Les tanneries sont souvent associées à une odeur caractéristique et désagréable de sulfure, due en réalité à de faibles concentrations de gaz sulfureux, également appelé sulfure d'hydrogène. Des niveaux aussi bas que 0,2 ppm de H₂S sont déjà incommodants pour l'homme et une concentration de 20 ppm est insupportable. De ce fait, les tanneries peuvent être contraintes de fermer leurs ateliers de déroulage ou de se relocaliser loin des zones habitées.
Comme le traitement au chalumeau et le tannage sont souvent effectués dans la même installation, l'odeur est en réalité le moindre des problèmes. Cependant, des erreurs humaines peuvent toujours entraîner le mélange de bains de flottation acides avec le bain de traitement au chalumeau contenant du sulfure, libérant ainsi de plus grandes quantités de H₂S. À une concentration de 500 ppm, tous les récepteurs olfactifs sont bloqués et le gaz devient donc imperceptible ; une exposition de 30 minutes provoque une intoxication potentiellement mortelle. À une concentration de 5 000 ppm (0,5 %), la toxicité est si forte qu'une seule inhalation suffit à entraîner une mort instantanée en quelques secondes.
Malgré tous ces problèmes et risques, le sulfure est resté le produit chimique de prédilection pour l'épilation pendant plus d'un siècle. Ceci s'explique par l'absence d'alternatives viables : l'utilisation de sulfures organiques s'est avérée possible, mais n'a pas été véritablement adoptée en raison de son coût élevé. L'épilation par enzymes protéolytiques et kératolytiques a été maintes fois testée, mais son manque de sélectivité a rendu le processus difficile à maîtriser. De nombreux travaux ont également été consacrés à l'épilation oxydative, mais son utilisation demeure très limitée, car il est difficile d'obtenir des résultats constants.
Le processus d'épilation
Covington a calculé que la quantité théorique de sulfure de sodium de qualité industrielle (60-70 %) nécessaire pour un procédé d'épilation par brûlage est de seulement 0,6 % du poids de la peau. En pratique, les quantités généralement utilisées pour un procédé fiable sont bien plus élevées, soit 2 à 3 %. Ceci s'explique principalement par le fait que la vitesse d'épilation dépend de la concentration en ions sulfure (S²⁻) dans la solution de flottation. Des flottations courtes sont couramment utilisées pour obtenir une concentration élevée en sulfure. Cependant, une réduction de la concentration en sulfure compromet l'épilation complète dans un délai acceptable.
En examinant de plus près comment la vitesse d'épilation dépend de la concentration des produits chimiques utilisés, il apparaît clairement qu'une concentration élevée est particulièrement nécessaire au point d'attaque pour un procédé donné. Dans le cas d'une épilation par brûlage des cheveux, ce point d'attaque est la kératine du cortex capillaire, dégradée par le sulfure suite à la rupture des ponts disulfures.
Dans un procédé capillaire sans danger, où la kératine est protégée par l'étape d'immunisation, le principal point d'attaque est la protéine du bulbe pileux, hydrolysée soit par le seul effet du milieu alcalin, soit par des enzymes protéolytiques, le cas échéant. Un second point d'attaque, tout aussi important, est la pré-kératine située au-dessus du bulbe pileux ; elle peut être dégradée par hydrolyse protéolytique combinée à l'effet kératolytique du sulfure.
Quel que soit le procédé d'épilation utilisé, il est primordial que les points d'attaque soient facilement accessibles aux produits chimiques, permettant ainsi une forte concentration locale de sulfure et, par conséquent, une épilation rapide. De plus, si l'accès des produits chimiques actifs (chaux, sulfure, enzymes, etc.) aux zones critiques est facilité, il sera possible d'en réduire considérablement la quantité.
Le trempage est un facteur clé pour une épilation efficace.
Tous les produits chimiques utilisés pour l'épilation sont solubles dans l'eau, qui constitue le milieu de traitement. La graisse représente donc une barrière naturelle, réduisant l'efficacité de tout produit d'épilation. L'élimination de la graisse peut améliorer considérablement le rendement de l'épilation ultérieure. Par conséquent, l'étape de trempage est essentielle pour une épilation efficace nécessitant une quantité réduite de produits chimiques.
L'objectif est un dégraissage efficace du poil et de la surface du cuir, ainsi qu'une élimination du sébum. Il faut cependant éviter d'éliminer une quantité excessive de sébum, notamment de la chair, car il est souvent impossible de le maintenir en émulsion, ce qui entraîne un étalement gras. On obtient alors une surface grasse au lieu de la surface « sèche » recherchée, ce qui nuit à l'efficacité de l'épilation.
