Comment fabriquer des bougies

Fabrication de bougies

Matériaux

Le carburant

Il est important de choisir un carburant qui est à la fois approprié pour une situation particulière et qui produit une bonne bougie (c'est celle qui brûle constamment, dure longtemps, produit très peu de fumée et donne une lumière de bonne qualité). Beaucoup de bougies modernes sont fabriquées à partir d'un mélange de cire de paraffine et de stéarine. Bien que cela puisse être approprié dans de nombreuses situations, il existe d'autres substances qui peuvent également être utilisées comme combustible pour la fabrication de bougies dont certaines sont mentionnées ci-dessous.

Cire de paraffine

La cire de paraffine est une matière première pétrochimique qui a été utilisée dans la fabrication de bougies pendant les 150 ans de l'industrie pétrolière mondiale. Ces cires entièrement raffinées, sont translucides ou opaques en apparence, en couleur, inodore, insipide et dur ou de consistance ferme à température ambiante. Elles ont un large point de fusion de 46 ° à 68 ° C. Ces cires qui fondent à environ 58 ° C sont idéales pour la fabrication de bougies dans les climats tempérés, bien que la cire avec un point de fusion plus élevé soit nécessaire pour une utilisation dans des climats plus chauds. La cire de paraffine peut être utilisée pour fabriquer des bougies selon les procédés suivants:

Stéarine

La stéarine est un composant de nombreuses espèces animales et de graisses végétales et est devenue un matériau important dans la fabrication de bougies.

Elle est importante comme agent de durcissement pour la cire de paraffine en raison de sa bonne stabilité thermique.

Elle aide à surmonter le problème de la «flexion», qui est parfois connu avec des bougies de cire de paraffine dans les climats plus chauds, et contribue également à la libération de bougies à partir de moules.

Le montant de la stéarine à utiliser varie en fonction de la qualité nécessaire de la bougie. Bien que le montant moyen soit d'environ 10 pour cent, un montant allant jusqu'à 50 % peut être nécessaire pour des bougies dans les climats chauds.

Cire d'abeilles

La cire d'abeilles, une substance relativement molle et collante avec un point de fusion d'environ 64 ° C, est obtenue en mélangeant des alvéoles d'abeilles dans de l'eau chaude, en les tendant et les laissant refroidir. La cire d'abeille est excellente, mais cela vous coûtera 10 fois le prix de la cire de soja.

A ce stade, elle est de couleur brun-jaune et est généralement blanchie avant d'être utilisée dans la fabrication de bougies.

La cire d'abeille a été utilisée dans la fabrication de bougies depuis les premiers temps, et est un excellent matériau pour fabriquer des bougies immergées et coulées. Toutefois, elle est impropre à l'utilisation dans la fabrication de bougies moulées, car elle subit des contractions pendant le refroidissement et a tendance à coller au moule.

La cire d'abeille est aussi un produit très coûteux, et des bougies qui en sont issus sont considérées comme un luxe. Toutefois, lorsqu’elle est ajoutée à la cire de paraffine en quantités d'environ 5 pour cent cela améliore à la fois la durée de combustion et l'apparence des bougies.

Cires végétales

Beaucoup de plantes, arbustes et arbres produisent des cires qui peuvent être extraites, purifiées si nécessaire et utilisées dans la fabrication de bougies. Dans certains cas, il est possible d'utiliser ces cires comme principale source de combustible pour la bougie, dans d'autres cas, ce n’est pas possible de les utiliser en petites quantités pour améliorer les qualités d'une autre cire. La cire de soja est maintenant la cire végétale la plus largement utilisée.

Cire de soja

Comment obtenir de la cire à partir d'un haricot?

Un boisseau de 60 livres est la mesure agricole traditionnelle. Lorsque les haricots de soja sont traités, ils sont broyés et pressés afin de séparer la farine de soja de l'huile. Dans chaque boisseau de 60 livres, 49 livres de farine de soja et 11 livres d'huile sont produites. Les 49 livres de farine de soja contiennent les protéines du soja, et la farine de soja est transformée en aliments pour animaux et aliments pour la consommation humaine tels que le lait de soja, tofu, protéines de soja texturées (un substitut de viande tels que « veggies-burgers »). La cire de soja utilise les 11 livres d'huile de soja pour chaque boisseau de 60 livres et en fait la cire de soja par un procédé d'hydrogénation partielle des huiles de soja et par l’addition d'ingrédients naturels. Quels ingrédients? Par exemple, la cire de soja: cette cire est faite de 100% d’huile végétale comestible: 85% est de l’huile de soja. Les 15% restants sont des glycérides végétaux. La cire de soja est 100% d'origine végétale / sources agricoles renouvelables.

