CHAPITRE III

DÉCOUVERTE DES COULEURS DÉRIVÉES DU GOUDRON DE HOUILLE. — TRAVAUX DES CHIMISTES MODERNES AYANT AMENÉ LA DÉCOUVERTE ET l'aPPLI CATION INDUSTRIELLE

des différentes couleurs dérivées du goudron de houille. — histoire des couleors extraites de l'aniline.

La houille, qui fut .longtemps utilisée comme combustible seulement, a été employée ensuite à fournir le gaz destiné à l'éclairage. Quand on distille cette matière pour la préparation du gaz de l'éclairage, on recueille, dans les premiers appareils de condensation, du goudron de houille. C'est ce produit qui est devenu l'origine de magnifiques couleurs dont l'éclat surpasse tout ce qu'on avait vu jusqu'à nos jours.

MERVEÎLT.ES DE L'INDUSTRIE

Depuis la connaissance des couleurs extraites du goudron de houille, la teinture et l'impression sur la soie, la laine et le coton se sont complètement transformées. 11 est donc utile de montrer par quelle suite de recherches assidues et bien conduites, et par quelles applications des principes nouveaux de la chimie générale on est parvenu à obtenir les éblouissantes couleurs dérivées de Vanilme.

Dès l'origine de la fabrication du gaz de l'éclairage, le goudron fut une grande cause d'embarras et d'encombrement pour les usines. Comme les débouchés de ce produit manquaient totalement, on le brûlait dans les foyers des cornues dans lesquelles on distillait la houille pour obtenir le gaz. En 1 848, nous vîmes fonctionner dans l'usine de la Compagnie du gaz du faubourg Poissonnière, un très-bon système pour alimenter de goudron le foyer des cornues de gaz. Mais comme on ne pouvait utiliser ainsi la totalité du goudron, le surplus était jeté aux décharges publiques : on l'enfouissait à une certaine profondeur dans le sol.

On eut bientôt^ en Angleterre, l'idée de tirer un meilleur parti du goudron de houille en le distillant pour en séparer les nombreuses huiles volatiles qu'il renferme.

La figure 295 représente l'appareil qui sert, dans les usines de produits chimiques, à distiller le goudron pour en retirer les divers produits volatils. Un tuyau de fer amène dans un double fond de la cornue, un courant de vapeur qui échauffe le goudron, et en extrait les produits volatils. On recueille les produits en les fractionnant, c'est-à-dire en mettant à part les liquides qui viennent successivement se condenser dans le tonneau disposé au-dessous du réfrigérant.

On appelle essence de houille le produit, pris en bloc, de la distillation du goudron.

h'essence de houille obtenue par la distillation du goudron de houille, servit d'abord à

injecter les bois et les traverses de chemins de fer, pour prévenir leur altération dans le sol. Le résidu solide de cette distillation servait, sous le nom de brai, à faire certain mastic bitumineux que l'on mélangeait à l'asphalte, pour le pavage des trottoirs.

L'essence de houille., ayant été préparée avec plus de soin et rectifiée un certain nombre de fois, donna un produit, qui trouva dans l'industrie un débouché avantageux.

On l'appela benzine, et le pharmacien Collas attacha son nom à ce produit qui, sous le nom de benzine- Collas, servit et sert encore aujourd'hui à nettoyer les étoffes et à enlever les taches de graisse. La benzine servit également à rendre le gaz plus éclairant, par le mélange de ses vapeurs avec le gaz quand il est imparfaitement carburé.

C'est cette même benzine, extraite du goudron de houille, qui devait donner naissance à ïaniline, laquelle, à son tour, était appelée à fournir un nombre considérable de principes colorants, dont l'éclat et les propriétés particulières devaient ébranler jusque dans ses fondements, l'antique industrie de la teinture.

C'est en 1825, que la benzine avait été découverte par le chimiste Faraday, dans les produits de la distillation de la houille; mais ce ne fut qu'en 1848, qu'un autre chimiste anglais, Manfieis, trouva le moyen de l'obtenir industriellement en rectifiant les premiers produits de la distillation du goudron de houille.

