Réfléchissez-y : broyage de pigments contemporain

Le fondateur et propriétaire de Tri-Art, Steve Ginsberg, nous rappelle souvent que la peinture est la matière première d'une œuvre d'art : un artiste doit s'efforcer de transformer la peinture en une pièce finie. Tout comme la peinture en elle-même ne fait pas une peinture, les pigments ne font pas simplement de la peinture : la fabrication de la peinture nécessite une manipulation minutieuse des matières premières et des techniques pour produire non seulement de la peinture, mais aussi de la peinture d'artiste de haute qualité. Le broyage des pigments est l’étape essentielle qui permet de transformer les pigments en poudre en peinture lisse et liquide. Le processus est en soi une forme d'art qui reçoit peu d'attention, même dans le monde du matériel d'artiste. Alors que la charge pigmentaire prime souvent sur tout le reste lors de l'évaluation d'une peinture, la qualité de la dispersion du pigment est tout aussi essentielle pour faire ressortir le meilleur de chaque pigment.

Alors que les pigments semblent être de fines poudres composées de particules uniformément broyées, ces particules s'agglutinent à très petite échelle pour former des agrégats . Ces particules agglomérées peuvent avoir des effets significatifs sur l'apparence finale de la peinture : elles peuvent apparaître sous forme de particules physiques granuleuses , réduire l' intensité de la couleur (chroma) de la peinture et affecter l' opacité ou la transparence de la peinture. Les particules agglomérées peuvent réduire l'opacité d'une couleur opaque ou réduire de manière confuse la transparence d'une couleur transparente. Lorsque l’on vise l’opacité, la dispersion de ces particules est essentielle pour obtenir un pouvoir couvrant maximal. Lorsqu’il s’agit de couleurs transparentes, ces particules de pigment agrégées peuvent également piéger des poches d’air interne qui diffusent la lumière. [1] Plutôt que de laisser passer la lumière, ces poches d'air créent une peinture qui semble trouble, comme du verre dépoli. Par conséquent, l’une des fonctions principales du broyage des pigments, comme son nom l’indique, est de briser ces agrégats pour créer une dispersion uniforme.

Les techniques traditionnelles de broyage des pigments sont restées inchangées depuis des siècles. La peinture faite à la main à l’aide d’un Muller et d’une dalle de verre connaît aujourd’hui une résurgence. Avec de légers cercles de Muller, le pigment est dispersé dans un médium, comme la gomme arabique pour l'aquarelle ou l'huile de lin pour les peintures à l'huile. L'action du broyeur contre le verre sépare les particules de pigment agrégées et remplace l'air par le liant de son choix.

Malgré une renaissance de la peinture faite à la main, presque tous les artistes achètent aujourd’hui leur peinture préfabriquée, et pour de bonnes raisons. Travailler uniquement avec des pigments secs en poudre est dangereux pour la santé et une entreprise assez compliquée. Lorsqu’il s’agit de fabriquer des acryliques, le processus est encore plus difficile. En ignorant la formulation complexe et le processus par étapes nécessaires pour créer de la peinture acrylique à partir de ses matières premières, si vous vouliez mélanger un médium acrylique préfabriqué avec un pigment, vous constateriez que les résultats pourraient ne pas être ceux que vous espériez. Les peintures acryliques en émulsion ne peuvent pas vraiment être mélangées à la main comme l’huile ou l’aquarelle car elles sèchent rapidement et ne sont pas resolubles. Le mélange d'une peinture à partir d'un pigment prend un temps considérable, la peinture doit être soigneusement mélangée, testée et mélangée davantage, souvent en ajustant la quantité de pigment ou de liant ajoutée. C’est un temps que la peinture acrylique ne permet pas.

Les peintures acryliques ne sont réellement possibles que grâce aux progrès industriels et chimiques du ^XIXe siècle et de l'après-guerre. Au 19 ^ème siècle, les peintures à l'huile n'étaient pas fabriquées uniquement à la main par des artisans. Des broyeurs à rouleaux mécaniques à grande échelle ont été développés pour la production commerciale de peinture pour artistes. Celles-ci ont permis de produire de plus grands volumes de peinture, avec des pigments plus uniformément dispersés que ceux qui pourraient être produits à la main. Avec l'invention du tube de peinture en métal en 1841, la plupart des artistes achetaient leurs peintures préfabriquées auprès de coloristes et de magasins d'art. [2] Lorsque les acryliques à base d'eau ont été introduites au ^20e siècle (au début des années 1960, plusieurs entreprises ont introduit des peintures en émulsion), elles se heurtaient néanmoins à d'importants défis de fabrication.

