
LA TEINTURE, L’IMPRESSION ET LE FINISSAGE

La teinture
La teinture résulte d’une combinaison chimique ou d’une puissante affinité physique entre un colorant et une fibre textile. Divers colorants et procédés sont utilisés, suivant le type de tissu et le produit fini désiré.
Les catégories de colorants
Pour la laine, la soie et le coton, on emploie des colorants acides ou basiques en bain faiblement acide. Certains colorants acides sont appliqués après mordançage des fibres à l’oxyde métallique, à l’acide tannique ou aux dichromates. Les colorants directs , peu stables, sont employés pour teindre la laine, la rayonne et le coton. La teinture se fait à une température voisine de l’ébullition. Pour teindre le coton avec des colorants au soufre , on prépare un bain avec de la teinture, du carbonate de sodium, du sulfure de sodium et de l’eau chaude. Cette teinture se fait également à une température proche de l’ébullition. Pour teindre le coton aux colorants azoïques , on dissout du naphtol dans une solution aqueuse de soude caustique; le coton est imprégné de naphtoxyde de sodium avant d’être traité par un composé de diazonium en solution qui fixe le colorant sur la matière à teindre. Les colorants de cuve sont transformés en composés leuco par l’action de l’hydroxyde de sodium et de l’hydrosulfite de sodium. La teinture s’effectue à une température comprise entre 30 et 60 °C. Les colorants dispersables (ou plastosolubles) servent à la teinture de toutes les fibres synthétiques qui possèdent des propriétés hydrophobes. On accélère la vitesse de diffusion du colorant dans la fibre au moyen d’adjuvants phénoliques appelés «transporteurs». Les colorants minéraux sont généralement des sels de fer et de chrome. Après l’imprégnation, leur précipitation est assurée par adjonction d’une solution alcaline à chaud. Les colorants réactifs utilisés pour le coton sont appliqués en bain chaud ou froid de carbonate de sodium et de sel de cuisine.
La préparation des tissus
Avant la teinture, les tissus de coton subissent une préparation en plusieurs étapes successives. Le tissu passe d’abord dans une tondeuse qui coupe les fibres faiblement adhérentes; pour parachever ce rasage, il circule rapidement au-dessus d’une rampe de brûleurs à gaz (la flambeuse), les flammèches produites étant éteintes par passage du tissu dans un bac à eau. Le désencollage, qui a pour objet de débarrasser complètement le tissu des parements gélatineux, se fait par passage du tissu dans une cuve à malter contenant une solution de diastase qui élimine l’intégralité de l’encollage. Les autres impuretés sont éliminées par débouillissage dans un autoclave où le coton subit une cuisson alcaline dans une solution diluée de soude caustique, de carbonate de sodium ou d’huile de ricin sulfatée (huile pour rouge turc) pendant huit à douze heures à haute température et sous haute pression.
Pour les tissus teintés, l’opération se fait en cuve ouverte et sans soude caustique. La coloration naturelle du tissu s’élimine dans la solution d’hypochlorite des cuves de blanchiment, après quoi le tissu est aéré, lavé et déchloré dans une solution de bisulfite de sodium, lavé de nouveau et dégraissé à l’acide chlorhydrique ou sulfurique dilué. Après un dernier lessivage très poussé, le tissu est prêt pour la teinture ou l’impression.
La teinture
La teinture proprement dite se fait au «jigger» ou au foulard, machines où le tissu passe dans une solution colorante stationnaire, préparée par dissolution d’une poudre de teinture dans un produit chimique approprié, suivie de dilution dans l’eau. Après la teinture, le tissu subit un traitement de finissage.
✓ La teinture du nylon La préparation des fibres de polyamide (nylon) en vue de la teinture comporte un lessivage, un dépôt et, dans certains cas, un blanchiment. Le traitement choisi pour le lessivage du polyamide dépend principalement de la composition du parement. Les parements hydrosolubles à base de poly(alcool vinylique) ou d’acide polyacrylique s’éliminent par lessivage dans une liqueur composée de savon et d’ammoniaque ou de Lissapol N, voire d’un autre détergent ou de carbonate de sodium. Après lessivage et rinçage abondant, le tissu est prêt pour la teinture ou l’impression qui se font généralement en machine (au «jigger» ou au foulard).
