Colorants pour les matériaux textiles

Les colorants proviennent de cinq matières premières fondamentales qui sont le benzène, le toluène, le xylène, le naphtalène et l’anthracène, issus en forte majorité du pétrole. Les colorants de synthèse utilisés dans l’industrie textile émanent donc essentiellement de molécules organiques aromatiques à systèmes conjugués. A partir de ces matières premières, un nombre restreint de réactions fondamentales (six environ) conduisent à des produits intermédiaires en nombre très élevé. De ces produits intermédiaires sont extraits en outre des colorants et des pigments pour le textile. Pour les seuls colorants et pigments, des structures moléculaires distinctes se comptent aujourd’hui par milliers, et les noms commerciaux par dizaines de milliers. Les colorants sont des composés organiques capables d’absorber certaines radiations lumineuses et de réfléchir ou de diffuser des radiations complémentaires. Cette propriété résulte de l’introduction dans les molécules de colorants de certains groupes d’atomes dénommés « chromophores » et responsables de la couleur. Les molécules ainsi transformées acquièrent des propriétés tinctoriales par association à d’autres groupes d’atomes dénommés « auxochromes ».

La classification d’un point de vue chimique des colorants est fondée sur les chromophores (la plus rationnelle). Une classification plus pratique consiste à trier les colorants en fonction des propriétés tinctoriales des substrats textiles (colorants pour fibres végétales – colorants pour fibres animales ou protéiniques – colorants pour fibres artificielles ou synthétiques). Les caractéristiques essentielles de ces trois familles de colorants sont la possibilité d’application en solution ou en dispersion aqueuse, le taux de montée du colorant (rendement de teinture), la cinétique de montée (affinité tinctoriale), le pouvoir de migration pour obtenir un bon unisson et le taux de fixation du colorant.

Les résultats d’une teinture dépendent d’un grand nombre de facteurs tels que les propriétés du substrat à teindre (maturité des fibres végétales et animales, taux de cristallinité des polymères synthétiques…), le pH du bain de teinture, la température et le gradient de température, la présence d’électrolytes, la qualité de l’eau, l’ajout de nombreux produits auxiliaires.

L’utilisation de colorants de synthèse n’est pas anodine sur le plan de la toxicité humaine et environnementale. En effet, les colorants synthétiques sont issus de produits pétroliers qui ne sont pas sans effet sur la santé humaine étant donné que des produits résiduels de synthèse restent partiellement présents dans les formulations de colorants des fabricants. Par ailleurs, à ce jour, les opérations de teinture nécessitent l’utilisation de très grandes quantités d’eau qui doivent être épurées avant rejet dans la nature. La problématique réside principalement dans le taux de fixation des colorants sur les fibres (variant entre 75 et 95 %) qui implique que les effluents des industries textiles sont fortement souillés en colorants résiduels, auxquels il faut ajouter l’ensemble des produits chimiques et auxiliaires utilisés lors des différentes opérations d’ennoblissement.