Industrie Canada
ic.gc.ca
Liens de la barre de menu commune
Textiles et cuir
Dans le contexte d'un marché mondial toujours plus compétitif, qui représente près de 700 milliards de dollars, l'industrie textile est à la recherche de nouvelles sources d'innovation, la biotechnologie étant l'une d'entre elles. En 1996, le marché mondial des enzymes destinées aux textiles s'élevait à 178 millions de dollars. De plus, les entreprises du secteur des textiles et des vêtements consacrent davantage de temps et d'argent à l'environnement. On s'attend à ce que la réglementation se renforce dans le secteur des textiles et du cuir à mesure qu'apparaissent de nouvelles technologies permettant de réduire la pollution et les quantités de déchets.
Bien que les enzymes soient employées dans le traitement des textiles depuis le début du siècle pour le désamidonnage, ce n'est que depuis une décennie qu'on s'intéresse sérieusement à leur utilisation dans une vaste gamme d'applications textiles.
Les enzymes devraient avoir un impact encore plus grand sur la qualité des effluents à mesure que l'on adopte des procédés biologiques pour la préparation des fibres, le pré-traitement et les procédés de finissage destinés à accroître la valeur ajoutée. De plus, comme les enzymes sont des catalyseurs très performants, même dans des conditions douces, elles ne requièrent pas l'apport énergétique important qu'exige souvent les procédés chimiques.
Production de nouvelles fibres grâce à la biotechnologie
La biotechnologie permet de produire des fibres de coton améliorées. Agricetus a produit un coton génétiquement modifié renfermant un gène bactérien codant pour une substance semblable au polyester. Les tissus faits de cette substance auraient la texture du coton et seraient beaucoup plus chauds. Zeneca produit un polyhydroxybutyrate (PHB) naturel par fermentation bactérienne. Monsanto cherche à produire du PHB au moyen de végétaux génétiquement modifiés. Weyerhaeuser a déjà commercialisé de la cellulose d'origine bactérienne qui est plus fine, plus uniforme et plus élastique. Sony a mis au point des cônes de haut-parleurs stéréophoniques et des membranes acoustiques pour écouteurs en cellulose bactérienne.
DuPont a mis au point un procédé de fermentation microbienne pour la fabrication du propane-1,3-diol, un des principaux constituants du poly(triméthylène téréphtalate), un polyester supérieur au polyéthylène téréphtalate (PET), couramment employé, mais dont la fabrication à grande échelle était jusqu'alors trop coûteuse.
Les cellulases commencent aussi à être largement utilisées dans la production d'une fibre relativement nouvelle, le lyocell, nom générique de fibres cellulosiques filées au solvant. Le lyocell est filé à partir d'une pâte de bois au moyen d'un solvant, l'oxyde d'amine, en système fermé. La solution est ensuite filtrée et extrudée pour former le filament. Comparé à d'autres fibres artificielles, comme la rayonne, le lyocell est plus résistant et s'obtient par un procédé plus respectueux de l'environnement. Cependant, la fibre a tendance à fibriller durant sa fabrication. Cette fibrillation est propre au lyocell et peut être maîtrisée par un traitement à la cellulase qui adoucit le tissu, lui donne un aspect luxueux et rend les couleurs résistantes au lavage. On a déjà appliqué au lyocell un traitement enzymatique à l'aide d'une cellulase Primafast© SGL de Genencor International, une cellulase dont la composition a été spécialement modifiée pour remplir la fonction visée.
Il peut se former de petites « boules » inesthétiques à la surface des tissus cellulosiques naturels, comme le coton et le lin, mais aussi synthétiques, comme la rayonne. Courtaulds Chemicals a récemment mis au point un nouveau tissu cellulosique à partir du lyocell, appelé Tencel, qui est plus résistant et se manipule mieux, mais qui est sujet à ce défaut. Coats Viyella Clothing Stevensons, une société britannique, en collaboration avec Courtaulds, a montré qu'un traitement enzymatique permet de prévenir ce problème. « Une fois le traitement appliqué, le tissu demeure stable pour toujours », selon M. John Scotney de Coats Viyella Clothing Stevensons.