✓ La teinture de la laine On lessive d’abord la laine brute par un procédé émulsifiant dans lequel interviennent le savon et le carbonate de sodium. L’opération se déroule dans une laveuse, longue auge pourvue de racles, d’un double fond et, à la sortie, de rouleaux exprimeurs. Après ce lavage, la laine subit un blanchiment au peroxyde d’hydrogène ou au dioxyde de soufre (gaz sulfureux), auquel cas le produit humide est abandonné toute une nuit à l’action du gaz. On neutralise ensuite le gaz acide par passage du tissu dans un bain de carbonate de sodium en solution, suivi d’un lessivage. Après teinture, le tissu est rincé, essoré et enfin séché.
Les risques et leur prévention
Les incendies et les explosions
Les risques d’incendie rencontrés dans un atelier de teinture sont liés aux solvants inflammables utilisés dans certains procédés et à quelques colorants particuliers, également inflammables. Pour ces deux types de substances, il faut prévoir des installations de stockage sûres. Celles-ci devraient comprendre des locaux bien conçus, construits en matériaux résistant au feu. Les locaux d’entreposage des liquides inflammables devraient être pourvus de seuils surélevés et inclinés aux embrasures des portes, afin que les fuites éventuelles de liquide soient retenues à l’intérieur du local et qu’il ne puisse se répandre en des endroits où il pourrait prendre feu. Ces locaux seront aménagés de préférence à l’écart du bâtiment principal de l’entreprise. Si des quantités importantes de ces produits sont conservées dans des réservoirs à l’extérieur des bâtiments, des murets devraient être édifiés tout autour des réservoirs pour constituer une cuvette de rétention capable de contenir les fuites éventuelles.
Des dispositions analogues devraient être prises lorsque le combustible gazeux qui alimente les flambeuses provient d’une fraction légère de pétrole. L’installation génératrice de gaz et les réservoirs de stockage de l’essence de pétrole volatile devraient se trouver de préférence en dehors des bâtiments.
Les risques liés aux produits chimiques
Nombre de manufactures emploient pour le blanchiment des solutions d’hypochlorite; d’autres effectuent cette opération au moyen de chlore gazeux ou d’une poudre à blanchir qui libère du chlore lorsqu’on la charge dans un réservoir. Dans l’un et l’autre cas, les travailleurs risquent d’être exposés à une atmosphère dangereuse si des précautions ne sont pas prises. Le chlore irrite les yeux et la peau et, surtout, le tissu pulmonaire, où il peut provoquer un œdème dont les symptômes n’apparaissent pas immédiatement. Pour limiter le dégagement de chlore dans l’atmosphère des locaux de travail, les cuves de blanchiment devraient être des récipients clos, dont les évents laissent échapper un minimum de produit, afin que les concentrations maximales admissibles ne soient pas dépassées; des dosages du chlore dans l’air devraient être effectués périodiquement pour vérifier la concentration.
Les vannes et autres dispositifs de commande du réservoir de chlore liquide qui alimentent les ateliers de teinture devraient être surveillés par un opérateur compétent, une fuite non maîtrisée pouvant avoir des conséquences désastreuses. Lorsqu’il est nécessaire de pénétrer dans une enceinte ayant contenu du chlore ou tout autre gaz ou vapeur dangereux, toutes les précautions applicables au travail en espace confiné devraient être observées.
L’emploi d’alcalis et d’acides corrosifs ainsi que le débouillissage peuvent avoir pour effet de brûler ou d’échauder le personnel. De grandes quantités d’acide chlorhydrique et d’acide sulfurique sont utilisées dans les opérations de teinture. La soude caustique est réservée pour le blanchiment, le mercerisage et la teinture. Le dioxyde de soufre, employé pour le blanchiment, et le sulfure de carbone, mis en œuvre comme solvant dans le procédé viscose, peuvent également polluer l’atmosphère des locaux. Les hydrocarbures aromatiques comme le benzène, le toluène et le xylène, les solvants naphta et les amines aromatiques telles que les colorants à l’aniline sont des substances chimiques toxiques auxquelles les travailleurs peuvent être exposés. Le dichlorobenzène est émulsifié dans l’eau, grâce à un agent émulsifiant; il sert à teindre les fibres polyester. Un système de ventilation par extraction est indispensable.
