Kaolin

Les kaolins sont des argiles blanches, friables et réfractaires, composées principalement de kaolinite, soit des silicates d’aluminium[1]. Découverts à l’origine en Chine, ils sont à la base de la fabrication de la porcelaine, mais sont aussi utilisés dans l'industrie du papier, du verre, du cosmétique et de la médecine[1],[2].

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Kaolin.

Historique

Le mot est dérivé du mot chinois gaoling (高岭), signifiant « Collines Hautes », et qui désigne une carrière située à Jingdezhen, dans la province de Jiangxi, en Chine. Le kaolin est en effet la matière première utilisée dans la fabrication de la porcelaine, découverte et invention chinoise qui a eu lieu à Jingdezhen. La technique de fabrication de la porcelaine n’a été introduite en Occident qu’au XVIIIe siècle, après qu'un jésuite français, le père d’Entrecolles, en ait observé à Jingdezhen, et décrit, le premier en occident, les procédés de fabrication dans sa correspondance.

Géologie

On trouve les différents kaolins :

  • dans des gisements dits « primaires », associés à des paillettes de mica et du sable de quartz ; en effet, ces gisements proviennent de l’altération sur place de roches granitiques, le kaolin lui-même résultant de l’altération des feldspaths ;
  • dans des gisements dits « secondaires », qui résultent de l’entraînement de kaolin à partir de gisements primaires, et de sa redéposition.

On les trouve déposés dans des poches plutôt qu’en vastes couches stratifiées et ils sont relativement exempts d’impuretés minérales comme le fer.

Gisements
Ancienne carrière de kaolin à Beauregard-Baret (Drôme)

En 2004, le premier pays producteur de kaolin reste les États-Unis. Des gisements importants existent aussi au Brésil, en Ukraine, en Chine, et en Grande-Bretagne, tout particulièrement dans les Cornouailles.

En France, il existe des carrières de kaolin à Plœmeur (Morbihan), Berrien (Finistère), Échassières (Allier), Quessoy (Côtes-d'Armor), Montguyon (Charente-Maritime), Saint-Yrieix (Haute-Vienne) (à l'origine de la production de la porcelaine à Limoges), Larnage (Drôme) et Rochefort-Samson (Drôme).

Propriétés physico-chimiques

De grain grossier et beaucoup moins plastiques que la plupart des argiles sédimentaires, les kaolins purs sont très réfractaires et leur point de fusion dépasse 1 800 °C. Employés seuls, ils sont d’une utilisation difficile à cause de leur faible plasticité et de leur point de fusion élevé. Par conséquent, l’ajout d’autres matériaux au kaolin permet de le rendre plus plastique et d’abaisser son point de fusion afin d’obtenir des pièces vitrifiées. Ces kaolins ainsi modifiés sont alors appelés porcelaines.

Ils sont aussi utilisés comme pigments. Mats, ils donnent une couleur peu prononcée. Ils sont parfois utilisés en peinture décorative, comme sur les masques Okuyi.

Les poudres de kaolin sont préparées industriellement par broyage, extraction des résidus de fer par aimantation et cuisson à 1 200 °C pour éliminer les impuretés d'origine organique. Les poudres ainsi obtenues sont suffisamment pures pour être incorporées aux peintures ou aux céramiques de haut de gamme.

Utilisations

Porcelaine

Le kaolin a été utilisé pour permettre la forme raffinée de l'art de la céramique qu'est la porcelaine chinoise, qui s'est perfectionnée peu à peu depuis la dynastie des Han, il y a deux millénaires.

En 1709, le chimiste allemand Johann Friedrich Böttger cherche à imiter les porcelaines en provenance de Chine ou du Japon. Fuyant la Prusse il s'exile en Saxe et découvre les propriétés de la kaolinite d'Aue (Saxe) qui permet d'obtenir une porcelaine blanche. C'est le début de l'essor de la porcelaine de Saxe à partir de la Manufacture royale de Meissen (de) fondée en 1710 à Meissen.

En 1768, Jean-Baptiste Darnet, un chirurgien de Saint-Yrieix-La-Perche signale l’existence de gisements de kaolin. En 1771, il est chargé d’en diriger l’extraction. Des dizaines de carrières s'ouvrent à partir de 1769, dont la plus connue est celle de Marcognac. Depuis 1774, une fabrique de porcelaine est aussi installée à la Seynie près de la ville.

Industrie du papier

Le kaolin est surtout utilisé dans l'industrie papetière à la fois comme charge dans la masse du papier et comme revêtement de surface. Il permet de réduire la quantité de pâte à papier, assez chère, et améliore les propriétés optiques. Sa blancheur augmente l'éclat et l'opacité à la surface du papier, tandis que la taille et la forme des particules individuelles de kaolin lui procurent le brillant et la qualité d'impression requis pour certains types de papier[3].

