Le magazine Polymère & Co m’a proposé de rédiger un article sur les composants de l’argile polymère sous la forme d’un conte de fée, pour leur magazine n°38 “Voyage en Féerie”. J’ai trouvé l’exercice tellement amusant et le résultat si sympa, que je me suis dis que j’allais le partager ici. En avant pour une aventure au coeur de la science et de la magie…
Il était une fois, dans un monde où la créativité était la source de toute magie, un matériau extraordinaire connu sous le nom d’argile polymère. C’était un matériau composé d’ingrédients secrets qui, une fois combinés, donnaient naissance à des œuvres d’art fabuleuses.
Une recette mystérieuse
Au cœur de cette histoire enchantée se trouvent les composants magiques de l’argile polymère. L’argile polymère est créée à partir d’une alchimie subtile entre des polymères, des plastifiants, des charges minérales, des épaississants, des lubrifiants, des stabilisateurs et des pigments. Chacun de ces ingrédients joue un rôle essentiel dans l’obtention de ce merveilleux medium artistique.
Ceci dit, chaque maisonnée fabriquant de l’argile polymère garde précieusement les détails de sa recette. Ajoutant un peu plus de tel ingrédient, un peu moins de tel autre et même parfois des pincées de substances secrètes, les marques obtiennent des formules uniques. C’est ainsi que les caractéristiques de la pâte polymère diffèrent selon la marque qui la conçoit.
COMPOSITION
Le PVC : les filaments magiques
Abréviation de polychlorure de vinyle, le PVC, composant principal de la pâte polymère, est fait de polymères : de longues molécules avec moultes carbones. Les polymères, telles des fibres magiques, forment la base de l’argile polymère. Ils apportent la structure, comme un filet.
Cette poudre blanche a été découverte par accident au moins à deux occasions au cours du XIXe siècle, d’abord en 1835 par Henri Victor Regnault puis en 1872 par Eugen Baumann. Dans les deux cas, le polymère est apparu comme un solide blanc dans des bouteilles de chlorure de vinyle après exposition à la lumière solaire. Au début du XXe siècle, les chimistes russes Ivan Ostromislensky et Fritz Klatte ont tous deux tenté d’utiliser le PVC dans des produits commerciaux, mais leurs efforts ne furent pas couronnés de succès à cause des difficultés de transformation du polymère. En 1926 (presque 100 ans après sa découverte), Waldo Semon, en collaboration avec la société B.F. Goodrich, a développé une méthode de plastification du PVC en le mélangeant avec des additifs. Ceci a permis de rendre le matériau plus flexible et plus facile à fabriquer, genèse du succès commercial du PVC.
Lorsqu’on le chauffe, le PVC polymérise. La structure change, les mailles du filet se resserrent, apportant la résistance nécessaire pour que nos créations prennent forme. La polymérisation du PVC est irréversible et permet l’utilisation du chlore rejeté lors de la fabrication de produits tels que le savon, la lessive. C’est aujourd’hui une des solutions pour éviter des stockages importants et dangereux de chlore.
Qu’est ce que le PVC ?
C’est un polymère thermoplastique de grande consommation.
Il est issu de 2 matières premières : 57% de sel et 43% de dérivés du pétrole. C’est la seule matière plastique constituée par plus de 50% de matière première d’origine minérale (donc naturelle) : le sel.
En fonction des produits qu’on lui ajoute, le PVC peut être rigide ou souple, transparent ou opaque, incolore ou teinté, compact ou cellulaire, ignifuge, antistatique…
Les applications du PVC
C’est la 3ème matière plastique la plus utilisée dans le monde. Il fait donc partie intégrante de notre quotidien.
Les secteurs d’activité les plus consommateurs de PVC sont la construction et l’emballage : Revêtements de sols et de murs, ameublements, fenêtres, cloisons, volets, canalisations… Bouteilles, flacons, films souples et rigides, boîtes pour corps gras…
On en trouve également dans les biens de consommation courante : textile, maroquinerie, chaussures, habillement, articles de bureau, papèterie, jouets… ainsi que dans le domaine médical, l’industrie automobile…
Le PVC et l’environnement
Le PVC dit “blanc” est 100% recyclable.
Le sel dont il est composé à plus de 50% est une source considérée comme inépuisable. Sa part d’énergie fossile non renouvelable (pétrole) et donc son impact environnemental, sont limités comparativement aux autres grands polymères.
