Évaluation et comparaison des méthodes de nettoyage des plumes : dépoussiérage, solvants et tensioactif
Lucie BÉNIT[1], Fanny MARQUIS[2], Romane TEYSSIER[3]
Le nettoyage est souvent la première intervention de restauration réalisée sur un objet. Celui‑ci étant invasif et irréversible, son action doit s’efforcer d’impacter le moins possible les matériaux.
Les plumes présentent une structure tridimensionnelle particulièrement fragile aux actions mécaniques ou chimiques. Cette structure piège facilement la poussière et la saleté entre barbes et barbules, ce qui rend le nettoyage difficile. En outre, dans les collections patrimoniales, les plumes sont souvent présentes sur des objets composites qui nécessitent donc un nettoyage adapté à l’ensemble des matériaux en présence. D’après la littérature, les méthodes de nettoyage les plus souvent utilisées sont le dépoussiérage[4], une méthode simple à mettre en œuvre, ainsi que l’utilisation de solvant ou de tensioactif[5]. D’autres études ont également été menées, par exemple, sur l’utilisation du laser[6] ou d’ultrasons[7]. Ces deux dernières méthodes restent cependant difficilement accessibles au conservateur-restaurateur indépendant.
En raison de la fragilité des barbes, les méthodes de nettoyage actuellement mises en œuvre font courir le risque d’altérer la plume. Aussi, nous avons cherché à évaluer différentes méthodes de nettoyage, accessibles et faciles à mettre en œuvre – l’objectif de l’étude étant de comparer l’efficacité de ces méthodes ainsi que leur impact sur le matériau.

figure 1. Structure schématique d’une plume (source : https://askabiologist.asu.edu/explore/la-biologie-des-plumes).
Méthodologie et tests
Choix des méthodes de nettoyage et préparation des éprouvettes
Les plumes sont des matériaux hétérogènes qui diffèrent d’une espèce d’oiseau à une autre, mais sont également diversifiées sur un même individu. En raison de cette grande variabilité, le choix raisonné des éprouvettes est primordial afin de réduire au maximum les écarts de résultats dus aux particularités intrinsèques du matériau. Les plumes sélectionnées sont des plumes d’oies blanches désapprêtées[8], principalement sélectionnées pour leur blancheur, qui permet une évaluation plus facile de l’encrassement.
Sept produits et deux méthodes physiques ont fait l’objet de pré‑tests afin de sélectionner les méthodes les plus efficaces. Les produits testés sont facilement disponibles dans le commerce et ont été sélectionnés pour leur faible toxicité. Chacune des méthodes a été testée sur une plume empoussiérée et altérée en enceinte de vieillissement accéléré.
À la suite des pré‑tests, l’utilisation de l’eau déminéralisée a été écartée. La plume étant naturellement imperméable, l’eau ne présentait qu’une action très limitée. L’emploi de l’éthanol a également été exclu, du fait de sa faible action nettoyante. Enfin, la plume traitée avec de l’isopropanol pur (alcool isopropylique) présentait un jaunissement important du rachis. Cependant, le mélange isopropanol/eau (70/30) offre une action nettoyante intéressante, sans occasionner de jaunissement notable du rachis. Le Synperonic™ A7[9], un tensioactif non ionique, a été conservé, bien qu’il nécessite plusieurs rinçages, car il était pertinent d’intégrer à notre protocole une méthode aqueuse. Il a également été décidé de conserver l’acétone pour sa bonne efficacité, bien que sa toxicité soit avérée.
Deux méthodes de dépoussiérage ont été testées, la première au moyen d’un kit de micro‑aspiration, la seconde au moyen d’une micro‑buse. Cette dernière n’a pas été retenue en raison de sa trop faible efficacité.
Sept méthodes de nettoyage ont finalement étés retenues :
- dépoussiérage avec un kit de micro‑aspiration ;
- isopropanol dilué dans de l’eau déminéralisée (70/30) ;
- acétone ;
- SynperonicA7 dilué à 0,1 % massique dans de l’eau déminéralisée ;
- trois techniques mixtes :
- dépoussiérage puis isopropanol dilué dans l’eau déminéralisée (70/30) ;
- dépoussiérage puis acétone ;
- dépoussiérage puis Synperonic
Chaque méthode de nettoyage a été testée sur un lot composé de dix plumes préalablement encrassées et vieillies artificiellement, numérotées de 1 à 10. De plus, nous avons gardé comme témoins trois plumes non encrassées et trois plumes encrassées.
La crasse artificielle, réalisée et légèrement modifiée à partir d’une recette étudiée[10], a été appliquée sur les plumes à l’aide d’un tamis puis étalée au pinceau. Les plumes ont ensuite été vieillies artificiellement en enceinte[11] pendant 24 heures, à une température de 60 °C et une humidité relative de 80 %. Le vieillissement artificiel a permis de mieux faire adhérer la crasse aux plumes.