La benzine est un liquide incolore et trèsmobile, d'une odeur toute spéciale. C'est un carbure d'hydrogène, dont la composition est représentée par la formule C^H^.

Ce sont les premiers produits de la distillation de la houille exécutée dans l'appareil que représente la figure 295, qui, recueillis et distillés de nouveau, fournissent la benzine.

C'est en opérant sur la benzine (CFP), que l'on a découvert Vaniline, dont la corn-

LA TEINTURE

position est représentée par la formule C«IFAz.

L'histoire de la découverte de l'aniline est assez curieuse. Ce produit avait été découvert par quatre chimistes différents, et longtemps désigné sous quatre noms. La substance huileuse qu'Unverdorben avait découverte en 1826, en distillant l'indigo, et qu'il avait appelée crystaline, — l'huile bleue, que Runge avait extraite de l'huile de goudron, en 1834, et qu'il avait désignée sous le nom de kijanol^ — le liquide que Fritsche avait obtenu en 1840, en faisant agir la potasse sur l'indigo, et qu'il avait baptisé du nom à' aniline^ du mot anil qui signifie indigo en portugais ; — enfin la benzidam, que le chimiste russe Zizine avait obtenue, à la même époque, en opérant sur la benzine, — ces quatre produits, malgré leurs noms divergents, étaient une seule et même substance.

C'est ce que démontra le chimiste anglais W. Hofmann, alors au début de ses travaux. W. Hofmann, qui, à cette époque, étudiait la chimie à Berlin, fit l'analyse élémentaire de ces quatre produits, et constata leur identité avec Y aniline de Fritsche. Dès lors, ces quatre substances chimiques prirent le nom commun d'miiline.

Ce fut W. Hofmann qui donna le procédé de préparation de l'aniline pure, qui fut d'abord employé en Angleterre. Ce procédé consiste à ajouter de l'acide chlorhydrique à de l'essence de houille et à agiter le mélange. L'acide dissout les alcaloïdes contenus dans l'essence de houille. On évapore la dissolution qu'on a séparée de l'excès d'essence, jusqu'à ce que l'on aperçoive les vapeurs qui indiquent la décomposition. Après filtration, on traite le liquide par de la chaux ou de la soude en excès. La couche huileuse qui se forme est recueillie ; c'est un mélange d'aniline et de quinoléine. Par la distillation, plusieurs fois répétée, on obtient l'aniline pure, en recueillant à part les pro-

duits qui passent entre 180 et 190 degrés.

Cependant, l'essence de houille renfermant peu d'aniline, on dut chercher d'autres procédés de fabrication. Le plus avantageux de ces procédés a été donné par M. Béchamp, professeur de chimie à la Faculté de médecine de Montpellier. Ce procédé consiste à réduire la nitro-benzine par le gaz hydrogène obtenu par l'action de Tacide acétique sur le fer. Nous ferons de cette opération l'objet d'une description spéciale, dans le chapitre consacré à la préparation des matières colorantes dérivées du goudron de houille.

\S aniline (C^H'^Az) est un liquide d'une odeur spiritueuse et d'une saveur brûlante. Incolore à l'abri de l'air, elle brunit rapidement en présence de l'oxygène atmosphérique. Peu soluble dans l'eau, l'aniline est très-soluble dans l'alcool et l'éther. D'après les nouvelles théories chimiques, l'aniline est un composé analogue par sa constitution à l'ammoniaque, et formant avec les acides des sels analogues aux sels ammoniacaux. C'est une ammoniaque composée selon le langage des chimistes du jour.

La propriété fondamentale de l'aniline, en ce qui touche l'industrie, c'est de donner naissance, sous l'influence de toute espèce de réactifs, et souvent de réactifs les plus opposés, à une innombrable variété de principes colorants de toute nuance. L'aniline est comme un clavier merveilleux sur lequel le chimiste n'a, pour ainsi dire, qu'à promener les doigts, pour en faire jaillir les plus surprenantes couleurs. C'est assurément une des plus étonnantes conquêtes de la science et de l'industrie contemporaines.

