Élimination du peroxyde après blanchiment : catalase ou rinçage chaud ?

Ce que le peroxyde résiduel fait à une teinture réactive

Quand le bain de blanchiment est vidangé, le peroxyde d'hydrogène reste à l'intérieur de l'étoffe. Il ne se voit pas et rien sur le pupitre de la machine n'en rend compte. Il se manifeste au démarrage de la teinture.

Le chromophore d'un colorant réactif est exposé à l'oxydation. À la température de teinture et en milieu alcalin, le peroxyde dégrade le colorant : le rendement colorimétrique baisse et la nuance se décale. Le décalage se lit surtout sur les turquoise et les bleus, ces colorants étant plus sensibles à l'oxydation que le reste de la gamme.

La deuxième conséquence coûte plus cher : l'irrégularité de teinture. Le peroxyde retenu par l'étoffe n'est jamais réparti de façon homogène ; il stationne à des concentrations différentes sur les lisières, dans les plis et partout où l'exprimage a varié. Le colorant se dégrade donc dans des proportions différentes d'un endroit à l'autre, et l'écart ressort après séchage sous forme de traînée ou de nuage. À ce stade, la teinturerie discute du dosage d'égalisant et de la courbe de teinture, alors que la faute a été commise au bain précédent.

L'intensité de l'effet dépend de la classe de colorant : la même quantité de peroxyde ne donne pas le même résultat sur toutes les nuances. Le diagnostic en devient plus difficile. Un résidu qui passe inaperçu sur les teintes claires produit des rebuts sur un turquoise foncé la même semaine, et rien d'autre que la recette ne semble avoir changé entre les deux lots.

Le troisième effet est plus discret. Le colorant dégradé ne se fixe pas sur la fibre : il reste dans le bain et alourdit ce que l'agent de savonnage doit évacuer. Si les résultats de solidité des coloris varient d'un lot à l'autre à recette constante, c'est l'un des endroits où regarder.

Rinçage chaud ou catalase ?

L'élimination du peroxyde se joue entre deux voies, et les deux fonctionnent. La différence porte sur ce qu'elles dépensent.

La catalase scinde le peroxyde d'hydrogène en eau et en oxygène. Les produits de la réaction n'interfèrent pas avec la teinture et l'oxygène quitte le bain. En tant que classe, la catalase travaille autour de pH 6-8 et à des températures modérées ; il s'agit d'une plage de classe, pas d'une spécification produit. Chez Derin Kimya, fabricant turc d'auxiliaires textiles, cette fonction est portée par les Enzymes antiperoxyde (catalase) de la série DK ANP, et les valeurs propres à chaque produit figurent sur les fiches produit : donnée en attente.

Le rinçage chaud a une supériorité, et elle est réelle : avec le peroxyde, il emporte aussi l'alcali, le stabilisateur de peroxyde et le tensioactif restés du blanchiment. La catalase ne s'attaque qu'au peroxyde. Une usine qui passe au bain unique doit évaluer à part ce que ces résidus de prétraitement font à la teinture.

Pourquoi un agent réducteur n'est pas l'outil adapté

L'hydrosulfite de sodium, le bisulfite ou le dioxyde de thiourée détruisent réellement le peroxyde. Le problème est qu'on ne sait pas quelle quantité il en faut.

La quantité de peroxyde retenue par l'étoffe varie avec le lot, le taux d'exprimage et la recette de blanchiment. L'agent réducteur est dosé par-dessus cette incertitude avec un excès « de sécurité », et cet excès subsiste dans le bain. Le réducteur restant réduit alors la liaison azoïque du colorant réactif : la nuance s'éclaircit et, dans certaines trichromies, un composant est touché plus que les autres, de sorte que la recette ne se reproduit plus.

La catalase, de ce point de vue, se limite elle-même : son substrat épuisé, la réaction s'arrête et l'enzyme en excès ne nuit pas à la teinture. L'agent réducteur n'a pas ce frein ; la quantité mise au bain attend d'y trouver un partenaire et change de cible dès que la teinture démarre.

La deuxième raison est du côté de l'épuration. Les réducteurs soufrés alourdissent la station et les composés du soufre provoquent odeurs et corrosion dans le réseau d'évacuation. La troisième est du côté de la fibre et du colorant : un milieu fortement réducteur agit aussi sur les matières colorées déjà présentes sur l'étoffe, ce qui en fait un risque sur les tissés de fils teints et sur tout article déjà teint.

L'agent réducteur a sa place. Cette place n'est pas l'élimination du peroxyde, c'est le démontage d'une teinture ratée.

En atelier on entend souvent cette défense : « si on en met peu, il n'y aura pas d'excès ». C'est conduire un procédé sans mesure avec un jugement sans mesure. Si l'on ne sait pas combien de peroxyde il reste, on ne peut pas savoir combien de réducteur il faut : trop peu et le peroxyde survit, trop et le colorant est abîmé, et la fenêtre entre les deux se déplace d'un lot à l'autre. Avec la catalase, il n'y a pas de fenêtre à chercher, parce que la réaction trouve sa propre fin.