Lot dépoussiérage / acétone. Vue de face. En haut : avant encrassement ; en bas : après encrassement.
Paramètres de l’expérimentation
Le même protocole de nettoyage a été appliqué à l’ensemble des plumes. Il consiste à effectuer un passage au pinceau dans le sens des barbes sur la face puis sur le revers de la plume. Deux passages ont été réalisés pour les techniques au solvant, au tensioactif et pour les techniques mixtes. En revanche, un seul passage a été effectué pour chaque dépoussiérage.

figure 3. Nettoyage à l’isopropanol dilué dans l’eau avec un pinceau sur un buvard. © Lucie Bénit, Fanny Marquis, Romane Teyssier.
Choix des méthodes d’analyse
Les résultats ont été évalués à l’aide de trois méthodes : la mesure des masses avant et après nettoyage, une comparaison des niveaux de gris des plumes avant et après, et enfin des observations macroscopiques à l’œil nu et microscopiques avec un microscope numérique USB[12]. Les différentes méthodes d’évaluation ont été réalisées à chaque étape du processus : avant et après encrassage, et après chaque nettoyage.
Les mesures des masses des plumes permettent de déterminer la quantité de crasse retirée par chaque technique, et d’en déduire quelle quantité reste dans la plume.
Les prises de vue calibrées permettent de mesurer la différence des niveaux de gris résultant des différentes méthodes. Les mesures ont été réalisées à l’aide du logiciel ImageJ[13] qui a permis de séparer les coordonnées L* dans l’espace colorimétrique L*a*b*[14] de chaque image. Les coordonnées L* mettent en évidence la luminance des images. Le logiciel permet de les binariser afin de définir correctement les contours de chaque plume. Ensuite, les minima et maxima, la moyenne et l’écart‑type des valeurs de gris sont mesurés pour la face et le dos des plumes [annexe 1].
Les prises de vue microscopiques permettent d’observer la présence ou non de grains de crasse entre les fibres et d’observer une éventuelle désorganisation engendrée par le nettoyage.
En plus de ces trois méthodes, des observations macroscopiques personnelles ont permis de constater d’éventuelles dégradations ou désorganisations causées par le nettoyage. L’homogénéité du nettoyage a également été considérée.
Résultats
Mesure des masses
La comparaison de l’évolution de la masse des plumes et de la crasse montre que le nettoyage est plus efficace lorsqu’il y a un dépoussiérage. En effet, en ce qui concerne les nettoyages au solvant et au tensioactif seul, les masses des plumes diminuent, mais de manière beaucoup moins significative.

Figure 4. Graphiques montrant l’évolution de la masse de plume et de la masse de la crasse en fonction de la méthode de nettoyage employée.
On remarque cependant que certaines éprouvettes ayant été dépoussiérées par aspiration ont perdu une masse plus importante que la seule crasse ajoutée. Cela peut s’expliquer par une perte de matière lors du dépoussiérage, ou d’une incertitude de la balance de précision.
On peut noter que la masse initiale moyenne de chaque lot de plume est très hétérogène, de même que celle de la crasse ajoutée.
Mesure des niveaux de gris
La comparaison des niveaux de gris a révélé une efficacité notable des méthodes mixtes dès le premier passage. En revanche, les méthodes utilisant uniquement des solvants n’ont montré que peu de variations de valeurs de gris. Les deuxièmes passages, quant à eux, se sont avérés moins concluants et semblent présenter un intérêt limité.

