les teintures et l’industrialisation de la couleur : Magie noire
écrit le: 9 mai 2012 par admin
Comme l’éclairage au gaz fut populaire durant les années 1830, il y eut un grand intérêt à trouver des moyens de transformer ses résidus en quelque chose d’utile. C’est vers ce but très pratique que le chimiste allemand August Wilhelm Hofmann tourna son attention dans les années 1840. Ayant étudié le goudron de houille avec Justus von Liebig à Giessen, à la fin des années 1830, Hofmann vint à Londres en 1845 comme premier directeur du Royal College de Chimie.
Là, Hofmann et ses élèves découvrirent que la distillation de la houille pouvait produire toutes sortes d’hydrocarbures, à savoir du benzène, du xylène, du toluène, du naphtalène et de l’anthracène. Tous ces composés sentaient très fort et avaient un ratio carbone/hydrogène curieusement élevé, en raison de composés de paraffine comme le méthane, le propane et le butane, que l’on trouve dans le pétrole brut. Charles Mansfield, un disciple de Hofmann, inventa des procédés pour séparer les composés âcres des saletés noirâtres et, en 1848, il déposa un brevet sur le procédé, un signe que les visées commerciales n’étaient pas négligées.
Le phénol (aussi connu comme acide phénique] est une substance aigre aux propriétés désinfectantes. Il fut tout d’abord développé en 1847 en Angleterre, comme du goudron de houille commercial, par le chimiste et industriel Frederick Crace Calvert. À partir de 1850, le phénol fut utilisé dans le savon, dans le traitement des eaux usées et comme désinfectant hospitalier. Le benzène et les composés relativement proches, le toluène et le xylène, trouvèrent des applications comme solvants, par exemple dans les procédés de nettoyage à sec récemment découverts. À l’évidence, il y avait un marché pour les produits du goudron de houille.
Les cristaux jaune brillant de l’acide picrique fournissaient la première indication que les substances aromatiques du goudron de houille étaient le matériau brut potentiel de composés violemment colorés. La soie absorbe facilement la couleur safran de l’acide picrique et, en 1845, les teinturiers lyonnais de la soie Guinon, Marnas et Compagnie, commencèrent à s’en servir. Quatre ans plus tard, ils la fabriquaient à une échelle industrielle et, en 1851, leur sole jaune était fièrement exposée à l’Exposition universelle de Londres.
Au milieu du xixe siècle, la Grande-Bretagne et la France étaient les grands centres européens de la teinture, et une innovation dans l’un des deux pays était immédiatement copiée dans l’autre. Crace Calvert commença à fabriquer de l’acide picrique en 1849, cependant qu’en 1855, la société de Louis Raffard créait une usine destinée à sa synthèse près de Lyon. Un moyen d’appliquer l’acide picrique à la laine fut découvert à la manufacture Guinon la même année. Cependant, la teinture avait de sérieux inconvénients et n’était pas destinée à une longue carrière. La raison en était qu’elle n’était pas facile à fixer solidement aux fibres du coton, ce qui empêchait son application au calicot imprimé, où se trouvait la fortune. Mais son destin fut définitivement scellé par sa faible stabilité lumineuse. Vers 1863, elle était tombé en disgrâce, quoique des variantes aient encore été produites pendant des années.
- Sommaire:
- 0.1 Les années pourpres
- 1 Vidéo : les teintures et l’industrialisation de la couleur : Magie noire
Les années pourpres
Une autre teinture synthétique du milieu du xixesiècle qui eut la vie courte fut le colorant pourpre appelé murexide, qui était synthétisé à partir de l’acide urique extrait du guano péruvien. D’énormes dépôts solidifiés de ces excréments d’oiseaux, riches en urée et en acide urique, furent exploités et exportés en Europe à partir de 1835. En Grande- Bretagne, le murexide était aussi vendu comme de la « pourpre romaine » dans le but d’exploiter le souvenir du fabuleux colorant de l’Antiquité. Bien entendu, on prétendait même, dans les années 1850, (tout à fait à tort] que le murexide était chimiquement identique à la pourpre tyrienne, dont le secret fut redécouvert — mais non à des fins commerciales — vers la fin de la décade.
