Choisir un agent mouillant : non ionique, anionique ou mercerisage

Que fait l'agent mouillant dans le bain ?

Le coton écru porte en surface de la cire naturelle, de la pectine et de la graisse. Cette couche repousse l'eau. Quand l'étoffe entre dans le bain, l'eau n'arrive pas à prendre la place de l'air logé entre les fibres. Sur le tissé, le film d'encollage pousse dans le même sens.

L'agent mouillant abaisse la tension superficielle de l'eau et fait passer le bain derrière cette barrière. En prétraitement, le mouillage n'est pas une étape à lui seul ; il est la condition de toutes les autres.

La facture d'un mouillage incomplet se paie deux étapes plus loin. L'enzyme n'atteint pas l'amidon partout au même moment, le peroxyde pénètre de façon inégale, et la teinture sort avec une barre en travers ou un aspect nuageux. L'atelier discute alors de la recette de teinture et de l'égalisant, alors que la faute a été commise au prétraitement.

Les agents mouillants de Derin Kimya sont rangés en familles qui font le même travail avec des caractères ioniques différents. Le choix se fait en regardant laquelle de ces familles convient à votre bain.

Pourquoi le caractère ionique vient-il en premier ?

Le groupe qui rend un tensioactif soluble fixe aussi sa limite dans le bain. Une structure non ionique tient sa solubilité d'une chaîne éthoxylée sans charge, une structure anionique d'un groupe chargé négativement.

Cette différence commande le comportement du produit face à l'alcali, à l'électrolyte, à l'eau dure et au reste de la recette. Le dosage est une question qui vient après cette décision.

En pratique, le choix suit le reste du bain et non la vitesse de mouillage. S'il y a dans la recette un adoucissant cationique ou un fixateur de colorant, l'agent mouillant anionique précipite avec lui. Si le bain contient de la soude et du sel, le produit non ionique descend sous son point de trouble et se sépare en deux phases.

La colonne de compatibilité enzyme est une tendance de classe, pas une garantie produit. Tout mouillant qui entrera dans le même bain qu'une enzyme est essayé avec cette enzyme au laboratoire.

Où le mouillant non ionique prend-il l'avantage ?

À trois endroits. Le premier, les bains enzymatiques. Les structures non ioniques agissent plus doucement sur la protéine que les anioniques, et le mouillant du bain de désencollage enzymatique se prend donc le plus souvent dans cette famille. Ce bain travaille de toute façon près du neutre, si bien que la tenue à l'alcali d'un produit anionique n'y apporte rien.

Le deuxième, le travail dans un bain partagé avec un produit cationique. Adoucissant cationique, fixateur et une partie des égalisants ne donnent pas de précipité avec un mouillant non ionique.

Le troisième, l'eau dure. Sans charge, la molécule ne forme pas de sel insoluble avec le calcium et le magnésium. Dans une usine où la dureté de l'eau bouge avec la saison, cela veut dire une partie reproductible.

Un second partage existe à l'intérieur de la famille. Les types à chaîne éthoxylée courte mouillent vite mais portent peu de salissure. Les types à chaîne longue lavent mieux et tiennent l'huile de filature en suspension dans le bain ; en échange, la vitesse de mouillage baisse et la tendance à mousser monte. Au prélavage c'est le second groupe qui sert, au mouillage avant blanchiment le premier.

La limite de cette famille est le point de trouble. En chauffant, la solution se trouble à une certaine température, la molécule perd son lien avec l'eau et le produit commence à former une phase séparée. Le pouvoir mouillant le plus élevé s'obtient en général juste sous ce point, mais chaque électrolyte qui entre dans le bain tire ce point vers le bas. L'essai de laboratoire se monte pour cette raison avec la composition réelle du bain, pas en eau adoucie.

Pourquoi le mouillant du blanchiment est-il anionique ?

Un groupe chargé négativement souffre moins de la température et de l'alcali qu'une chaîne éthoxylée. Le produit n'a pas de limite qui s'appelle point de trouble et il reste dissous dans un bain caustique.

Les bains de débouillissage et de blanchiment restent pour cette raison le domaine des mouillants anioniques. Leur vitesse de mouillage est en général élevée aussi. Sur une ligne continue de prétraitement, le temps de contact dans l'imprégnateur se compte en secondes, et la vitesse y passe devant tous les autres critères.

La faiblesse de ce produit, c'est l'eau dure. Le groupe anionique donne un sel insoluble avec le calcium et le magnésium. Le précipité retire de la matière active du bain et laisse une tache sur l'étoffe. La réponse n'est pas de changer de produit mais de préparer l'eau : un séquestrant entre dans le bain, et son dosage se règle sur l'analyse d'eau.

La seconde faiblesse, c'est la mousse. Dans le bac d'un foulard et dans une imprégnation continue, elle ne gêne pas d'habitude. Sur un jet ou un overflow, elle monte jusqu'au niveau où la circulation du bain se dégrade. On prend alors un type peu moussant, ou un antimousse entre dans la recette ; une fois l'antimousse en place, son effet sur le pouvoir mouillant se mesure à part.

Pourquoi le mercerisage demande-t-il son propre produit ?

Au mercerisage, le coton passe sous tension dans une solution de soude concentrée. La section de la fibre gonfle et s'arrondit ; le lustre, l'affinité tinctoriale et la stabilité dimensionnelle montent. La condition de tout cela est que la soude entre vite et régulièrement dans la fibre.

