Dr Jabli. Ennoblissement de la matière textile

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Geoffrey Lebrun
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3 Chapitre I. Prétraitement des fibres cellulosiques 1. Définitions et objectifs On désigne par prétraitement des matières textile l élimination des impuretés présentes à la surface de la fibre. Cette action améliore les caractéristiques hydrophiles du textile et augmente son affinité vis-à-vis les matières colorantes et les produits chimiques. C est une étape qui précède immédiatement la teinture et l impression. Les procédés et les techniques des prétraitements dépendent de plusieurs critères : La nature de la fibre à traiter : par exemple, les fibres naturelles sont accompagnées plus d impuretés. Tandis qu habituellement, les fibres artificielles, contiennent uniquement des agents de préparation. La forme de la fibre (bourre, fils, tissus ou tricots). La quantité de la matière à traiter (les méthodes en continu, par exemple, même si elles sont plus efficaces, elles ne sont pas significatives du point de vue économique que dans le cas de grandes capacités de production). Afin de rendre propre les fibres cellulosiques, nous avons recours à plusieurs prétraitements tels que : 1.1. Flambage A la surface des fibres de coton, il existe des duvets qui sont responsable de la pilosité. Pour pouvoir réduire cette pilosité et avoir un tissu plus brillant et plus lisse mais aussi pour réussir l impression, on applique ce qu on appelle le flambage. En effet, c est sous l action de la chaleur que les duvets peuvent être éliminés. Cette technique consiste à passer l étoffe à travers des flammes des bruleurs à gaz qui 3

4 brulent les extrémités des fibres sans nuire au tissu. Le flambage est, plus courant, réalisé sur des tissus, en particulier sur les supports en coton, coton/polyester et coton/polyamide. 1.. Désencollage Lors du tissage, on enrobe les fils de chaines par des colles qui servent à améliorer leurs résistances mécaniques mais aussi à diminuer les coefficients de frottement fil-fil. Les colles utilisées peuvent être à base d amidon (insoluble dans l eau) ou à base de carboxyméthylcellulose, alcool polyvinylique, dérivés acryliques, etc. (solubles dans l eau). Elles gênent la teinture en empêchant le colorant de se fixer sur la matière textile provoquant, ainsi, un mauvais unisson. Selon la nature de la colle, on recense les opérations de désencollage suivantes : Un désencollage oxydant : la technique s applique non seulement aux produits d encollage insolubles dans l eau, mais également à ceux qui sont solubles dans l eau. Généralement, les oxydants les plus utilisés sont le bromite de sodium, le chlorite de sodium et l eau oxygénée. Un désencollage enzymatique : cette technique respecte la matière textile, c est pourquoi, il est le plus utilisé industriellement. On applique des enzymes de haut poids moléculaires qui sont solubles dans l eau et on procède dans des domaines de température et de ph très bien définies. L utilisation des enzymes d amylase présente l avantage de décomposer les amidons sans endommager la fibre de la cellulose. Désencollage des colles solubles : l élimination des agents d encollage solubles dans l eau, tels que les alcools polyvinyliques (PVA), les carbométhylcelluloses (CMC) et les polyacrylates, ne nécessite qu un lavage à l eau chaude avec du carbonate de sodium. L efficacité du lavage peut être améliorée par l adjonction de produits auxiliaires comme les agents mouillants par exemple Débouillissage Cette opération consiste à éliminer la majorité des impuretés naturelles telles que les cires et les graisses afin de rendre la matière plus hydrophile. Le débouillissage s applique sur fil, tissu, bourre, etc. Cette action est accomplie par l alcali (hydroxyde de sodium ou carbonate de sodium) en présence d autres produits auxiliaires tels que : Les tensio-actifs non ioniques (les éthoxylates d alcool, par exemple) et anioniques (les phosphates, les carboxylates, par exemple). Les agents complexants (EDTA, par exemple) pour éliminer les ions métalliques. 4

