Cire

Dernière mise à jour en février 2015

Introduction

Les ouvrières possèdent huit glandes cirières situées sur la partie interne des sternites des 4e, 5e, 6e et 7e segments de l'abdomen. L'importance des glandes cirières varie suivant l'âge de l'ouvrière.

Elles atteignent leur maximum de développement vers le 12e jour après la naissance et commencent à décroître à partir du 18 ou 19e jour jusqu'à la mort de l'abeille.

Pendant cette période, les écailles de cire produites par ces glandes sont malaxées par les mandibules. L'abeille y incorpore, à ce moment, un solvant d'origine salivaire qui rend son malaxage plus aisé. Ainsi trituré, l'écaille de cire entre dans la construction du rayon ou bien sert à l'operculation des alvéoles remplies de miel. La cire est un corps chimiquement très stable et ses propriétés ne varient guère dans le temps. Elle résiste parfaitement à l'hydrolyse et à l'oxydation naturelle et est totalement insoluble dans l'eau. Les acides et les sucs digestifs des animaux ne peuvent la détruire, à l'exception de ceux des larves de fausse-teigne.

Composition, propriétés

La cire d'abeille est de nature lipidique. Elle renferme des hydrocarbures saturés, des acides ou hydroxy-acides, des alcools, des pigments provenant surtout du pollen et de la propolis, ainsi que des substances provenant du couvain, etc...

La cire se présente comme un corps solide à la température ordinaire, cassante à basse température < 18° C mais devenant rapidement plastique aux environs de 35 à 40°C. Son point de fusion se situe aux environs de 65°C . Sa densité est d'environ 0,95.

La coloration de la cire peut se modifier en vieillissant ; c'est ainsi que la cire " vierge" est blanche. Elle brunit rapidement en vieillissant au point de devenir presque noire. Cette coloration est provoquée par diverses substances qui se déposent sur les rayons.

Des pigments donnent habituellement à la cire des teintes allant du jaune paille au marron en passant par l'orange et le rouge. Cette coloration n'altère en rien la qualité de la cire et toute opération de blanchiment (à l'ozone, à l'acide sulfurique, à l'eau oxygénée, etc...), si souvent préconisée autrefois, est parfaitement inutile et est même dangereuse et à déconseiller.

Taille des cellules

Dans les constructions naturelles, la dimension des cellules, et donc leur nombre au dm² varie beaucoup d'une race à l'autre. La dimension moyenne des cellules chez les races européennes est comprise entre 5,13 mm (Apis mellifica ligustica) et 5,5 mm (Apis mellifica carnica).

Apis mellifica se situe à peu près au milieu avec une dimension moyenne de cellule de 5,37 mm, ce qui donne 800 cellules/dm² (875 pour ligustica et 760 pour carnica).

Toutes les races européennes acceptent parfaitement la cire gaufrée à 800 cellules/dm² qui correspond, comme nous l'avons vu, à des cellules de 5,37 mm.

Le nombre de cellules au dm² est variable suivant les gaufreuses. L'abeille accepte indifféremment les cellules petites ou grandes mais dans une certaine limite ; si les cellules sont trop petites, elles ne sont pas acceptées par les abeilles ; si elles sont trop grandes, il risque de n'y avoir dans la ruche que du couvain de mâle.

Production de la cire

Les principaux facteurs qui entrent en ligne de compte dans la sécrétion de la cire sont :

  1. la présence d'abeilles âgées, selon ROESCH, de 12 à 18 jours, plus jeune d'après LINDAUER
  2. une température de 33 à 36°C dans le groupe des cirières
  3. une alimentation copieuse : une forte miellée facilite la construction

En période d'abondance, la sécrétion est active ; par temps de disette, elle est nulle. Cependant, les abeilles peuvent construire des alvéoles et operculer leurs larves en absence de miellée en réemployant des matériaux prélevés aux rayons déjà édifiés.

Deux raisons importantes montrent le renouvellement des cires

a. Pour des raisons d'hygiène, le renouvellement annuel d'une partie des cadres est nécessaire. Les agents pathogènes, les spores et les champignons trouvent dans les vieux cadres un terrain idéal de multiplication.

b. Le renouvellement des cires permet également de lutter contre l'essaimage. À un certain moment, les nourrices manquent de jeunes larves à élever, accumulent de la graisse et si elles n'ont plus de cadres à bâtir, elles favorisent la fièvre d'essaimage.

Pratiquement, on conseille de donner 3 cadres de corps à faire bâtir plus l'équivalent des cadres d'une hausse.

Extraction et purification de la cire

Chaque année on doit éliminer une certaine quantité de cadres de la ruche. Ces rayons sont fondus pour en extraire la cire qu'ils contiennent. Il existe différentes méthodes qui donnent des résultats et des rendement différents.

Indépendamment de cela, les rayons foncés ont un rendement de loin inférieur aux clairs qui ont contenu peu de couvain. La raison en est que les anciens rayons contiennent beaucoup plus de cocons et de détritus qui absorbent de la cire. Lors de l'extraction, on ne parvient jamais à l'éliminer totalement.