figure 5. Graphique de l’évolution des valeurs des pixels gris des plumes face et dos en fonction de la méthode de nettoyage.
Comme précédemment l’encrassement est hétérogène, on remarque que les plumes du lot dépoussiérage étaient moins grises après encrassement, ce qui peut justifier le manque de changement suite au nettoyage.
Par ailleurs, les photographies ayant été prises sur un fond gris neutre, le logiciel a rencontré des difficultés pour distinguer précisément la plume encrassée, ce qui a pu entraîner certaines variations dans les résultats obtenus.
![Comparaison des couches L* du lot isopropanol / eau. Vue de dos : avant [a] et après [b] encrassement, et après chaque passage [c, d].](https://inp.hypotheses.org/files/2025/07/PEEX_plumes__fig_6__ok-407x800.jpg)
figure 6. Comparaison des couches L* du lot isopropanol / eau. Vue de dos : avant [a] et après [b] encrassement, et après chaque passage [c, d].
Observation microscopique
Concernant la comparaison de l’efficacité des méthodes de nettoyage d’un point de vue microscopique, l’observation des éprouvettes a permis de confirmer la tendance donnée précédemment. Des notes – réunies dans le tableau ci‑dessous – ont été attribuées lors de l’observation. En utilisant cette technique nous souhaitions observer l’état des barbules des plumes après traitement, cependant le grossissement n’a pas permis cette observation.
![Vue microscopique (× 57) de la plume DI2 : avant [a] et après [b] dépoussiérage et les différents nettoyages à l’isopropanol / eau [c].](https://inp.hypotheses.org/files/2025/07/PEEX_plumes__fig_7__ok.jpg)
figure 7. Vue microscopique (× 57) de la plume DI2 : avant [a] et après [b] dépoussiérage et les différents nettoyages à l’isopropanol / eau [c]. © Lucie Bénit, Fanny Marquis, Romane Teyssier.

tableau 1. Appréciation visuelle de l’efficacité du nettoyage des différentes méthodes par prise de vue microscopique après encrassement, et après chaque passage.
Observation macroscopique
Une observation visuelle des éprouvettes a permis d’observer l’efficacité du nettoyage, mais également une remise en forme ou au contraire une désorganisation des barbes, l’homogénéité du nettoyage, ainsi qu’une perte de la crasse encore présente dans les plumes. Cette observation – récapitulée dans le tableau ci‑dessous – complète celle réalisée précédemment.

tableau 2. Synthèse des observations macroscopiques.
Discussion
Il convient de noter en premier lieu que les écarts-types très importants incitent à tirer des conclusions prudentes. Le dépoussiérage semble retirer efficacement les éléments volatils, particulièrement l’encrassement dans les duvets. L’acétone et l’isopropanol, en retirant les éléments un peu plus adhérents, sont complémentaires du dépoussiérage. Pour les méthodes mixtes, on constate que le second nettoyage au solvant n’apporte au mieux qu’un léger retrait supplémentaire de crasse.
En ce qui concerne l’utilisation de solvant seul, le deuxième passage est utile (un peu moins pour l’isopropanol). Les solvants sont moins efficaces pour retirer l’encrassement dans les duvets ou dans les creux près du rachis. On observe de meilleurs résultats pour les techniques mixtes. Deux sont particulièrement efficaces : dépoussiérage/acétone et dépoussiérage/isopropanol, qui ont chacune un atout en fonction de la zone à nettoyer.
Le tensioactif présente des résultats moindres. L’apport d’eau avec le tensioactif a quant à lui un effet néfaste puisqu’il tend à agglomérer les barbes du duvet.
Conclusion
Au cours de cette étude, nous avons pu comparer différentes méthodes de nettoyage de plumes. Bien que les écarts‑types de nos résultats soient importants, du fait notamment de l’hétérogénéité inhérente au matériau testé, nous avons constaté l’efficacité du dépoussiérage et la complémentarité des nettoyages mixtes. Cependant, il serait intéressant de poursuivre cette étude en documentant l’effet du nettoyage sur les barbules, par exemple au microscope électronique à balayage (MEB) et en utilisant d’autres méthodes de nettoyage, comme par exemple des gels.
Annexe 1. Détail du protocole des mesures de niveaux de gris sur logiciel ImageJ
Avant tout traitement sur ImageJ, les images sont calibrées sur logiciel Darktable (balance des blancs, réajustement des expositions et correction des objectifs). Une fois ouverte dans ImageJ, chaque image (au format .tif) est dimensionnée à l’aide de la règle graduée présente sur la chartre de couleurs. Cette action permet d’uniformiser l’ensemble des prises de vues. Après recadrage de chaque image, une échelle de 5 cm × 5 cm est placée en bas à droite de l’image. Une première image documentaire est ainsi obtenue, enregistrée au format .jpeg.
L’image .tif est ensuite ouverte dans l’espace colorimétrique L*a*b* (logiciel LAB Stack). Ses coordonnées L*a*b* sont séparées avec l’outil Stack to Images.