Maints colorants sont des irritants de la peau qui peuvent causer des dermatoses. Les travailleurs sont souvent tentés de recourir à des mélanges dangereux d’abrasifs, d’alcalis et d’agents de blanchiment pour enlever les taches de teinture qu’ils portent aux mains.
Les solvants organiques qui interviennent dans les procédés de teinture ou qu’on utilise pour nettoyer les machines peuvent aussi causer des dermatoses ou affaiblir la résistance de la peau à l’action irritante d’autres substances dangereuses mises en œuvre. Ils peuvent par ailleurs induire des atteintes du système nerveux périphérique — c’est le cas, par exemple, du méthylbutylcétone (MBK). Certains colorants se sont révélés cancérogènes, comme la rhodamine B, le magenta, la β-naphtylamine, de même que certaines bases comme la dianisidine. L’emploi de β-naphtylamine a généralement été abandonné dans les ateliers de teinture. Cette question est examinée en détail ailleurs dans l’Encyclopédie.
En dehors des fibres et de leurs contaminants, des allergies peuvent être provoquées par le parement et même par les enzymes utilisées pour l’éliminer.
Des moyens appropriés de protection individuelle, notamment de protection oculaire, devraient être fournis au personnel pour le protéger des risques de contact avec les nombreuses substances dangereuses auxquelles il est exposé. Il est parfois possible d’employer des crèmes isolantes, mais on veillera à utiliser un produit approprié qu’on puisse éliminer par lavage. Il est rare cependant que ce moyen assure une fiabilité comparable à celle que confèrent des gants bien conçus. Les vêtements de protection devraient être lavés à intervalles réguliers; ceux qui ont été souillés par des projections ou autrement pollués par les colorants devraient être remplacés au plus tôt. Des installations sanitaires, des douches ou des bains devraient être mis à la disposition des travailleurs, qu’il conviendra d’inciter à en faire usage. L’hygiène individuelle revêt une importance capitale dans cette branche d’activité. Malheureusement, même dans l’hypothèse où toutes les mesures de sécurité ont été prises, il arrive que des travailleurs se révèlent particulièrement sensibles à l’action de certaines substances et doivent alors être mutés à d’autres postes.
Les risques d’accidents
Des accidents graves par échaudure se sont produits lors de l’admission accidentelle de liqueur bouillante dans un autoclave où un travailleur était occupé à disposer le tissu à traiter. Un tel accident peut survenir suite à la manœuvre intempestive d’une vanne, ou lorsqu’un autoclave situé en amont déverse la liqueur bouillante dans une conduite commune d’évacuation qui, par un orifice resté ouvert, la refoule dans le récipient occupé. Quand un travailleur se trouve à l’intérieur d’un autoclave pour quelque raison que ce soit, les vannes d’admission devraient être verrouillées en position de fermeture, et l’autoclave devrait être isolé des autres récipients de la batterie. Si ce verrouillage est assuré par une clé, la personne qui risquerait d’être la victime de l’admission accidentelle de liquide bouillant dans le récipient devrait conserver cette clé sur elle jusqu’à ce qu’elle quitte l’autoclave.
L’impression
L’impression s’effectue sur une machine à rouleaux. Le colorant ou le pigment est épaissi à l’amidon ou émulsionné; si l’on utilise des pigments, cette émulsion est préparée avec un solvant organique. La pâte ou l’émulsion obtenue est prélevée par les rouleaux graveurs qui appliquent le motif sur le tissu, puis la couleur est fixée dans une machine de polymérisation. Le tissu imprimé fait ensuite l’objet du finissage approprié.