La mèche

Le type de mèche à l'origine utilisée dans la fabrication de bougies était fait de fils de coton blanchis et torsadés (Figure 1 a). En cas de combustion, elle était placée au centre de la flamme (ce qui est cool) et était donc incapable de brûler proprement. Le résultat était une flamme très enfumée, ne fournissant qu’une faible lumière et exigeant un reniflement fréquent. La mèche utilisée dans les bougies modernes est faite de coton tressé (figure 1 encart), avec une mèche uniforme qui une forme une boucle en brûlant. La boucle amène l'extrémité de la mèche dans la partie la plus chaude de la flamme où elle est capable de brûler proprement et fournit ainsi une flamme brillante, sans avoir besoin de renifler (figure 1 b).

Figure 1: mèches de bougies

Lorsque la mèche est allumée, la flamme doit rayonner suffisamment de chaleur pour faire fondre une petite marre de cire au sommet de la bougie. La cire liquide est ensuite établie autour de la mèche par capillarité dans la flamme où elle est vaporisée et brûlée. La taille de la mèche est importante et devrait être liée au diamètre de la bougie et au mélange de cires utilisées comme combustible.

Si la mèche utilisée est trop épaisse, elle provoque une grande flamme, ce qui génère de la chaleur, si bien que cela empêche la formation de marre de combustible en fusion en faisant fondre le bord extérieur de la bougie et en permettant la cire de couler sur les côtés. D'autre part, si le bout de la mèche utilisée est fin, la flamme est incapable de générer suffisamment de chaleur pour former un réservoir de combustible en fusion approprié. Le résultat est que la flamme brûle un trou au centre de la bougie jusqu'à ce qu'elle s'éteigne par manque d'oxygène. En règle générale, les bougies de grand diamètre exigent une plus grande épaisseur que celles ayant des mèches de petits diamètres.

Des substances visqueuses, telles que la cire d'abeilles, exige une mèche plus épaisse que les substances moins visqueuses. Dans les pays où les fabriques de bougies sont établies, les mèches peuvent être obtenues directement auprès des fabricants, ou, en plus petites quantités, auprès des fournisseurs d'artisanat. Il est également possible de faire des mèches à la main en utilisant un matériel simple.

Fonte de combustible

Dans la fabrication de bougies, il est essentiel que le combustible utilisé soit chauffé à la température requise, et maintenu à cette température pendant la durée de fabrication. L'équipement utilisé pour le chauffage dépend de la source de chaleur disponible.

L'aspect le plus important à considérer dans la conception et l'utilisation de l'équipement est la sécurité. Il est important que la cire ne surchauffe pas; un chauffage au-dessus de 150°C peut entraîner des émanations désagréables et dangereuses. Il est également très important de ne pas renverser la cire sur une flamme nue, car cela présente un risque d'incendie très grave. Ces situations peuvent être évitées, par exemple, par l'utilisation d'une poche d'eau dans laquelle le combustible n'est pas chauffé directement, mais absorbe la chaleur de l'eau qui l'entoure. En soi, cela peut devenir un danger pour la sécurité si l'eau est en ébullition, ainsi des précautions doivent être prises pour empêcher que cela se passe.

Equipement de chauffage

Electricité

L'électricité est une source de chaleur idéale, si elle est disponible, comme elle est facile à contrôler. Les éléments chauffants peuvent être boulonnés au fond d'un réservoir ou des poches d'eau chauffées à l'électricité peuvent être utilisées.

Gaz

Des réservoirs ou des pots peuvent être placés sur le chauffage au gaz pour autant que le fond soit assez épais pour empêcher la cire de brûler. L'utilisation d'une poche d'eau chauffée au gaz peut être préférable, cependant, il faut éviter le danger que la cire tombe sur une flamme nue.

Combustible solide

Le combustible solide ne doit être utilisé que si aucune autre source de carburant n’est disponible. Un grand soin doit être pris pour empêcher la cire d'être renversée sur les flammes nues. Encore une fois, la meilleure solution pourrait bien être celle d'une poche d'eau, cette fois chauffée par un combustible solide. Il est également possible d'utiliser un four spécialement construit ou un four standard.

Dans tous les cas, les contenants à utiliser pour la fusion de la cire doivent être étanches et en acier, en aluminium ou en fer (sauf dans le cas de la cire d'abeilles, où les équipements de fer ne conviennent pas). Le cuivre et le laiton doivent être évités car ils provoquent l'oxydation.