A qui doit-on attribuer l'honneur de la découverte de la première matière colorante dérivée de l'aniline ? A un chimiste anglais, W. Perkin, aujourd'hui fabricant de produits chimiques à Londres. En 18S6, W. Perkin cherchait à produire artificiellement de la quinine. Pour cela, il prit de l'aniline

Fig. 295, — Alambic pour distiller le goudron par la vapeur dans les usines de produits chimiquês.

retirée du goudron de houille, et il la traita par un réactif oxydant : le bichromate de potasse, Perkin n'obtint pas ce qu'il cherchait, c'est-à-dire la quinine, mais il obtint ce qu'il ne cherchait pas. Il recueillit, en effet, un précipité d'un beau violet, qui jouissait d'une puissance tinctoriale extraordinaire. C'est cette substance qui, par son admirable coloration, et sa puissante affinité pour la fibre des tissus, attira l'attention des savants et des praticiens,

La découverte du violet d'aniline avait été précédée de celles de l'acide picrique et de la murexide, deux matières colorantes artificielles, que l'art de la teinture s'était promptement appropriées. Les teinturiers comprirent dès lors tout le parti qu'on pouvait tirer de ces nouvelles acquisitions de la science appliquée à l'industrie.

Le violet d'aniline découvert par W. Perkin en J8.56, s'étant rapidement introduit

dans l'industrie, y prit des noms assez divers. Nous rappellerons seulement les noms de mauvéine et de rosalane qui ont servi à désigner le violet obtenu par le procédé Perkin,

Mais, nous l'avons dit, l'aniline est une merveilleuse substance qu'il suffit de soumettre aux réactifs de la chimie, pour en faire sortir une interminable série de principes colorants. Quand on connaît l'ardeur de recherches de nos chimistes et la soif de gain des fabricants de nos jours, on doit s'attendre à voir une liste indéfinie de couleurs sortir du fait primitif et fondamental de la découverte, du violet d'aniline de Perkin. Il faudrait, en effet, un volume pour enregistrer avec rigueur toutes ces découvertes (1). Nous nous bornerons à rapporter

(1) Ce volume existe, il a pour titre : Traité des dérivés de la houille, par Girard et de Laire, in-8°. Paris, 1872. Un autre ouvrage sur le même sujet a paru plus récemment;

LA TEl

NTURE.

celles qui sont acquises à l'art de la teinture, en les groupant méthodiquement, et autant que possible, selon l'ordre historique.

C'est, avons-nous dit, en 1856, que Perkin fit la découverte du violet d'miiline ou mauvéine. A peine ce chimiste avait-il fait breveter cette substance, en Angleterre, qu'on la fabriquait en grand en France et en Allemagne. Les usines de ces deux pays fabriquèrent de la mauvéine avant Perkin luimême. Deux ans après, en 1838, un chimiste de Lyon, E. Verguin, découvrait la plus belle certainement de toutes les matières colorantes de la série de l'aniline : nous vou- I Ions parler du rouge d'aniline.

I Verguin vendit son brevet, pris le 2 février 18S8, à deux teinturiers de Lyon, iMM. Renard frères. Ces derniers, par un j amour-propre exagéré, voulurent donner : leur nom au rouge d'aniline : ils l'appelè- ; rent fuchsine^ du mot allemand fuchs, qui veut dire renard. En 18S9, les frères Renard j firent breveter en leur nom la matière et le I procédé qu'ils avaient achetés 300,000 francs à E. Verguin.

Faisons remarquer que déjà, en 18S8, I M, Hofmann, de Londres, en traitant l'aniline par le chlorure de carbone, avait obtenu une substance colorante d'un rouge magnifique, qui n'était autre que le rouge d'aniline ; mais Hofmann n'avait fait qu'enj trevoir cette substance et n'avait pas songé j à l'appliquer à la teinture. En conséquence, c'est bien au chimiste de Lyon, E. Verguin, 1 qu'appartient la découverte dn rouge d'atii- I line ou fuchsine, et à MM. Renard frères le mérite de l'application industrielle de cette substance.

