Certains textes ont été révisés à partir de l'article rédigé par VPGupta dans la 3ème édition de cette Encyclopédie.
Le tannage est le processus chimique qui transforme les peaux d'animaux en cuir. Le terme cacher est utilisé pour la peau des gros animaux (par exemple, les vaches ou les chevaux), tandis que peau est utilisé pour celui des petits animaux (par exemple, les moutons). Les cuirs et peaux sont pour la plupart des sous-produits des abattoirs, bien qu'ils puissent également provenir d'animaux morts naturellement ou chassés ou piégés. Les industries de la tannerie sont généralement situées à proximité des régions d'élevage ; cependant, les cuirs et peaux peuvent être conservés et transportés avant le tannage, de sorte que l'industrie est très répandue.
Le processus de tannage consiste à renforcer la structure protéique de la peau en créant une liaison entre les chaînes peptidiques. La peau est composée de trois couches : l'épiderme, le derme et la couche sous-cutanée. Le derme est constitué d'environ 30 à 35 % de protéines, principalement du collagène, le reste étant de l'eau et de la graisse. Le derme est utilisé pour fabriquer du cuir après que les autres couches ont été retirées par des moyens chimiques et mécaniques. Le processus de tannage utilise des acides, des alcalis, des sels, des enzymes et des agents de bronzage pour dissoudre les graisses et les protéines non fibreuses et lier chimiquement les fibres de collagène.
Le tannage est pratiqué depuis la préhistoire. Le système de tannage le plus ancien repose sur l'action chimique d'une matière végétale contenant du tanin (acide tannique). Des extraits sont prélevés sur les parties de plantes riches en tanin et transformés en liqueurs tannantes. Les peaux sont trempées dans des fosses ou des cuves de liqueurs de plus en plus fortes jusqu'à ce qu'elles soient tannées, ce qui peut prendre des semaines ou des mois. Ce procédé est utilisé dans les pays à faible niveau technologique. Ce processus est également utilisé dans les pays développés pour produire un cuir plus ferme et plus épais pour les semelles de chaussures, les sacs, les étuis et les sangles, bien que des changements de processus aient été introduits pour raccourcir le temps nécessaire au tannage. Le tannage chimique utilisant des sels minéraux tels que le sulfate de chrome a été introduit à la fin du XIXe siècle et est devenu le principal procédé de production de cuir plus souple et plus fin pour des produits tels que des sacs à main, des gants, des vêtements, des tissus d'ameublement et des dessus de chaussures. Le tannage peut également être réalisé à l'aide d'huiles de poisson ou de tanins synthétiques.
Il existe une grande variation dans l'échelle et les types d'installations de bronzage. Certaines tanneries sont fortement mécanisées et utilisent des systèmes automatiques fermés et de nombreux produits chimiques, tandis que d'autres utilisent encore un travail largement manuel et des substances tannantes naturelles avec des techniques essentiellement inchangées au cours des siècles (voir figure 1). Le type de produit requis (p. ex. cuir résistant ou cuirs souples fins) influence le choix des agents de tannage et la finition requise.
Figure 1. Méthodes de travail manuelles dans une tannerie afghane
Description du processus
La production de cuir peut être divisée en trois étapes : la préparation de la peau pour le tannage, qui comprend des processus tels que l'élimination des poils et de la chair adhérente ; le processus de tannage; et le processus de finition. La finition comprend des procédés mécaniques pour façonner et lisser le cuir et des traitements chimiques pour colorer, lubrifier, adoucir et appliquer une finition de surface sur le cuir (voir figure 2). Tous ces processus peuvent avoir lieu dans une seule installation, bien qu'il soit courant que le finissage du cuir soit effectué à des endroits différents du tannage afin de tirer parti des coûts de transport et des marchés locaux. L'implication est qu'elle affecte la probabilité de contamination croisée entre les processus.
Figure 2. Processus typiques de tannage et de finition du cuir
Durcissement et expédition. Parce que les cuirs et peaux bruts se décomposent rapidement, ils sont conservés et désinfectés avant d'être expédiés à la tannerie. La peau est écorchée de la carcasse puis conservée par saumurage. Le durcissement peut être réalisé par une variété de moyens. Le durcissement par séchage convient aux régions où règnent des conditions climatiques chaudes et sèches. Le séchage consiste à étirer les peaux sur des cadres ou à les étaler au sol au soleil. Le salage à sec, autre méthode de salaison des peaux, consiste à frotter la face charnue de la peau avec du sel. Le saumurage, ou saumurage, consiste à immerger les peaux dans une solution de chlorure de sodium éventuellement additionnée de naphtalène. Le saumurage est la forme de conservation la plus courante dans les pays développés.
Avant l'expédition, les peaux sont généralement traitées avec du DDT, du chlorure de zinc, du chlorure de mercure, des chlorophénols ou d'autres agents de désinfection. Ces substances peuvent présenter des dangers à la fois sur le site de salaison et à la réception à la tannerie.