Méthodes de mesure et de contrôle de température

Bien qu'il soit possible de fabriquer des bougies sans aucun moyen de déterminer la température du combustible, il n'est pas conseillé de le faire comme le résultat probable est la production d'un pourcentage élevé de bougies de qualité médiocre. Si c’est disponible, un thermostat est un très bon moyen de contrôler la température de la cire, à condition qu'il ait été correctement calibré. L'utilisation d'un thermostat en liaison avec une certaine forme d'appareils de chauffage électrique permet à la cire d’être chauffée à une température et maintenue à cette température sans avoir besoin d'une vérification manuelle et réglée fréquemment.

Un thermomètre est aussi un bon moyen de mesurer la température, bien qu’en général, le suivi et l'ajustement doivent être effectués manuellement. Il est donc important que lorsque vous utilisez cette méthode, la température du mélange de cire soit vérifiée fréquemment et ajustée si nécessaire. Un des avantages des thermomètres, c'est qu'ils sont relativement bon marché et il existe plusieurs types qui peuvent être utilisés.

Les thermomètres pour utilisation dans la fabrication de bougies (comme un thermomètre à mercure, en verre ou un thermomètre à sucre) doivent avoir une gamme de DoC à 1 DDoC. Il est important que le thermomètre ne soit pas chauffé au-delà de sa limite supérieure car cela le rendrait très inexacts à l'avenir.

Il existe trois méthodes de fabrication de bougies qui sont particulièrement adaptées à la fabrication à petite échelle, à savoir immersion, coulage et moulage (casting).

Les méthodes décrites ci-dessous permettent de produire de nombreuses bougies de différentes formes et tailles, de sorte qu'il soit possible de fabriquer des bougies à la fois utilitaires et décoratives. Le choix d'un procédé particulier, dépendra de l'équipement et de l'espace disponible, de la taille, de la forme et de la quantité de bougies à produire, ainsi que les matières premières à utiliser.

Immersion

L'immersion est la méthode la plus simple pour fabriquer des bougies. Cela consiste à immerger la mèche dans la cire fondue et à la retirer, de sorte que la cire se fixe sur elle dès qu’elle ressort. La cire est laissée se refroidir et le processus est répété jusqu'à ce que l'épaisseur nécessaire de la bougie soit atteinte. La méthode permet de produire plusieurs centaines de bougies en un jour en utilisant un équipement relativement simple. La longueur et le diamètre des bougies produites par cette méthode sont seulement limités par les dimensions de l'immersion.

L'équipement utilisé pour le trempage peut aller d’un bâton où les mèches sont suspendues à une machine de fabrication commerciale élaborée. Au niveau le plus simple, l'immersion peut être effectuée en tenant le centre d'une mèche dans une main et en la plongeant à plusieurs reprises dans la cire fondue de sorte qu'une paire de bougies soient produites (Figure 2). Bien que cette approche soit le résultat d’un taux très faible de la production, toutes les machines d’immersion sont basées sur ce principe.

Figure 2: immersion d'une paire de bougies

IDans le procédé d'immersion, un certain nombre de mèches sont suspendues à plusieurs reprises et plongées dans la cire fondue, des couches se succèdent pour former la bougie. L'excès de cire s'écoule, mais une partie reste sur l'extrémité inférieure qui est donc plus épaisse. Bien qu'il soit possible de produire des bougies uniformes en utilisant cette méthode en écartant les 10 cm plus bas ou alors, c'est un gaspillage de chaleur et de mèche utilisée à moins que la section conique puisse également être utilisée comme bougie. Il est peut être donc préférable d'utiliser une technique différente (comme le moulage) si c’est nécessaire pour produire uniquement des bougies uniforme.

Afin d'obtenir une bougie bien formée, la mèche doit être immergée dans la cire fondue et retirée aussi bien que possible, afin que les couches soient sans égouttement ou autres imperfections de surface. L'utilisation d'un contrepoids est recommandé chaque fois que possible.

La figure 3 illustre un processus continu de trempage pour quatre ou plusieurs mèches suspendues sur une roue. En utilisant cette méthode, la roue tourne après chaque immersion pour permettre à une nouvelle série de mèches de se présenter pour l’immersion.

Amorçage des mèches

Lorsque la cire a été chauffée à la température correcte (par exemple 75°C pour un mélange de 70% de paraffine et 30% de cire d'abeilles) le premier groupe de mèches devrait être abaissé en elle. On devrait le laisser tremper pendant environ trois minutes pour permettre à l'air et l'humidité de s'échapper. Ce processus est connu sous le nom d'amorçage et doit être fait avec chaque nouveau groupe de mèches. Les mèches amorcées devraient être formées entre les doigts en se refroidissant, de sorte que tous les morceaux soient enlevés. Cela permettra de veiller à ce que les bougies finies soient lisses et uniformes.

