FIXATION DES MORDANTS

Cette opération si importante comprend deux phases distinctes :

Dans la première, les pièces sont suspendues dans une chambre dont l’atmosphère est maintenue à un degré convenable de température et d’humidité.

On donne à ces étendages le nom de chambres d’oxydation. Cette expression n’est exacte qu’autant qu’il s’agit de mordants de fer, dans la fixation desquels l’oxygène joue, en effet, un rôle capital. Pour l’acétate d’alumine il n’y a nul besoin du concours des éléments de l’air. La chaleur et l'humidité sont seules chargées de la décomposition.

La chambre d’oxydation est maintenue à une température de 22 à 27° Réaumur, au moyen de tuyaux de vapeur. L’humidité est distribuée à la salle d’une manière régulière par une disposition très-simple. Les tuyaux calorifiques sont placés au-dessus de rigoles remplies d’eau qui se vaporise sous l’influence de la chaleur. On peut, à volonté, augmenter la quantité de vapeur, en laissant barboter celle des tuyaux

GARANCE

dans le liquide sous-jacent, au moyen de petits tubes latéraux, munis de robinets et distribués sur le parcours des tubes de chauffage.

Le degré hygrométrique s’évalue au moyen d’un hygromètre d’Auguste ou psychromètre. On s’arrange de façon à ce que le thermomètre dont la boule est mouillée marque 18°, l’autre marquant 22° Réaumur.

Lorsque l’atmosphère de la chambre est remplie de vapeurs d’acide acétique, il convient d’introduire de l’air chaud pour les expulser.

Une trop forte proportion de vapeurs acides nuit à la beauté des teintes. En laissant rentrer de l’air froid on condenserait de l'eau sur les pièces qui seraient ainsi gâtées par des coulages.

La durée de cette exposition est plus ou moins longue, suivant la nature des mordants et des dessins.

Pour les cachous et les puces, elle est de 72 heures.

Pour les violets et les puces, elle est de 60 heures.

Avec du noir et du rouge, elle est de 48 heures.

Pour les roses et les rouges seuls, elle est de G à 20 heures.

Ces différences résultent du mode de fixation. Partout où doit intervenir une oxydation, le temps exigé est plus long que lorsqu’il s’agit seulement du déplacement d’une partie de l’acide acétique. Quant à la théorie de ce qui se passe dans la chambre d’oxydation, elle est très-simple et découle naturellement des indications données plus haut.

Le mordant acétate d’alumine se dédouble sous la double action de la chaleur et de la vapeur d’eau et, perdant de l’acide acétique, laisse sur le tissu, tantôt du sulfate basique d’alumine, tantôt de l’alumine hydratée ou un sous-acétate, suivant que l’on a imprimé une préparation qui peut être considérée comme une solution de sulfate basique dans l’acide acétique, ou comme de l’acétate pur.

M. H. Schiffert a entrepris, sous ma direction, quelques

recherches, dans le but de déterminer la nature de la composition aluminique restée sur le tissu, après la dessiccation et l’exposition à la chambre chaude.

1° Un tissu de coton foulardé en acétate d’alumine exempt de sulfate a été séché et exposé quelques jours à la chambre chaude. Soumis à la distillation dans une cornue avec de l’eau et de l’acide sulfurique, il a fourni un liquide parfaitement neutre et ne contenant pas trace d’acide acétique, comme cela aurait dû arriver si, au lieu d’alumine hydratée, il était resté de l’acétate basique.

2° Un morceau de calicot foulardé dans une solution d’alun, dont on avait précipité les trois quarts de l’acide sulfurique par de l’acétate de plomb, séché et exposé à la chambre chaude, a cédé à l’eau froide du sulfate d’alumine. Il résulte de là que l’acétate de plomb a partagé son action entre les sulfates d’alumine et de potassium dont les éléments se retrouvent dans l’alun et qu’une partie de l’alun est resté intact. Le tissu lavé à l’eau et distillé avec de l’acide sulfurique étendu n’a pas donné d’acide acétique. Lavé à l’eau et bouilli avec du carbonate de soude, il n’a pas fourni de liqueur contenant de l’acide sulfurique, comme cela aurait dû se produire s’il était resté un sous-sulfate d’alumine; l’acide chlorhydrique chaud en extrait par contre beaucoup d’alumine précipitable par le carbonate d’ammoniaque.

