1.Colorants_naturels
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La couleur teintures, pigments et luminophores Jacques Livage Collège de France www.ccr.jussieu.fr/lcmc rubrique ‘ cours du Collège de France ’ Des teintures naturelles aux colorants synthètiques Teintures naturelles > 4000 ans tablette en écriture cunéiforme de l’époque néo-babylonienne (≈ 700 bc) recettes pour la teinture à l’indigo et la garance une douzaine de colorants naturels majorité d’origine végétale : indigo, garance, gaude, ... quelques uns d’origine animale : murex, cochenille Colorants synthétiques depuis la fin du 19ème siècle plusieurs milliers : azoïques, anthraquinone, indigo … les plantes tinctoriales Teintures bleues - plantes à indigo Indigo L’Indigo est tiré de l’indigotier Indigofera tinctoria 20 La Guède et le Pastel Le bleu des Gaulois était tiré d’une plante la Guède Isatis tinctoria culture du pastel (guède) dans le Languedoc peur bleue Pastel Indigotier et Guède contiennent le même principe colorant Indigofera tinctoria Isatis tinctoria Indigo L’indigo n’est pas soluble dans l ’eau. Il faut le modifier chimiquement pour avoir un produit soluble qui puisse imprégner les fibres textiles Colorant de cuve Teinture à l’indigo macération oxydation produit soluble incolore apparition de la couleur 1 tonne de feuilles donne 2 kg de colorant précipitation récupération du pigment Le principe colorant (indigo) est extrait des feuilles par macération la pâte formée est moulée en boules et séchée au soleil feuilles de guède cocagnes ou coques Pays de cocagne = coques de pastel mât de cocagne coques les coques d’indigo sont broyées puis utilisées dans des cuves pour teindre le tissus 1752 Hydrolyse enzymatique du glucoside indoxyle OC6H11O5 glucoside forme ‘ énol ’ forme ‘ kéto ’ l’association de 2 molécules d’indoxyle donne l’indigo oxydation indigo 1. Extraction du colorant La plante fermente dans des cuves en milieu alcalin (chaux ou urine) hydrolyse enzymatique qui dégrade le glucoside présent dans la plante en indoxyle et en sucre. pâte réoxydation à l’air qui précipite l’indigo bleu pressage pâte Colorant de cuve réduction de l’indigo bleu en indigo blanc (leuco-indigo) impregnation des fibres réoxydation à l’air Cuves de pastel - Turin 1827 1765 2. teinture 30 réduction de quinones en hydroquinones (solubles en milieu alcalin) puis régénération de la quinone initiale (par oxydation à l’air) indigo insoluble réduction Leuco-indigo (indigo-blanc) oxydation soluble Réaction parasite d ’oxydation de l’indoxyle en isatine qui donne un pigment rouge l’indirubine d’où une teinte ‘ pourpre ’ Teinture à l’indigo en Afrique Teinture bleue Le colorant ne se fixe pas fortement aux fibres Les rouges teintures à quinones Fleur de carthame La garance = herbe vivace rubiacée Rubia tinctorum Rubia peregrina Utilisée pour la teinture depuis ≈ 3000 b.c. (de l’Inde à l’Egypte) principe actif dans la racine fleur blanc-jaune fruits = petits pois noirs Colore en rouge les os des moutons qui la mangent ! La garance colore en rouge le bec et les pattes des oiseaux Blason de la ville de Genève Les principes actifs se trouvent dans les racines Garance 40 alizarine racine broyée La garance contient essentiellement 2 colorants dérivés de l’anthraquinone alizarine purpurine OH H 1,2 dihydroxyanthraquinone 1,2,4 trihydroxyanthraquinone Cultivée en France à partir de 1760 Alizarine synthétisée le 25 juin 1869 par K. Graebe, K.Liebermann, H. Caro (BASF) quelques heures avant Perkin effondrement de la culture de la garance Laque de Garance mordançage à l’alun (sulfate double d’aluminium et de potassium) Scène de garançage Bruges 1482 Laque de garance racines séchées, broyées et bouillies en milieu acide pour extraire le colorant Al2(SO4)3 + Na2CO3 mélange alizarine + alun ou craie Al(OH)3 chauffage 1h mordançage Alizarine + huile de castor pigment rouge pigment insoluble Laque de garance Christ portant la croix Altobello Melone 1520 Teintures jaunes flavonoïdes caroténoïdes La Gaude en Europe Reseda luteola Plante à jaune de la méditerranée 50 La gaude Le principe colorant est la lutéoline (Chevreul) Chevreul lutéoline Utilisée depuis le néolithique Le colorant est extrait à l’eau bouillante application par mordançage La lutéoline est une flavone OH flavone Flavonoïdes = principaux chromophores jaunes naturels flavonol Le colorant est tiré des stigmates de la fleur 3 stigmates Crocus sativus Le principe colorant est la crocétine Teinture jaune soluble dans l’eau à très fort pouvoir colorant (colore 100 000 fois son volume d’eau) Tapis ‘jaune safran’ d’Anatolie centrale Propriétés médicinales et culinaires Les carotènoïdes b-carotène Vitamine A crocine 60 Le chromophore de la vision est le rétinal Aldéhyde de la vitamine A Rhodopsine = protéine (opsine) + chromophore (rétinal) rétinal Printemps - été fabrication de chlorophyle pour photosynthèse Le vert masque les autres colorants Automne arrêt de la photosynthèse destruction de la chlorophyle reste carotène + anthocyanes Jaune indien Dérivé de l’urine de vaches nourries (ou plutôt affamées) aux feuilles de manguier xanthate de magnésium : C19H16O11Mg.5H2O 2. Les animaux tinctoriaux La pourpre de Tyr aqueduc cuves de murex arc de triomphe La pourpre de Tyr Extraite de la glande hypobranchiale des murex Le mucus secrété par la glande se colore par exposition à l’air Plus de 10.000 coquillage pour obtenir 1g de pourpre collines de plusieurs mètres formées par les débris de murex 1909 : P. Friedlander isole 1,4 g de pourpre à partir de 12.000 coquillages murex trunculus murex brandaris dérivé dibromé de l’indigo Se développe après la mort à partir de composés incolores présents dans la glande hypobrachiale des mollusques OSO3Sulfate-ester d’indoxyle R’ R N H O hydrolyse hydrolyse enzymatique (aryl-sulfatases) R et association de 2 molécules O2, (hn) N H O R1 N H O différents produits selon R1 et R2 R2 N H 70 Pourpre = symbole du pouvoir la ‘maison dorée’ de Néron Teinture réservée à l’empereur de Rome (peine de mort sous Néron) Les principes colorants sont très voisins dérivés de l’anthraquinone femelle Insectes parasites de certaines plantes se nourissent de la sève des cactus cactus mâle Le colorant ‘ carmin ’ est extrait de la femelle Récolte des cochenilles cochenilles séchées carmin de cochenille extrait à l ’eau E 120 = carmin de cochenille = colorant alimentaire 80 Découvertes Gallimard - 1999
