Introduction
Qu'est-ce qu'une encre ?
Une encre est une matière liquide colorée (ou susceptible de le devenir) destinée à écrire, imprimer ou à dessiner sur différents supports. Elle doit répondre à certains critères : les traces doivent être bien contrastées, durables, résistantes à l'humidité et à l'altération de l'air...
Depuis des siècles, les encres sont fabriquées à l'aide de recettes expérimentales qui utilisent des substances naturelles. Mais depuis une cinquantaine d'années, la chimie organique est de plus en plus utilisée, celle-ci analyse les propriétés des molécules puis elle les transforme afin de former la meilleure encre possible.
L'évolution de l'encre dans le temps
Les substances naturelles colorées ont toujours suscité la curiosité de l'Homme, c'est pourquoi nombre d'entre eux ont cherché à élaborer des recettes d'encre.
Les préparations naturelles sont très utilisées dans les domaines de l'art, de la décoration et de l'artisanat et ce depuis très longtemps. De plus, elles peuvent être un signe de reconnaissance, une marque hiérarchique ou un moyen d'expression de sentiments.
Malheureusement, la transmission orale des recettes est responsable de la disparition d'un grand nombre de ces dernières. On en retrouve cependant quelques-unes écrites sur des manuscrits.
De quoi est-elle composée ?
On trouve généralement dans une encre :
- un solvant : il permet de dissoudre le colorant ou le pigment.
- un pigment ou colorant : c'est une substance la plupart du temps solide, en solution pour un colorant ou en suspension s'il s'agit d'un pigment. C'est ce dernier qui donne la couleur à l'encre.
- un liant (uniquement si on utilise un pigment) : il sert à garder les particules du pigment en suspension pour obtenir un mélange homogène ainsi que donner à l’encre une certaine viscosité, et permettre la fixation du pigment sur le support.
+ des additifs : ils ont des rôles très variés, mais sont très peu utilisés dans les encres naturelles. En effet, ils peuvent être à l'origine de la brillance de l'encre, ou de son séchage plus ou moins rapide...
Qu'est-ce qu'un solvant ?
C’est une substance, majoritaire dans un mélange, souvent liquide qui a le pouvoir de dissoudre une autre substance minoritaire dans le mélange : le soluté.
Les solvants contenus dans ces encres ne participent théoriquement pas au résultat final, ils disparaissent par évaporation ou infiltration lors du séchage physique. Sans l’évaporation du solvant, le séchage durerait beaucoup plus longtemps et l’encre baverait. Cependant, il arrive que du solvant reste prisonnier, ce qui entraîne des problèmes d'odeur, de toxicité...
Il existe deux types de solvants :
- Tout d'abord des solvants dits pétroliers qui résultent de la distillation des pétroles. On trouve aussi des alcools, des esters, des glycols.
- Enfin, le solvant peut être de l’eau. Celui-ci est privilégié car il permet de préserver l’environnement et la santé du consommateur. Cependant, l'eau présente un désavantage : la lenteur de l’évaporation de l’eau comparée à celle des solvants organiques.
D'où vient la couleur de ces encres ?
La couleur de ces encres est obtenue grâce à un colorant ou à un pigment. Ce sont la plupart du temps des solides très finement divisés.
Lorsque la substance colorante est soluble dans le milieu qu'elle colore, on parle de colorant. Les encres composées de colorant ne laissent aucun dépôt après séchage.
Quant à lui, le pigment est une substance sous forme de poudre insoluble dans son milieu d'application. Il s'emploie avec l'accompagnement d'un liant sinon le support ne permet pas de le retenir. Ce liant permet de ne laisser aucun dépôt suite au séchage.
Il existe certains pigments, telle que la chlorophylle, qui sont très répandus dans la nature.
Une encre est composée de pigment, de liant et d’un solvant. Lors du séchage de l’encre, seul le solvant s’évapore laissant ainsi le liant et le pigment sur le papier.
Si on utilise un mélange d’eau et de colorant comme encre, on s’aperçoit que celle-ci dure moins dans le temps car seul le colorant reste sur le papier puisque le solvant (l’eau) s’est évaporé. On parle d’encre pauvre car en plus de sa durée limitée, ce mélange n’est pas très visible sur une feuille, puisque le colorant est très dilué dans l’eau : il perd donc de sa couleur et devient plus pâle.
Qu'est-ce qu'un liant ?
Dans une solution, le mélange est homogène, toutes les molécules des composants doivent être réparties de façon uniforme dans le mélange. La solubilité d’une espèce est donc le soluté qui s'est éparpillé uniformément dans le solvant comme le colorant par exemple. Le pigment, lui, est un soluté insoluble avec certaines espèces comme l’eau par exemple. Par conséquent, lorsqu'on ajoute du pigment dans un solvant comme l’eau, on constate distinctement que le mélange est hétérogène. En effet, les molécules du pigment ne se dispersent pas dans le solvant, il faut donc ajouter un liant.
Un liant est une espèce chimique utilisée avec les pigments pour les rendre plus ou moins solubles dans le milieu qui les contient. Son rôle est donc de rassembler les molécules du pigment et du solvant afin d'obtenir un mélange à première vue homogène. En effet, nous avons vu qu'un pigment est une espèce chimique qui n’est pas soluble dans un milieu quelconque. Par conséquent, lorsqu'on ajoute un liant, on obtient à l’œil nu un mélange homogène mais qui au microscope ne l'est pas. On s’aperçoit que le mélange est formé de minuscules petites particules car ce n'est pas un mélange totalement homogène comme le colorant et l’eau par exemple.
Il existe différents liants tels que la gomme arabique (exsudation d'une variété d'acacia), la gomme de cerisier, la colle de parchemin fabriquée à partir de rognures de parchemin ; ou encore la colle de poisson, la colle de peau, d'os, de corne de cerf... Ces colles sont obtenues par ébullition prolongée des déchets d'animaux. Il s'agit d'un des composants les plus difficiles à doser dans la formulation.
Introduction
I/ Les encres effaçables
A. Généralités
B. Expérience de l'encre évanescente
C. Comment l'effaceur de stylos plumes parvient-il à effacer ?
II/ Les encres indélébiles
A. Généralités
B. Fabrication de différentes encres indélébiles
C. Explications
Conclusion