3° Un morceau de calicot foulardé en mordant rouge ordinaire, séché et exposé à la chambre chaude, pendant le temps usité à la fixation des mordants, n’a pas non plus révélé la présence d’acide acétique. Traité par l’eau froide il donne une solution qui se trouble par l’ébullition, en laissant déposer du sulfate basique d’alumine et dans laquelle on peut mordancer une étoffe en chauffant à 70°. Ce même tissu bien lavé à l’eau froide ne retenait plus d’acide sulfurique, mais seulement de l’alumine hydratée.

11 résulte de ces expériences que, dans aucun cas, les pièces mordancées en acétate d’alumine, séchées et oxydées, ne

GARANCE

renferment ou ne retiennent d’acide acétique à l’état d’acétate basique. Avec le mordant rouge ordinaire des fabriques il semblerait qu’il reste un mélange d’alumine hydratée et de sulfate neutre. Par le traitement à l’eau, on dissout le sulfate neutre d’alumine, et celui-ci, à son tour, réagissant sur l’hydrate d’alumine, en dissout une portion et repasse à l’état d’alun basique.

Le mordant de fer s’oxyde au contraire en perdant de l’acide acétique, et il reste un acétate basique de peroxyde de fer.

DÉGOMMAGE ET BOUSAGE.

Si au sortir des chambres d’oxydation, l’alumine et le peroxyde de fer étaient complètement fixés à la fibre dans un état d’insolubilité parfaite, il ne resterait plus, avant la teinture, qu’à laver en eau tiède et à bien rincer pour enlever les épaississants et les substances solubles, qui ont joué un rôle plus ou moins utile pendant l’impression, rôle qui ne se prolonge pas au delà.

D’après ce que nous avons vu, nous pouvons déjà prévoir, d’accord avec la longue expérience des praticiens, qu’un dégommage à l’eau seule ne peut que donner des résultats défavorables.

Prenons comme exemple le mordant rouge ordinaire, dans lequel on a précipité par l’acétate de plomb la moitié seulement de l’acide sulfurique de l’alun. En tenant compte des résultats observés par M. Schiffcrt, on peut admettre qu’il y a sur le tissu prêt à être dégommé, de l’alun et de l’hydrate d’alumine; que se passera-t-il pendant le lavage à l’eau? L’alun se dissoudra et entraînera consécutivement la corrosion d une partie de l’alumine déjà fixée. Cette corrosion se fera irrégulièrement, et par conséquent les nuances perdront en intensité et en uniformité. D’autre part, les fonds blancs réservés par la gravure, se trouvant en présence d’une solution

basique d’alun, fixeront du sulfate basique d’alumine et attireront ultérieurement en bain de teinture.

Un effet analogue se produit avec les mordants de fer. Le sous-acétate ferrique , incomplètement fixé , se partage en acétate neutre soluble et sesqui oxyde de fer, et cet acétate dissous vient mordancer les parties blanches environnantes.

Ces effets sont encore augmentés par l’incomplète décomposition qu’éprouvent, en certains points, les mordants sur tissus.

Si la chaleur et l’humidité ne sont pas très-régulièrement réparties dans la chambre d’oxydation, il peut arriver, en effet, que certaines places de la pièce ne subissent qu’une altération peu avancée, qui laissera au mordant une grande partie de sa solubilité.

Ainsi le simple dégommage à l’eau expose : 1° à la production de nuances raclées, irrégulières ; 2° à l’altération des blancs.

Depuis longtemps les fabricants d’indiennes sont parvenus à neutraliser les inconvénients du dégommage, en remplaçant l’eau par un bain tiède de bouse de vache. Celle-ci, par l’action des sels minéraux et des matières organiques fixes qu’elle renferme, détermine la saturation complète du mordant, la précipitation des oxydes métalliques, et s’oppose, en outre, à ce que l’oxyde qui se détache ou se dissout ne puisse venir adhérer et altérer les blancs.

L’usage de la bouse de vache semble déjà ancien. Les indienneurs suisses l’employaient au milieu du dix-huitième siècle; et J. M. Haussmann signale les avantages de ce produit dans le dégommage, vers 1790 (1).

M. D. Koechlin a très-nettement formulé l’influence favorable exercée par la bouse pendant le dégorgeage des mordants (2).

(1) Lettre à Berthollet, Annales de chimie, t. XII, p. 111.

(2) Bulletins de la Société industrielle, t. I, p. 313.

L'opération du bousage, dit-il, a pour but :

1° De déterminer l’entière combinaison des sous-sels alumineux avec l’étoffe, en séparant presque tout l’acide acétique qui ne s’était point volatilisé pendant la dessiccation du mordant ;

2° De dissoudre et d’enlever à l’étoffe une partie des substances qui avaient servi d’épaississant.

