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La planète rouge

Dans le monde entier, les fabricants de peintures et de laques font confiance aux pigments de couleur LANXESS. Mais ce sont surtout les architectes et les urbanistes novateurs qui utilisent volontiers les oxydes de fer de la marque Bayferrox quand ils veulent échapper à la grisaille du quotidien. Grâce à un procédé de fabrication unique en son genre, ces pigments bénéficient d’une excellente stabilité des couleurs, sont polyvalents et rentables… et ce tout depuis plus de 85 ans.

Un programme haut en couleur

I_1_RotpigmenteCette journée mémorable a sans doute été la plus british de toute l’année : lors du mariage du prince héritier William avec Kate, en avril 2011, les caméras ont diffusé les images de ce royal spectacle aux quatre coins du monde. Et si le décor était si coloré, c’est aussi grâce à LANXESS car pour cet événement, les organisateurs londoniens avaient fait refaire le revêtement rouge de l’avenue d’apparat et de la place longeant le palais de Buckingham, ce « tapis rouge » devant retrouver tout son éclat. Et ce ton particulier est venu tout droit de Krefeld, plus exactement des installations de la Business Unit Inorganic Pigments (IPG) de LANXESS, à Krefeld-Uerdingen. Le groupe de chimie de spécialités y produit des pigments d’oxyde de fer de la marque Bayferrox servant à teinter les matériaux de construction et destinés à l’industrie des peintures et des laques. À ce jour, la stabilité de ces couleurs et les propriétés de transformation demeurent inégalées. Aujourd’hui, les pigments de LANXESS apportent une note colorée dans de multiples domaines d’application. Grâce à un succès historique remontant à plus de 85 ans.

M. Laux voit rouge

II_2_RotpigmenteLes pigments rouges de LANXESS font leurs premiers pas dans le secteur de la soie. Depuis 1877, l’usine de Krefeld-Uerdingen produit des colorants azoïques utilisés dans la teinture textile. À partir de 1911, l’aniline employée pour ce procédé est elle aussi directement fabriquée par l’usine d’Uerdingen. Aujourd’hui, les besoins d’aniline servant à fabriquer des colorants azoïques ont énormément reculé en Europe, la substance étant désormais une matière première de grande importance dans les polyisocyanates aromatiques servant à produire le polyuréthanne. Ce matériau est employé dans de nombreux objets utilisés au quotidien : mousse de rembourrage des meubles capitonnés et des sièges auto, mousses isolantes dans les appareils de réfrigération, habillage intérieur des véhicules etc.

Un produit secondaire devenu un best-seller

La fabrication de l’aniline consiste à faire réagir des copeaux de fer avec du nitrobenzol, l’opération donnant de l’aniline et de l’oxyde de fer. Cependant, l’oxyde de fer était autrefois un coproduit inutilisable. « Il n’avait jamais la même apparence : la couleur, la taille des particules et la composition étaient plus ou moins le fruit du hasard », raconte Rafael Suchan, responsable du service global de gestion des produits au sein de la Business Unit IPG. « Mais les clients de l’industrie des laques et peintures demandent des qualités reproductibles et fiables. »

Revenons à l’histoire du produit. Au début des années 20 du siècle dernier, Julius Laux, qui était alors à la tête de l’usine d’aniline de Krefeld-Uerdingen, se plongea dans l’analyse minutieuse du procédé de fabrication de l’aniline, cherchant à maîtriser le processus d’oxydation à l’aide de substances chimiques de contrôle. Ses recherches aboutirent en 1925, date à laquelle il mit au point un produit non seulement commercialisable mais destiné à devenir un véritable best-seller. Voici ce que le chimiste, légèrement sceptique, écrit dans le brevet allemand numéro 463773 : « Nous avons constaté avec surprise qu’au lieu d’un produit de piètre qualité, on obtient un oxyde de fer parfaitement noir, absolument utilisable pour la production de peintures… ». À partir de cette époque, il serait possible de fabriquer des pigments d’oxyde de fer correspondant exactement à la qualité homogène prévue.

