Évaluation de la quantité de matières grasses extractibles d’un cuir ancien par deux méthodes chromatographiques

Frédérique JUCHAULD (Communication du 12 décembre 2002)

Le corroyage ou ajout de lubrifiant, est une étape importante dans la fabrication du cuir car il assure la souplesse nécessaire à son utilisation. Cependant, en vieillissant, les matières grasses utilisées se dégradent pour former des acides gras libres, des hydrocarbures, des aldéhydes, des alcools, des polymères… Ces composés se fixent sur le collagène ou quittent la structure (repousses grasses) occasionnant une perte de souplesse. Afin de les remplacer, il peut être intéressant, surtout pour les objets « d’usage », de faire un apport régulier mais non excessif de lubrifiant et assurer ainsi la bonne conservation des propriétés mécaniques du cuir. Toutefois, il faut éviter de le saturer inutilement car les lubrifiants et leurs produits de dégradation peuvent aussi engendrer des détériorations dans le matériau.

Pour juger de l’utilité de ce nouvel apport de lubrifiant, il est important de connaître le taux résiduel de matières grasses encore extractibles car il en représente la fraction efficiente. La méthode classique de quantification des graisses qui consiste à faire une estimation gravimétrique après extraction par un solvant organique nécessite une prise d’essai importante (10 grammes) ; nous avons donc cherché à mettre au point une méthode adaptée à de plus petits prélèvements. Ce sont les essais de deux nouvelles techniques d’évaluation qui constituent l’objet de ces travaux.

Dans le passé, les lubrifiants utilisés étant des graisses et des huiles, nous avons choisi de limiter le sujet de cette étude à ces composés, et de ne pas traiter, pour l’instant, le problème de l’évaluation des cires et des lubrifiants synthétiques.

Une méthode de chromatographie en phase gazeuse, couplée à la spectrométrie de masse, a été proposée par Marina Van Bos et al (1996) et a été mise au point sur des préparations grasses connues et extraites d’un cuir. Cette analyse permet une évaluation qualitative et quantitative des lubrifiants extraits. Dans un but de simplification nous avons choisi de ne conserver que l’aspect quantitatif de l’évaluation et, afin de généraliser cette analyse à toutes sortes de graisses, voire de mélanges, nous avons tenté de développer une méthode basée sur la quantification individuelle des acides gras, qui, après addition, permettrait d’estimer la masse totale de matière grasse. Nous pouvons ainsi nous affranchir de l’identification préalable des lubrifiants eux-mêmes et nous ne sommes pas gênés par les éventuels mélanges de matières grasses utilisées initialement ou au cours de restauration. Le résultat sera donc exprimé en pourcentage de matières grasses dans le cuir, sans identification de leur nature. Nous avons pour cela choisi d’utiliser les techniques chromatographiques en phase liquide (CPL) et gazeuse (CPG), car ces méthodes permettent de travailler sur de très faibles quantités.

Les mises au point des méthodes ont été effectuées sur des échantillons d’huiles de pied de bœuf et de foie de morue. Ces techniques ont ensuite été appliquées aux matières grasses extractibles d’un cuir de veau de fabrication moderne, lubrifié avec un mélange de nourriture connu et à un échantillon de reliure ancienne dont le traitement était inconnu. Afin de valider les résultats, des essais d’évaluation par gravimétrie ont été menés conjointement sur chacun des échantillons.

Lors de cette étude, du fait de la diminution de la taille des échantillons, nous avons été amenés à modifier le protocole d’extraction des matières grasses dans le cuir. Le mode d’extraction normalisé utilisant un appareil Soxhlet s’étant révélé peu satisfaisant, nous avons choisi d’adopter une méthode de macération. Cette technique est apparue comme une alternative très prometteuse en termes de rendement et de facilité de procédure. D’autre part, nous avons choisi de remplacer l’hexane par le cyclohexane qui est moins toxique.

Les deux méthodes chromatographiques qui ont été testées dans ce travail offrent chacune des avantages et des inconvénients. En ce qui concerne la CPL, la dérivation est simple et rapide et offre la possibilité de quantification de pics d’acides gras non étalonnés. Mais la séparation est difficile et les dérivés ont une faible sensibilité. La CPG permet d’obtenir une meilleure séparation ainsi qu’une bonne sensibilité, cependant, la reproductibilité est plus faible. Néanmoins, les résultats obtenus sont satisfaisants et, comme le montre le graphe ci-dessous, ils permettent d’établir une bonne corrélation avec ceux obtenus par gravimétrie et ce, quelle que soit la technique de chromatographie utilisée.

Cuir-1

Ces méthodes permettent donc d’évaluer la quantité de lubrifiants encore extractibles d’un cuir en utilisant un échantillon dont la masse est 500 fois plus petite que celle utilisée pour la mesure normalisée par gravimétrie.

L’application de l’une ou l’autre de ces deux méthodes est un excellent outil pouvant s’intégrer dans l’établissement du bilan de conservation d’un cuir. Leur utilisation est cependant limitée à l’analyse des cuirs anciens qui n’ont été nourris qu’avec des graisses naturelles.

Frédérique JUCHAULD (CRCDG, centre de recherche sur la conservation des documents graphiques)

Éléments de bibliographie

Van Bos M., Wouters J., Oostvogels A., « Quantitative and qualitative determination of extractable fat from vegetable tanned leather by GC-MS », dans ENVIRONMENT Leather Project, Protection and Conservation of the European Cultural Heritage, Research Report n° 6, ed. René Larsen, Copenhague, 1996, p. 95-101.

Juchauld F., Chahine C., Thao S., « Évaluation de la quantité de matières grasses extractibles d’un cuir ancien », dans Preprints of the 13th Triennal Meeting of the ICOM Committee for Conservation, sous la direction de J. Bridgland, Londres, James and James (Science Publishers) Ltd, 2002, p. 777-784.

N.B. Cette communication a été publiée en 2005 sur la plateforme Ædilis (http://aedilis.irht.cnrs.fr/materiaux/9.htm)


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