Peut-être que l’astuce commerciale fonctionna, car la mode du milieu du siècle était à la pourpre. Un substitut à cette couleur synthétique était la « pourpre française », un extrait naturel riche et d’une coloration relativement solide de certains lichens européens. Parente du tournesol des teinturiers médiévaux, et aussi de l’extrait de tournesol utilisé comme indicateur d’acidité, cette substance pouvait varier du bleu au rouge selon l’agent fixant. Mais ce fut la variété de pourpre intense qui fut la plus demandée et, en 1853, le teinturier James Napier commenta: « Si cette couleur était obtenue avec des caractéristiques permanentes et pouvait être fixée au coton, sa valeur serait inestimable. » Elle pouvait être appliquée à la soie sans mordant, et la découverte à la fin des années 1850 d’un procédé de mordançage pratique pour le coton provoqua un grand enthousiasme pour la pourpre française.
Elle était aussi connue en France comme du « mauve » et, vers 1857, ce mot était en Angleterre un terme de couleur plutôt qu’un identifiant de teinture. Le mauve devint la couleur à la mode. La fin des années 1850 et les premières années de 1860 furent la « décade mauve ». La fameuse atmosphère d’étoffe pourpre qui règne dans April love d’Arthur Hughes (1856 ; planche 43] était comme un hymne guerrier à la couleur.
Frederick Crace Calvert manqua de justesse l’opportunité d’une contribution décisive au mouvement mauve. Il fut l’un des premiers à voir comment la chimie, particulièrement quand elle s’appliquait aux produits de goudron de houille, pouvait déboucher sur un monde nouveau de teintures synthétiques et, en 1854, il expérimenta un autre extrait de goudron de houille: l’aniline. Son apparence de produit extrait de l’indigo laissait supposer que ce composé pouvait être lié à des agents de coloration. Le nom lui-même vient de anil, le mot portugais pour l’indigo, qui à son tour vient de l’arabe an-nil, une adaptation du sanscrit nila, qui signifie bleu foncé.
Crace Calvert rapporte que, quand l’aniline fut traité avec des agents oxydants qui introduisaient des groupes chimiques contenant de l’oxygène dans le composé, cela donnait des teintures pourpres et rouges qui pouvaient être fixées sur de la soie, de la laine ou du coton convenablement mordancés. Un chimiste-teinturier nommé Alexander Harvey, de Glasgow, obtint des résultats similaires quand il oxyda l’aniline en se servant de poudre décolorante. Mais des teintures richement cramoisies étaient déjà obtenues à partir de l’extrait de la plante de garance, et ces substituts synthétiques ne se développèrent pas A cette époque, il n’y avait probablement pas de chimistes au monde qui en sache plus sur l’aniline que August Wilhelm Hofmann.
Pendant les années 1840, il élucida sa relation proche avec le phénol et avec le composé « parent » dont tous les deux sont dérivés : l’hydrocarbure de benzène. Dans les années 1850, Hofmann commença à deviner que le composé de goudron de houille pouvait constituer un précurseur convenable pour la synthèse chimique de la quinine, le principal remède contre la malaria. La malaria existait toujours en Europe et il y avait une forte demande de quinine. La substance, pour la première fois isolée chimiquement en 1820, était extraite de l’écorce de l’arbre à quinquina que l’on trouve en Amérique du Sud. Il était cher à produire et à importer, aussi une méthode pour le synthétiser à partir d’un matériau brut abondant comme les extraits de goudron de houille était d’une immense valeur médicale (sans parler de la valeur commerciale !].