3° De séparer de l’étoffe la partie du mordant non combinée et qui se trouve interposée mécaniquement dans l’épaississant ;

4° D’empêcher par la nature des substances qui composent la bouse, que le mordant non combiné ainsi que l’acide acétique dont le bain finit, par être chargé, ne se portent sur les parties non imprimées de la toile et ne soient préjudiciables au mordant.

Quant à la théorie de l’action de la bouse, on a dû nécessairement en chercher la clef dans l’étude de la composition de cette déjection. Les travaux de MM. Morin (1), Penot (2), Cam. Koechlin, ont, jusqu’à un certain point, élucidé cette question, sans toutefois donner une solution complète.

Suivant M. Morin, l’extrait aqueux filtré de fa bouse, épuisé par l’alcool et l’éther, cède à l’eau un principe soluble auquel il donne le nom de bubuline, et qu’il considère, comme le principe actif de la bouse, à cause de la propriété qu’elle possède de précipiter la plupart des dissolutions métalliques.

La bubuline de M. Morin doit être rayée de la liste des principes immédiats. Par ses caractères, elle représente, en effet, une ou plusieurs matières albuminoïdes souillées par des matières colorantes biliaires ou végétales.

(1) Bulletins de la Société industrielle, t. IV, p. ICO.

(2) Ibid., t. VIII, p. 113 et 124.

M. Penot a trouvé dans la bouse de vache nourrie avec des fourrages secs, pour 100 parties :

Eau 69,58

Matière amère 0,75

Matière sucrée 0,93

Chlorophylle 0,28

Albumine 0,63

Matière ligneuse 26,99

i Chlorure de sodium 0,08

Sulfate de potasse 0,05

Sulfate de chaux 0,25

Carbonate de chaux 0,24

Phosphate de chaux 0,46

Carbonate de fer 0,09

Silice 0,14

Cette analyse mériterait d’être reprise avec les moyens plus précis dont dispose aujourd’hui la science. Nous pouvons ajouter, dès à présent, à la liste des matières salines fournie par M. Penot, des phosphates alcalins qui existent dans toutes les déjections animales.

M. Penot a encore reconnu que la partie soluble de la bouse donne avec le mordant rouge un précipité abondant, à froid, qui augmente encore lorsqu’on porte le liquide à une température élevée. La partie insoluble bouillie avec du mordant rouge retient également une certaine proportion d’alumine.

M. C. Koechlin a étudié un bain de bouse monté à la manière ordinaire (80 kilogrammes de bouse et 40 à 4o mesures d’eau, température de 70°), dans lequel on avait dégorgé des pièces de toile imprimées en mordants bon noir, fin rouge, et violet.

Le bain était loin d’être épuisé par là.

Ce bain abandonné au repos ne s’est pas clarifié ; il est

GARANCE

resté en suspension une matière d’un noir verdâtre pesant 9gr,50 pour 25 litres de bain.

Le liquide filtré est jaune sale , astringent et assez acide pour rougir le papier de tournesol ; tandis que la bouse normale est neutre ou légèrement alcaline; évaporé à sec, il laisse un résidu de 22gr,80. La partie ligneuse déposée pesait, après dessiccation, 28sr environ.

L’incinération de ces divers produits fournit à l’analyse les quantités d’alumine et de peroxyde de fer suivantes :

Ligneux (28 grammes). .

Matière tenue en suspension (9gr,50)

Extrait soluble (22gr,08).

I Alumine

I Peroxyde de fer

j Alumine

( Oxyde de fer...

i Alumine

( Fer

0gr,lS6

0gr,021

Il est à noter que la proportion relativement faible d’alumine, renfermée dans l’extrait aqueux, n’était accusée par aucun des réactifs ordinaires de ce corps, et se trouvait, par conséquent, masquée par la présence de matières organiques.

Remarquons, en outre, que l’extrait aqueux d’un bain de bouse, qui a servi au dégorgeage de tissus mordancés, renferme presque autant d’alumine que la partie insoluble. Malgré cela, un tissu blanc ne se mordance pas dans ce liquide. Il en résulte que l’alumine est masquée. Les mêmes phénomènes s’observent avec les mordants de fer.

En versant dans une infusion de bouse fraîche des quantités croissantes d’acétates d’alumine ou de fer, on observe que la précipitation n’est pas immédiate. Elle n’apparaît qu’à partir d’une certaine limite. Il doit donc exister, dans la bouse, une substance soluble, probablement de nature albumineuse, susceptible de s’opposer à la précipitation des oxydes d’aluminium et de fer, par leurs réactifs ordinaires.