L'apparition de la fuchsine produisit dans le monde industriel une sensation plus grande encore que celle qu'avait causée le violet de Perkin. C'est qu'il serait difficile

Traité des mniières colorantes artificielles, par Bolley et Kopp, traduit d(i l'alleniand par Gautier, iii-8°, Paris, 1874.

de trouver une matière colorante plus remarquable que la fuchsine. Aucun rouge ne lui est comparable, sous le rapport du brillant et des reflets. Grâce à quelques modifitions, on fait varier ses nuances d'une ma-

nière surprenante, sans rien enlever à leur vivacité. Chacun connaît les brillantes couleurs désignées sous le nom de Magenta et de Solferino, et l'on a présent à l'esprit la sensation que produisirent, vers 1862, les étoffes de soie teintes, grâce à la fuchsine, en ces splendides nuances. L'éclat nouveau et imprévu que les toilettes des dames reçurent des étoffes teintes en, couleur Magenta et Solférino, changea l'aspect des lieuxpublics, celui des rues^, des salons et des bals. C'est à partir de cette époque, que les couleurs sombres qu'affectionnait le bon ton, cédèrent la place, dans les toilettes féminines, aux couleurs éclatantes.

Le rouge d'aniline était d'abord d'un prix très-élevé ; il ne valait pas moins de 200 francs le kilogramme, mais le procédé de

Verguin ayant été simplifié, le prix de la fuchsine subit une décroissance rapide. La fuchsine ne vaut aujourd'hui que 45 francs le kilogramme.

Tous les procédésqui furent employés pour remplacer celui de Verguin, reposaient sur la même réaction chimique, à savoir : l'élimination de l'hydrogène dans l'aniline, et la formation d'un sel de rosaniline, base artificielle qui a pour formule C^oHi^AzH^O.

Mais les frères Renard, possesseurs du procédé de Verguin, et qui avaient baptisé la fuchsine de leur nom germanisé, n'entendaient pas se laisser déposséder. On vit donc se renouveler, à propos de la fuchsine, la guerre de tribunaux que M. Christofle avait entreprise, vers 18S0, contre les fabricants de Paris qui entendaient argenter et dorer par la pile hors de son égide commerciale. Les tribunaux de Lyon et de Paris ont retenti pendant dix ans des nombreux procès intentés par MM. Renard frères aux fabricants de rouge d'aniline obtenu par quelque procédé que ce fût. Les tribunaux d'ailleurs, donnaient raison aux possesseurs du brevet, ne voulant point admettre qu'il y eût nouveauté dans la substitution d'un réactif à un autre opérant sur l'aniline, pour donner finalement naissance à un même produit : le rouge cf aniline. MM. Renard frères demeurèrent donc j usqu'à l'expiration de leur brevet, en possession de la propriété du rouge d'aniline, qu'ils avaient les premiers en France, fabriqué industriellement et appliqué sur les tissus.

Ce ne fut pas, toutefois, sans protestation de la part de l'industrie française, que ce monopole resta confiné aux mains des teinturiers lyonnais. Dans son Rapport sur les industries chimiques, à l'Exposition universelle de Londres en 1862, M. Wûrtz se faisait, en ces termes, l'organe des plaintes des savants et des industriels réunis :

« Découvert industriellement par M. Vorguin, le

1 rouge d'aniline, dit M. Wûriz, a été fabriqué d'abord par le procédé du chlorure d'étain, qui donnuit un produit inférieur à ceux qu'on obtient par le nitrate de mercure, par l'acide nitrique, et surtout par l'acide arsénique. Les auteurs de ces nouveaux procédés qui constituent des perfectionnements importants, ont donc un mérite réel, sans avoir d'autres droits que ceux qu'ils peuvent tenir de l'inventeur du rouge d'aniline. Aussi leurs efforts ont-ils été paralysés en grande partie, et tandis qu'en Angleterre, en Allemagne, nous voyons surgir de nouveaux brevets, de nouvelles maisons, et l'industrie s'étendre et prospérer, nous voyons en France cette industrie du rouge d'aniline concentrée presque uniquement entre les mains d'un seul fabricant; nous voyons des perfectionnements importants demeurer stériles, des fabricants ingénieux hésiter à donner suite à la découverte de l'érythrobenzine de peur que ce produit, qu'ils obtiennent par un procédé si nouveau et si intéressant, ne soit identique avec la fuchsine; nous voyons enfin d'autres fabricants déserter notre pays et fonder des établissements en Suisse où il n'existe aucune loi sur les brevets. C'est ainsi qu'en consacrant d'une manière trop absolue les droits de l'inventeur d'un produit, la législation sur les brevets peut compromettre jusqu'à un certain point les progrès de l'industrie et les intérêts du pays. Nous devions signaler cette circonstance en terminant ce rapport, et, sans nous étendre sur un tel sujet, nous pensons qu'un changement dans les dispositions de la loi actuelle serait accueilli avec faveur, s'il avait pour but et pour effet de mieux concilier les intérêts de l'inventeur et ceux du public. »