Préparation. Les cuirs et peaux traités sont préparés pour le tannage par plusieurs opérations, collectivement appelées maison de poutre opérations. Les peaux sont d'abord triées, parées puis lavées dans des cuves ou des fûts. Les désinfectants tels que la poudre de blanchiment, le chlore et le fluorure d'acide de sodium dans l'eau empêchent la putréfaction des peaux. Des produits chimiques tels que la soude caustique, le sulfure de sodium et des tensioactifs sont ajoutés à l'eau pour accélérer le trempage des peaux séchées ou salées à sec.
Les cuirs et peaux trempés sont ensuite chaulés par immersion dans du lait de chaux pour détacher l'épiderme et les racines des poils et éliminer les autres protéines et graisses solubles indésirables. Dans une autre méthode, une pâte dépilatoire à base de chaux, de sulfure et de sel est appliquée sur le côté chair des peaux afin d'économiser les poils et la laine. Les peaux chaulées sont épilées pour enlever les poils dénoués et décharnés. Les débris épidermiques et les racines des poils fins sont éliminés mécaniquement par l'opération de décapage.
Ces opérations sont suivies d'un déchaulage et d'un appâtage avec des sels tampons, tels que le sulfate d'ammonium ou le chlorure d'ammonium, et l'action d'enzymes protéolytiques neutralise l'alcalinité élevée des peaux chaulées. Lors du décapage, les peaux sont placées dans un milieu acide composé de chlorure de sodium et d'acide sulfurique. L'acide est nécessaire car les agents de tannage au chrome ne sont pas solubles dans des conditions alcalines. Les peaux au tannage végétal n'ont pas besoin d'être décapées.
La plupart des opérations de la poutrière sont effectuées en traitant les peaux dans des solutions utilisant de grandes fosses, des cuves ou des tambours. Les solutions sont canalisées ou versées dans les conteneurs et ensuite vidées par des tuyaux ou dans des canaux de drainage ouverts dans la zone de travail. Les produits chimiques peuvent être ajoutés aux conteneurs par des tuyaux ou manuellement par des travailleurs. Une bonne ventilation et un équipement de protection individuelle sont nécessaires pour prévenir l'exposition respiratoire et cutanée.
Tannerie. Diverses substances peuvent être utilisées pour le tannage, mais la principale distinction est entre le tannage végétal et le tannage au chrome. Le tannage végétal peut être réalisé soit dans des fosses, soit dans des tambours rotatifs. Le tannage rapide, dans lequel de fortes concentrations de tanins sont utilisées, est réalisé dans des tambours rotatifs. Le procédé de tannage au chrome le plus souvent utilisé est le un bain méthode, dans laquelle les peaux sont broyées dans une solution colloïdale de sulfate de chrome (III) jusqu'à ce que le tannage soit complet. UNE deux bains Le processus de tannage au chrome était utilisé dans le passé, mais ce processus impliquait une exposition potentielle aux sels de chrome hexavalent et nécessitait davantage de manipulation manuelle des peaux. Le procédé à deux bains est maintenant considéré comme obsolète et est rarement utilisé.
Une fois tannée, la peau est ensuite traitée pour façonner et conditionner le cuir. La peau est retirée de la solution et l'excès d'eau est éliminé par essorage. Le cuir chromé doit être neutralisé après avoir été tanné. Le fendage est la division longitudinale du cuir humide ou sec qui est trop épais, pour des articles tels que les empeignes de chaussures et la maroquinerie. Des machines à rouler avec des lames de coupe sont utilisées pour réduire davantage le cuir à l'épaisseur requise. Une grande quantité de poussière peut être libérée lorsque le cuir est fendu ou rasé lorsqu'il est sec.
Retannage, coloration et dégraissage. Après le tannage, la plupart des cuirs, à l'exception des cuirs à semelles, subissent une coloration (teinture). Généralement, la coloration est effectuée en mode batch ; et les opérations de retannage, de coloration et de bain de graisse sont toutes effectuées en séquence dans le même tambour avec des étapes intermédiaires de lavage et de séchage. Trois grands types de colorants sont utilisés : acides, basiques et directs. Des mélanges de colorants sont utilisés afin d'obtenir la teinte exacte souhaitée, de sorte que la composition n'est pas toujours connue sauf par le fournisseur. Le but de la liqueur de graisse est de lubrifier le cuir pour lui donner force et souplesse. Des huiles, des graisses naturelles, leurs produits de transformation, des huiles minérales et plusieurs graisses synthétiques sont utilisées.