Au milieu des années 1850, Hofmann confia à l’un de ses jeunes étudiants, William Henry Perkin, la recherche de la quinine synthétique. Fils d’un entrepreneur londonien, Perkin montra des talents de chimiste, dès son adolescence, sous la tutelle de Thomas Hall à la City of London School. Hall, jadis élève de Hofmann, organisa l’entrée de Perkin au Royal College de Chimie en 1853, alors qu’il n’avait que quinze ans. Hofmann lui confia la tâche de trouver de l’aniline équivalente aux hydrocarbures aromatiques du goudron de houille, et Perkin installa son laboratoire dans sa propre maison familiale. Ce n’était pas une nouveauté pour la famille Perkin. Le grand-père de William, Thomas Perkin, faisait des expériences dans la cave de sa maison de Black Thornton, dans le Yorkshire, et bénéficiait d’une réputation locale d’alchimiste.
Ainsi, c’est dans un appentis de jardin à son domicile de Shadwelle, dans l’Est londonien, que Perkin réussit en 1856 à faire la synthèse de la quinine. Son matériau de départ était un composé appelé allyltoluidine, dérivé du toluène de goudron de houille. Perkin calcula qu’un peu plus que le nombre d’atomes de deux molécules d’allyltoluidine pouvait s’unir à l’oxygène pour générer une molécule de quinine et une d’eau. En d’autres termes, Il escomptait que l’oxydation de l’allyltoluidine pourrait être un moyen de produire de la quinine synthétique.
Ce n’était pas le cas. Quand Perkin traitait l’allyltoluidine avec l’agent oxydant, le dichromate de potassium, tout ce qu’il obtenait était une boue brun rougeâtre. Les chimistes organiques se familiarisèrent rapidement avec cette sorte de réaction, mais généralement cela signifiait que les réactifs s’étaient combinés pour donner une saleté indescriptible qu’il valait mieux jeter dans l’évier. Mais Perkin était assez naïf pour croire que le sujet méritait une investigation plus poussée. Et c’est comme cela que le jeune homme de dix-huit ans révolutionna l’industrie chimique: en faisant ses expériences à la maison comme un adolescent d’aujourd’hui dans sa chambre.
Perkin décida de provoquer la même réaction en se servant de l’aniline dans son matériau de départ. Cette fois, l’oxydation produisit un solide noir qui se dissolvait dans l’alcool ordinaire pour donner une solution pourpre. Les tissus prendraient-ils cette couleur? Perkin expliqua froidement bien des années plus tard : « En faisant des expériences sur la matière colorante obtenue, je découvris que c’était un composé très stable donnant à la soie un beau pourpre qui résistait à la lumière pendant longtemps. » La couleur est en fait superbe encore aujourd’hui (planche 44], Bien que marquante et inattendue, la découverte de Perkin n’était pas, de son propre avis, une véritable avancée dans la fabrication de la teinture. D’autres avant lui avaient trouvé des couleurs d’un rouge éclatant issu des composés de goudron de houille, et rien n’en était sorti. Perkin, avec sa vigueur juvénile et son inexpérience, ne fut pas découragé par les formidables obstacles séparant sa découverte de son usage commercial.
Faire une teinture à partir de l’aniline en laboratoire était très bien, mais l’aniline était déjà une substance coûteuse, fabriquée en deux étapes à partir du benzène de goudron de houille. Le benzène est d’abord converti, en se servant d’acide nitrique, en nitrobenzène ; puis il est « réduit » en aniline145. À cette époque, la synthèse chimique en plusieurs étapes n’était pas envisageable à une échelle industrielle: selon le credo de l’époque, si vous ne pouvez faire le produit dans un seul récipient, ce n’est pas la peine de vous embêter avec lui.
Mais, avant d’affronter ce problème, Perkin avait besoin de voir si sa teinture était bonne. Il envoya des échantillons à la teinturerie John Pullar et Fils à Perth, qui fut impressionnée par les résultats, mais qui précisa que « la découverte ne doit pas rendre les articles trop coûteux ». C’était suffisant pour persuader Perkin de déposer un brevet, et il se rendit à Perth dans le but de trouver avec les teinturiers un mordant convenable pour le coton. Mais les imprimeurs de calicots de Glasgow qu’il visita étaient sceptiques, faisant observer que la teinture pourpre était effacée à la lessive, et que son prix était effrayant. La pourpre d’aniline de Perkin semblait destinée à être un produit spécial de haute valeur ajoutée pour les soies, mais pas pour la laine ou le coton.