Il est bon de citer à l'appui de ces remarques de M. Wûrtz, les faits suivants, consignés dans V Avenir commercial, du 1*' novembre 1862 :

« Les fabricants de matières colorantes les plus intelligents, ceux qui, jusqu'alors, s'étaient toujours tenus à la tête des perfectionnements et avaient concentré à Paris, Lyon et Mulhouse, l'industrie d la fabrication des produits tincloriaux les plus fins et les plus nouveaux pour la France et pour l'étranger, sont allés fonder des établissements en dehors de nos frontières.

« Le monopole les mettait dans l'impossibilité de satisfaire aux besoins de leur clientèle étrangère, qui demande les diverses couleurs d'aniline, et ils ont dû transporter leur industrie à l'étranger.

« Voici la litse des industriels qui ont fondé des établissements au delà de la ligne qu'embrasse lo monopole :

MM. A. Schlumberger de

iMulhouse nouvel établissemeut

LA TEINTURE

Jean Feer, de Stras- à Baie.

bourg —

Pélersen et Siekler, de

Saint-Denis —

F. Murin, de Paris —

Poirier et Chappat, de

Paris nouvel établissement

Monnet et Diiry, de à Zurich.

Lyon à Genève.

« Cinq autres fabriques montées par des Suisses, mais dirigées par des Français, se créent à Baie, à Zurich, à Claris et à Saint-Call. Puis, il y a encore en voie de création les fabriques de MM. A. Wurtz, à Leipsick, 0. Meisler, à Chemnilz.

« Une fabrique française à Elberfield, trois fabriques françaises en Belgique, et trois autres encore en Suisse.

« C'est, en un mot, une expatriation générale 1 comme celle qui suivit la révocation de l'édit de j Nantes. »

On a constaté qu'en 1862 il y avait en Allemagne, douze brevets pour la fabrica-

i tion des couleurs rouges dérivées de l'aniline et qu'en Angleterre, il y en avait, à la même époque, quatorze tandis qu'en France,

j grâce à l'interprétation donnée à la loi sur les brevets, il n'y avait qu'un seul brevet : celui de MM. Renard frères.

Les remontrances des savants, les plaintes

I des industriels, l'émigration à l'étranger des

I fabriques d'aniline, rien ne put ébranler le monopole des détenteurs de la fuchsine.

i Leur brevet étant expiré aujourd'hui et cha -

I cun pouvant se livrer en France à la fabrication du rouge d'aniline^ nous ne nous

j étendrons pas davantage sur ce sujet. Nous dirons seulement qu'il arriva pour les brevets relatifs à la fuchsine, ce qu'il arrive pour toutes les exploitations brevetées. Les possesseurs du monopole exagérèrent leur prix, et firent si bien que les fabricants étrangers eurent avantage à vendre la fuchsine à nos teinturiers ; de sorte que les produits de l'Angleterre et de l'Allemagne envahirent les marchés français, et qu'aujourd'hui encore, les couleurs d'aniline nous

; viennent en grande partie, de l'Angleterre. Le procédé en usage aujourd'hui dans les usines de France aussi bien que dans celles

d'Allemagne et d'Angleterre, pour préparer la fuchsine ou rowje d'aniline a été découvert par W. Hofmann. Ce procédé consiste à faire agir l'acide arsénique sur l'aniline : nous le décrirons dans le chapitre consacré à la préparation des couleurs dérivées du goudron de houille.

Le rouge d'aniline, ou fuchsine, tel qu'on le trouve aujourd'hui dans le commerce, constitue de petits cristaux verts cuivrés, qui deviennent rouges étant dissous dans l'eau ou appliqués sur les tissus.