L'élimination sélective des graisses de certaines parties de la peau les expose à l'action ultérieure des produits chimiques de dépilage, tandis que d'autres parties sont simultanément protégées. L'expérience montre que le trempage en milieu alcalin, grâce à des composés alcalins terrestres, permet d'obtenir des cuirs aux flancs et au ventre plus fermes et présentant une surface utile accrue. À ce jour, aucune explication définitive n'a été trouvée à ce jour, mais les analyses montrent que le trempage avec des alcalins terrestres induit une répartition des substances grasses au sein de la peau très différente de celle obtenue avec du carbonate de sodium.
Si le dégraissage au carbonate de sodium est assez uniforme, l'utilisation d'alcalis de terre entraîne une plus grande concentration de matières grasses dans les zones lâches de la peau, c'est-à-dire sur les flancs. Il est impossible, pour l'instant, de déterminer si cela est dû à une élimination sélective de la graisse ou à un redépôt de matières grasses. Quelle qu'en soit la raison exacte, l'effet bénéfique sur le rendement de la viande est indéniable.
Un nouvel agent de trempage sélectif exploite les effets décrits ; il offre les conditions optimales pour une bonne épilation à la racine et au niveau du poil fin avec une quantité réduite de sulfure, tout en préservant l'intégrité du ventre et des flancs.
Épilation enzymatique à faible teneur en sulfure
Après une préparation adéquate de la peau par trempage, l'épilation est optimisée par un procédé combinant une formulation enzymatique protéolytique et l'effet kératolytique du sulfure. Cependant, dans un procédé respectueux du poil, la quantité de sulfure peut désormais être considérablement réduite à seulement 1 % du poids de la peau pour les grandes peaux bovines. Ceci est possible sans compromettre la rapidité et l'efficacité de l'épilation ni la propreté du pelage. Cette faible quantité de sulfure entraîne également une réduction significative de sa concentration dans le bain de chaulage et dans la peau (ce qui limite la libération de H₂S lors des opérations de déchaulage et de saumurage ultérieures !). Même un procédé traditionnel d'épilation par brûlage peut être réalisé avec cette même faible quantité de sulfure.
Outre l'effet kératolytique du sulfure, l'hydrolyse protéolytique est toujours nécessaire à l'épilation. Le bulbe pileux, composé de protéines, et la prékératine qui le recouvre doivent être attaqués. Ceci est réalisé par l'alcalinité et, éventuellement, par des enzymes protéolytiques.
Le collagène est plus sensible à l'hydrolyse que la kératine, et l'ajout de chaux modifie chimiquement le collagène natif, le rendant ainsi plus fragile. De plus, le gonflement alcalin fragilise la peau et la rend vulnérable aux dommages physiques. Il est donc beaucoup plus sûr de réaliser l'attaque protéolytique du bulbe pileux et de la pré-kératine à un pH plus bas avant l'ajout de chaux.
Ceci peut être réalisé grâce à une nouvelle formulation enzymatique protéolytique d'épilation dont l'activité est maximale autour d'un pH de 10,5. Au pH typique d'un chaulage, d'environ 13, l'activité est nettement inférieure. Ainsi, la peau est moins exposée à la dégradation hydrolytique lorsqu'elle est dans son état le plus sensible.
Un procédé capillaire à faible teneur en sulfure et en chaux
Un agent de trempage protégeant les zones à structure lâche de la peau et une formulation enzymatique d'épilation désactivée à pH élevé garantissent des conditions optimales pour obtenir une qualité de cuir irréprochable et une surface utile maximale. Parallèlement, ce nouveau système d'épilation permet une réduction significative de la teneur en sulfures, même lors d'un brûlage des poils. Toutefois, ses avantages sont optimaux lorsqu'il est utilisé dans le cadre d'un procédé respectueux des poils. L'action combinée d'un trempage très efficace et de l'action protéolytique sélective d'une formulation enzymatique spéciale assure une épilation extrêmement fiable, sans problème de poils fins ni de racines, et avec une peau d'une propreté accrue.
Ce système améliore l'ouverture du cuir, ce qui le rend plus souple si l'apport de chaux n'est pas réduit. Associé à un filtrage des poils, il permet de réduire considérablement la production de boues.
Conclusion
Un procédé à faible teneur en sulfures et en chaux, permettant une bonne élimination de l'épiderme, de la racine du poil et du poil fin, est possible grâce à une préparation adéquate de la peau par trempage. Un auxiliaire enzymatique sélectif peut être utilisé pour le dépilage sans altérer l'intégrité du grain, du ventre et des flancs.
L'association des deux produits offre les avantages suivants par rapport à une méthode de travail traditionnelle :
- sécurité améliorée
- des odeurs beaucoup moins désagréables
- Réduction significative de l'impact environnemental – sulfures, azote, DCO, boues
- Rendement optimisé et plus constant en matière de mise en page, de découpe et de qualité du cuir
- réduction des coûts liés aux produits chimiques, aux procédés et aux déchets
Date de publication : 25 août 2022