Du fait de son inertie, le PVC n’a pas d’impact sur la couche d’ozone, sur la qualité des eaux ou encore sur la faune et la flore. Néanmoins, comme toute activité industrielle, la production de PVC génère nécessairement des déchets qu’il faut traiter. Il en va de même pour sa dégradation dans le temps ou son recyclage.
Le PVC et la santé
Concernant la santé et la sécurité, le PCV ne provoque pas d’allergie par contact ou exposition. C’est un matériau stable et inerte.
Il ne contient plus de plomb depuis 2015.
En cas d’incendie, il produit autant de dioxine que le bois (c’est à dire une quantité infime).
Conclusion
Le PVC reste l’une des matières plastiques les plus utilisées dans le monde, grâce à ses qualités de longévité, de facilité de production et de mise en œuvre.
C’est une matière qui a plus de 100 ans d’existence, qui fait partie intégrante de nos vies et qui à subi de nombreuses évolutions en fonction des réglementations ou des directives environnementales ou en matière de santé, permettant à cette matière d’être sans danger pour l’homme et l’environnement à son contact, ce qui est rassurant (gardons tout de même à l’esprit que cela reste une matière industrielle, fabriquée par l’homme, avec ce que cela peut engendrer : pollution, déchets…).
Le plastifiant - l'élixir de souplesse
Le plastifiant agit comme un élixir de souplesse, permettant à l’argile crue de se plier à notre volonté. Il rend notre matériau facile à travailler, tout en préservant sa magie intrinsèque.
Lors de la cuisson, le plastifiant s’évapore en grande partie, rendant les parois de ton chaudron graisseuses (tu as dû le remarquer), mais avec un coup de baguette magique (un chiffon et du produit dégraissant), tout redevient immaculé.
Une fois le plastifiant disparu, ta pâte cuite est dure et solide. Si ce n’est pas un sortilège digne des plus grands mages du royaume, je ne sais pas ce que c’est !
Qu’est ce que le plastifiant ?
Un plastifiant est une molécule qui rend un plastique souple et flexible, notamment à basse température.
Ils sont essentiellement utilisés pour améliorer les plastiques (notamment le PVC), mais ils améliorent aussi certains bétons, céramiques, plâtres…
Les plastifiants modernes sont des liquides organiques incolores et inodores
Les applications du plastifiant
De nos jours, plus de 90% des plastifiants consommés en Europe sont utilisés dans les applications de PVC souple. On les retrouve notamment dans la construction (gainage de câbles électriques, membranes de toiture, sols et revêtements muraux), dans l’industrie automobile (garnitures, câbles, étanchéité des dessous de caisse de véhicules), meubles et articles en cuir artificiel.
Les plastifiants sont des substances importantes qui transforment les propriétés physiques du PVC et d’autres polymères en créant des nouveaux champs d’applications flexibles et durables.
Des tests approfondis
Etant donné la large utilisation des plastifiants, ils sont soumis à des tests extrêmement rigoureux afin de vérifier leurs éventuels effets sur la santé et l’environnement. De ce fait, ils sont parmi les substances chimiques qui ont fait l’objet des recherches les plus approfondies.
En Europe, l’utilisation sûre des plastifiants est garantie par la réglementation REACH, qui est la plus exhaustive au monde sur les produits chimiques.
Conclusion
Concernant l’argile polymère qui se compose majoritairement de PVC, le plastifiant va avoir un effet assouplissant. Autrement dit, sans plastifiant, la pâte crue devient dure et rigide au lieu d’être souple et flexible et c’est ce qu’il se passe lorsqu’un pain de pâte est trop vieux car le plastifiant s’évapore naturellement dans le temps (même si le paquet est fermé).
Le ou les plastifiants utilisés dans la fabrication des pâtes polymères sont sans danger pour la santé depuis 2006, date à laquelle les phtalates (des perturbateurs endocriniens) ont été retirés des formulations.
Les charges minérales - la poudre miracle
Qu’est ce qu’une charge ?
Une charge est une substance inerte et solide introduite dans un mélange pour en modifier les propriétés, la densité ou le coût.
Dans les matières plastiques, on distingue différents types de charges :
- Les charges minérales : quartz, mica, kaolin, phosphate de calcium, feldspath, stéatite, craie, talc, noir de carbone, sulfate de baryum, ferrite de baryum…
- Les charges organiques : farine de bois ou d’écorce de fruit…
- Les charges renforçantes : fibre de verre…
- Les nouvelles charges : céréales, argile nanométrique…
Les applications des charges
On retrouve des charges dans différents produits : matière plastique, matériau composite, élastomère, pneumatique, pâte à papier, matériau de construction (béton, asphalte, verre, etc.), mastic, peinture, cosmétique, dentifrice, chewing-gum, agroalimentaire (pâtisserie…)…
Les charges minérales permettent souvent l’amélioration des propriétés diélectriques, l’augmentation de la résistance à la chaleur et à l’humidité, l’augmentation de la densité de la matière et la diminution du retrait.
