L`Histoire commence avec l`invention de l`écriture, mais il

L’Histoire commence avec l’invention de l’écriture, mais il restait encore à
inventer le crayon…
Le mot crayon tire son nom du mot craie, matériau qui permet l’écriture.
L’historique
Dans l'Antiquité, il existait divers moyens permettant de laisser une trace sur un support. Le
plus connu est le roseau taillé (calame) servant de plume et l'encre, de nombreuses
représentations de scribes l'attestent. L'inconvénient majeur est de transporter un flacon qui
peut se casser, se renverser et tacher. Une autre technique connue déjà des Romains et
mentionnée par le poète grec Philippe de Thessalonique au IIe siècle, était l'utilisation de
plomb taillé en forme de style (plumbum).
Au Moyen-âge, les copistes utilisent la plume, mais à partir du XIe siècle, on commence à
utiliser le crayon à mine de plomb pour les écritures courantes.
Bien répandue au XVe siècle, la mine de plomb (1/3 d’étain et 2/3 de plomb) sera
définitivement abandonnée au milieu du XIXe siècle.
Vers 1560, une mine de graphite très pur est découverte à Borrowdale dans le Cumberland en
Angleterre. Ce produit, sale à manipuler, est taillé en bâtonnet puis entouré de bois et prend le
nom de « plumbago » en anglais ou plombagine en français, signifiant "sorte de plomb".
(aujourd’hui le mot « mine » de crayon, porte le nom de « lead » en anglais, signifiant aussi
plomb). La description du produit, ancêtre du crayon, figure dans le traité des fossiles du
naturaliste suisse Conrad Gesner écrit en 1565.
Les archives de ville de Nuremberg rapportent qu’en 1662, un artisan appelé Friedrich
Staedtler fabriquait des crayons. Son petit-fils, Johann Sebastian Staedtler fonde une usine de
fabrication en 1835.
Le graphite pur étant cher et rare (utilisé en fonderie), des substituts sont recherchés.
Dès 1760 à Stein près de Nuremberg, Kaspar Faber créé une usine de fabrication de crayon en
utilisant du graphite en poudre mélangé à des gommes, résines, colle, soufre, antimoine et
autres substances, mais aucune de ces préparations n'a donné de crayons de qualité identique
aux crayons anglais.
En 1779, le chimiste suédois Karl Wilhelm Scheele (1742-1786) découvre que la plombagine
est en fait du carbone.
La forme cristalline du graphite est hexagonale à symétrie rhomboédrique. Il
se délite en feuillet. Sa dureté est faible 1 à 2 sur l’échelle de Mohs. Gras, il
laisse un trait noir sur la porcelaine vitrifiée. Sa densité est faible, 2,26 g/cm3.
Il se révèle un excellent conducteur d’électricité et de chaleur, et possède un
point de fusion élevé, 3500 °C. Il est extrêmement résistant aux acides,
chimiquement inerte et fortement réfractaire. Léger et résistant, il est
incorporé sous forme de fibres tissées dans les matériaux composites.
Le mot graphite, du grec graphein, écrire, sera donné par en 1789 par le géologue allemand Abraham
Gottlieb Werner (1750-1817).
En 1794, la France est en guerre avec l'Angleterre, pays de fabrication des crayons de qualité.
Le Comité de Salut Public en la personne de Carnot charge Nicolas Jacques Conté (17551805) de trouver le moyen de remplacer les crayons d'Angleterre. Mélangeant de l'argile avec
du graphite, Conté obtient une pâte qui après extrusion et cuisson à plus de 1000°C donne la
mine du crayon. Le brevet est déposé dès 1795.
Le bois utilisé pour gainer ces crayons était le tilleul et l’épicéa pour les crayons ordinaires, le
cèdre pour les beaux crayons.
En réalité, le crayon de papier a été inventé simultanément par Conté et Joseph Hardtmuth un
fabricant de porcelaine à Vienne qui créera une usine à Budweis en Tchécoslovaquie. Il est
probable qu’ils se soient rencontrés.
Franz, le petit fils de Joseph Hardtmuth, peindra ses crayons en jaune pour suggérer l’Orient
(région des meilleurs graphites) et appellera sa gamme « Koh-I-Noor » en 1890. Telle est
l’origine de la couleur jaune de la plupart des crayons américains (75%).
En 1839, Lothar von Faber, petit-fils de Kaspar Faber, améliore le procédé de mélange des
composants de manière à avoir des duretés de mine telles que nous les connaissons
aujourd’hui.
En 1843, William Brockedon a fait breveter un processus pour comprimer la poudre pure de
graphite mais l'épuisement des approvisionnements de Borrowdale stoppe la production.