À ce stade, Perkin avait plusieurs possibilités. S’il avait été du genre prudent, il aurait pu abandonner son l’idée, et reprendre ses études académiques. Il pouvait aussi vendre les droits à Pullar ou à quelque autre société et les laisser batailler avec la commercialisation de la teinture. Mais, au contraire, il persuada son père Georges et son frère Thomas qu’ils devraient se lancer dans les affaires. En octobre 1856, à la consternation de Hofmann, il démissionna de la Royal Society de Chimie et la famille Perkin commença à chercher un endroit où bâtir une petite usine.
Maintenant il n’était plus possible d’éviter la question de savoir comment effectuer la synthèse sans atteindre un prix prohibitif. Perkin identifia une manière relativement bon marché de transformer le nitrobenzène en aniline, mais la production de nitrobenzène à grande échelle à partir du benzène et de l’acide nitrique était hasardeuse. Les récipients en fer ne pouvaient pas être utilisés parce qu’ils étaient corrodés par l’acide concentré, et l’emploi d’énormes bocaux en verre faisait courir le risque du bris et des explosions. Le benzène pouvait être acheté à un prix raisonnable à des distillateurs de goudron de houille, mais sous une forme si impure qu’il fallait le distiller à nouveau avant de s’en servir.
Peut-être est-ce la folie pour la pourpre qui sauva l’entreprise des Perkin, à moins qu’il ne se soit agi d’un acte de foi insensé. En France, les fabricants de pourpre avaient un monopole virtuel sur les teintures que les teinturiers lyonnais de la soie voulaient briser. L’annonce de la découverte de Perkin à la Chemical Society de Londres, en mars 1857, ouvrait la voie au plagiat en Europe, où le brevet de Perkin ne s’appliquait pas. Ses tentatives de faire protéger ses droits en France échouèrent, et les chimistes français aussi bien que les chimistes allemands commencèrent à faire des expériences avec la pourpre d’aniline [mauvéine], En 1857, elle était utilisée par les imprimeurs de calicots français, ce qui incita les imprimeurs de calicots britanniques à reconsidérer leurs propres préventions. Des commandes arrivèrent à l’usine des Perkin, maintenant opérationnelle, à Greenford Green, près de Harrow.
Perkin continua à affronter les problèmes techniques de fabrication et de l’usage de la teinture. En 1857, il trouva un procédé de mordançage efficace pour le coton. Plus tard, il parvint à remplacer les récipients de verre par des récipients métalliques en se servant d’acide nitrique moins concentré mélangé à de l’acide sulfurique. La teinture fut, tout d’abord, vendue comme de la « pourpre de Tyr » mais, en 1859, elle était connue simplement comme du « mauve »; il était plus intéressant de s’associer à la haute couture parisienne qu’à l’Antiquité… Vers mai 1857, John Pullar à Perth put dire à Perkin qu’une véritable « fureur » s’était emparée de la nouvelle couleur; dans les années qui suivirent, elle élimina ses concurrentes: la murexide et la pourpre française.
La manie du mauve était indéniablement de mauvais goût elle alimentait des commentaires dans les cercles conservateurs souvent désapprobateurs. Le périodique britannique Punch se plaignait que Londres fut affligée d’une rougeole mauve. D’autres étaient plus charitables. Le périodique de Charles Dickens Ail the Year Round chantait les louanges de Perkin en septembre 1859 [en se trompant tout de même sur l’orthographe de son nom] :
Vidéo : les teintures et l’industrialisation de la couleur : Magie noire
Vidéo démonstrative pour tout savoir sur : les teintures et l’industrialisation de la couleur : Magie noire