Le rôle des charges
La charge a pour but :
- d’épaissir le mélange
- de limiter la rétractation et les craquelures
- d’améliorer la résistance
- de donner un aspect esthétique particulier
- de réduire le coût
Chaque charge joue un rôle différent associée à tel ou tel liant (mélange). On ne peut donc pas ajouter n’importe quelle charge sans connaître les propriétés de chacune d’elle, les proportions, la granulométrie, les réactions physiques…
Les charges et l’environnement & la santé
Les charges minérales, comme leur nom l’indique, sont des matières premières naturelles. Elles sont donc inoffensives pour l’environnement et la santé. Seules les méthodes d’extraction (travail dans les carrières) peuvent être polluants.
Les charges minérales sont recyclables à 100%.
Conclusion
Les charges minérales sont indispensables à la composition de l’argile polymère afin de rendre la pâte résistante et non rétractable durant la cuisson (ou très peu).
Telle la poussière de fée, le dosage des charges dans le mélange est complexe car s’il n’y en a pas assez, la pâte va coller, et s’il y en a trop, la pâte va s’effriter ou craqueler.
L’épaississant - le philtre sirupeux
Qu’est ce qu’un épaississant ?
Un épaississant permet de réduire le caractère liquide et augmente la viscosité d’un mélange.
A quoi ça sert dans l’argile polymère ?
La fonction de l’épaississant est de donner la consistance parfaite à l’argile polymère lors de sa préparation.
Le lubrifiant - la décoction de fluidité
Qu’est ce qu’un lubrifiant ?
Un lubrifiant est un produit utilisé pour réduire les frottements. Exemples : cires, stéarate de calcium…
A quoi ça sert dans l’argile polymère ?
Le lubrifiant va empêcher la pâte d’adhérer aux machines lors de sa fabrication : d’abord à la cuve en métal dans laquelle elle est mélangée, puis à l’extrudeuse lorsqu’elle est moulée sous la forme d’une longue bande épaisse et enfin à la lame qui la tranche pour en faire les pains tels qu’on les trouve dans le commerce.
Le stabilisateur - la potion d’invincibilité
Qu’est ce qu’un stabilisateur ?
Un stabilisateur est un produit permettant de résister à l’attaque de micro-organismes ou aux UV (rayons ultraviolet).
A quoi ça sert dans l’argile polymère ?
Le stabilisateur va permettre à l’argile de ne pas moisir et d’être résistante aux UV dans le temps.
Les pigments et micas - les teintes enchantées
Ces minuscules particules ont de grands pouvoirs et sans elles nos argiles polymères seraient bien ternes. Semblables à des teintes enchantées, les pigments et micas donnent vie à nos créations. Ils ajoutent des couleurs vibrantes et des nuances féeriques à l’argile, laissant libre cours à notre imagination.
Que sont les pigments et les micas ?
Les pigments sont des substances chimiques colorantes insolubles, autrement dit, qui ne partent pas lorsque l’on ajoute de l’eau. Un pigment peut être d’origine minérale ou organique, naturel ou synthétique.
Les micas sont des pierres brillantes. Plus précisément, il s’agit d’une famille de minéraux du groupe des silicates. Le mica entre par exemple dans la composition du granite.
A quoi ça sert dans l’argile polymère ?
Pour l’argile polymère ces composants ont les fonctions suivantes :
- Les pigments, utilisés sous forme de poudre, vont donner leur couleur à la pâte en étant incorporé dans sa masse.
- Les micas, réduits en fines particules, s’utilisent en tant que charges soit pour leurs propriétés de résistance à la traction et à la flexion, soit pour leur aspect scintillant. Ainsi, c’est grâce à eux que l’on obtient les argiles métallisées.
Conclusion
Ainsi se termine notre conte de fées sur les composants de l’argile polymère. Dans ce monde magique de la création, chaque ingrédient détient le pouvoir de transformer l’argile en une œuvre d’art ensorcelante.
N’hésite pas à donner vie à tes propres contes et objets féeriques en argile polymère !
Bises chère polyartiste
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