D’après ces résultats, l'influence de la bouse dans le dé-

gorgeage des tissus mordancés peut se concevoir de la manière suivante :

Les premières parties d’acétates d’alumine et de fer qui se séparent, restent en solution tout en étant inoffensives pour les blancs de la pièce, jusqu’à ce que le pouvoir, masquant des composés organiques (albuminoïdes) de la bouse, soit saturé. A partir de ce moment, il se produit un précipité dû à l’intervention des phosphates alcalins. Enfin, lorsque ce dernier effet utile est lui-même épuisé, toutes les parties du mordant qui se détachent ultérieurement peuvent se reporter sur les surfaces blanches du tissu.

La bouse n’est donc active que parce qu’elle renferme des corps capables de masquer ou de précipiter, par voie de double décomposition, les mordants qui tendent à se détacher. Le pouvoir saturant, qu’elle doit à ses phosphates alcalins, permet aussi de supposer, qu’elle fixe sur tissu une plus forte proportion d’oxyde que celle qui resterait après un simple dégommage à l’eau. Enfin, il ne faut pas négliger dans la théorie du bousage, l’effet utile des parties insolubles de la bouse, dont le rôle peut être à la fois chimique ou saturant par les phosphates et carbonates alcalino-terreux, et mécanique.

Ces parties insolubles en se mélangeant aux dépôts et en englobant les précipités aluminico- ferriques qui tendent à se former, en préservent naturellement les parties blanches du tissu.

Gomme l’on est arrivé, en pratique, à remplacer, dans la plupart des cas, la bouse par des substances salines, telles que : phosphates de soude et de chaux, silicate de soude, etc. , substances dont le rôle, comme saturants des parties des mordants non encore décomposées et comme précipitants des portions qui peuvent se détacher, n’est pas à nier, on doit, par analogie, attribuer un rôle actif aux phosphates de la bouse.

Le bain de bouse se monte ordinairement avec 30 litres de bouse de vache pour 2 000 à 1 000 litres d’eau.

GARANCE

La bouse provenant d’une nourriture verte et surtout de betteraves, est moins avantageuse que celle des fourrages secs.

Il est difficile de déterminer le nombre des pièces que l’on peut passer dans un volume donné de bain . Il dépend de la force et de l’acidité des mordants, ainsi que de la nature des dessins, et varie de 20 à 60. La durée de l’immersion doit être modifiée suivant la concentration des mordants et la nature de l’épaississant. La température se règle aussi d’après les mêmes données ; ainsi avec l’amidon et la farine elle doit être plus élevée que pour les gommes. Elle varie de 45 a 100 degrés centigrades.

Les genres dont l’impression est chargée, et dont les mordants sont épaissis à l’amidon ou à la farine, sont ordinairement bousés à deux reprises, avec un dégorgeage intermédiaire.

Un mordant fort et acide est plus difficile à bouser et à dégorger qu’un mordant neutre, surtout lorsqu’il doit être teint en garance.

Dans certains cas, lorsqu’on passe en bouse des toiles plaquées de mordants forts ou à dessins chargés, on ajoute de temps à autre un peu de craie ou de bicarbonate de potasse, autrement, lorsque le bain est devenu acide, le mordant des dernières pièces est en partie redissous.

Une température trop élevée du bain et une trop grande quantité de bouse nuisent aux mordants faibles, notamment aux roses.

La manière d’immerger les toiles en bouse est une opération importante. En effet, une partie du mordant est encore non combinée, surtout dans les genres d’impression qui exigent beaucoup de mordant fort et dans les toiles [(laquées. 11 est nécessaire, dans ces cas, que les pièces passent dans le bain de bouse d’une manière régulière et continue, sans plis, bien étendues et aussi vite que possible. Car, du moment où l’eau chaude pénètre la toile, l’acide acétique

l’abandonne, et si cette immersion se faisait lentement et pli par pli, l’acide et le mordant non combiné s’étendraient et auraient le temps de dissoudre l’alumine déjà combinée ; d’où résulteraient des inégalités et des teintes appauvries. M. D. Koechlin a démontré ces effets par des expériences directes.

Après le bousage, on dégorge les toiles à plusieurs reprises pour séparer les dernières parties de l’épaississant.

On a successivement cherché à remplacer la bouse par divers produits dont l’action paraît être analogue, et conduit aux mêmes résultats.