Capture d’écran de l’image ouverte en format .tif. Les fenêtres ouvertes montrent comment ouvrir l’image dans l’espace colorimétrique L*a*b*.

Capture d’écran de l’image ouverte dans l’espace colorimétrique L*a*b*. Les fenêtres ouvertes montrent comment séparer les coordonnées L*a*b*.

Capture d’écran des coordonnées L*.
Dans le cadre de notre protocole ne sont utilisées que les coordonnées L*, correspondant à la luminance des images. Afin de définir correctement les contours de chaque plume ; ces coordonnées sont binarisées. Pour cela, l’image présentant les coordonnées de la couche L* doit être passée en 8 bit. La binarisation est ensuite effectuée à l’aide de l’option « Threshold » du logiciel. Cette binarisation de l’image permet de sélectionner chaque plume afin d’obtenir des mesures propres à chacune.

Capture d’écran de l’image binarisée.
Pour cela, il faut d’abord ouvrir la fenêtre « ROI manager », puis sélectionner chaque plume une à une. La sélection peut être effectuée avec l’outil « Baguette magique », ou bien manuellement lorsqu’une précision plus importante est nécessaire. Lorsque la plume est sélectionnée, celle‑ci est ajoutée au « ROI manager ». Cet outil permet de sauvegarder les coordonnées des contours afin de pouvoir les reporter sur les images d’origine.
Enfin, il est important d’effectuer les prises de mesure des niveaux de gris sur l’image documentaire enregistrée au préalable, et non sur l’image binarisée ou sur la couche L*. Pour cela, l’image documentaire doit donc être de nouveau ouverte. Enfin, il suffit de sélectionner la plume souhaitée dans le « ROI manager » (la sélection effectuée au préalable sur l’image binarisée apparaît automatiquement) et d’ouvrir la fenêtre « Set measurements » (Ctrl M). Dans cette fenêtre, nous avions paramétré auparavant les mesures que nous souhaitions obtenir, soit : « Area », « Standard deviation », « Min & max gray value », « Mean gray value », et « Modal gray value ».

En haut : capture d’écran d’une plume sélectionnée et ajoutée dans le « ROI manager ». En bas, à gauche : Capture d’écran des paramètres à sélectionner dans « Set Measurements ». En bas, à droite : Capture d’écran des données obtenues dans « Set Measurements ».
L’opération a été réalisée sur les dix plumes de chacune des prises de vue. Ces données ont ensuite pu être placées dans un tableau Excel et exploitées.
Annexe 2. Fiche technique du Synpéronic A7

