Les chercheurs de TILEATHER, dirigés par le Technological Institute for Footwear and Related Industries (INESCOP), ont eu l'idée d'utiliser du titane en tant qu'alternative au chrome III (Chrome trivalent).
Le chrome utilisé en tannerie est en fait le chrome III ou trivalent. Le chrome trivalent peut engendrer des allergies mais pas de cancers et si 30 % de ce chrome reste dans les eaux de tannage, celui-ci peut être recyclé. Le majeur problème du chrome III réside dans son évolution par oxydation en chrome VI (chrome hexavalent) si le procédé n’est pas correctement maîtrisé, un composé non seulement allergène, mais aussi cancérigène. Comme le chrome, le titane produit un cuir léger et solide, mais contrairement au chrome, il est biocompatible avec les tissus humains : inoffensif, hypoallergénique et biodégradable. Ce nouveau procédé élimine complètement le chrome dans la fabrication du cuir et produit un cuir avec des propriétés similaires. L'autre bénéfice est la diminution de la pollution dans les effluents de tanneries. Les produits ont une qualité comparable à celle obtenue avec un tannage conventionnel, notamment en termes de solidité et de souplesse.
Après avoir mis en place et testé le nouveau processus, l'équipe du projet a rapidement progressé dans la fabrication et la commercialisation à grande échelle du cuir tanné au titane sous le nom commercial de SANOTAN fabriqué par l'espagnol Incusa. TILEATHER a déjà produit et vendu plus de deux millions de mètres carrés de cuir SANOTAN.
Qu'est-ce que le tannage ?
Le tannage est le processus qui transforme la peau brute (périssable) en cuir (durable et imputrescible). Sans tannage, la peau pourrirait. Il existe plusieurs méthodes de tannage, les plus courantes étant le tannage minéral (majoritairement au chrome) et le tannage végétal.
Pourquoi le titane ?
Historiquement, le tannage au chrome est très répandu pour sa rapidité et son coût. Cependant, il soulève des préoccupations environnementales en raison de la toxicité potentielle du chrome hexavalent si les effluents ne sont pas traités correctement. Le titane est apparu comme une alternative prometteuse pour plusieurs raisons :
- Non-toxicité et biocompatibilité : Le titane est un élément non toxique et non allergène, ce qui le rend plus sûr pour les travailleurs des tanneries et pour les consommateurs.
- Impact environnemental réduit : Le tannage au titane permet d'éviter la contamination au chrome dans les eaux usées des tanneries et les boues de traitement, contribuant ainsi à une production plus propre. Les effluents du tannage au titane sont considérés comme n'ayant pas d'effets toxiques sur la vie aquatique dans diverses études.
- Abondance : Le titane est un élément abondant dans la nature, facilement disponible.
Caractéristiques du cuir tanné au titane
Les recherches et les développements dans ce domaine ont montré que le cuir tanné au titane peut offrir des propriétés comparables à celles du cuir tanné au chrome, bien que des efforts soient encore déployés pour optimiser certaines caractéristiques :
- Résistance physique : Le cuir tanné au titane présente une bonne résistance à la traction et à la déchirure, parfois même supérieure à celle du cuir tanné au chrome. L'allongement à la rupture peut être légèrement inférieur.
- Stabilité thermique : La température de rétrécissement (une mesure de la stabilité hydrothermique du cuir) est généralement acceptable, même si elle peut être un peu inférieure à celle du chrome pour certaines formulations. Des techniques innovantes, comme l'utilisation d'ultrasons, peuvent améliorer cette stabilité.
- Aspect et toucher : Le cuir tanné au titane peut avoir une couleur légèrement plus jaunâtre que le cuir chromé. Il peut être un peu plus ferme ou moins souple que le cuir chromé pur, mais des systèmes de tannage combinés peuvent améliorer ces propriétés organoleptiques comme la plénitude et la douceur.
- Capacité de teinture : Il a une bonne affinité pour les colorants anioniques, ce qui peut améliorer sa capacité à être teinté.
- Résistance à la corrosion : Le titane confère une meilleure résistance à la corrosion que d'autres agents de tannage, ce qui rend ce type de cuir adapté à la fabrication de gants de protection ou de chaussures utilisées dans des environnements corrosifs.
Défis et innovations
Bien que le tannage au titane présente de nombreux avantages, certains défis persistent :
- Pénétration inégale : Les molécules de titane sont plus grandes que celles du chrome, ce qui peut rendre leur pénétration dans la peau plus difficile et entraîner une répartition inégale des composés tannants, pouvant affecter la résistance de la couche frontale du cuir.
- Hydrolyse et pH : Le titane peut avoir une réactivité élevée avec la surface de la peau et une tendance à une hydrolyse importante lors de la basification, ainsi qu'un pH de précipitation plus bas que les sels de chrome.
Pour surmonter ces défis, des approches de tannage combiné sont souvent utilisées, où le titane est associé à d'autres agents tannants (minéraux comme le zirconium ou l'aluminium, ou organiques comme les tannins et les aldéhydes). Cela permet de tirer parti des avantages du titane tout en améliorant les propriétés qui pourraient être faibles lorsqu'il est utilisé seul. L'utilisation de technologies comme les ultrasons est également étudiée pour améliorer l'efficacité du processus de tannage au titane.
En résumé, le cuir tanné au titane est une avancée significative vers une production de cuir plus durable et respectueuse de l'environnement, offrant des performances comparables au cuir traditionnel et des avantages en termes de sécurité et de santé.
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