Ainsi, dans certains établissements, on s’est servi av.ec succès du son de froment. Le son renferme beaucoup de phosphates alcalins et alcalino-terreux. Il doit, de plus, agir comme substance insoluble, c’est-à-dire mécaniquement. Ne colorant pas autant le tissu que la bouse, il convient surtout pour les nuances tendres.

Le bain de son se monte avec 50 à GO litres de son pour 3 000 litres d’eau.

Sous le nom de sels à bouser, on a employé, particulièrement en Angleterre, les phosphates de soude et de chaux ou les arséniates des mêmes bases (50 à 80 grammes par hectolitre). Si l’usage de ces produits a donné lieu à des résultats contradictoires, favorables pour les uns et défectueux pour les autres, variant aussi avec la nature des mordants, cela tient évidemment à ce que l’on n’avait pas suffisamment étudié les conditions de température, de concentration et de durée, ainsi que la composition changeante des sels à bouser qui conviennent à chaque genre.

En général, avec le même mordant, le sel à bouser produit des nuances beaucoup plus foncées qu’avec la bouse ; ce qui s’explique facilement par une saturation plus complète des mordants, dont une bien moindre proportion tend alors à se détacher.

On a encore proposé pour achever la fixation :

GARANCE

Le gaz ammoniac (Wesserling) pour violets ;

Les bicarbonates alcalins ;

Le silicate de soude. Ce dernier composé a peu à peu réussi à détrôner, presque partout, l’ancienne bouse ; et à mesure que l’on apprend à mieux connaître les conditions de son emploi, il remplace de plus en plus la bouse dans des genres d’où il semblait d’abord devoir être exilé.

Son action est essentiellement saturante; il fixe toute l’alumine du mordant, en la précipitant sur la fibre, avant qu’elle n’ait eu le temps de se détacher.

Exemple de bornage au silicate pour les articles garances .

Les pièces passent, en deux minutes, pardcux cuves chauffées à 40° Réaumur et contenant chacune,

1° Pour les fonds blancs avec puce et rouge, noir et rouge, puce seul, rouge seul, roses :

2 800 litres d’eau.

83 litres silicate de soude à 10° Baume.

2° Pour les violets et noirs, les noirs seuls et les violets seuls :

2 800 litres d’eau.

60 litres silicate de soude à 10° Baumé.

Si, après teinture, les pièces devaient devenir trop foncées, on leur ferait subir un deuxième bousage, dans une cuve de teinture, avec 30 litres de bouse pour 900 mètres de tissus, en laissant 30 minutes à 30° ou 45° Réaumur.

Exemple de bousage à la bouse pour les articles garancine. On bouse deux fois toutes les pièces oxydées de l’article

garancine.

Pour noir, violet, gris, cachou, rouge et puce :

\et Bousage. — La pièce passe successivement par trois cuves à roulettes en deux minutes, montées avec

la première

1 400 litres d’eau.

12k,1,05 de craie.

40 kilogrammes bouse.

30° Réaumur.

la deuxième et la troisième

2 800 litres d’eau.

35 kilogrammes bouse.

11 à 14 kilogram. quercitron.

65° Réaumur.

2e Bornage. — Il se fait dans une seule cuve, dans laquelle on peut prendre douze pièces à la fois, pendant une demi-heure, à 50° Réaumur.

Elle renferme

1 200 litres d’eau .

20 kilogrammes de bouse.

6 kilogrammes quercitron.

2 kilogrammes sumac.

Pour puce seul, noir seul, gris et puce seuls, rouge et noir seuls, puce et rouge seuls, puce et noir, puce et cachou, puce et violet, le premier bousage se donne dans les trois cuves à roulettes montées avec

la première la deuxième et la troisième chaque

1 400 litres d’eau. 2,800 litres d’eau.

30 kilogrammes de bouse. 25 kilogrammes de bouse.

10 kilogrammes de craie. 23kil,05 quercitron.

30° Réaumur. 65° Réaumur.

Le second bousage se fait dans une cuve, douze pièces à la fois :

1 200 litres d’eau.

25 kilogrammes bouse.

10 kilogrammes quercitron.

59° Réaumur. Une demi-heure.

Pour puce et violet seuls, on prend un peu moins de quercitron.

On peut aussi, pour l’article garancine, remplacer le bousage par un passage en silicate de soude, mais, dans ce cas, les couleurs doivent être plus fortement chlorées.

Le bousage au sel ammoniac ne convient qu’au genre aluminate.