5 1.4. Blanchiment Après le débouillissage, le coton devient davantage hydrophile. Toutefois, la couleur d origine reste inchangée. Si la matière doit être teinte avec des coloris foncés, la teinture peut être réalisée sans recours au blanchiment. En revanche, l étape du blanchiment demeure obligatoire si la fibre est destinée pour une teinture avec des coloris clairs. Le blanchiment peut être réalisé sur fils, tissus et tricot. Pour les fibres cellulosiques, on utilise le plus fréquemment des produits de blanchiment oxydant, notamment le peroxyde d hydrogène (H O ), l hypochlorite de sodium (NaClO) et le chlorite de sodium (NaClO ). Le blanchiment à l eau oxygénée est le procédé le plus utilisé industriellement car il donne un blanc stable et durable avec un minimum de dégradation de la fibre. Il est également le moins dangereux et le moins polluant. Le coton débouilli est blanchi dans les conditions opératoires suivantes : Eau oxygénée ph : 10.5 à 11.5 Stabilisateur pour régler la vitesse de la réaction de blanchiment Agent mouillant Durée : 1 à 3 h Neutralisation et rinçage 1.5. Azurage optique Par azurage, on augmente le degré de blanc de la fibre et on compense aussi le reflet jaunâtre qui reste encore sur la matière. L azurage, construit par des azurants optiques, s opère avec le blanchiment ou après. Rappelons qu un azurant optique est un produit qui absorbe la lumière dans l ultraviolet et réémet la lumière dans le domaine du visible Mercerisage Le mercerisage est un prétraitement ayant pour objectif l amélioration de la résistance, la stabilité dimensionnelle et la brillance du coton. Il améliore également la montée du colorant (une réduction de 30 à 50 % de la consommation de colorant peut être atteinte grâce à un meilleur épuisement des bains de teinture). Le mercerisage peut être réalisé sur des fils en écheveaux et sur des tricots et des tissus, par un mercerisage sous tension, une caustification (sans tension) ou parfois par un mercerisage à l ammoniac. Mercerisage sous tension : le mercerisage à la soude caustique est la technique la plus souvent appliquée. Elle consiste à traiter le coton sous tension pendant environ 40 à 50 secondes dans une solution concentrée de soude caustique (70 à 5

6 300 g de NaOH par litre). La température est réglée à des valeurs basses (5 à 18ºC). La réaction entre la soude caustique et la cellulose étant exothermique, des systèmes de refroidissement sont utilisés pour maintenir le bain à basse température. C est le traitement conventionnel à froid. Caustification (sans tension) : ici, la matière est traitée sans tension à une température de 0 à 30 C avec de la soude caustique d une concentration inférieure (145 à 190 g/l). Ceci permet à la matière de se rétrécir en améliorant ainsi l absorption du colorant. Mercerisage à l ammoniac : les fils et les tissus en coton peuvent être traités à l ammoniac liquide anhydre au lieu de la soude caustique. On obtient des effets similaires à ceux obtenus par mercerisage à la soude caustique avec toutefois un degré de brillance inférieur.. Exemple de recette de prétraitement des fibres de coton Bain de débouillissage Recette RDB = 1/40 Sandopane : 4 g/l Soude caustique : 1.5 ml/l Carbonate de sodium : 3 g/l Processus T = 90 C Durée = 60 min Rinçage à chaud : 90 C rinçages à froid Bain de désencollage Recette RDB = 1/40 Biolase PCL 50 : g/l Sandopane : 4 g/l Acide acétique : (ph = ) Processus Imprégnation dans l eau chaude : T = 90 C Imprégnation dans le bain de désencollage : T = 70 C et durée = 60 min Rinçage à chaud (70 C) Rinçage à froid Evaluation de la qualité du traitement de désencollage Pour contrôler l efficacité de désencollage effectué, on dépose une goutte d eau 6

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