Des couleurs millénaires

II_2_Rotpigmente_v2De mémoire d’homme, les oxydes de fer ont toujours été employés comme colorants. Des fouilles très récentes attestent que nos ancêtres les utilisaient déjà il y a 100 000 ans, sans doute pour se colorer la peau. Les oxydes de fer servaient déjà de « peinture murale » il y a plusieurs milliers d’années, comme le prouvent magistralement les peintures rupestres des grottes de Lascaux (Dordogne) et d’Altamira (Espagne).

 

280 000 tonnes par an

En moins de temps qu’il ne faut pour le dire, ce qui n’était à l’origine qu’un produit secondaire est devenu un pigment de couleur très demandé. En 1926, un an après que Laux ait fait breveter son procédé, 1 200 tonnes de pigments d’oxyde de fer sortaient de l’usine de Krefeld, la production dépassant les 100 000 tonnes dans les années 60. Aujourd’hui, le site LANXESS de Krefeld en produit près de 280 000 tonnes par an, environ deux tiers de la production étant fabriqués selon le procédé Laux. LANXESS, qui est l’un des principaux fabricants de pigments d’oxyde de fer, y exploite une usine qui est de loin le plus grand pôle de production d’oxyde de fer du monde. D’autres sites (Porto Feliz au Brésil et Shanghai) sont aujourd’hui rattachés au réseau global IPG et annoncent la couleur dans le monde entier.

Double efficacité

III_1_Rotpigmente_v3Transformer un coproduit inutilisable en spécialité très recherchée est déjà un art en soi. Et le procédé Laux de LANXESS présente encore plus d’avantages, la production faisant partie d’un cycle collectif particulièrement efficace : comme l’explique M. Suchan, « le fabricant installé au pôle chimique de Krefeld, dans le voisinage, nous livre directement, par un système de conduites, le nitrobenzol dont nous avons besoin pour la production. Et l’aniline produite est elle aussi directement acheminée vers le client du pôle chimique. » Zéro camion, pas de chargement – la livraison directe fonctionne à la perfection, 24 h/24 et 365 jours par an.

Un recyclage proche de la perfection

III_2_RotpigmenteActuellement, LANXESS achète le fer nécessaire pour la production sous forme de copeaux de fonte grise. « Ces copeaux sont issus de l’usinage mécanique des pièces moulées en fonte, par exemple dans la production de moteurs de l’industrie automobile », précise M. Suchan. Chaque année, LANXESS achète près de 140 000 tonnes de copeaux en fonte de première qualité, la Business Unit Inorganic Pigments étant ainsi une entreprise de recyclage de haut niveau.

Un bilan énergétique optimal

Le procédé Laux se démarque également par sa faible consommation énergétique. Et M. Suchan de préciser : « La réaction du fer avec le nitrobenzol libère de l’énergie. Des échangeurs thermiques permettent de l’exploiter presque intégralement pour les étapes suivantes du processus. » Les besoins en énergie primaire sont alors réduits (jusqu’à – 28 %) et la consommation d’eau de refroidissement baisse même de plus de la moitié.

Le secret des particules

III_1_Rotpigmente_v2Pour le profane, l’oxydation du fer évoque immédiatement la rouille. La rouille est effectivement un mélange indéfini de plusieurs oxydes de fer. Par contre, les pigments d’oxyde de fer LANXESS fabriqués par synthèse n’ont pratiquement rien à voir avec la rouille. Il s’agit de composés définis existant en jaune, noir et rouge. Le procédé Laux permet de produire diverses nuances de ces couleurs de base.

Le jaune et le noir sont directement issus de la réaction alors qu’une opération supplémentaire est indispensable si l’on veut obtenir du rouge dans la qualité requise. Également appelé magnétite, l’oxyde de fer noir (formule chimique : Fe3O4) subit un processus de calcination avant de se transformer en hématite rouge (Fe2O3), les pigments noirs d’oxyde de fer étant chauffés à environ 800 °C dans un four rotatif. On obtient alors des pigments de couleur rouge particulièrement résistants.