Surmonter les défis liés au broyage de pigments secs directement dans des dispersions (ou pâtes/boues) de colorants de peinture acrylique est devenu courant dans les années 1970 [3] . Ce sont des précurseurs à base d’eau hautement concentrés qui permettent un broyage minutieux du pigment sans avoir à composer avec les nombreux autres ingrédients de la peinture acrylique. Beaucoup d’entre nous connaissent un produit et un concept similaires, les colorants liquides ajoutés à un pot de peinture murale commerciale incolore dans une quincaillerie. Ces produits ne peuvent cependant pas rivaliser avec les peintures de qualité artistique qui ont été fabriquées avec dévouement.

Pour produire des dispersions colorées pour peintures acryliques, les pigments sont broyés en trois phases : mouillage , dispersion et stabilisation . [4] La plupart des pigments sont hydrophobes, ce qui signifie qu'ils ne se mélangent pas à l'eau et préfèrent adhérer à eux-mêmes. Les peintures à l’huile sont ici avantagées, car de nombreux pigments absorbent facilement l’huile et s’humidifient. Les dispersions aqueuses nécessitent donc des agents mouillants synthétiques . Bien que cela puisse paraître inconnu, les agents mouillants ne sont rien de plus que des tensioactifs – des produits chimiques comme le laurylsulfate de sodium qui composent nos détergents et savons quotidiens. Ce sont des molécules comportant des parties polaires et non polaires qui relient les substances non polaires, comme les pigments, à l'eau hautement polaire.

Tri-Art n'utilise pas un, mais une gamme de tensioactifs issus d'années de tests. En adaptant soigneusement le tensioactif utilisé, la quantité maximale de pigment peut être mouillée et dispersée dans la solution. En visant la concentration de pigment la plus élevée possible dans ces dispersions, Tri-Art a été en mesure de créer une charge pigmentaire incroyablement élevée dans ses peintures acryliques de la plus haute qualité.

Une fois que le pigment est mouillé dans l’eau, il est alors prêt pour la dispersion – la rupture des particules d’agrégat. Durant cette phase, des forces mécaniques élevées sont essentielles pour broyer le pigment. [5] Chez Tri-Art, deux processus sont utilisés pour disperser le pigment aussi efficacement que possible. Le premier processus est un mélange à grande vitesse avec une lame à capot. Le bord extérieur de la lame atteint une vitesse supérieure à celle de l'arbre du mélangeur, conférant ainsi des forces de cisaillement élevées dans toute la solution qui brisent les particules d'agrégat. Ceci est généralement capable de produire des particules inférieures à 250 um, et confortablement dans la plage de 30 à 40 um pour laquelle la plupart des pigments d'artistes sont formulés pour être utilisés. [6] Pour les pigments organiques synthétiques comme le rouge de Quinacridone qui ont tendance à coller ensemble, une deuxième étape est nécessaire pour briser davantage les particules très fines. Le broyage par billes est capable de réduire la taille des particules à moins de dix um si on le souhaite. [7] Cette technique utilise un cylindre rempli de plusieurs kilogrammes de petites billes de céramique industrielle (moins de deux millimètres de diamètre). Les billes sont filées par un agitateur qui les fait entrer en collision les unes avec les autres. La force d'impact qui en résulte broie les agrégats de pigments entre les billes de céramique. Le processus est suffisamment énergétique pour produire une quantité considérable de chaleur, donc un débit constant d’eau est utilisé dans une chemise d’eau froide pour empêcher la dispersion de surchauffer.

La dernière étape du broyage du pigment en une solution concentrée consiste à stabiliser les particules nouvellement dispersées. En raison de leur affinité les unes avec les autres, les particules doivent souvent être stabilisées pour éviter qu'elles ne reforment les particules agrégées qu'elles constituaient autrefois. Des stabilisants sont ajoutés qui absorbent la surface de chaque particule de pigment, les enrobant d'un répulsif qui équilibre toutes les particules à une distance atomique les unes des autres. Il s’agit le plus souvent de sels de polymères acryliques – chimiquement très similaires aux polymères acryliques qui composeront la peinture finie, ils assureront la stabilisation sans interférer avec la formulation finale. Le mélange peut être davantage stabilisé avec des résines acryliques (liant de peinture acrylique) formant une suspension qui est ensuite prête à être mélangée dans une multitude de formulations de peinture. [8]

