L’utilisation de la peinture remonte à la préhistoire. Les hommes l’appliquaient sur les murs pour des raisons esthétiques, religieuses voire mercantiles. Depuis, l’utilisation de la peinture a connu un changement, surtout après la construction des maisons en bois ou avec d’autres matériaux. A cette époque, la peinture était fabriquée en mélangeant de l’eau à des terres colorées pour obtenir une pâte. Cette peinture ne supportait pas l’agression de l’eau. Les hommes cherchaient alors des moyens pour avoir des peintures plus résistantes en ajoutant des produits insolubles dans l’eau comme les jaunes d’œufs, les graisses animales, etc. A partir du 19ème siècle, avec l’évolution des industries de la peinture, les peintures synthétiques ont fait leur apparition. Les peintures à base d’huile demeurent les plus utilisées à cette période. A cause de l’exigence des utilisateurs qui ne cessaient de croître, les fabricants étaient obligés d’utiliser des produits chimiques souvent néfastes à la santé et à l’environnement. Dans les années 1940, après plusieurs années de recherche, les peintures à base d’eau ont fait leur place. Ensuite, vers les années 1950, la peinture acrylique, également à base d’eau, est apparue en Amérique du Sud. Aujourd’hui, à cause de la société de consommation toujours plus exigente, elle est la peinture la plus populaire pour des raisons écologiques et à cause de sa facilité de dilution à l’eau, de sa rapidité de séchage, de son prix, de sa résistance au vieillissement et de sa faible toxicité.
Généralités sur les peintures
La peinture est, le plus souvent, utilisée à titre décoratif. Par ailleurs, dans le domaine purement technique, on l’utilise pour se protéger de l’humidité et protéger les métaux de la corrosion, etc. [Etienne, 2008].
Définition
Une peinture est un matériau liquide ou pulvérulent qui, après l’application d’une couche mince sur un support, donne, par un processus physique ou chimique, un film mince adhérent protecteur et/ou décoratif. Elle peut s’étaler en couche mince sur toutes sortes de matériaux appelés subjectiles. La couche mince forme, après séchage ou durcissement, un revêtement mince adhérent et résistant [INRS, 2006].
Constituants
Valables pour tous types de peintures, les peintures sont généralement constituées par un ou plusieurs liant(s), un ou plusieurs pigment(s), un ou plusieurs solvant(s), une ou plusieurs charge(s) et/ou un ou plusieurs additif(s) [Serge, 2008].
Liant
Appelé également résine, le liant joue un rôle important dans la formulation de la peinture. Composant principal de la peinture, il lie ensemble les constituants de la peinture. Il assure également la cohésion du film de peinture et son adhérence sur le support ainsi que la protection contre les agressions extérieures. Le liant peut être d’origine naturelle ou synthétique.
Pigments
Ils donnent à la peinture sa couleur et son opacité. On utilise, le plus souvent, du dioxyde de titane (pigment blanc) pour apporter la blancheur et l’opacité à la peinture. Les pigments peuvent être d’origine minérale ou organique. Les pigments minéraux peuvent être d’origine naturelle (ocre) ou d’origine synthétique comme la plupart des oxydes de fer jaune ou rouge qui sont très utilisés dans les bâtiments. Les pigments organiques sont généralement d’origine synthétique. Ils offrent une grande variété de couleurs (violet, magenta, etc.). En revanche, ils sont généralement moins résistants à la lumière et aux acides que les pigments minéraux.
Charges
Ce sont des substances minérales insolubles qui jouent un rôle important sur les propriétés physiques de la peinture telles que la compacité, la résistance, l’imperméabilité, etc. Elles sont utilisées pour augmenter l’extrait sec et l’épaisseur du film. Contrairement aux pigments, elles ne sont pas responsables de la couleur ni de l’opacité. Cependant, elles sont utilisées pour améliorer la matité du film. Le carbonate de calcium en est un exemple; on l’utilise surtout pour des raisons économiques. C’est donc la charge la plus répandue.
Solvants
La phase de dissolution est composée d’eau et/ou de solvant organique. Les solvants organiques permettent d’ajuster la viscosité de la peinture tandis que l’eau est utilisée comme diluant en phase aqueuse. Les résines utilisées dans la peinture en phase aqueuse ne sont pas dissoutes mais simplement dispersées dans l’eau. Après application, l’évaporation des solvants et le durcissement du film de peinture se font simultanément. Auparavant, le solvant le plus utilisé était le white spirit pour les peintures décoratives. Actuellement, il est remplacé peu à peu par d’autres solvants à faibles odeurs et qui sont beaucoup plus faciles à utiliser.
Additifs
Les additifs, appelés également adjuvants, font partie des constituants de la peinture. Utilisés généralement à faible dose, ils ont pour rôle de modifier certaines propriétés comme la résistance aux feux. Ils sont également utilisés comme épaississant, stabilisant, anti ultraviolet, etc. Les additifs les plus utilisés pour la modification des propriétés de la peinture sont les siccatifs, les anti-peaux, les agents dispersants, les agents mouillants, les fongicides, les agents de coalescence, etc.
