Délavage à la cellulase neutre : contraste, redéposition et point d'arrêt

Ce que fait la pierre ponce, et pourquoi les laveries veulent s'en passer

La chaîne du denim est teinte en ring dyeing. L'indigo tient sur l'écorce extérieure du fil et le cœur reste blanc. Toute la logique du délavage à la pierre consiste à user cette écorce par endroits pour faire sortir le blanc qui se trouve dessous ; ce que nous appelons contraste, c'est l'écart entre les zones usées et celles qui ne le sont pas.

La pierre ponce fait ce travail mécaniquement. Elle tourne dans le tambour avec les vêtements, frotte sur les points hauts de l'étoffe et gratte l'indigo. Cela fonctionne, mais la facture se présente en plusieurs lignes.

Le tambour et les roulements s'usent ; une machine qui tourne à la pierre a un intervalle d'entretien plus court qu'une machine qui n'en utilise pas. La pierre s'effrite et part en boues : les pompes, les filtres et l'entrée de la station d'épuration en héritent. Côté vêtement, les dégâts augmentent sur les zones sollicitées, coutures, bas de jambe et entrées de poche. Des pierres restent dans les poches et les revers, les retirer est un travail à la main, et une seule pierre oubliée fait une réclamation client. Enfin la pierre occupe du volume dans le tambour : à machine égale, on charge moins de vêtements.

L'argument du passage à l'enzyme, c'est d'obtenir le même effet sans ces lignes de facture.

Comment la cellulase neutre fait sortir le contraste

La cellulase hydrolyse la cellulose en surface de l'étoffe. Les extrémités de fibres et les microfibrilles de la face se desserrent ; quand le mouvement mécanique de la machine les arrache, l'indigo qu'elles portent part avec elles. L'enzyme prépare chimiquement ce que la pierre faisait en force, le mouvement termine le travail.

Le point qui échappe, c'est que l'enzyme ne crée aucun contraste à elle seule. Sans action mécanique, la fibre desserrée reste en place et l'effet ne sort pas. Le taux de charge, la vitesse du tambour et la durée pèsent donc plus lourd que le dosage de l'enzyme.

La cellulase neutre travaille dans une bande de pH plus haute que la cellulase acide. En délavage du denim, cela apporte deux avantages pratiques. D'abord, l'alcali que le vêtement traîne depuis le désencollage abîme moins la bande neutre : le contrôle du pH y est plus indulgent. Ensuite, la redéposition est moins marquée en bande neutre qu'en bande acide. La cellulase acide va plus vite, mais sur le denim le prix de la vitesse est généralement la redéposition.

En tant que classe, les cellulases neutres travaillent autour de pH 6-7 ; c'est une plage de classe. Les valeurs propres aux produits de Derin Kimya figurent sur les fiches produit : donnée en attente.

Pourquoi la redéposition est la plainte numéro un

L'enzyme décroche l'indigo de la surface, mais elle ne le sort pas du bain. L'indigo libéré reste en suspension dans la flotte et se raccroche partout où il trouve l'occasion.

Les endroits où il se fixe sont connus : la toile de poche, les étiquettes, le fil à coudre et le fil de trame. Tout cela est écru, donc la moindre salissure se voit directement. Le résultat est un vêtement grisâtre, « sale », au contraste écrasé. Une toile de poche qui bleuit, le client le repère immédiatement.

Le mécanisme a deux jambes. L'indigo est insoluble dans l'eau ; les particules libérées s'agglomèrent entre elles et montrent de l'affinité pour la cellulose. La seconde est moins connue : la protéine de la cellulase s'adsorbe elle-même sur le coton et transporte sur l'étoffe l'indigo qu'elle a fixé. L'enzyme libère donc l'indigo et lui sert aussi de véhicule.

C'est à ce point que le dispersant intervient. Son travail est de maintenir les particules d'indigo libérées dispersées dans la flotte, d'empêcher l'agglomération et l'accrochage en surface. Certains produits suppriment en plus l'interaction protéine-fibre et ferment la voie du transport ; les dispersants pour délavage du denim sont formulés pour cette double fonction.

Il faut aussi savoir ce qu'il ne fait pas. Le dispersant ne décroche pas l'indigo déjà fixé sur l'étoffe ; cela demande un lavage alcalin à chaud ou une étape oxydante. Il n'augmente pas le contraste non plus : ce n'est pas un produit d'effet, c'est un produit de protection. Surdosé, il peut se déposer sur la surface de la fibre et ralentir l'enzyme.

Ces mesures ne se remplacent pas l'une l'autre. Dans un lavage où l'on dose le dispersant et où l'on laisse ensuite le bain refroidir, la redéposition sort quand même.

Le moment où le dispersant entre dans le bain compte lui aussi. Un produit ajouté après la libération de l'indigo ne récupère pas ce qui s'est déjà fixé ; la protection se met en place avant l'enzyme ou en même temps qu'elle. L'habitude du renfort en cours de vacation est la raison la plus courante pour laquelle on finit par juger le produit inefficace.