Annexe 2. Fiche technique du Synpéronic A7.
[1] Élève restauratrice, spécialité arts textiles, promotion 2022-2027, département des Restaurateurs de l’Institut national du patrimoine.
[2] Élève restauratrice, spécialité sculpture, promotion 2022-2027, département des Restaurateurs de l’Institut national du patrimoine.
[3] Élève restauratrice, spécialité arts textiles, promotion 2022-2027, département des Restaurateurs de l’Institut national du patrimoine.
[4] Yveline HUGUET, « Le nettoyage et la restauration des plumes : une sélection de méthodes », Conservation-restauration des biens culturels, n° 29, 2011, p. 49-58.
[5] Camille BENECCHI, « Ornements de plumes de Guyane : des objets en situation muséale originaires des communautés amérindiennes. Comment concevoir les échanges culturels dans le cadre de la conservation-restauration ? », mémoire de diplôme soutenu à l’École supérieure d’art d’Avignon (2012) [disponible en ligne], https://poledocumentsesaa.com/wp-content/uploads/2019/02/Benecchi-Camille-Portail.pdf [lien valide en avril 2025].
[6] Karantoni EFFROSYNI & Malea EKATERINI, « The influence of cleaning methods on feather structures. A comparative study », in Margot BRUNN (dir.), Fur trade legacy. The preservation of organic materials, actes de l’atelier organisé à l’occasion de la 31st Annual Conference (Jasper, Alberta, 17-18 mai 2005), Ottawa, Canadian Association for Conservation of Cultural Property, p. 97‑107 [en ligne], https://www.researchgate.net/publication/311393352_The_Influence_of_Cleaning_Methods_on_Feather_Structure_A_Comparative_Study [lien valide en avril 2025].
[7] Gerry BARTON & Sabine WEIK, « Ultrasonic cleaning of ethnographic featherwork in aqueous solution », Studies in conservation, vol. 31, n° 3, 1986, p. 125‑132.
[8] Désapprêtées à partir de la recette proposée dans : Louise THOMAS, « “Décollage imminent.” Étude et conservation-restauration d’une coiffe en plumes Jeanne Lanvin (vers 1927, musée de la Mode de la Ville de Paris – Palais Galliera). Nettoyage de soie imprégnée de résine : éléments de comparaison entre dégagement mécanique et laser », mémoire de diplôme soutenu à l’Institut national du patrimoine (Paris, 2023), p. 217 [en ligne], https://mediatheque-numerique.inp.fr/documentation-oeuvres/memoires-diplome-restaurateurs-patrimoine/decollage-imminent-etude-conservation-restauration-dune-coiffe-en-plumes-jeanne-lanvin-vers-1927-musee-mode-ville-paris-palais-galliera [lien valide en avril 2025].
[9] Le Synperonic A7 est produit par la firme Croda : voir en ligne sa fiche technique.
[10] Fabriquée à partir de la recette proposée dans : Bronwyn ORMSBY et al., « An empirical evaluation of a range of cleaning agents for removing dirt from artists’ acrylic emulsion paints », in Barbara BUCKLEY (dir.), The AIC Paint Specialty Group postprints. Volume twenty-three, 2010, actes du 38th Annual Meeting of the American Institute for Conservation and Historic Works (Milwaukee, Wisconsin, 11‑14 mai 2010), Washington DC, American Institute for Conservation and Historic Works, coll. « The Paintings Specialty Group postprints », 2013, p. 77‑87 [en ligne], https://www.culturalheritage.org/docs/default-source/publications/periodicals/painting-specialty-group/paintings-group-postprints-volume-23-(2010).pdf?sfvrsn=e81727ef_23 [lien valide en avril 2025].
[11] Modèle KMF 240 produit par la firme Binder.
[12] Microscope produit par la firme Dino‑Lite.
[13] ImageJ, sous-titré « Image processing and analysing in Java », est un logiciel open source.
[14] L*a*b* CIE 1976 (ou CIELAB) est l’espace chromatique le plus utilisé en colorimétrie moderne car il est particulièrement adapté aux mesures de colorants ou de pigments, ainsi qu’aux estimations de mélanges. Voir Bernard LEBLANC, [article] « Colorimétrie », Universalis.fr, s. d. [en ligne], https://www.universalis.fr/encyclopedie/colorimetrie/ [lien valide en septembre 2024].
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OpenEdition vous propose de citer ce billet de la manière suivante :
INP (9 septembre 2025). Évaluation et comparaison des méthodes de nettoyage des plumes : dépoussiérage, solvants et tensioactif. Variations patrimoniales. Le carnet de l’INP. Consulté le 6 février 2026 à l’adresse https://doi.org/10.58079/14m8e