Peinturages
Les peinturages peuvent être constitués par l’ensemble de couches compatibles, de nature et de fonctions différentes et complémentaires. Ces couches assurent la protection, la texture et la couleur du support. On distingue la première couche, la couche intermédiaire et la couche de finition.
Première couche
La première couche, possédant la propriété d’anticorrosion, assure le contact et l’adhérence sur le support. On parle de primaire si le support est non-absorbant (plastique, métal, etc.) et d’impression lorsqu’il s’agit d’un support absorbant (bois, maçonnerie, etc.).
Couche intermédiaire
Appelée également sous couche ou surfaceur, elle sert surtout à masquer les inégalités des supports.
Couche de finition
Dernière couche de peinture, elle apporte l’aspect visuel final. Elle supporte les agressions extérieures, la lumière, le choc, la température, divers produits chimiques, etc. [Peschke, 2001].
Aspect de la peinture
L’aspect de la peinture peut être choisi : mat, satiné, brillant ou laqué.
Peinture mate
Elle est surtout utilisée pour masquer au maximum les imperfections de la surface. En d’autre terme, une peinture mate va gommer les imperfections du mur qui n’est pas totalement plan. Plus une peinture est mate, moins il y aura de reflet de lumière et plus elle est poreuse. Une peinture poreuse peut résister au lavage, c’est-à-dire à l’abrasion humide. En revanche, elle ne résiste pas aux taches qui ont pénétré dans le film poreux. Idéale pour les chambres à coucher et le salon, elle est surtout utilisée pour le plafond.
Peinture satinée
Les peintures satinées sont utilisées pour les pièces à fort passage comme les couloirs et les entrées puisqu’elles permettent d’obtenir un aspect poché. Elles sont également adaptées aux chambres d’enfants, aux cuisines et aux salles de bains. En effet, plus une peinture est satinée, plus elle réfléchit la lumière et résiste aux lessivages et aux taches. En d’autre terme, une peinture satinée, avec une brillance modérée, possède, par conséquent, un degré élevé de résistance .
Peinture brillante
Elle apporte une luminosité qui tend à rendre les pièces plus grandes en raison de son effet miroir. De ce fait, elle rend les couleurs éclatantes et valorise les éléments d’architecture. Elle est très résistante, c’est pour cette raison qu’elle est utilisée pour les pièces utilitaires comme la cuisine, la salle de bains et les sanitaires.
Peinture laquée
Elle offre une finition avec une brillance et un effet de miroir. Elle génère plus de profondeur et plus de luminosité qu’une simple peinture brillante. Toutefois, elle est à appliquer avec prudence puisque dans le plan, la luminosité de la peinture va créer une ombre dès la moindre irrégularité. Elle ne doit s’appliquer que sur des supports qui ne présentent aucun défaut et ne doit donc être utilisée qu’après un travail rigoureux de préparation de support [Anne, 1996].
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Table des matières
INTRODUCTION
A. Généralités sur les peintures
A. 1. Définition
A. 1. Constituants
A.1.1. Liant
A.1.1. Pigments
A.1.1. Charges
A.1.2. Solvants
A.1.1. Additifs
A. 2. Peinturages
A.2.1. Première couche
A.2.2. Couche intermédiaire
A.2.3. Couche de finition
A. 3. Aspect de la peinture
A.3.1. Peinture mate
A.3.2. Peinture satinée
A.3.3. Peinture brillante
A.3.4. Peinture laquée
A. 4. Méthodes de performances et d’identifications
A. 5. Différents types de peintures selon les solvants
A.5.1. Peinture en phase solvant organique
A.5.2. Peinture en phase aqueuse
B. Peinture acrylique
B. 1. Définition
B. 2. Historique
B. 3. Constituants
B.3.1. Liant
B.3.2. Matières pulvérulentes
B.3.3. Milieu de suspension
B.3.4. Additifs
B. 4. Caractéristiques
B.4.1. Principales caractéristiques
B.4.2. Séchage
B.4.3. Nettoyage
B.4.4. Fabrication
B. 5. Applications
B.5.1. Application de la peinture sur une pièce (plafond, mur, porte et fenêtre)
B.5.2. Préparations
B.5.3. Applications industrielles
B.5.4. Autres applications de la peinture acrylique
B. 6. Système ordonné de couleurs
B.6.1. Teinte
B.6.2. Luminosité
B.6.3. Saturation
B.6.4. Permanence
C. Hygiène et sécurité
C. 1. Etiquetage
C.1.1. Arsenic
C.1.2. Baryum
C.1.3. Cadmium
C.1.4. Chrome
C.1.5. Plomb
C.1.6. Mercure
C.1.7. Sélénium
C.1.8. Argent
C. 2. Sécurités pour les travaux de peinturage
D. Plan d’expériences
D. 1. Définition
D. 2. Termes de base
D.2.1. Facteurs
D.2.1. Espace expérimental
D.2.2. Réponse
D.2.3. Niveaux
D.2.4. Domaine du facteur
D.2.5. Points expérimentaux
D.2.6. Domaine d’étude
D.2.7. Surface de réponse
D.2.8. Isoréponse
D. 3. Modélisation
D. 4. Choix du plan
D.4.1. Plan factoriel
D.4.2. Plan composite centré
D.4.3. Plan de Doehlert
D.4.4. Plan de Box-Benhken
CONCLUSION