Après la découverte du roiige d'aniline, ou fuchsine, est venue la découverte du bleu d'anilitie et de plusieurs violets qui ont remplacé le violet primitif de Perkin.

Le bleu d'aniline a été découvert par deux chimistes français, MM. Girard et de Laire, en opérant sur le rouge d'aniline ou fuchsine. Ces deux chimistes trouvèrent que la fuchsine, chauffée avec de l'aniline, se transforme en une belle couleur bleue, et, avec une légère modification dans le procédé, en un violet plus beau que le violet Perkin.

MM. Girard et de Laire vendirent leur procédé aux teinturiers de Lyon qui exploitaient la fuchsine, c'est-à-dire à MM. Renard frères, lesquels s'empressèrent de baptiser du nom de leur ville la nouvelle substance. Elle prit et porte encore aujourd'hui, le nom de bleu de Ltjon. Cette belle couleur est aujourd'hui fort employée, mais elle n'a pas ébranlé le solide empire de l'indigo.

Un autre bleu d'aniline, Vazulhie, a été découvert, à la même époque, par MM. Guinon, Marnas et Bonnet, ou plutôt par les chimistes attachés à la teinturerie de ce nom.

Un violet qui se recommande par la facilité de sa fabrication et son bas prix, c'est le violet de Paris, qu'il faut appeler, pour rappeler son origine, du nom de violet de méthyl aniline.

W. Hofmann avait obtenu le premier le violet de méUnjlaniline en substituant les radicaux des alcools méthylique et anylique (C^H^ et CFP) dans la rosaniline. Mais le chimiste de Berlin faisait usage d'iode, et le haut prix de l'iode empêchait la généralisation de ce procédé. En 186S, MM. Poirier et Chappat, avec la collaboration de leur chimiste, M. Bardy, fabriquèrent le violet de mélhylaniline, par un procédé bien supérieur à celui d'Hofmann. Nous décrirons ce procédé dans la partie technique de cette Notice.

Après les violets d'aniline, d'origine difTérente, après les rouges et les bleus d aniline, on a fabriqué, au moyen de l'aniline, des couleurs vertes, jaunes et brunes.

Le vert d'aniline, ou éméraldine, nous est venu de l'Angleterre : on le produisit d'abord sur le tissu même. D'autres chimistes ont obtenu \ éméraldine par la réaction du chlorate de potasse sur l'aniline. Mais ce fut M. Cherpin qui rendit réellement le vert d'aniline exploitable, grâce à la réaction de l'hyposulfite de soude sur le bleu d'aniline.

Les couleurs jaunes , marrons, brunes, etc., étant moins importantes que les précédentes, ont été un peu négligées.

Les jaunes furent préparés au moyen des acides de l'azote agissant sur l'aniline. La couleur orangée suivit les mêmes phases.

Les bruns prirent naissance par le mélange d'un sel d'aniline avec les violets, les rouges ou les bleus. On l'obtint ensuite en faisant réagir l'acide formique ou d'autres corps réducteurs sur la rosaniline.

Il existe enfin un noir d aniline, qui tend à faire disparaître la teinture en noir par la noix de galles et l'oxyde de fer.

Le noir d aniline présente cette particularité, qu'il ne peut s'appliquer sans mordant sur la laine et la soie, mais seulement sur le coton : c'est tout l'opposé des autres cou-

leurs dérivées de l'aniline, que la soie et la laine prennent sans aucun mordant, et que le coton ne prend qu'après un mordançage à la vapeur.

Le noir d aniline a été découvert en 1862 par un chimiste anglais, M. Lighfoot, mais l'agent employé par M. Lighfoot , c'està-dire le chlorure de cuivre, attaquait les tissus. M. Lauth, en substituant le sulfure de cuivre au chlorure de cuivre, a rendu possible la teinture en noir par l'aniline.

Cette couleur a encore cela de particulier qu'elle ne se fabrique pas dans le laboratoire du chimiste et qu'elle n'apparaît qu'au bout de vingt-quatre heures sur le tissu que l'on imprègne d'aniline et de chlorure de cuivre.