Lorsque toutes les mèches ont été amorcées, le bon trempage commence. Chaque immersion doit être effectuée lentement et en douceur, laissant les mèches plongées dans la cire pendant environ cinq secondes. Le groupe de mèches est ensuite plongé à son tour, de sorte qu'au moment où toutes les mèches ont été plongées un court instant, le premier groupe de mèches soit prêt à être plongé pour la deuxième fois.

Figure 3: immersion de bougies

Dans la pratique, les conditions devraient être de nature à produire le meilleur aspect pour le moins d’immersion par bougie. Divers facteurs affectent ceci:

• Augmenter le temps entre les immersions réduit le nombre d’immersions nécessaires.
• L'augmentation de la température de la cire augmente le nombre d’immersions nécessaires.
• La température de l'air supérieur augmente le temps nécessaire entre les immersions. Lorsque l'épaisseur requise a été atteinte, les bougies sont enlevées, garnies à leur extrémité inférieure et laissées refroidir.

Les bougies finies peuvent être enroulées sur un verre chaud, un métal ou une surface en pierre, si une surface très lisse est nécessaire.

Coulage

L'équipement utilisé dans le processus du coulage (voir figure 4) est très simple. Il se compose d'une vieille roue de bicyclette dans un plan horizontal soutenu par un axe vertical, dont la longueur est déterminée par une position de travail convenable. L'extrémité inférieure de la branche doit être placée dans une plaque de base lourde, afin de s'assurer que l'appareil soit sûr pour le travail. La roue doit pouvoir tourner librement. De petits crochets en métal fait de fils minces sont fixés sur la jante extérieure de la roue, à partir de laquelle les mèches de bougies sont suspendues. Les mèches sont suspendues à leurs extrémités inférieures. Un récipient chauffé, similaire à celui utilisé pour le trempage, est placé de sorte que le bord extérieur de la roue soit au-dessus du centre du récipient. Une petite louche est nécessaire pour verser la cire chauffée sur la mèche.

Figure 4: la technique de coulage

La cire est chauffée à la température correcte et est versée, à l'aide de la louche sur chaque mèche, l’une après l’autre. Toute la cire qui coule de la mèche rentre dans le four de fusion. Au cours de la coulée, la mèche doit être tordue lentement afin d’atteindre la formation d'une couche uniforme de cire. Après chaque coulée, la roue est tournée jusqu'à la mèche suivante et est positionnée au-dessus du récipient de cire et le processus est répété.

Cela n'est possible que pour une certaine quantité de cire qui sera ajoutée à chaque coulée. La bougie doit donc être construite à partir de plusieurs couches minces, le processus étant répété jusqu'à ce que l'épaisseur requise soit atteinte. Il est important que certaines conditions soient réunies pour le coulage: si les bougies et la cire sont trop chaudes, une coulée aura tendance à faire fondre la couche précédente. La température de la cire doit donc être ajustée pour tenir compte de la vitesse du cycle de travail de la roue, de la température de l'atelier et de la composition du mélange de cire.

Au cours de la coulée, les bougies risquent de se balancer un peu et de se coller. Dans ce cas, elles peuvent être séparées en douceur avec un couteau, ou en tapotant dessus. Lorsqu’une épaisseur suffisante de cire est atteinte, les bougies sont retirées de la roue et coupées. Elles peuvent ensuite être roulées en douceur sur un verre chaud, une surface métallique ou une dalle de pierre, après quoi elles devraient être suspendues par les mèches pendant 24 heures afin de refroidir.

Moulage

La technique de moulage (ou coulage) consiste à remplir un moule (dans lequel une mèche a été placée) avec la cire fondue, laisser la cire refroidir, puis enlever la bougie terminée du moule.

Le moulage (ou coulage) est plus approprié pour les conditions suivantes:

• pour un ménage qui fabrique des bougies pour son propre usage, de sorte que le nombre requis est très faible;
• pour les bougies qui sont décoratives, plutôt que strictement utilitaires (pour lesquels de nombreuses techniques de coloration, texturation et production de formes spéciales sont utilisées)
• pour les bougies qui ont plus de 4 cm de diamètre, et pour la production de masse de bougies unies, pour lesquelles des machines spéciales sont utilisées.

