Craie

---

Contexte

La craie utilisée dans les salles de classe se présente sous forme de bâtonnets minces d'environ 0,35 pouce (neuf millimètres) de diamètre et 3,15 pouces (80 millimètres) de long. Les leçons sont souvent présentées à des classes entières sur des tableaux noirs (ou des tableaux noirs, comme on les appelait à l'origine) à l'aide de bâtons de craie, car cette méthode s'est avérée bon marché et facile.

Comme on la trouve dans la nature, la craie est utilisée pour le dessin depuis la préhistoire, lorsque, selon les archéologues, elle a contribué à créer certains des premiers dessins rupestres. Plus tard, des artistes de différents pays et styles ont utilisé la craie principalement pour les croquis, et certains de ces dessins, protégés avec de la gomme laque ou une substance similaire, ont survécu. La craie a d'abord été transformée en bâtons pour la commodité des artistes. La méthode consistait à broyer la craie naturelle en une poudre fine, puis à ajouter de l'eau, de l'argile comme liant et diverses couleurs sèches. Le mastic résultant a ensuite été roulé en cylindres et séché. Bien que les impuretés produisent de la craie naturelle dans de nombreuses couleurs, lorsque les artistes fabriquaient leur propre craie, ils ajoutaient généralement des pigments pour rendre ces couleurs plus vives. Le carbone, par exemple, a été utilisé pour rehausser le noir, et l'oxyde ferrique (Fe ₂ O ₃ ) a créé un rouge plus vif.

La craie n'est devenue la norme dans les salles de classe qu'au XIXe siècle, lorsque la taille des classes a commencé à augmenter et que les enseignants avaient besoin d'un moyen pratique de transmettre des informations à de nombreux élèves à la fois. Non seulement les instructeurs utilisaient de grands tableaux, mais les élèves travaillaient également avec des tableaux individuels, avec des bâtons de craie et une éponge ou un chiffon à utiliser comme gomme. Ces petits tableaux étaient utilisés pour la pratique, en particulier parmi les plus jeunes étudiants. Les stylos trempés dans des encriers étaient l'outil préféré pour écrire la copie finale, mais ils étaient réservés aux étudiants plus âgés auxquels on pouvait faire confiance pour ne pas faire de dégâts :le papier, fabriqué uniquement à partir de chiffons à cette époque, était cher.

Un changement important dans la nature de la craie de la salle de classe s'est accompagné d'un changement dans les tableaux noirs. Les tableaux noirs étaient noirs, car ils étaient faits de véritable ardoise. Alors que certains experts préconisaient de passer aux tableaux noirs et à la craie bleu foncé ou violette pour simuler l'écriture sur papier, lorsque les fabricants ont commencé à fabriquer des tableaux noirs à partir de matériaux synthétiques au cours du XXe siècle, ils ont choisi la couleur verte, arguant qu'elle était plus agréable pour les yeux. Le jaune est devenu la couleur préférée de la craie.

Presque toute la craie produite aujourd'hui est sans poussière. Auparavant, la craie plus molle avait tendance à produire un nuage de poussière qui, selon certains, pourrait contribuer à des problèmes respiratoires. La craie sans poussière produit toujours de la poussière; c'est juste que la poussière se dépose plus vite. Les fabricants y parviennent en cuisant leur craie plus longtemps pour la durcir davantage. Une autre méthode, utilisée par une entreprise française, consiste à tremper quatre-vingts pour cent de chaque bâton de craie sans poussière dans de la gomme laque pour empêcher la craie de déteindre sur les mains.

Matières premières

Le principal composant de la craie est le carbonate de calcium (CaCO ₃ ), une forme de calcaire. Les dépôts calcaires se développent sous forme de coccolithes (minuscules plaques calcaires créées par la décomposition des squelettes de plancton) s'accumulent, formant des couches sédimentaires. Le plancton, un minuscule organisme marin, concentre le calcium naturellement présent dans l'eau de mer de 0,04 à 40 pour cent, qui est ensuite précipité lorsque le plancton meurt.