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La fabrication
La mine est un mélange extrudé d’argiles, le kaolin et la bentonite (silicates d’aluminium),
combinée à du graphite en poudre en milieu humide, puis séchée et enfin soumis une cuisson
d’environ 1200°C.
Les mines sont collées dans les rainures d’une planchette de bois, sur
laquelle on colle une autre planchette de bois rainurée. Il ne reste plus
qu’à découper la planchette résultante entre deux mines pour obtenir un
crayon.
Ensuite viennent les finitions, soient plusieurs couches de peinture et les
inscriptions (marque, modèle, dureté...).
Depuis 1858, les Américains ajoutent systématiquement une gomme à
effacer à une extrémité.
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La gamme des crayons
Le degré de dureté d’un crayon dépend du rapport argile/graphite dans la mine ; la dureté
augmentant avec la proportion d’argile. La teneur en argile d’une mine très dure est de l’ordre
de 70%, alors qu’une mine très tendre n’en contient qu‘environ 30%.
Une échelle permet de caractériser la mine, qui est soit dure (H pour hardness ou dureté) soit
tendre et grasse (B pour blackness ou noirceur). Un indice placé devant la lettre indique le
degré.
Il existe deux valeurs intermédiaires F pour Fine point ou fin et HB.
Certains attribuent la lettre B à Bold ou gras.
Des fabricants comme Staedtler ont un ensemble de grades E à 8E (extrême) de mines
extrêmement grasses. Il existe aussi des grades HH et HHH très durs.
- Exemple de tracés -
Cette échelle n’est définie par aucune norme si bien que la dureté peut varier en fonction des
fabricants.
4H
3H
2H
H
F
HB
B
2B
3B
4B
5
4 1/2
4
3 1/2
3
2 1/2
2
1 1/2
1
0
Les Américains ont une échelle semblable mais avec une désignation
différente.
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Quel crayon utiliser ?
Le choix d’un crayon dépend de son domaine
d’utilisation.
- dessin artistique : 3B au 7B
tendre
- usage courant : B - 2B - HB - F
moyen
- dessin technique : H au 5H
dur
6H au 9H
extra dur
Quel nom donne-t-on à ce
crayon ?
- crayon à papier
- crayon de papier
- crayon de bois
- crayon mine
58%
24%
12%
6%
Fréquence d'utilisation sur Internet
d'après Google.
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Quelques chiffres
La société Conté produit aujourd’hui quelque 750 000 crayons de bois par jour.
Un crayon ordinaire peut tracer une ligne d’environ 55 kilomètres de long.
Le graphite provient principalement du Sri Lanka, de Madagascar, du Mexique et de la
Sibérie. La mine de Sonora, au Mexique produit un graphite pulvérulent extrêmement noir.
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La dureté crayon
Cette échelle de dureté dite « dureté crayon » est utilisée pour caractériser les
peintures, vernis et enduits.
L'estimation de dureté d'un enduit est la dureté du crayon le plus dur qui ne
pénètre pas et raye l'enduit. Cette échelle de dureté d'"éraflure" est analogue à l’échelle bien
connue de dureté de Mohs employée en minéralogie.
La technique consiste à déplacer sur la surface à tester, un chariot contenant un crayon dont la
force d’appui est de 7,5 newtons sous une incidence de 45° (Norme ASTM D 3363).
La détermination de la dureté d’un revêtement de peinture ou vernis par l'essai de dureté
crayon fait l’objet de la norme ISO 15184 de 1998.
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Références :
GESNER, Conrad. De Rerum Fossilium, lapidum et gemmarum maximè, figuris &
similitudinibus Liber Zürich, [Jacob Gesner], 1565. 8 volumes
http://biblioserv1.bibliophileinternational.net/servlets/server?_config_=bibliopoly&_action_=MainFrameFromStaticPages&_display_action_
=DisplayBook&_book_id_=5930658&_price_=22000.00&_currency_=XEU
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À lire :
- Nicolas-Jacques Conté (1755-1805), un inventeur de génie – Des crayons à l’expédition
d’Égypte en passant par l’aérostation militaire…Alain Queruel, Ed. L’Harmattan, 211p., 2004
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Sites à consulter :
- Tous les fabricants de crayons, une galerie de photos :
http://www.pencilpages.com/main.htm
- La fabrication des crayons :
http://www.bickids.com/index.dyn.php3?p_page=FRFAB
- Appareils de dureté crayon :
http://www.elcometer.com/pte/products/k3084.htm
http://www.labomat.com/Produits/rayure.php
- Biographie de Conté :
http://www.france-pittoresque.com/perso/33.htm
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Biographie de Nicolas Jacques Conté
Nicolas-Jacques Conté est né le 4 août 1755 à St-Cénery près de Sées en Normandie et mort
à Paris le 6 décembre 1805.