Finition. Après séchage, le cuir au tannage végétal subit des opérations mécaniques (fixage et laminage) et subit un polissage final. Le processus de finition du cuir chromé comprend une série d'opérations mécaniques et, normalement, l'application d'une couche de revêtement sur la surface du cuir. Le tuteurage est une opération de battage mécanique qui permet d'assouplir le cuir. Pour améliorer l'aspect final, la face fleur du cuir est poncée à l'aide d'un tambour de ponçage. Ce processus génère une énorme quantité de poussière.
Une finition de surface finale est appliquée, qui peut contenir des solvants, des plastifiants, des liants et des pigments. Ces solutions sont appliquées par pads, flow-coating ou pulvérisation. Certaines tanneries emploient un travail manuel pour appliquer la finition à l'aide de tampons, mais cela est généralement effectué par des machines. Dans le flow coating, la solution est pompée dans un réservoir au-dessus du convoyeur transportant le cuir et s'écoule sur celui-ci. Dans la plupart des cas, les cuirs peints ou pulvérisés ne sont pas séchés dans des fours, mais sur des plateaux sur des étagères. Cette pratique offre une large surface d'évaporation et contribue à la pollution de l'air.
Les dangers et leur prévention
Risques infectieux. Aux premiers stades de l'exploitation de la serre, il peut y avoir un certain risque d'infection dû aux zoonoses provenant des peaux brutes. L'anthrax était un danger reconnu chez les travailleurs chargés de la manipulation des cuirs et peaux, en particulier des peaux sèches et salées à sec. Ce danger a été pratiquement éliminé dans les tanneries grâce à la désinfection des peaux avant leur expédition vers les installations. Des colonies de champignons peuvent se développer sur les cuirs et à la surface des liqueurs.
blessures. Les sols glissants, humides et graisseux constituent un grave danger dans toutes les parties d'une tannerie. Tous les sols doivent être en matériau imperméable, avoir une surface plane et être bien drainés. Un bon entretien et un bon ménage sont essentiels. Le transfert mécanisé des cuirs et peaux d'une opération à l'autre et le drainage adéquat des liqueurs des cuves et des fûts contribueront à réduire les déversements et les problèmes ergonomiques liés à la manipulation manuelle. Les fosses à ciel ouvert et les cuves doivent être clôturées pour éviter les blessures dues à la noyade et aux brûlures.
Il existe de nombreux risques liés aux pièces de fonctionnement des machines, par exemple, des blessures causées par des tambours en rotation, des rouleaux et des couteaux en marche. Un gardiennage efficace doit être prévu. Toutes les machines de transmission, courroies, poulies et roues dentées doivent être protégées.
Plusieurs opérations impliquent le levage manuel des peaux et cuirs, ce qui représente un risque ergonomique. Le bruit associé à la machinerie est un autre danger potentiel.
Poussière. La poussière est produite dans une variété d'opérations de tannage. Des poussières chimiques peuvent être produites lors du chargement des tambours de traitement des peaux. La poussière de cuir est produite lors des opérations mécaniques. Le polissage est la principale source de poussière. La poussière des tanneries peut être imprégnée de produits chimiques, ainsi que de fragments de cheveux, de moisissures et d'excréments. Une ventilation efficace est nécessaire pour le dépoussiérage.
Risques chimiques. La grande variété d'acides, d'alcalis, de tanins, de solvants, de désinfectants et d'autres produits chimiques peuvent être des irritants respiratoires et cutanés. Les poussières de matériaux de tannage végétal, de chaux et de cuir ainsi que les brouillards et vapeurs chimiques résultant des divers processus peuvent être responsables de la bronchite chronique. Plusieurs produits chimiques peuvent provoquer une dermatite de contact. Une ulcération au chrome peut survenir lors du tannage au chrome, en particulier sur les mains. Les expositions dans les opérations de la serre sont principalement aux composés soufrés tels que les sulfures et les sulfates. Étant donné qu'il s'agit de substances alcalines, il existe un potentiel de génération de sulfure d'hydrogène gazeux si ces substances entrent en contact avec des acides.
Agents cancérigènes potentiels utilisés dans le tannage et le finissage du cuir comprennent les sels de chrome hexavalent (autrefois), les colorants aniline et azoïques, les tanins végétaux, les solvants organiques, le formaldéhyde et les chlorophénols. Le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a évalué l'industrie du tannage du cuir au début des années 1980 et a conclu qu'il n'y avait aucune preuve suggérant une association entre le tannage du cuir et le cancer du nez (CIRC 1981). Des rapports de cas et des études épidémiologiques depuis l'évaluation du CIRC ont indiqué un risque accru de cancers chez les travailleurs du tannage et de la finition du cuir, y compris le cancer du poumon, le cancer naso-sinusien et le cancer du pancréas associés à la poussière de cuir et au tannage (Mikoczy et al. 1996) et le cancer de la vessie et le cancer des testicules associés aux colorants ou aux solvants dans le processus de finition (Stern et al. 1987). Aucune de ces associations n'est clairement établie à l'heure actuelle.