Industrie du caoutchouc

Le kaolin peut être utilisé dans la formulation des mélanges caoutchouc pour améliorer la résistance à l'abrasion et la résistance mécanique[4]. De plus, sa blancheur permet d'obtenir une base claire que l'on peut colorer en ajoutant un pigment[réf. souhaitée].

En médecine

Kaolin
Noms commerciaux Elusanes Calmodiger (France)
Identification
No CAS 1332-58-7
No ECHA 100.100.108
Code ATC A07BC02
DrugBank 01575

Le kaolin est utilisé comme activateur pour tester la coagulabilité du plasma dans certains tests biologiques (temps de céphaline activée).

Ingestion

Il est également utilisé comme antidiarrhéique[5].

Au Moyen-Orient et en Afrique[6], le kaolin est traditionnellement consommé, particulièrement par les femmes enceintes, probablement à cause de carences (notamment en zinc)[5]. Cette géophagie peut susciter une addiction et des troubles de santé comme des anémies[7], de la constipation[6] et des troubles rénaux[6].

L'argile, si elle ne provient pas de sources faiblement contrôlées, est également souvent contaminée par des métaux toxiques comme le plomb source de saturnisme et/ou l'arsenic[5], c'est pourquoi deux médicaments (Gastropax et Neutroses) faits avec cette argile a été ajoutés (avec 11 autres molécules) en 2020 à la liste noire des médicaments aux effets indésirables disproportionnés par rapport à leur faible efficacité ou à la bénignité de la situation clinique dans laquelle ils sont autorisés (liste publiée annuellement par la revue médicale Prescrire)[8] ; Il en va de même pour la diosmectite (Smecta ou autre), l’hydrotalcite (Rennieliquo), la montmorillonite beidellitique alias monmectite (Bedelix, ou en association dans Gelox)[8].

En peinture

Le kaolin est présent dans bon nombre de formulations de peintures conventionnelles ou écologiques et sert également de charge principale des peintures dites « à l'argile ».

Peinture corporelle

Le kaolin est particulièrement utilisé dans les peintures corporelles de Côte d'Ivoire. Il symbolise à la fois la joie, la paix et le deuil[9]. Les peintures au kaolin comprennent : des motifs de pilons géométriques, de feuilles de palmier ou de feuilles d'arbre déchirées sur le visage avec un corps tacheté (danse de réjouissance de l'ethnie dan dans la ville de Man) ; des ronds faits à l'aide de la base d'une bouteille sur le visage et la poitrine (danse de réjouissance yangbah de l'ethnie dan, dans le village de Guiizéreu) ; la peinture du visage, du corps et des paumes (cortège de komian, ethnie agni, dans la ville d'Agnibilékrou) et la peinture du visage seule (rituel de purification d'un lieu de culte, ethnie agni, village d'Anuassué)[9].

  • Peintures corporelles de Côte d'Ivoire

Bâtiment

Le kaolin peut servir comme composant pour la fabrication des ciments géopolymères.

Agriculture

Le kaolin est un produit foliare utilisé contre les coups de soleil aux vergers des agrumes .

Le kaolin peut avoir un effet répulsif contre certains insectes ravageurs, dans le cadre de la lutte biologique.

Références
  1. Georges Calas, Les ressources minérales, enjeu majeur du développement durable, Paris, Collège de France ; Fayard, , p. 52-55
  2. Gérard Sustrac, Vive la Terre, Tome III, 2011, Atlantica
  3. www.ima-europe.eu
  4. « Le kaolin » [PDF], sur mi-france.fr (Minéraux-Industriels France), p. 2
  5. (en) Magazine Monitor, « Who, What, Why : Why do people eat clay? », sur bbc.com, BBC News, (consulté le ).
  6. http://news.bbc.co.uk/2/hi/7596067.stm
  7. « /L’étrange drogue qui circule à Paris chez les femmes d’origine africaine », abidjantv.net, (consulté le )
  8. Stéphanie ALEXANDRE, « La liste des 105 médicaments à éviter en 2020 », Le Figaro,‎ (lire en ligne, consulté le )
  9. Philippe Delanne, Bernardine Biot Kouao, Martin Aka Kouadio et Viviane Froger Fortaillier, Arts au féminin en Côte d'Ivoire, Paris, Le Cherche midi, , 262 p. (ISBN 978-2-7491-1527-6), p. 246-249

Voir aussi

Liens externes
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