Les colorants industriels dans le textile

Le textile est le premier marché des colorants industriels et, à mesure que la production textile mondiale croît, le secteur des colorants croît avec elle. Les colorants servent ailleurs aussi — encres d'impression, papier, peintures, plastiques, alimentaire — mais le textile domine, et c'est lui qui nous occupe ici.

Colorants textiles : les points essentiels

• Les colorants colorent le tissu en se liant à la fibre, ce qui les distingue des pigments. Un colorant est soluble et se fixe à la fibre chimiquement ou physiquement ; un pigment est insoluble et doit être maintenu en place par un liant.
• Naturels et synthétiques. Les colorants naturels proviennent de baies, de racines, d'écorces, de feuilles et d'insectes ; les colorants synthétiques sont fabriqués. Les synthétiques dominent industriellement pour des raisons de reproductibilité, d'étendue de gamme, de solidité et de coût — les colorants naturels sont difficiles à reproduire d'un lot à l'autre, et la plupart exigent un mordançage pour atteindre une solidité acceptable.
• La teinture peut intervenir à plusieurs stades — en fibre libre, en fil, en pièce ou sur vêtement fini. Le choix influe sur le coût, le délai et le moment jusqu'auquel la couleur peut être décidée, considération commerciale bien réelle dans la mode à rotation rapide.
• La fibre détermine la classe de colorant. C'est le fait central de la teinture textile. Une classe de colorant n'est pas un style de couleur mais une chimie appariée à un type de fibre, et les appariements ne sont pas interchangeables.

Les principales classes de colorants

Colorants directs. Hydrosolubles, peu coûteux et simples à appliquer sur le coton et les autres cellulosiques depuis un bain unique avec du sel. Ils ne se lient que par des forces physiques — liaisons hydrogène et attraction de van der Waals —, ce qui constitue leur limite : la solidité au lavage est moyenne et les couleurs migrent sans post-traitement. Choisis pour l'économie plutôt que pour la performance.

Colorants acides. Colorants anioniques appliqués depuis un bain acidifié, généralement à l'acide acétique, d'où leur nom. Ils se lient ioniquement aux groupes amino des fibres protéiques — laine et soie — et du nylon. Ils offrent une excellente vivacité et une large gamme de teintes sur ces fibres, et en sont le choix standard.

Colorants basiques (cationiques). Une classe distincte porteuse d'une charge positive, qui se lie donc aux sites anioniques de la fibre. Leur usage moderne principal est l'acrylique, où ils donnent des teintes exceptionnellement brillantes et bien solides. Ils comptent parmi les premiers colorants synthétiques et servent encore dans le papier. On les confond facilement avec les colorants acides, mais les fibres visées et la chimie diffèrent.

Colorants réactifs. La classe la plus importante pour les cellulosiques. Ils forment une véritable liaison covalente avec les groupes hydroxyle du coton, de la viscose et du lin : le colorant devient partie intégrante de la fibre au lieu de reposer dessus. C'est pourquoi la solidité au lavage y est bien meilleure qu'avec les colorants directs — un tissu teint en réactif peut être lavé avec d'autres sans migrer. Teintes vives et gamut large, au prix d'un procédé plus complexe et d'effluents chargés en sel.

Colorants dispersés. Non ioniques et presque insolubles dans l'eau, appliqués en fine dispersion aqueuse. Développés à l'origine pour l'acétate de cellulose, leur usage dominant aujourd'hui est le polyester, hydrophobe et dépourvu de sites pour les colorants hydrosolubles. Le colorant diffuse dans la fibre elle-même à haute température et sous pression. Employés aussi sur le nylon et l'acrylique.

Colorants de cuve. Des colorants insolubles réduits en une forme leuco soluble pour l'application, puis réoxydés à l'intérieur de la fibre pour y être piégés. L'indigo sur le denim en est l'exemple familier. Solidité à la lumière et au lavage remarquable sur les cellulosiques, d'où leur persistance malgré un procédé plus complexe.

Colorants à mordant. Ils exigent un sel métallique — le mordant — pour former un complexe de coordination faisant le pont entre colorant et fibre. Employés sur la laine, la soie et les cellulosiques, ils offrent une bonne solidité à l'eau, à la lumière et à la transpiration. Le choix du mordant est décisif : le même colorant avec des mordants différents produit des teintes réellement différentes, de sorte qu'une erreur change la couleur au lieu de simplement l'affaiblir. Inapplicables au polyester, qui exige des colorants dispersés.

Choisir la classe est donc la première décision de tout programme de teinture, et elle découle de la fibre. Sur la manière dont les colorants sont identifiés d'un secteur à l'autre, voyez comment lire un numéro CI.