Figure 5: le processus de moulage

Ainsi, le moulage peut ne pas convenir pour l’utilisation par une petite industrie pour produire des bougies unies. Les raisons techniques à cela sont que les moules doivent être bien conçus pour être fiables et une attention constante est nécessaire au cours du refroidissement pour le remplissage de cire et que, pour une sortie comparable à certaines des autres techniques de fabrication de bougies, un grand nombre de moules est nécessaire. La méthode peut, cependant, produire des bougies décoratives avec une belle finition.

En général, les moules de bougies sont disponibles en deux variétés; rigides et flexibles. Les moules rigides sont fabriqués à partir de matériaux comme le métal, le verre et le plastique, tandis que les moules souples sont en caoutchouc ou en PVC. Les moules souples peuvent être utilisés pour produire des bougies de formes irrégulières, afin de pouvoir produire des bougies utilitaires ou décoratives. La technique elle-même est très simple: elle consiste à suspendre une mèche dans un moule, puis à remplir la cavité du moule avec de la cire fondue. Quand la cire est refroidie et fixée, la bougie finie peut être retirée et sera une réplique exacte de la forme intérieure du moule.

Il est important que la mèche soit placée au centre du moule et tendue, par exemple en l'attachant à une tige au-dessus du moule. Les moules doivent être scellés au fond à l'aide soit d'étanchéité du moule (disponible auprès des boutiques d'artisanat / fournisseurs de bougies), soit d'une substance équivalente, comme l'argile, ce qui empêche l'infiltration de cire du moule. Les mèches pour utilisation avec des moules rigides doivent d’abord être préparées, tel que décrit à la page 19.

Les premières mèches aident à éliminer le mastic du moule de la bougie finie et veillent à ce que l'air soit exclu de la mèche. Une cire de paraffine dure (d’un point de fusion d'environ 60°C à 68°C) est idéale pour le moulage, car elle est moins susceptible d'adhérer aux parois du moule qu’une cire plus molle (point de fusion inférieur). Une proportion relativement élevée d'acide stéarique peut être ajoutée pour améliorer à la fois la dureté de la bougie et son retrait lors du refroidissement; cela aide à éliminer la bougie du moule.

Bougies décoratives

Il est possible de fabriquer des bougies décoratives en utilisant les techniques décrites dans ce mémoire. Certaines méthodes exigent que la bougie soit d’abord sur immergée avec de la cire colorée, où d'autres méthodes peuvent être utilisées avec de simples bougies blanches. Dans tous les cas, il est préférable de planifier la conception (sur papier par exemple) avant de commencer à travailler avec la bougie.

Teinture

Une des façons les plus courantes pour produire une bougie décorative est d'utiliser la couleur. Il est possible de fabriquer des bougies de couleurs de deux façons:

• par la teinture de la cire avant de fabriquer les bougies, de sorte que les bougies “solides” colorées soient produites, et
• par sur immersion des bougies blanches avec des couches de cire de couleur vive. L'ajout d'une petite quantité de graisse à la cire de paraffine (cire d'abeille de stéarine par exemple) est nécessaire pour obtenir des couleurs vives.

Il est possible d'utiliser soit des colorants ou des pigments (ou, dans certaines situations, une combinaison des deux) à la couleur de cire de bougie. La quantité de colorant nécessaire par kilogramme de cire doit être recommandée par le fournisseur. Comme la quantité de colorant nécessaire pour donner une teinte particulière dépend de la composition du mélange de cire, cependant, ce chiffre devrait être utilisé comme un guide seulement, et des proportions différentes de colorant doivent être utilisées jusqu'à ce que la nuance désirée soit obtenue. En général, une proportion beaucoup plus grande de colorant est nécessaire pour plus de trempage pour la production de bougies «solides» colorées.

Peinture

Cette technique implique l'utilisation d'une cire très fortement teintée pour peindre un dessin sur la surface d'une bougie avec un pinceau.

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Comment fabriquer des bougies avec de la cire de soja

Références et autres lectures

Cette entrée Howtopedia est dérivée de Practical Action Technical Brief Candelmaking.
Pour consulter le document original suivez ce lien: http://www.practicalaction.org/?id=technical_briefs_manufacturing

Traditional Candlemaking: Simple Methods of Manufacturing de Deborah Millington, IT Publications, 1993

Ce dossier technique a été adapté de Traditional Candlemaking: Simple methods of manufacture de Deborah Millington publié par IT Publications, Londres, 1992. Adapté par Rod Shaw, WEDC.

Initialement publié dans Appropriate Technology Volume 19. Numero 4 mars 1993. pour pour d'informations sur Appropriate Technology contactez:
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