Pour fabriquer de la craie, le calcaire est d'abord extrait, généralement par une méthode de carrière à ciel ouvert. Ensuite, le calcaire doit être broyé. Le concassage primaire, comme dans un concasseur à mâchoires, brise les gros rochers ; le concassage secondaire pulvérise les petits morceaux en cailloux. Le calcaire est ensuite broyé par voie humide avec de l'eau dans un broyeur à boulets, un tambour en acier rotatif avec des billes d'acier à l'intérieur pour pulvériser davantage la craie. Cette étape élimine les impuretés et laisse une fine poudre.

La base des craies pastel est le sulfate de calcium (CaSO ₄ ), qui est dérivé du gypse (CaSO ₄ -2H ₂ O), un minéral évaporite formé par le dépôt de saumure océanique ; il se rencontre aussi disséminé dans le calcaire. La craie et le gypse déshydraté ont donc des origines et des propriétés similaires. Les pastels contiennent également des argiles et des huiles pour la liaison, et des pigments forts. Ce mélange produit des bâtons qui écrivent en douceur sans bavure et dessinent mieux sur papier qu'au tableau. Bien qu'un grand soin soit pris pour éliminer les contaminants lors de la fabrication de la craie, certaines impuretés inhérentes au minéral restent. Les principaux parmi ceux-ci sont la silice, l'alumine, le fer, le phosphore et le soufre. En quantités moins importantes, le manganèse, le cuivre, le titane, l'oxyde de sodium, l'oxyde de potassium, le fluor, l'arsenic et le strontium peuvent également être présents.

Le processus de fabrication

Extraction de calcaire

• 1 Environ 95 pour cent du calcaire produit aux États-Unis est extrait de carrière. Après qu'une réserve suffisante (vingt-cinq ans est recommandée) ait été prospectée, le terrain qui recouvre le gisement est enlevé au bulldozer et au grattoir. Si la craie est proche de la surface, une méthode de carrière à ciel ouvert peut être utilisée ; cependant, c'est très rare. Habituellement, une méthode de carrière à ciel ouvert est utilisée à la place. Dans cette méthode, des trous sont percés dans la roche, des explosifs sont placés à l'intérieur et la roche est éclatée. Selon la nature du gisement, une fosse peut être agrandie latéralement ou verticalement.

Pulvériser la craie

• 2 Une fois que des morceaux de calcaire relativement gros ont été extraits, ils doivent être transportés vers des machines de concassage, où ils sont pulvérisés pour répondre aux exigences de l'industrie de la craie. La première étape est le concassage primaire. Différents concasseurs existent, mais le principe est le même :tous compriment la pierre avec des mâchoires ou un cône, ou la brisent par impact. Le concassage secondaire est réalisé par des concasseurs plus petits qui fonctionnent à des vitesses plus élevées, produisant des cailloux qui sont ensuite broyés et pulvérisés.
• 3 La phase suivante, le broyage humide, élimine les impuretés. Il est utilisé pour fabriquer la fine qualité de calcaire nécessaire à la fabrication de craie adaptée à l'écriture. Le broyage humide est effectué dans des broyeurs à boulets - des tambours en acier rotatifs avec des billes d'acier à l'intérieur qui pulvérisent la craie jusqu'à ce qu'elle soit très fine.

Après broyage, les particules de craie sont tamisées sur des tamis vibrants pour séparer les particules les plus fines. Les particules sont ensuite mélangées avec de l'eau, extrudées à travers une filière de la bonne taille et coupées à la bonne longueur. Enfin, la craie est durcie dans un four pendant quatre jours.