L’impression par voie humide
L’impression par voie humide ou au mouillé est effectuée selon des méthodes semblables à celles que l’on utilise pour la teinture elle-même; c’est le cas pour l’impression en cuve et l’impression réactive. Ces méthodes d’impression ne sont employées que pour les tissus 100% coton et pour la rayonne. Les risques que ces opérations présentent pour la santé sont identiques à ceux qui ont été exposés plus haut.
L’impression à l’aide de pigments à base de solvants
Ces systèmes d’impression font appel à de grandes quantités de solvants, comme les essences minérales servant dans le système d’épaississement. Les risques principaux qu’ils présentent sont:
• L’inflammabilité. Les systèmes d’épaississement contiennent jusqu’à 40% de solvants et sont extrêmement inflammables. Ils devraient être entreposés avec soin dans des locaux convenablement ventilés et les installations devraient être mises à la terre. Lors du transport des produits, on prendra garde également d’éviter l’apparition d’étincelles engendrées par l’électricité statique. • Les émissions dans l’atmosphère. Avec ces systèmes d’impression, des vapeurs de solvants sont émises lors du séchage et de la polymérisation. La réglementation en matière d’environnement indique généralement les niveaux admissibles d’émissions de composés organiques volatils. • La vidange. Le système d’impression étant à base de solvants, la pâte d’impression ne devrait pas être évacuée dans le système de traitement des eaux usées, mais sous forme de déchet solide. Les sites de dépôt de ces déchets peuvent être à l’origine de problèmes environnementaux du fait de la contamination du sol et des nappes phréatiques; ils devraient recevoir par conséquent un revêtement imperméable.
L’impression à l’aide de pigments en solution aqueuse
Aucun des risques pour la santé engendrés par l’impression à l’aide de pigments à base de solvants n’est provoqué par les techniques utilisant des pigments à l’eau. Bien que l’on emploie quelques solvants, les quantités sont si faibles qu’elles sont négligeables. La présence de formaldéhyde constitue le risque principal.
L’impression à l’aide de pigments nécessite l’utilisation d’un agent de liaison chimique, qui favorise la fixation des pigments sur le tissu. Ces agents se présentent sous forme de produits isolés (la mélamine, par exemple) ou de composants d’autres substances chimiques comme les liants et les antimèches, ou se trouvent dans les pigments eux-mêmes. Le formaldéhyde est indispensable à leur action.
Le formaldéhyde est un sensibilisateur et un irritant qui peut produire des réactions parfois violentes chez les travailleurs qui y sont exposés, lorsqu’ils inhalent l’air ambiant à proximité de la machine d’impression en marche ou qu’ils entrent en contact avec le tissu imprimé. Les réactions vont d’une légère irritation des yeux à de graves troubles respiratoires, en passant par des lésions cutanées. S’il a été établi que le formaldéhyde est cancérogène chez la souris, il n’a pas jusqu’ici été associé de façon concluante à l’apparition de cancers chez l’être humain. Il est classé dans la catégorie 2A, «Probablement cancérogène pour l’être humain», par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC).
Pour protéger l’environnement local, les rejets de formaldéhyde dans l’atmosphère devraient être contrôlés pour s’assurer que les niveaux ne dépassent pas ceux qui sont autorisés par la réglementation en vigueur.
L’ammoniaque constitue un autre risque potentiel. La pâte d’impression étant sensible au pH, on utilise souvent de l’ammoniaque pour l’épaissir. On devrait manipuler ce produit dans un local bien ventilé et porter un masque respiratoire si besoin est.
Les teintures et les pigments employés pour l’impression des tissus se présentant généralement sous forme liquide, il n’y a pas de risque d’exposition à la poussière comme c’est le cas dans les opérations de teinture.
Le finissage
Le finissage est un terme qui s’applique à toute une gamme de traitements généralement effectués au cours de l’opération précédant la fabrication. Toutefois, certaines opérations de finissage peuvent également être réalisées après la fabrication.