Extraction à la chaleur solaire

Il suffit que la température s'élève au-dessus de 68 à 70°C pour permettre une fluidité suffisante de la cire et son écoulement dans de bonnes conditions.

Un cérificateur solaire permet d'obtenir de la cire de belle qualité.

Toutefois, son rendement est faible et n'atteint que 75 % dans le cas du traitement des brèches.

Lors de la fonte des vieux rayons, les cocons provenant des élevages successifs forment " éponge" et de ce fait, empêchent la cire de s'écouler facilement. De plus, le châssis doit être régulièrement tourné vers le soleil.

Quand le temps est couvert ou le rayonnement solaire trop faible, le rendement est nul.

Cette technique est utilisable principalement pour de nouveaux rayons ou pour des opercules.

Extraction à l'eau bouillante ou à la vapeur

C'est le procédé le plus employé de nos jours. Ces appareils doivent être réalisés en aluminium, cuivre, ou en acier inoxydable. Le zinc, l'étain et par conséquent les tôles galvanisées ou étamées ne sont pas recommandables car ils noircissent la cire.

Méthode 1

Extraction à l'eau chaude avec immersion forcée

Ce procédé consiste à placer les rayons à fondre dans un sac de toile de jute que l'on ferme ensuite. Ce sac plein est placé dans une marmite ou une vieille lessiveuse remplie d'eau. On leste le sac avec des poids. Le tout est porté à ébullition. La cire, plus légère que l'eau filtre à travers la toile et remonte à la surface. Lorsqu'on estime le travail achevé, on laisse le tout refroidir. La cire peut être alors récupérée solidifiée à la surface de l'eau ; quant aux déchets restant dans le sac, ils seront jetés.

Méthode 2

Extraction à l'eau chaude avec presse

Les brèches sont placées directement dans un récipient de 120 L, dans de l'eau bouillante (20 à 30 L) et on laisse fondre.

Lorsqu'on estime que toute la cire est fondue et après avoir enlevé les fils d'armature, on verse le tout dans un pressoir garni d'une toile de jute, puis on presse.

Cire et eau s'écoulent par la pression.

Après une première et forte pression (20 T), on remélangera les brèches dans le sac et on remettra la pression. Cette opération sera recommencée une 3e fois.

Il faut compter 1h30 par presse.

Le liquide est recueilli dans un récipient où la cire remontera par différence de densité.

Elle se solidifiera à la partie supérieure où elle sera ensuite récupérée.

Méthode 3

Extraction à la vapeur

Le principe de ces chaudières est le suivant : deux cuves sont fixées l'une au-dessus de l'autre ou l'une dans l'autre et communiquent entre elles.

À l'intérieur de la cuve principale, un panier métallique à claire-voie reçoit les cadres pendus, brèches ou opercules à fondre.

L'extraction à la vapeur est satisfaisante lorsqu'il s'agit de fondre la cire d'opercules. Cette technique convient moins bien pour le traitement des brèches : son rendement atteint alors 80 à 82%.

Méthode 4

Extraction à la presse et à la vapeur

Le panier de brèches est plongé dans l'eau bouillante contenue dans une cuve. Un couvercle étanche recouvre celle-ci. Un piston pouvant exercer une force de plusieurs tonnes (15 T) presse les brèches. Le tout est porté à ébullition pendant une heure. La cire s'écoule par un robinet situé dans la partie supérieure de la cuve. Ce type de fondeuse à cire peut contenir 60 kg de brèches et même davantage. Son rendement est excellent; il atteint 90%.

Méthode 5

Extraction par centrifugation

Il est également possible d'extraire la cire par centrifugation. Les vieux rayons sont fondus au préalable dans de l'eau bouillante et la mixture ainsi obtenue est versée bouillante dans les paniers d'un extracteur spécialement conçu à cet effet. L'ensemble doit être maintenu à une température supérieure à 65°C afin d'éviter la solidification de la cire. Il n'est pas possible de traiter de la sorte de petites quantités de brèches ou d'opercules et les installations de ce type sont onéreuses en raison des circuits de vapeur qu'elles nécessitent.

Méthode 6

Extraction par solvants chimiques

Il existe également des procédés chimiques d'extraction de la cire. À cet effet, les brèches à traiter sont mises en présence des solvants des corps gras tels que le benzène, l'acétone, le toluène, ou le trichloréthylène.

Si cette méthode est utilisée en laboratoire, elle est aussi un procédé couramment employé dans l'industrie cirière. Elle permet notamment le traitement des marcs de presses classiques et l'extraction à peu près totale de la cire qu'ils contiennent. Les cires ainsi obtenues ne peuvent être utilisées dans les ruches à cause des traces de solvants qu'elles contiennent.

Méthode 7

Extraction par chauffage électrique direct

Grâce à cette méthode, il n'est plus nécessaire de découper la cire de son cadre avant de la traiter.

Le cadre et la cire sont placés tels quels entre deux plaques métalliques verticales parcourues par une résistance électrique et maintenues serrées l'une contre l'autre par un levier. La cire fondue s'écoule entre ces deux plaques et est recueillie dans un récipient. Les brèches tombent dans un autre bac après avoir écarté les deux plaques. Selon les modèles, 30 à 80 cadres peuvent ainsi être traités en une heure.