Dur à cuire

Les pigments rouges (qui sont d’ailleurs le produit phare des activités pigments de LANXESS) sont beaucoup plus qu’un simple colorant. Grâce à la calcination, ils résistent parfaitement à la chaleur et au broyage lors des opérations de transformation effectuées par le client, le second avantage étant particulièrement intéressant parce que la dispersion de la lumière par les particules dépend de leur taille. Si la taille des particules change au cours du broyage ou de la transformation, la nuance est elle aussi modifiée. Ce qui n’est pas le cas avec les pigments rouges, particulièrement stables, issus du procédé Laux. Véritables durs à cuire, leur nuance est préservée même après avoir subi de fortes sollicitations mécaniques.

La couleur est à l’honneur dans les rues et sur les toits

V_7_RotpigmenteLe secteur du bâtiment est un grand consommateur de pigments LANXESS issus du procédé Laux. Près de la moitié des oxydes de fer fabriqués à Krefeld se retrouvent un jour ou l’autre dans des tuiles, pavés et autres produits utilisés dans la construction. Les rues et les places pavées en rouge n’ont rien perdu de leur popularité et même le béton apparent a su redorer son blason après avoir longtemps souffert des divers désastres architecturaux ayant marqué les années 50 à 70 du siècle dernier. Aujourd’hui, de nombreuses constructions traditionnelles mais aussi un nombre croissant de bâtiments innovants affichent les couleurs de LANXESS.

Du sur-mesure pour l’architecture

Les pigments issus du procédé Laux sont ici la solution optimale, leur résistance à la lumière ultraviolette et aux intempéries étant un réel avantage. Autant que leurs bonnes propriétés de transformation : ils permettent de teinter uniformément les éléments en béton. De plus, certaines variantes de produits ont été optimisées de façon à ne pas restreindre la capacité de transformation du béton. Par contre, d’autres pigments augmentent les besoins en eau du béton, ce qui en diminue automatiquement la future solidité.

Quand les architectes annoncent la couleur

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En novembre 2011, la rencontre des chefs d’État et de gouvernement lors du sommet G20 de Cannes a été l’occasion de dérouler le tapis rouge… en rénovant le revêtement coloré des trottoirs et des places entourant le Palais des congrès. Les pigments d’oxyde de fer Bayferrox® 230 A de LANXESS ont été utilisés pour produire ce rouge intense. Au total, 9 400 m² de revêtement ont été posés, 30 tonnes de pigment Bayferrox en poudre lui donnant sa couleur définitive après que l’ancien asphalte ait été enlevé et recyclé.

La « Casa das Histórias Paula Rego » est un autre exemple d’utilisation assez spectaculaire. Situé à Cascais (Portugal), ce nouveau musée précurseur illustre la parfaite intégration paysagère d’une construction en béton délibérément futuriste dessinée par Eduardo Souto de Moura, le célèbre architecte portugais. Près de 3 800 m³ de béton ont été coulés pour le nouveau site d’exposition, 18 tonnes de Bayferrox 110 (rouge) et de Bayferrox® 420 (jaune) étant utilisées pour la coloration. Pour l’architecte, l’utilisation de béton rouge est une référence contemporaine au mode de construction traditionnellement utilisé dans la région. Son concept global a également impressionné la rédaction du magazine artistique art qui, dans un article récent, a élevé le musée au rang des lieux d’exposition les plus remarquables du monde entier.

Quant à l’hôtel Emirates Palace, bien plus grand et relevant d’un style architectural diamétralement opposé, il a été construit à Abu Dhabi, une région du globe où les édifices majestueux sont légion : un cinq étoiles de rêve tout droit sorti des mille et une nuits, avec 302 chambres, 92 suites, 102 ascenseurs et en tout 114 coupoles recouvertes de feuilles d’or. La construction de ce château de conte de fées moderne battant tous les records a nécessité l’emploi de 250 000 m³ de béton et de quelque 60 tonnes de pigments Bayferrox, l’association entre pierre naturelle et béton apparent faisant le lien entre construction traditionnelle locale et modernité.

AV_3_Rotpigmenteu 21e siècle, les pigments de Laux sont toujours aussi tendance. Lancée par LANXESS, la campagne « Colored Concrete Works » illustre les nombreuses possibilités d’utilisation du béton coloré, surtout décliné en rouge, l’entreprise présentant de célèbres exemples de bâtiments précurseurs. La visite virtuelle de divers projets se fait sur un site dédié : http://coloredconcreteworks.com (en anglais)