Gypse déshydratant

• 4 Le gypse, comme le calcaire, est également extrait et pulvérisé. La principale différence dans le traitement du gypse est qu'il doit être déshydraté pour former du sulfate de calcium, le composant principal de la craie colorée. Cela se fait dans une bouilloire, une grande chambre de combustion dans laquelle le gypse est chauffé entre 244 et 253 degrés Fahrenheit (116-121 degrés Celsius). On le laisse bouillir jusqu'à ce qu'il ait été réduit de douze à quinze pour cent, moment auquel sa teneur en eau aura été réduite de 20,9 pour cent à entre 5 et 6 pour cent. Pour réduire davantage l'eau, le gypse est réchauffé à environ 402 degrés Fahrenheit (204 degrés Celsius), après quoi il est retiré de la bouilloire. À ce jour, presque toute l'eau s'est évaporée, laissant du sulfate de calcium.

Tamiser, nettoyer et expédier
la craie

• 5 Les particules de craie ou de sulfate de calcium sont désormais acheminées vers des tamis vibrants qui tamisent la matière la plus fine. La craie fine qui en résulte est ensuite lavée, séchée, emballée dans des sacs et expédiée au fabricant. Lors de la réception de la craie ou du sulfate de calcium, l'usine de craie broie généralement à nouveau les matériaux pour les rendre lisses et uniformément fins.

Faire de la craie blanche en classe

• 6 Pour fabriquer de la craie blanche en classe, le fabricant ajoute de l'eau pour former une pâte épaisse ayant la consistance de l'argile. La suspension est ensuite placée dans une filière et extrudée à partir d'un orifice de la forme longue et mince souhaitée. Coupés en longueurs d'environ 24,43 pouces (62 centimètres), les bâtons sont ensuite placés sur une feuille qui contient des emplacements pour cinq de ces bâtons. La feuille est ensuite placée dans un four, où la craie durcit pendant quatre jours à 188 degrés Fahrenheit (85 degrés Celsius). Après durcissement, les bâtonnets sont coupés en longueurs de 80 millimètres.

Faire de la craie de couleur pour la classe

• 7 pigments (matières sèches, naturelles, colorées) sont mélangés au carbonate de calcium pendant que les deux sont secs (la procédure est similaire au tamisage de la farine et de la levure chimique avant d'ajouter du liquide, comme dans une recette de gâteau). De l'eau est ensuite ajoutée au mélange, qui est ensuite cuit de la même manière que la craie blanche de la classe.

Faire des pastels

• 8 Une autre méthode de fabrication est utilisée pour les pastels, les craies utilisées pour le dessin d'art. La procédure ressemble à celle utilisée pour la craie de couleur en classe, mais le sulfate de calcium est utilisé à la place du carbonate de calcium. De plus, la matière sèche est mélangée à de l'argile et des huiles, et davantage de pigments sont ajoutés pour produire une pâte qui a la consistance d'un dentifrice. Parce que les produits finaux doivent être relativement humides, les pastels sont généralement séchés à l'air plutôt que cuits.

Boxe à la craie

• 9 Placés dans de petites boîtes, les bâtons de craie terminés sont empilés dans de grandes boîtes pour être expédiés aux magasins d'approvisionnement.

Contrôle qualité

La craie destinée à la classe doit subir des tests rigoureux afin de bien fonctionner et être étiquetée non toxique. Tous les matériaux entrants sont testés pour la pureté avant d'être utilisés. Une fois la craie transformée en bâtons, un bâton de chaque lot est sélectionné pour les tests. La densité et la résistance à la rupture du bâtonnet d'échantillon sont déterminées. L'échantillon est ensuite utilisé pour écrire avec, et la qualité de la note est étudiée. L'effaçabilité est également étudiée. Tout d'abord, la marque de craie est effacée à l'aide d'une gomme sèche et la qualité de l'effacement est examinée. Ensuite, le tableau est lavé et à nouveau la quantité de craie laissée sur le tableau est examinée. De plus, un échantillon de chaque lot est conservé pendant cinq ans afin de pouvoir être inspecté si à l'avenir sa qualité est remise en cause.