Ce qui doit être fait avant le bain enzymatique

Le vêtement qui arrive au délavage à la pierre n'est pas écru : un désencollage et un rinçage l'ont précédé. La qualité de ces deux étapes décide directement du résultat du bain enzymatique.

Un reste de colle d'encollage empêche l'enzyme d'atteindre la fibre et l'effet sort taché. L'alcali repris du bain de désencollage pousse le pH du bain enzymatique vers le haut ; la cellulase neutre est plus indulgente que la cellulase acide, mais ce décalage n'est pas sans limite. La flotte emprisonnée dans les poches et les ressources de couture crée des écarts d'un vêtement à l'autre.

Le taux de charge se décide ici aussi. Si le tambour est peu chargé, les vêtements ne frottent pas les uns contre les autres, le mouvement mécanique tombe et la même enzyme donne moins de contraste dans le même temps. Trop chargé, le mouvement retombe encore, et par-dessus la flotte n'atteint plus toutes les parties du vêtement. Chaque machine a sa propre plage de charge utile, et cette plage fait partie de la recette ; ce n'est pas une préférence d'opérateur.

Cellulase neutre à froid ou à chaud ?

Les deux types font le même travail ; la différence est la température à laquelle ils le font.

Le type chaud donne une abrasion plus marquée en moins de temps et se préfère sur les lavages à contraste appuyé. Cela se paie en vapeur et en temps de chauffe et de refroidissement.

Les arguments du type froid sont du côté de l'exploitation. Les machines de lavage chauffent généralement lentement ; sortir la chauffe et le refroidissement de la recette raccourcit directement le temps de cycle et augmente le nombre de bains par jour. Là où la ligne vapeur est faible ou la vapeur coûteuse, l'écart pèse plus lourd que le coût du produit chimique. La température basse réduit en outre la redéposition et le risque dimensionnel sur le denim élasthanne ; les vêtements à imprimé ou à patch de cuir posent aussi moins de problèmes.

La gamme de Derin Kimya, produite à Istanbul, comprend des cellulases neutres travaillant à chaud et à froid ainsi qu'une variante qui donne une nuance bleutée. La répartition de ces enzymes de délavage (stone wash) par bande de travail est indiquée sur les fiches produit : donnée en attente.

Un avertissement : les conditions nécessaires pour arrêter une enzyme qui travaille à basse température ne sont pas celles d'un type chaud. Quand la recette change, l'étape de désactivation de l'enzyme est revalidée avec elle.

Abrasion ou perte de résistance ?

La cellulase coupe la cellulose partout où elle touche. Le contraste et la perte de résistance vont donc dans le même sens, et le métier consiste à savoir où s'arrêter tout en obtenant l'aspect demandé.

La perte n'est pas égale sur tout le vêtement. Les coutures, les revers de bas de jambe, la ceinture et les entrées de poche arrière sont les zones les plus sollicitées dans le tambour ; l'enzyme y travaille davantage et la charge mécanique s'ajoute par-dessus. Dans un lot surtraité, le premier endroit qui lâche n'est pas le milieu du panneau de jambe, c'est le coin de la poche arrière.

Pour le contrôle, trois mesures se lisent ensemble : la perte de poids sur une éprouvette prélevée dans le panneau de jambe, la résistance à la rupture et à la déchirure relevées périodiquement sur la même qualité, et l'examen visuel des zones de couture. Sur une qualité travaillée pour la première fois, on échelonne la durée et on prélève des échantillons ; le dosage reste fixe, parce que la variable qui règle l'effet de façon linéaire, c'est la durée.

La perte de poids visée dépend de l'aspect de lavage demandé et de l'étoffe : donnée en attente.

L'enzyme a-t-elle été arrêtée avant l'adoucissant ?

L'enzyme ne s'arrête pas d'elle-même quand le temps est écoulé. Même le bain vidangé, l'enzyme restée sur le vêtement continue de travailler ; en lavage de confection, un lot peut attendre mouillé pendant des heures avant d'entrer au séchage. La perte accumulée pendant ce temps n'apparaît dans aucun relevé.

Le bain d'adoucissant agrandit ce risque. Les bains d'adoucissant sont le plus souvent montés légèrement acides ou neutres, c'est-à-dire en plein dans la bande de travail d'une cellulase neutre. Une enzyme qui n'a pas été arrêtée y travaille tranquillement.

Ordre :

1. À la fin du temps enzyme, sortir le pH du bain nettement de la plage de travail de l'enzyme avec du carbonate de sodium.
2. Monter la température au-dessus du seuil de dénaturation et la tenir un moment. Le pH seul ne suffit pas, car son effet est réversible.
3. Vidanger le bain à chaud.
4. Faire un rinçage chaud avec un dispersant ou un agent de lavage ; l'indigo faiblement accroché part à cette étape.
5. Faire le rinçage froid et amener le pH à la valeur qui convient à l'adoucissage.
6. Doser l'adoucissant.

Quel pH et quelle température suffisent dépend du produit : donnée en attente.