Comment l'étape se règle selon la machine

En teinture par épuisement, la catalase dispose de son propre bain et les conditions se règlent exactement. La température est affichée, le pH est mesuré, la durée est tenue, et le test vient à la fin. La seule difficulté est le temps de refroidissement : descendre de la température de blanchiment jusqu'à la plage de l'enzyme immobilise la machine et reprend une partie de l'économie. Les ateliers qui suivent leurs courbes de chauffe et de refroidissement inscrivent ce temps au planning au lieu de le laisser passer comme négligeable.

Sur une ligne de lavage en continu, la situation change. L'enzyme est dosée dans une cuve et le temps de contact est fixé par la vitesse de la ligne : il se compte en secondes, pas en minutes. La durée raccourcie est compensée par la concentration, et la stabilité du système repose alors entièrement sur le bon fonctionnement de la pompe doseuse. Sur un poste où la pompe s'arrête ou se bouche, on n'apprend qu'en teinture que l'étoffe est sortie de la ligne chargée de peroxyde.

Sur un jigger, le tissu travaille enroulé : le rapport de bain est faible et l'enzyme n'atteint pas toutes les couches au même moment. Pour voir l'écart entre le début et la fin de pièce, le prélèvement se fait aux deux extrémités.

Une chose ne change sur aucune des trois machines : ce qui détermine la quantité de peroxyde emportée par l'étoffe, c'est le taux d'exprimage après blanchiment. Si le réglage de l'exprimage a bougé, la recette de catalase est revérifiée.

Comment prouver que le peroxyde a disparu ?

La vérification n'est pas une étape optionnelle. Avoir dosé l'enzyme ne prouve pas que le peroxyde est parti : l'enzyme a pu être dosée à la mauvaise température, au mauvais pH ou dans une concentration de peroxyde assez forte pour la tuer, et rien de cela n'apparaît sur le pupitre.

Deux méthodes servent en atelier. La bandelette de test peroxyde donne une lecture semi-quantitative, comparée à une échelle colorée. Le papier amidon-iodure est moins cher : l'échantillon est acidifié à l'acide acétique, le papier est trempé, et la présence d'un oxydant le fait virer au bleu-violet.

Ordre des opérations :

1. Prélever l'échantillon dans le bain en circulation, pas à la surface de la machine. L'eau de surface est le point le plus trompeur.
2. Prélever en même temps un échantillon d'étoffe. Essorer un morceau de tissu et tester à part l'eau exprimée.
3. Avec une bandelette, respecter le temps de lecture ; une bandelette lue trop tôt donne une valeur basse.
4. Avec le papier amidon-iodure, acidifier d'abord : sur un échantillon neutre la coloration reste faible.
5. Porter le résultat sur la fiche de lot. Un test non consigné compte pour un test non fait.

Tester l'eau exprimée de l'étoffe est l'étape la plus souvent sautée. Le réservoir de peroxyde, c'est l'étoffe et non le bain : le bain peut lire propre alors que le tissu en transporte encore, surtout sur les grammages lourds et les armures serrées.

Ce qui doit être vrai avant de teindre dans le même bain

Le bain unique est l'argument principal de la catalase. Mais reporter le bain, c'est reporter tout ce qu'il contient.

Quatre points doivent être acquis avant le départ de la teinture. Le test peroxyde doit lire négatif. L'alcali resté du blanchiment doit être neutralisé et le pH ramené à la valeur de départ de la teinture. La température du bain doit être descendue à la température de départ de la teinture. Enfin, il faut savoir que le reliquat de stabilisateur de peroxyde, de séquestrant et d'agent mouillant venu du blanchiment est compatible avec la recette de teinture ; ce dernier point se vérifie en général une fois au laboratoire, puis vaut pour cette qualité.

Sur les nuances foncées et critiques, une partie des ateliers intercale malgré tout un rinçage. La décision vient de l'écart entre le coût de l'eau et le coût du rebut, pas de l'enzyme.

Pourquoi la catalase meurt de son propre substrat

La catalase est inactivée aux fortes concentrations de peroxyde d'hydrogène. La substance qu'elle est chargée de dégrader détruit l'enzyme dès que sa concentration dépasse un certain niveau. C'est la source de l'erreur la plus fréquente dans l'emploi de la catalase : doser l'enzyme directement dans un bain de blanchiment qui n'a pas été vidangé.

La deuxième limite est la température. Le blanchiment se termine autour de 95-100 °C et l'enzyme y dénature instantanément. Dosée avant refroidissement du bain, elle ne travaille pas, même si la concentration de peroxyde était acceptable.

L'ordre correct découle de ces deux limites :

1. Vidanger le bain de blanchiment. L'essentiel du peroxyde part à cette étape.
2. Faire un rinçage chaud. Le but n'est pas de ramener le peroxyde à zéro, mais d'abaisser la concentration au niveau que l'enzyme supporte et de faire baisser l'alcali.
3. Remplir le bain, amener la température dans la plage de travail de l'enzyme, régler le pH.
4. Doser l'enzyme diluée, circulation en marche.
5. En fin de temps, faire le test peroxyde sur le bain et sur l'étoffe.
6. Si le test est propre, passer à la teinture ; sinon, contrôler la température et le pH avant d'allonger le temps enzymatique.

La plupart des cas où « l'enzyme n'a pas marché » sont un deuxième ou un troisième point sauté dans cet ordre. Augmenter le dosage là où l'enzyme meurt dans un bain trop concentré en peroxyde ne fait que tuer davantage d'enzyme.