Il vient au monde dans une famille de modestes paysans, devenant
orphelin de père très tôt. Très jeune, il fait montre d’une grande
habileté manuelle, fabriquant un violon dès 12 ans. Il décide de
devenir artiste peintre, mais il doit cultiver la terre pour se nourrir.
Il peint des portraits et sa réputation arrive aux oreilles de l’évêque de
Sées qui lui commande l’exécution des peintures de l’église (toujours
visibles aujourd’hui).
Autodidacte, Conté se passionne pour la physique et surtout la mécanique. Il invente diverses
machines dont une pour élever l’eau.
Il se marie mais pauvre, l’intendant d’Alençon l’encourage à tenter sa chance à Paris.
En 1785, il arrive à Paris. Son activité de peintre portraitiste permettant à son ménage de
subsister, il suit des cours de sciences.
Ses aptitudes techniques et son attirance pour la chimie lui font rencontrer le physicien
Charles, les chimistes Guyton de Morveau, Fourcroy et Vauquelin, les mathématiciens
Vandermonde et Monge.
Les ballons permettant d’avoir une vision plus précise d’un champ de bataille, le Comité de
Salut Public décide d’en créer des compagnies. En 1793, il est nommé directeur de l’école
nationale d’aérostation à Meudon.
Au cours d’une expérience de chimie sur les gaz, une explosion lui emporte l’œil gauche.
Cette blessure est considérée comme un fait d’armes, il est nommé chef de brigade
d'infanterie, commandant en chef de tous les corps d'aérostiers.
Le Comité de Salut Public fait appel à son savoir pour trouver un substitut aux crayons de
graphite dont l’importation d’Angleterre est sous blocus. En 1794, il invente le crayon de
papier que nous utilisons aujourd’hui dont la mine est faite d’un mélange cuit de graphite et
d’argile.
Fin 1794, il est nommé démonstrateur au Conservatoire des Arts et Métiers.
En 1796, Conté prend part à l’expédition d’Égypte de Bonaparte en tant qu’aérostier. Il est
également inscrit dans la Commission des sciences et des arts.
En 1798, l’armée manque de tout. Conté organise des ateliers de mécanique dont il sera
nommé directeur. De ces ateliers et fonderies sortent divers instruments et matériels propres à
satisfaire les besoins de l'armée : trompettes de cavalerie, armes, tissus et uniformes, matériels
d’imprimerie, instruments scientifiques… même des moulins à vents. Les fusils rouillent, il
met au point un procédé de dépôt de bronze sur l’acier qui sera mis en usage dans tout le
corps expéditionnaire.
Il effectue les premières fouilles sérieuses d’Égypte à Alexandrie et envoie un rapport de ses
activités en septembre 1798 au Conservatoire des arts et métiers.
Il est Membre de la section de physique de l'Institut d'Égypte dès sa création en août 1798. Il
en sera président en décembre 1800. Ses fonctions l’obligent à rester au Caire.
En décembre 1799, il participe à la mesure de la hauteur de la grande pyramide de Chéops par
mesure de la variation de la pression atmosphérique à l'aide d'un baromètre de son invention
et trouve 136,95 m.
Il s’intéresse aux différents métiers égyptiens et à la demande de
Bonaparte, peint les ouvriers et artisans au travail dans leurs
ateliers ainsi que leurs outils. Il laisse une cinquantaine
d’aquarelles et de nombreux dessins et croquis.
En septembre 1801, il rentre en France, quitte l’uniforme et reprend ses fonctions au
Conservatoire des Arts et Métiers.
Bonaparte voulant le remercier charge le général Belliard de lui demander ce qu’il accepterait
comme récompense pour ses immenses services rendus à l’armée d’Orient. Conté répondit :
« Je désire que tous ceux qui ont servi sous mes ordres reçoivent de l’avancement. »
Il est nommé en 1802, commissaire du gouvernement auprès de la Commission chargée de
publier la Description de l'Égypte, présidée par Berthollet.
Il invente une machine à graver le cuivre afin de reproduire les dessins et croquis en
imprimerie. Désintéressé, il ne déposera pas de brevet et en fera don à l’industrie de son pays.
Il est nommé Chevalier de la Légion d'honneur en 1803.
Très fatigué et fortement affecté par la mort presque simultanée de son frère et de sa femme, il
meurt à Paris le 6 décembre 1805, il n’a que cinquante ans.
À Sainte-Hélène, Napoléon dira de lui « il était capable de créer les arts de la France au
milieu des déserts de l'Arabie ».
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Cette page est extraite d'un site concernant les unités de mesure dont l'adresse est :
http://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites