Les produits chimiques interviennent à chaque étape du processus de production, des matières premières aux produits textiles finis. Une série d'étapes de traitement chimique est nécessaire pour produire nos vêtements quotidiens à partir de fibres naturelles telles que le coton ou la laine, ou de fibres synthétiques telles que le polyester ou le nylon.
La compréhension des types et de l'utilisation industrielle des produits chimiques textiles peut fournir des connaissances aux acheteurs des usines textiles et aux fournisseurs de matières premières chimiques, ainsi qu'un concept important pour l'évaluation du contrôle de la qualité et de l'impact sur l'environnement.
1. Types de produits chimiques pour le textile
Produits chimiques pour le textile peuvent être classés en fonction de leur utilisation : Les colorants, les auxiliaires, les agents de finition et les produits chimiques fonctionnels. Chaque catégorie a une fonction différente dans chaque processus de production.
Les colorants sont responsables de la couleur du tissu, tandis que les auxiliaires sont des aides à la teinture qui peuvent rendre le processus d'impression plus homogène et plus efficace. Les agents de finition peuvent améliorer la douceur, l'apparence et la durabilité des tissus. D'autre part, les produits chimiques fonctionnels peuvent apporter des fonctions spéciales au tissu, telles que l'imperméabilité, l'ignifugation ou l'antibactérien.
Le marché mondial des produits chimiques pour le textile est énorme, avec une valeur estimée à $26 milliards de dollars US en 2024 et qui devrait passer à $34 milliards de dollars US en 2030. Le plus grand marché consommateur est celui de l'Asie-Pacifique, qui comprend la Chine, l'Inde et le Bangladesh, et il représente 65% du marché mondial.
2. Pourquoi les produits chimiques sont-ils importants dans la fabrication des textiles ?
L'industrie textile moderne ne peut fonctionner sans produits chimiques. Les fibres de coton brutes contiennent des impuretés naturelles, des graisses et des pigments. Elles doivent être traitées par des produits chimiques avant d'être uniformément colorées. En raison de leur forte hydrophobie, les fibres synthétiques telles que le polyester ne peuvent être colorées sans auxiliaires.
Outre l'apparence, les produits chimiques peuvent également affecter la fonctionnalité et la durabilité du produit. Le traitement anti-froissage peut rendre les vêtements infroissables, tandis qu'un revêtement imperméable peut garder les vêtements d'extérieur au sec sous la pluie. L'ignifugation peut également aider les vêtements de sécurité industrielle à répondre aux exigences réglementaires.
Le choix des produits chimiques peut également affecter l'environnement et la santé humaine. Certains produits chimiques textiles traditionnels contiennent des matières dangereuses, telles que le formaldéhyde, les métaux lourds et les retardateurs de flamme halogénés. La demande de produits chimiques textiles verts augmente rapidement en raison de la promotion de normes de certification internationales telles que REACH et GOTS.
3. Produits chimiques utilisés dans le prétraitement des textiles
Le prétraitement est le processus de préparation avant la teinture. Son principal objectif est d'éliminer les impuretés des fibres afin de garantir une teinture uniforme. Les produits chimiques comprennent :
Soude caustique (NaOH) : | Utilisé dans le mercerisage des fibres de coton pour améliorer le lustre des fibres et l'absorption des colorants. Après mercerisation, l'absorption de colorant par les fibres de coton peut être augmentée de plus de 30%, ce qui est la procédure standard pour les produits de coton de haute qualité. |
Peroxyde d'hydrogène : | L'agent de blanchiment le plus courant qui peut éliminer les pigments naturels sans endommager les fibres. Il peut être utilisé avec des stabilisateurs de peroxyde pour garantir un blanchiment uniforme. Après le blanchiment, il convient d'utiliser un destructeur de peroxyde pour éliminer complètement le peroxyde d'hydrogène résiduel, sinon il interfère avec le processus de teinture ultérieur. |
Enzymes : | Le rôle des enzymes est de plus en plus important dans le prétraitement en raison des progrès de la biotechnologie. La cellulase peut éliminer la pilosité superficielle du coton et lisser la surface du tissu, tandis que l'amylase peut être utilisée dans le désencollage pour éliminer les agents d'encollage dans le processus de tissage. Comparé au traitement chimique traditionnel, le traitement enzymatique est plus respectueux de l'environnement, avec une charge d'eaux usées plus faible. |
Agents de récurage : | Il s'agit d'un type de surfactant qui peut éliminer les huiles naturelles, les cires et d'autres impuretés des fibres. Dans le prétraitement du polyester, les agents de récurage peuvent également éliminer l'huile de filature. Un décreusage incomplet entraîne une teinture irrégulière, qui est l'un des problèmes de qualité les plus courants dans une usine de teinture. |
4. Produits chimiques utilisés dans la teinture des textiles
Teinture est le processus le plus complexe de la production textile, qui consomme le plus de produits chimiques. Les différentes fibres nécessitent différents types de colorants et d'auxiliaires.
Colorant réactif : | Il est généralement utilisé pour les fibres cellulosiques telles que le coton, le lin et la viscose. Le colorant forme une liaison covalente avec la fibre, ce qui permet d'obtenir une excellente solidité des couleurs. La teinture doit être réalisée dans un environnement alcalin. Le carbonate de soude ou le sel de Glauber seront ajoutés comme accélérateur. Le degré de fixation est d'environ 70-80%, tandis que les 20-30% de colorant restants entrent dans le système d'eaux usées, ce qui fait du traitement des eaux usées l'un des plus grands défis de l'usine de teinture. |
Teinture dispersée : | Elle est destinée aux fibres synthétiques telles que le polyester et le nylon. En raison de leur forte hydrophobie, la teinture des fibres synthétiques nécessite une température élevée (plus de 130°C) ou l'aide d'un support. |
Teinture directe : | Il est principalement utilisé pour les fibres de coton. Elle est facile à utiliser, mais la solidité de la couleur est médiocre par rapport à celle de la teinture réactive, et un traitement fixateur est nécessaire. En outre, il se décolore facilement après le lavage, c'est pourquoi il est désormais principalement utilisé pour la teinture du papier à faible coût plutôt que pour les vêtements haut de gamme. |
Teinture acide : | Elle peut être utilisée pour les fibres protéiques telles que la laine et la soie. La teinture doit être réalisée dans un environnement acide (pH 3-6) et les auxiliaires courants sont l'acide acétique et le sulfate d'ammonium. |
5. Produits chimiques utilisés dans l'impression textile
L'impression textile peut être considérée comme une “teinture locale”, qui imprime avec précision des pigments et des motifs à des endroits précis du textile. Les produits chimiques couramment utilisés sont les suivants :
Liant pour pigments : | Il s'agit de l'agent auxiliaire le plus important dans l'impression pigmentaire, qui fixe le pigment sur la surface de la fibre. La qualité du liant peut affecter la solidité de l'impression et la souplesse. |
Épaississant : | Il contrôle la fluidité du pigment afin de garantir un motif d'impression clair et la solidité des couleurs. L'épaississant le plus courant est l'alginate de sodium, qui est utilisé pour l'impression de colorants réactifs, tandis que l'épaississant synthétique est utilisé pour l'impression de pigments. |
Agents de résistance : | Il est utilisé pour l'impression par réserve. Il forme une couche protectrice sur la zone d'impression pour empêcher le colorant de base de réagir avec la fibre, ce qui permet d'obtenir un motif blanc clair ou de couleur claire. |
Urée : | Dans l'impression de colorants réactifs, l'urée joue le rôle d'hydratant, ce qui facilite la dissolution du colorant et favorise la réaction de fixation. L'effet est évident dans un environnement sec. Au cours du processus de vaporisation et de fixation, l'urée absorbe l'eau pour maintenir le pigment humide, ce qui garantit une réaction complète entre le colorant et la fibre. |
6. Agents tensioactifs courants utilisés dans le traitement des textiles
Les surfactants sont les agents auxiliaires les plus utilisés dans les produits chimiques textiles. Ils apparaissent pratiquement dans chaque processus de production.
Tensioactif anionique : | Il s'agit de l'ingrédient le plus courant dans les agents de raffinage et les détergents, avec un fort pouvoir nettoyant et un faible coût. Le dodécylbenzène sulfonate de sodium (SDBS) en est un exemple. |
Tensioactif non ionique : | Ses performances sont stables dans les bains de teinture à forte concentration en sel et ne sont pas affectées par la valeur du pH. Il est couramment utilisé comme agent de nivellement et agent dispersant, et l'un des exemples est le polyéthylène glycol (PEG). |
Tensioactif amphotère : | Il est doux pour la peau et est utilisé pour la finition des textiles haut de gamme, tels que les vêtements pour bébés et les sous-vêtements. |
La biodégradabilité est un facteur de plus en plus important dans le choix du type d'agents de surface. L'UE interdit l'utilisation des éthoxylates de nonylphénol (NPEO) dans la production textile, car ils peuvent se décomposer en nonylphénol (NP), un produit chimique perturbateur du système endocrinien.
7. Quels sont les produits chimiques utilisés pour la teinture du polyester ?
Le polyester est la fibre la plus consommée dans le monde. Cependant, sa teinture représente un défi majeur en raison de son hydrophobie et de sa structure moléculaire compacte. Il faut donc utiliser des produits chimiques pour teinture du polyester.
Teinture dispersée : | C'est le seul type de colorant capable de teindre efficacement le polyester. Le colorant est dispersé dans l'eau sous forme de particules extrêmement fines, qui pénètrent dans les chaînes moléculaires du polyester à des températures élevées et sont emprisonnées dans les fibres après refroidissement. |
Agent dispersant : | Il assure une dispersion uniforme des particules de colorant dans le bain de teinture et empêche l'agrégation des particules. L'agent dispersant le plus courant est le lignosulfonate de sodium. |
Transporteur : | Il est utilisé dans la teinture atmosphérique à basse température (100°C), qui peut temporairement étendre les chaînes moléculaires du polyester et permettre l'entrée du colorant. Les supports les plus courants sont le benzoate de benzyle et le biphényle, mais leur utilisation est limitée en raison de leur toxicité. |
Agent de compensation de la réduction : | Le colorant de surface après la teinture doit être éliminé à l'aide d'un agent de réduction et de clarification. Il faut pour cela un mélange d'hydrosulfite de sodium et de soude caustique à une température de 60-80°C. |
Régulateur de pH : | Un environnement légèrement acide (pH 4-5) est nécessaire pour la teinture du polyester. L'acide acétique est couramment utilisé pour réguler la valeur du pH, ce qui peut garantir la stabilité du colorant et l'uniformité de la couleur. |
8. Comment choisir les bons produits chimiques pour le textile
Outre le coût, le choix des produits chimiques textiles dépend du type de fibre, du processus de production, des exigences environnementales et de l'application.
La principale préoccupation est le type de fibre. Les caractéristiques chimiques des fibres telles que le coton, la laine, le polyester et le nylon sont totalement différentes. Le choix des colorants et des auxiliaires doit correspondre à la structure des fibres. L'utilisation d'un colorant inapproprié entraînera un échec de la teinture et endommagera même les fibres.
Certains produits chimiques traditionnels ne peuvent pas être utilisés si le produit doit être certifié OEKO-TEX, GOTS ou REACH. Il est nécessaire de choisir une alternative conforme, en particulier pour les textiles exportés vers l'UE ou les États-Unis.
Le coût de l'ensemble du processus de production doit être pris en compte plutôt que le prix unitaire d'un seul produit chimique lors du choix des produits chimiques pour textiles. Par exemple, le prix unitaire d'un agent de nivellement à haut rendement est élevé, mais les taux de reprise et les coûts de traitement des eaux usées peuvent être réduits, et par conséquent, le coût de l'ensemble du processus de production est inférieur.
Les conditions de travail des produits chimiques textiles sont très précises. Une petite différence de température, de pH ou de concentration peut avoir une influence considérable. Le choix d'un fournisseur offrant une assistance technique est plus important que la recherche du prix le plus bas.
Il est recommandé de demander au fournisseur de fournir un échantillon et une fiche technique (TDS) lorsqu'on achète des produits chimiques pour textiles pour la première fois. Une production pilote doit également être réalisée avant la production de masse. Les performances réelles des différents lots de produits chimiques peuvent être différentes, même s'ils ont les mêmes spécifications. La stabilité des fournisseurs et la cohérence des lots sont essentielles pour la production de masse.
