur de la préservation du bois est fortement demandeur de produits alternatifs de protection du bois. Les borates, déjà largement utilisés pour la préservation du bois, sont des matières actives efficaces à la fois contre les champignons et les insectes, mais aussi reconnues pour leur très faible impact environnemental. Leur solubilité dans l'eau les rend d'utilisation simple et leur permet de diffuser aisément dans le bois, y compris pour les essences dites réfractaires à l'imprégnation. A l'inverse, cette solubilité naturelle les rend lessivable et ne procure au bois qu'une protection de très courte durée lorsqu'il est employé en extérieur. Un des enjeux est alors de fixer le bore au sein du bois, à l'aide de substances, elles aussi, à faible impact environnemental, afin d'assurer à long terme une protection du matériau ligneux. Le but de ce projet a été d'utiliser des protéines afin de fixer le bore, utilisé sous forme d'acide borique. Il a, en effet, été montré que certaines protéines (ovalbumine, farines de soja, caséines), solubles dans l'eau et mélangées à une solution d'acide borique pouvaient être très facilement utilisées pour imprégner du bois. Sous l'effet de la chaleur lors du séchage du bois ainsi traité, ces protéines sont thermo-dénaturées et coagulent de manière irréversible. Une étude chimique approfondie a permis de révéler que ces protéines créent un véritable réseau polymère protéique capable de fixer le bore et de décrire le type de liaisons entre bore et protéine. Des essais rapides de laboratoire ont été réalisés à l'aide de petites éprouvettes d'aubier de pin sylvestre (Pinus sylvestris) et de hêtre (Fagus sylvatica) traitées par des borates de protéine (acide borique 5%-protéine 1% m/m) et ont pu mettre en évidence une bonne résistance biologique du bois traité face à des champignons Basidiomycètes (Coniophora puteana, Gloeophyllum trabeum, Poria placenta, Coriolus versicolor). Cette résistance est aussi maintenue lorsque le bois est préalablement délavé par simple trempage, le dosage des eaux de lessivage pour la teneur en bore attestant de la bonne rétention des matières actives dans le bois. Des éprouvettes de pin et de hêtre traitées de la même manière, utilisées pour des essais de champ en contact avec le sol en conditions tropicales (Afrique du Sud), ont résisté à l'attaque de termites alors que les témoins étaient totalement détruits. Ces essais ont permis d'envisager l'utilisation de tels mélanges pour une classe d'emploi 3 (bois non abrité, placé au dessus du sol) ou même 4 (bois en contact permanent avec le sol). Les résultats les plus intéressants ayant été obtenus avec l'ovalbumine, le mélange «borate d'ovalbumine» a été choisi pour passer à l'échelle pilote et pour réaliser des essais normalisés de laboratoire en vue d'une certification pour une classe d'emploi 3 ou 4. Les essais normalisés de laboratoire ont été réalisés sur des éprouvettes traitées par des solutions de borates d'ovalbumine de concentrations (acide borique-albumine) 5%-1%, 7.5%-1.5%, 10%-2%, 12.5%-2.5% (% m/m). Les essais biologiques ont été effectués après une épreuve de vieillissement, soit un délavage (EN84), soit une évaporation (EN73). Pour les essais de résistance face aux Basidiomycètes (EN113), aux termites (EN117) ou aux capricornes (EN47), le borate d'ovalbumine s'avère efficace dès la plus faible concentration lorsque les éprouvettes sont soumises à l'évaporation. Dans le cas du lessivage, le produit continue à protéger le bois des larves de capricorne (à 7.5% d'acide borique), mais n'est plus efficace vis à vis des termites. A la concentration la plus importante, une protection est assurée contre tous les Basidiomycètes, Gloeophyllum trabeum mis à part. Enfin, même si un effet concentration a pu être noté, aucun seuil d'efficacité n'a pu être mis en évidence lors de