La cire en "pain"

Quel que soit le procédé utilisé pour l'extraction de la cire, celle-ci va se solidifier peu de temps après son écoulement des appareils.

Quel que soit le type d'appareil utilisé, la cire qui s'écoule est loin d'être pure. Elle contient en effet de nombreuses impuretés et se trouve mélangée à une quantité importante d'eau.

Afin d'obtenir une bonne décantation, il est nécessaire de maintenir au chaud ce mélange, le plus longtemps possible. Pour cela, on pourra disposer de bacs de réception calorifugés, le plus simple consistant, par exemple, en un seau placé dans une caisse remplie de sciure de bois et recouverte d'un couvercle épais.

Après décantation et refroidissement complet, la cire pourra être démoulée.

Par différence de densité, la cire montera à la surface de l'eau et des impuretés provenant du couvain (cocons) se fixent sous la cire d'où il sera facile de les enlever par grattage lors du démoulage.

Si le refroidissement est trop rapide, la cire emprisonne, en se figeant, une grande quantité d'impuretés. Une refonte de ces pains de cire sera alors nécessaire.

Les pains seront placés, avec de l'eau, dans une cuve à double parois. Le tout sera porté à une température de 80° C. Des robinets placés à des niveaux différents permettront d'isoler les impuretés de la cire.

On utilise également une cuve à décantion munie de robinets à différentes hauteurs. Deux trous sont disposés à une différence de hauteur de 3 cm, à la limite entre la cire et l'eau. Ceci permet de vider la cire sans ses impuretés.

Pour cela, il faut d'abord vidanger par le trou du bas jusqu'à l'arrivée de la cire.

Dès ce moment, on peut vidanger la cire par le trou du haut. La cire restante est refondue. La cire sera récupérée dans des bidons plastiques (seau à miel) isolés du sol (polystyrène, bois, et.) recouvert d'une couverture qui absorbera l'humidité excessive.

Le refroidissement dure quarante-huit heures.

Refroidis, les blocs sont débarassés de leur " pied", couche d'impretés déposée au fond du pain de cire par raclage ou rabotage.

Fabrication de la cire gaufrée

1. Choix de la matière première

Sans doute trop pure, la cire d'opercules donne une cire cassante et peu souple par rapport à la cire de cadre et cela, indépendamment des techniques de fabrication.

Les ciriers donnent leur préférence à la seconde mais font le plus souvent un mélange judicieux des deux afin d'allier les qualités de résistance et de souplesse de l'une et de l'autre.

2. Le gaufrage de la cire

2.a. Gaufrage à plat :

Les gaufriers à plat, comme celui de Rietsche et que l'on trouve (rarement) encore dans le commerce permettent de réaliser des feuilles gaufrées généralement trop épaisses et cassantes. Leur fabrication est peu rapide.

2.b. Gaufrage aux cylindres

C'est le procédé généralement utilisé de nos jours. Il existe deux procédés de fabrication assez différents l'un de l'autre :

2.b.1. Gaufrage direct

C'est la méthode la plus rapide. La cire liquide est versée directement sur les cylindres qui sont refroidis par un courant d'eau froide. La cire est donc refroidie et gaufrée en même temps. La bande est ensuite conduite vers un dispositif de coupe. La cire obtenue par ce procédé est souvent rigide et cassante.

2.b.2. Gaufrage avec pré-laminage

Dans ce procédé, c'est de la cire laminée qui est passée entre les cylindres gaufreurs. Il s'agit de machines essentiellement utilisées par les gaufreurs professionnels.

Elles réalisent d'abord des feuilles lisses de 3 à 4 mm d'épaisseur. Ces appareils sont essentiellement composés d'un cylindre lisse tournant très lentement dans un bain de cire liquide. Un courant d'eau froide passe à l'intérieur de ce cylindre. Il se forme, à sa surface, une mince couche de cire figée qui est ensuite raclée par une lame puis mise sous pression. Elle sort sous forme de ruban continu qui se refroidit à l'air libre et s'enroule finalement sur un axe.

Cette technique donne une cire à cristallisation très homogène et permet d'obtenir des feuilles gaufrées souples et pratiquement non cassantes, même à des températures relativement basses.

Le rouleau de cire ainsi obtenu est ensuite placé dans la cuve de réception de la machine à gaufrer. Cette cuve est remplie d'eau, maintenue à 40°C. La cire y flotte en raison de sa faible densité. L'extrémité du ruban est alors engagée entre les cylindres gaufreurs. Ceux-ci sont lubrifiés en permanence par une série de petits jets d'eau savonneuse. L'entraînement de la bande de la cire gaufrée se fait par une série de rouleaux porteurs.

Des molettes coupent latéralement le ruban gaufrée à la largeur désirée.

En fin de parcours, un dispositif à lame oscillante tranche régulièrement les feuilles à la longueur voulue. Les feuilles ainsi découpées s'empilent les unes sur les autres grâce à un système de table de réception qui s'abaisse progressivement au fur et à mesure du travail.