La craie pour une utilisation en classe est conforme aux normes de performance de l'American National Standards Institute. Les spécifications écrites indiquent la longueur appropriée du bâton de craie, ainsi que le nombre de bâtons qui doivent aller dans une boîte. Le 18 novembre 1990, une loi fédérale (Loi publique 100-695) est entré en vigueur, exigeant que tous les matériaux d'art vendus aux États-Unis soient évalués par un toxicologue qualifié qui doit ensuite délivrer une étiquette expliquant leur toxicité. Les toxicologues ne se préoccupent pas du coût mais de la sécurité, et ils doivent tenir compte de nombreux facteurs avant d'accorder une approbation. Chaque ingrédient, la quantité dans laquelle il est utilisé et ses éventuelles réactions indésirables avec d'autres ingrédients sont étudiés. La taille et l'emballage du produit, ses effets nocifs potentiels sur les humains et sa tendance à produire des réactions allergiques sont également pris en compte. Les toxicologues tiennent également compte de l'utilisation des produits et de leur mauvaise utilisation potentielle, ainsi que de toutes les réglementations fédérales et étatiques. Les formules pour chaque couleur et chaque changement de formule doivent être approuvés.

La craie de classe est étiquetée « CP [produit certifié] non toxique » si elle répond aux normes de l'Art and Craft Materials Institute, une association de fabricants à but non lucratif. Ce label certifie que les matériaux d'art pour enfants sont non toxiques et répondent aux normes volontaires de qualité et de performance, et que la toxicité des matériaux d'art pour adultes a été correctement étiquetée. Le sceau CP indique également que le produit répond aux normes de matériau, de fabrication, de qualités de travail et de couleur développées par l'Art and Craft Materials Institute et d'autres tels que l'American National Standards Institute et l'American Society for Testing and Materials (ASTM). Pour garantir l'honnêteté, la plupart des fabricants de craie sont testés au hasard par un toxicologue indépendant, qui vérifie qu'ils répondent aux normes non toxiques. La plupart des fabricants se conforment à des normes aussi rigoureuses, car les écoles bien informées n'achèteront pas de craie qui n'est pas correctement étiquetée.

Le futur

Beaucoup de gens pensent utiliser de la craie et des tableaux noirs pour présenter du matériel obsolète. Certains experts affirment que les enseignants ont obstinément résisté aux nouvelles technologies qui pourraient améliorer l'enseignement et éliminer complètement le tableau. Une étude qui a récemment examiné si l'enseignement avec des rétroprojecteurs était plus efficace que l'utilisation de tableaux noirs a conclu que les tableaux noirs étaient plus interactifs, progressifs et fructueux.

Un développement beaucoup dans les nouvelles éducatives ces derniers temps est le tableau électronique. Au lieu d'un tableau ordinaire, un enseignant utilise un grand écran de télévision et saisit des documents à partir d'un terminal d'ordinateur. Dans un scénario plus avancé, chaque élève utilise un terminal, auquel l'enseignant envoie des informations à partir d'un ordinateur maître. Les experts affirment que de telles configurations sont visuellement plus excitantes pour les élèves, plus polyvalentes que les tableaux à l'ancienne, plus propres que la craie poussiéreuse, plus faciles à utiliser pour l'enseignant et mieux à même de présenter un matériel plus complexe grâce à l'utilisation de graphiques et d'animations. . Cependant, de nombreuses études sur la faisabilité des tableaux électroniques ont été réalisées et la plupart semblent privilégier le maintien du tableau traditionnel, du moins pour le moment. Les tableaux électroniques sophistiqués et facilement lisibles dépassent les contraintes budgétaires et les capacités technologiques de la plupart des écoles. De plus, des études sur l'efficacité du système électronique indiquent que les enseignants qui l'utilisent passent plus de temps à préparer leurs cours, que les enseignants et les élèves sont moins interactifs, que les élèves sont insatisfaits des tableaux électroniques et que les nouveaux appareils divisent l'attention des élèves entre l'écran et le l'enseignant transmet l'information. Bien que l'enthousiasme pour les tableaux électroniques dans certaines régions reste élevé, l'utilisation de la craie en classe est garantie pendant un certain temps.