Le broyage des pigments est essentiel au résultat final de la peinture car une mouture de haute qualité permet une charge élevée en pigments , mais tout aussi important, une mouture de haute qualité permet de contrôler la teinte caractéristique du pigment, sa transparence/opacité , ses qualités de brillance/mate. et pouvoir colorant . Lorsqu'il s'agit de peintures de qualité artistique à pigment unique, il faut veiller à obtenir non seulement une dispersion de pigment d'excellente qualité pour chaque lot, mais également une dispersion cohérente d'un lot à l'autre. Pour ces peintures à pigment unique, comme leur nom l'indique, toute différence de teinte ne peut pas être ajustée avec d'autres couleurs - cela affecterait la tonalité de masse et les nuances , ainsi que les propriétés de mélange des couleurs de la peinture, essentielles pour le peintre qui a sélectionné ces couleurs. travailler avec.

Prenez par exemple les pigments de terre comme la terre d'ombre brute . Il est désormais connu comme un pigment notoirement difficile ici chez Tri-Art. Le pigment terrestre contient une partie d’oxyde de fer inorganique et une autre de noir de carbone organique. Les pigments inorganiques peuvent généralement être dispersés à grande vitesse avec une lame à capuchon en peu de temps (20 à 40 minutes), mais le noir de carbone organique reste sous forme de particules non dispersées. La couleur obtenue est plus chaude qu’elle ne devrait l’être, avec des stries considérables. Certains fabricants peuvent simplement s'arrêter ici avec une attitude « le temps, c'est de l'argent », mais chez Tri-Art, nous persévérons jusqu'à ce que toutes les parties du pigment soient entièrement dispersées – un produit d'une atténuation minutieuse des tensioactifs et de processus de broyage supplémentaires.

En laboratoire, nous testons soigneusement la consistance de ces couleurs avec plusieurs méthodes : mesurer la taille des particules avec une jauge de finesse de mouture, fabriquer un petit lot de peinture sur mesure pour comparer à nos normes et réaliser des tests de frottement. Ce dernier est particulièrement adapté aux tests rapides de dispersion. Une dispersion est appliquée sur une carte et une petite tache est frottée (tourbillonnée) alors qu'elle est encore humide. Après séchage, les particules mal dispersées et instables se manifesteront par un changement de couleur là où le frottement les a perturbées. Dans des mélanges correctement dispersés et stabilisés, la couleur restera en grande partie la même, car le frottement déplace simplement la dispersion homogénéisée et stable. [9]

Mes propres expériences de broyage de pigments se sont concentrées sur deux pigments difficiles avec lesquels nous travaillons à la fabrication Tri-Art : la terre d'ombre brute et le magenta quinacridone. Le rouge de quinacridone est un pigment moderne, synthétique, semblable à un colorant. Ses petites particules organiques préfèrent se coller les unes aux autres plutôt que de se disperser dans la peinture. Je pouvais dire simplement en regardant ces poudres de pigments sous un grossissement que j'avais des amas importants que je devrais éliminer dans cette peinture.

Les aquarelles sont particulièrement adaptées à la réflexion manuelle . La (re)solubilité de la gomme arabique signifie que l'eau peut simplement retomber sur la plaque pendant que la peinture est dispersée par l'action du broyeur. Ici, vous pouvez voir que même avec une réflexion initiale, ma peinture d'ombre brute a une texture granuleuse. À ce stade, les deux peintures manquaient également de saturation, comme le montrent mes peintures de la figure suivante. Avec des réflexions successives, les peintures sont devenues des aquarelles lisses et agréablement épaisses. J'ai peint d'autres échantillons au fur et à mesure, observant la saturation des couleurs augmenter à mesure que les particules de pigment se dispersaient.

Malgré plusieurs minutes de réflexion du mélange de peinture, certaines particules sont encore apparentes dans la peinture à base d'ombre brute, mais dans l'ensemble, j'ai été très satisfait des résultats. Le pigment mélangé à la main et le médium à l'aquarelle ont donné une peinture richement pigmentée qui mettait en valeur le rouge quinacridone vif et chromatique et faisait ressortir la fraîcheur de l'ombre brute. Avec un début réussi, j'ai tourné mon attention vers le véritable défi : pourrais-je mélanger une peinture réalisable avec un pigment et un médium acrylique ?