Colles et assemblage adhésif

Les colles unissent des surfaces par adhérence. Résines végétales et colles animales offrent des solutions distinctes pour assembler les objets.

Ce que c’est

Un adhésif est une substance qui maintient des matériaux ensemble en s’attachant à leur surface et en résistant à leur séparation. Le collage forme un système : le support, la matière adhésive et la zone où ils se rencontrent contribuent à la tenue de l’ensemble. On peut ainsi fixer une matière sur une autre sans traverser les pièces avec une attache.

Les colles animales à base de collagène et les adhésifs végétaux appartiennent à des familles différentes. Les premières proviennent notamment des peaux et des os ; les seconds comprennent des résines de conifères et des goudrons obtenus à partir d’écorce de bouleau. Une résine exsudée et un goudron d’écorce transformée ont donc des origines matérielles différentes. Le mot « colle » rassemble ces solutions selon leur usage, sans leur attribuer une composition unique.

Un petit outil en silex découvert au Zandmotor, aux Pays-Bas, conserve une masse de goudron de bouleau vieille d’environ 50 000 ans. Les chercheurs interprètent cette matière comme une aide à la préhension du silex, mais l’érosion empêche de déterminer l’usage précis de l’outil.

Comment ça marche

Une fine couche de colle lie les surfaces des deux pièces.

Pour former une liaison, l’adhésif doit pouvoir mouiller les surfaces, c’est-à-dire s’y étaler et entrer en contact intime avec elles. Des interactions entre les molécules de la colle et celles du support participent ensuite à l’adhérence. Selon les matériaux, la pénétration dans les pores ou autour des reliefs peut également contribuer à l’accrochage. Aucun de ces mécanismes ne suffit à expliquer à lui seul tous les collages.

La géométrie du joint compte aussi : les efforts doivent passer d’une pièce à l’autre par la zone collée. La tenue dépend de l’adhésif, du matériau assemblé et de l’état de sa surface. La résistance du collage se mesure par des essais adaptés, notamment de traction, de cisaillement ou de pelage. Une colle conçue pour un usage ne possède donc pas automatiquement les propriétés nécessaires à un autre.

Dans les colles animales, les propriétés du collagène transformé contribuent à l’adhérence ; les procédés de préparation font varier la composition et les propriétés du produit obtenu. Dans les résidus préhistoriques italiens étudiés à Fossellone et Sant’Agostino, les analyses identifient une résine de la famille des Pinacées. Cette identification reste au niveau d’une famille botanique et ne désigne pas une espèce précise de pin. Un échantillon de Fossellone associe résine et cire d’abeille ; cette association ne doit pas être étendue à tous les objets des deux sites.

Comment faire

La préparation traditionnelle des colles animales transforme des matières riches en collagène, notamment les peaux et les os. La production d’adhésifs de résine et celle de goudron de bouleau suivent d’autres voies, avec des matières végétales distinctes. Ces pratiques demandent une maîtrise professionnelle des produits et des conditions de travail ; la démonstration proposée utilise uniquement une colle du commerce, sans préparation de matière animale ni transformation thermique d’écorce.

Une pression suffisante pour garder les faces encollées en contact, sans écraser le bois.

Pour une maquette sans charge, prendre deux petites chutes de bois déjà découpées et une colle animale liquide prête à l’emploi, explicitement destinée au bois et utilisable sans chauffage. Un tel produit existe sous le nom Titebond Genuine Hide Glue ; sa fiche précise qu’il ne demande ni mélange ni chauffage. Lire l’étiquette et la fiche de sécurité du produit réellement acheté avant de commencer. Mettre les surfaces en contact après encollage et les maintenir selon les consignes du fabricant, puis respecter son séchage avant toute manipulation. Le fabricant prescrit une pression suffisante pour rapprocher les surfaces du joint ; il ne s’agit pas d’écraser les pièces.

Sécurité : cette colle est irritante pour les yeux et le fabricant ne la destine pas aux enfants. La manipulation revient à un adulte, qui évite tout contact avec les yeux et respecte les protections indiquées sur l’étiquette. Ne pas employer cet assemblage pour porter une charge, réparer un objet de sécurité ou rester dehors : ce produit exclut les usages structurels et les situations humides. Ne pas extraire de tissus animaux, chauffer de colle, distiller d’écorce ni employer de solvants pour cette activité.

Histoire et évolution

Le goudron de bouleau appartient aux anciens adhésifs végétaux.

À Campitello, en Italie, deux éclats portent une matière adhésive issue de l’écorce de bouleau. L’université de Leyde situe ces vestiges vers 200 000 ans ; Degano et ses collègues proposent, d’après le contexte faunique, une attribution probable à une phase comprise entre 206 000 et 201 000 ans. Ces témoins précèdent de beaucoup le petit silex du Zandmotor, daté d’environ 50 000 ans.

Les résines de conifères constituent une autre voie : les outils du Paléolithique moyen de Fossellone et Sant’Agostino conservent des résidus identifiés par analyse chimique. L’étude distingue ces matières du goudron de bouleau et met en évidence de la cire d’abeille dans un cas. Elle rapporte aussi l’emploi de bitume pour l’emmanchement à Umm el Tlel, en Syrie, dans des niveaux datés de 42 000 et de 70 000 ans. Ces résultats documentent plusieurs matières et plusieurs contextes d’emploi, plutôt qu’une recette préhistorique uniforme.

À Nahal Hemar, en Israël, un ensemble néolithique situé vers 8200 à 7300 avant notre ère conserve des revêtements organiques sur divers objets. Des échantillons de paniers contiennent du collagène et des protéines sanguines d’origine bovine ; les revêtements de crânes étudiés présentent notamment une résine de type styrax.

Les usages se diversifient encore dans l’Antiquité et au Moyen Âge : les sources réunies par Britannica mentionnent des colles de poisson pour les objets en bois, ainsi que des liants pour les manuscrits. La technologie des colles animales et de poisson progresse au XVIIIe siècle. Les ciments à base de caoutchouc et de nitrocellulose se développent au XIXe siècle, puis les adhésifs synthétiques prennent une place croissante au XXe siècle. Les formulations contemporaines répondent à des besoins différents de résistance et d’environnement ; les colles animales restent notamment employées dans le travail du bois et la restauration.