Biodélavage du denim
Les jeans, faits de denim, sont parmi les vêtements les plus populaires au monde. La méthode classique pour leur donner un aspect délavé consiste à enlever inégalement la coloration indigo par un traitement à la pierre ponce réalisé dans le tambour de lavage et destiné à user le vêtement par frottement. Des enzymes peuvent être utilisées pour faciliter l'enlèvement de l'indigo à la surface des fibres. Dans la pratique, on peut recourir à trois méthodes de lavage:
- lavage réalisé exclusivement à la pierre ponce;
- lavage sans pierre, aux enzimes seulement ("biostoning");
- lavage aux enzymes sans pierre ponce (« biodélavage »);
Aujourd'hui, le biodélavage est le principal procédé employé pour conférer au denim un aspect délavé dans l'industrie du finissage de ce tissu. Cette évolution est attribuable au moindre coût de ce procédé, aux tendances de la mode et, dans une moindre mesure, aux avantages environnementaux.
On a réalisé une analyse du cycle de vie des trois méthodes susmentionnées en ne prenant en considération que trois opérations se rapportant spécifiquement à la production des jeans délavés : le délavage, le rinçage (élimination des résidus de pierre ponce), et le lavage final du vêtement.
L'ACV a révélé que le biodélavage donne les meilleurs résultats pour huit des dix paramètres environnementaux considérés. Le procédé mixte est préférable sur le plan de la pollution aquatique, car le biodélavage entraîne des rejets de composés phosphorés plus importants. Le lavage à la pierre ponce uniquement donne les meilleurs résultats pour ce qui est des odeurs, principalement à cause des émissions d'ammoniac issues de l'activité agricole et de la production de l'ammoniac entrant dans la composition des engrais utilisés dans la production des matières premières nécessaires à l'obtention des cellulases par fermentation.
On a aussi effectué une comparaison des coûts induits par la réglementation environnementale ou les impératifs écologiques pour les trois méthodes de lavage. Les coûts les plus élevés sont imputables au traitement des eaux usées, la méthode utilisant seulement la pierre ponce étant en l'occurrence la plus chère et le biodélavage le moins onéreux. Si les normes environnementales venaient à être renforcées pour assurer un développement durable, les écarts se creuseraient.
Dans le traitement des cuirs, on doit avant le tannage enlever en partie ou totalement les protéines et les graisses que renferment les peaux. Dans le passé, cette opération se faisait au moyen de solvants organiques; aujourd'hui, on utilise souvent des enzymes. Le procédé classique d'ébourrage (enlèvement des poils) fait appel à des produits chimiques puissants tels que le lait de chaux et le sulfure de sodium, qui dissolvent les poils et défont la structure des fibres. Les enzymes permettent de réduire la quantité de produits chimiques requise et donc la charge de polluants dans les effluents, et d'obtenir un produit plus propre et de meilleur qualité ainsi qu'un rendement supérieur par unité de surface. Avec les enzymes, les poils ne sont pas dissous et peuvent donc être récupérés par filtration, d'où une réduction de la demande chimique et biologique en oxygène pour le traitement des déchets.
Afin s'assouplir le cuir, il doit avant le tannage être soumis au confitage, procédé dans lequel certains constituants protéiques sont dissous et peuvent être évacués par rinçage. L'intensité du confitage dépend du degré de souplesse recherché. Jadis, le confitage était réalisé au moyen d'excréments, mais en 1908, le chimiste allemand Otto Röhm a breveté le premier procédé de confitage normalisé utilisant des enzymes pancréatiques. De nos jours, on recourt à des protéases bactériennes et à la trypsine (la protéase pancréatique traditionnellement employée) pour le confitage, mais des enzymes fongiques et végétales ont également été essayées.
Le dégraissage enzymatique des peaux de mouton
La part des peaux de mouton sur le marché mondial des cuirs est d'environ 30 p. 100. Le dégraissage enzymatique remplace un procédé utilisant un solvant à base de paraffine. Les investissements et les coûts d'exploitation associés à la récupération et à la réutilisation de la paraffine sont élevés. En plus de ses avantages pour l'environnement, le traitement enzymatique diminue les coûts et améliore la qualité du produit final, plus résistant à la déchirure et présentant une teinte plus uniforme. Le remplacement du dégraissage au solvant par un procédé enzymatique peut abaisser les coûts d'au moins 25 p. 100 suivant le type de traitement industriel mis en oeuvre. Ce procédé biotechnologique, appliqué à 30 à 50 p. 100 de la fabrication mondiale, est employé à grande échelle en Australie, en France et au Royaume–Uni.
