teintures, pigments et luminophores La couleur teintures, pigments et luminophores Jacques Livage Collège de France www.ccr.jussieu.fr/lcmc rubrique ‘ cours du Collège de France ’

Teintures naturelles > 4000 ans 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

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Le bleu des Gaulois était tiré d’une plante 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 précipitation macération oxydation récupération du pigment produit soluble incolore apparition de la couleur 1 tonne de feuilles donne 2 kg de colorant

Le principe colorant (indigo) est extrait des feuilles par macération la pâte formée est moulée en boules et séchée au soleil cocagnes ou coques feuilles de guède coques Pays de cocagne = coques de pastel mât de cocagne

les coques d’indigo sont broyées puis utilisées dans des cuves pour teindre le tissus 1752

Hydrolyse enzymatique du glucoside indoxyle forme ‘ énol ’ forme ‘ kéto ’ OC6H11O5 glucoside l’association de 2 molécules d’indoxyle donne l’indigo indigo oxydation

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 1765 Cuves de pastel - Turin 1827

2. teinture réduction de quinones en hydroquinones 30 réduction de quinones en hydroquinones (solubles en milieu alcalin) puis régénération de la quinone initiale (par oxydation à l’air)

indigo insoluble réduction oxydation soluble Leuco-indigo (indigo-blanc)

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 La garance = herbe vivace rubiacée Utilisée pour la teinture depuis ≈ 3000 b.c. (de l’Inde à l’Egypte) fleur blanc-jaune fruits = petits pois noirs principe actif dans la racine 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 40 Garance

alizarine racine broyée

La garance contient essentiellement 2 colorants dérivés de l’anthraquinone OH purpurine H alizarine 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

(sulfate double d’aluminium et de potassium) 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 Al(OH)3 Alizarine + huile de castor mélange chauffage 1h pigment rouge alizarine + alun ou craie pigment insoluble mordançage

Christ portant la croix Laque de garance Christ portant la croix Altobello Melone 1520

Teintures jaunes caroténoïdes flavonoïdes

La Gaude en Europe 50 Reseda luteola Plante à jaune de la méditerranée

Le principe colorant est la lutéoline La gaude Le principe colorant est la lutéoline (Chevreul) lutéoline Chevreul Utilisée depuis le néolithique Le colorant est extrait à l’eau bouillante application par mordançage

La lutéoline est une flavone OH flavonol Flavonoïdes = principaux chromophores jaunes naturels

des stigmates de la fleur Le colorant est tiré des stigmates de la fleur 3 stigmates Crocus sativus

Teinture jaune soluble dans l’eau à très fort pouvoir colorant 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

Vitamine A b-carotène crocine Les carotènoïdes

Le chromophore de la vision est le rétinal 60 Le chromophore de la vision est le rétinal rétinal Aldéhyde de la vitamine A Rhodopsine = protéine (opsine) + chromophore (rétinal)

fabrication de chlorophyle pour photosynthèse 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 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 R N H R’ OSO3- Sulfate-ester d’indoxyle R N H O hydrolyse hydrolyse enzymatique (aryl-sulfatases) et association de 2 molécules O2, (hn) R1 N H O R2 différents produits selon R1 et R2

Pourpre = symbole du pouvoir 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

Insectes parasites de certaines plantes femelle Insectes parasites de certaines plantes se nourissent de la sève des cactus mâle cactus Le colorant ‘ carmin ’ est extrait de la femelle

Récolte des cochenilles carmin de cochenille cochenilles séchées extrait à l ’eau

E 120 = carmin de cochenille = colorant alimentaire

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Découvertes Gallimard - 1999