Le finissage mécanique
Ce type de finissage comprend des procédés qui modifient la texture ou l’apparence d’un tissu sans faire appel à des produits chimiques; on peut citer:
• Le sanforisage. Ce procédé a pour effet de rendre le tissu irrétrécissable et doux au toucher. Le tissu est tendu sur un petit cylindre chauffé à la vapeur, pressé étroitement par un sabot sur un tapis de caoutchouc, puis passé sur un gros cylindre. • Le calandrage. Dans ce procédé, qui a pour effet de modifier le toucher et l’apparence du tissu, on fait passer celui-ci entre de grands rouleaux d’acier en lui appliquant une pression très élevée. Ces rouleaux peuvent être chauffés à la vapeur ou au gaz jusqu’à 232 °C. • Le sablage. Dans ce procédé, qui a pour effet de modifier la surface du tissu et de le rendre plus doux au toucher, on fait passer le tissu sur des rouleaux recouverts de sable.
• Le gaufrage. Dans ce procédé, le tissu passe entre des cylindres d’acier chauffés dont le motif gravé viendra s’imprimer de façon définitive sur le tissu. • Le thermofixage. Dans ce procédé, qui a pour effet de rendre le tissu irrétrécissable, le tissu synthétique, généralement du polyester, passe dans une rame élargisseuse ou une machine de thermofixage par semi-contact, à des températures suffisantes pour provoquer un début de fonte des molécules du tissu. • Le brossage. Dans ce procédé, qui a pour effet de modifier l’apparence et le toucher du tissu, on fait passer celui-ci entre des brosses rotatives tournant à grande vitesse. • Le suédage. Dans ce procédé, qui a pour effet de modifier l’apparence et le toucher du tissu, on fait passer celui-ci entre un cylindre d’acier de petite taille et un cylindre de grande taille recouvert de papier de verre.
Les risques associés à ces opérations proviennent principalement de la chaleur, des très hautes températures utilisées et des zones de pincement des parties mobiles de la machine. Il faut veiller à équiper cette dernière de carters de protection ou installer des garde-corps pour éviter les accidents.
Le finissage chimique
Le finissage chimique est effectué au moyen de divers équipements (foulards, «jiggers», machines de teinture par jet, auges, barres de pulvérisation, autoclaves, machines de teinture à palette, rouleaux de transfert par enduction et bains moussants).
Il est un type de finissage chimique qui n’implique aucune réaction chimique: il s’agit de l’application d’un agent adoucissant qui a pour effet de modifier le toucher et la texture du tissu ou de le rendre plus facile à coudre. Cette opération ne présente aucun risque particulier en dehors d’une éventuelle irritation de contact au niveau de la peau ou des yeux; le port de gants et de protections oculaires permet d’éviter ce problème.
Un autre type de finissage chimique implique en revanche une réaction chimique: il s’agit du finissage du coton à la résine qui permet d’obtenir les propriétés physiques souhaitées, un faible rétrécissement et une apparence satinée. Pour le coton, par exemple, une résine de diméthylol-dihydroxyéthylèneurée (DMDHEU) catalyse la formation d’une liaison avec les molécules du tissu, ce qui a pour effet de le modifier définitivement. Le risque principal que présente ce type de finissage est le dégagement de formaldéhyde au moment de la réaction.
Conclusion
Comme dans les autres secteurs de l’industrie textile, les opérations de teinture, d’impression et de finissage se déroulent soit dans des établissements anciens, souvent de petite taille, dans lesquels la sécurité et la santé des travailleurs sont fréquemment négligées, voire ignorées, soit dans des établissements plus récents, de plus grande taille, dans lesquels la technologie est en évolution constante et la maîtrise des risques est, dans la mesure du possible, intégrée dès la conception des installations. En plus des risques spécifiques mentionnés plus haut, des problèmes surviennent fréquemment, liés à l’éclairage, au bruit, à une protection insuffisante des machines, au soulèvement et au port d’objets lourds ou volumineux, etc. Un programme de prévention bien conçu et mis en œuvre, intégrant une solide formation et une surveillance efficace des travailleurs, est dès lors indispensable.
Source : Ce texte est repris, avec quelques modifications, de la 2e édition de l'Encyclopédie de médecine, d'hygiène et de sécurité du travail.
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