La solution de soude seule est un mauvais milieu de mouillage. Sa tension superficielle est haute et elle franchit lentement la surface cireuse du coton écru.

La concentration de soude se tient ici au-dessus de tous les autres bains de prétraitement ; la profession l'exprime en degrés Baumé. C'est une condition de classe, pas une valeur produit. À cette concentration, un non ionique ordinaire se sépare et se rassemble au-dessus de la solution, et une partie des structures anioniques relargue sous forme de sel. C'est la raison d'être de la famille des mouillants de mercerisage : ce qu'on y cherche d'abord est la tenue à l'électrolyte, pas la vitesse.

La mousse est ici un chapitre à part. La ligne de mercerisage est continue et la solution circule sans arrêt ; la mousse veut dire de la soude qui passe par-dessus bord. La soude débordée est une perte de produit chimique et une question de sécurité, et la couche de mousse rompt en plus le contact entre l'étoffe et la solution, ce qui crée de l'irrégularité.

Un défaut de mercerisage ne se voit pas toujours à l'œil nu ; il sort après la teinture sous forme de barre en travers. Prélever un échantillon à la sortie de la ligne et mesurer l'indice d'activité au baryum attrape le problème avant la teinture.

Quand un mélange ou un produit combiné a-t-il du sens ?

Les structures non ioniques et anioniques trébuchent à des endroits différents. Les produits en mélange équilibrent ces deux faiblesses l'une par l'autre : le composant anionique relève la tenue à l'alcali et à l'électrolyte, le composant non ionique casse la sensibilité à l'eau dure et abaisse la mousse.

Les produits combinés vont un pas plus loin ; ils réunissent mouillage, émulsion, dispersion et tenue à l'alcali dans une seule formulation. Le gain est la simplification de la recette : moins de postes, moins de lignes de dosage, moins d'erreurs de pesée.

Le prix est connu lui aussi. En condition extrême, le produit spécialisé passe devant. Et les structures qui relèvent le pouvoir émulsionnant et dispersant relèvent la mousse avec elles ; sur un produit combiné, on demande ce que la machine tolère en mousse avant de lire la liste des fonctions.

La place des mélanges et des produits combinés, ce sont les lignes du milieu de ce tableau. La dernière ligne n'est pas leur travail.

Comment mesure-t-on le mouillage ?

Un contrôle à l'œil n'est pas une mesure. Voir que l'étoffe est mouillée ne dit pas qu'elle s'est mouillée à la même vitesse partout.

La méthode employée en atelier est l'essai de la goutte :

1. Montez l'échantillon dans un cadre légèrement tendu. Sur une étoffe molle, la goutte s'étale et la lecture dérive.
2. Lâchez une seule goutte d'eau d'une hauteur fixe.
3. Chronométrez le temps que met la goutte à perdre son brillant et à être absorbée entièrement.
4. Répétez la mesure en tête, au milieu et en fin de pièce. Une lecture en un seul point ne montre pas l'irrégularité.
5. Prenez le temps le plus long comme valeur de la partie et portez-le sur la fiche de partie.

Pour classer les produits entre eux, on se sert de l'essai de temps d'immersion : un disque d'étoffe normalisé est posé sur la surface de la solution et le temps qu'il met à couler entièrement est mesuré. Pour que la comparaison tienne, la dureté de l'eau, la température et la composition du bain sont maintenues constantes. Si ces trois grandeurs bougent, l'essai mesure le bain et non le mouillant.

La limite d'acceptation, l'usine la fixe sur son propre groupe d'étoffes. Une gabardine lourde et serrée et un tricot fin ne donneront pas le même temps, et aucune valeur générale unique n'est donc avancée. Le dosage et les conditions de travail par produit sont donnés dans sa fiche technique, et la valeur qui entre dans la recette se fixe par un essai dans les conditions de l'usine.

Qu'est-ce qui tourne mal ?

Le mouillant rencontre un produit cationique. Un mouillant anionique et un adoucissant cationique précipitent dans le même bain. Le résultat n'est ni le mouillage ni la douceur : une marque grasse sur l'étoffe et un dépôt dans la machine. La même chose sort au bain de finition quand le rinçage après prétraitement a été écourté.

Le produit non ionique se sépare sous l'électrolyte. Dès que de la soude ou du sel entre dans la recette, le point de trouble descend. Le produit se sépare avant que le bain atteigne la température de travail et perd son pouvoir mouillant. Le signe est le suivant : la même recette marche à basse température et ne marche plus quand on monte la température.

Le dosage voyage sans le rapport de bain. Un dosage vérifié à un rapport de bain en épuisement ne donne pas le même effet à un autre rapport. Sur un foulard, c'est la pression d'exprimage qui fixe la quantité de mouillant portée par l'étoffe ; en changeant la pression, l'opérateur a changé le dosage sans le savoir.

L'antimousse coupe aussi le mouillant. Les antimousses travaillent en déstabilisant le film de tensioactif, et cet effet atteint parfois le mouillant lui aussi. Les deux produits sont essayés ensemble ; les approuver séparément ne prouve rien.

L'eau dure déplace le résultat d'une partie à l'autre. La dureté de l'eau de forage bouge avec la saison. Une recette qui tient le dosage de séquestrant fixe donne un résultat différent avec le même mouillant, et la faute est portée au compte du produit.