Nettoyage à sec

Les anciens Romains utilisaient un produit chimique appelé ammoniaque (dérivé de l'urine) et de la terre à foulon (une argile qui peut absorber la graisse et l'huile.) pour nettoyer leurs toges en laine. Les Fullonicae étaient très célèbres, avec au moins un dans chaque ville de toute notabilité, et souvent le plus gros employeur d'un district. Ces blanchisseries obtenaient leur urine d'animaux de ferme, ou de pots spéciaux situés dans les toilettes publiques. La main-d'œuvre gagnait tellement d'argent que les guildes de foulonniers (un groupe qui n'exerce qu'un seul métier, dans ce cas-ci, la fabrication de la terre à foulon, cette argile spéciale) constituaient une force politique importante. En outre, le gouvernement taxait la collecte de l'urine et envoyait les gens en prison pour avoir mouillé leur pantalon.

Le nettoyage à sec moderne utilise des solvants qui n'utilisent pas d'eau pour enlever la saleté et les taches des vêtements. Jean Baptiste Jolly a découvert au milieu du XIXe siècle que les solvants à base de pétrole (produits chimiques à base de carburant comme l'essence ou le kérosène.) peuvent être utilisés pour le nettoyage à sec. Jolly était propriétaire d'une teinturerie française. Il a remarqué que sa nappe était devenue plus propre après que sa femme de ménage ait renversé du kérosène dessus. C'est pour cette raison qu'il a développé un service de nettoyage des vêtements des gens de cette façon, qui est devenu connu sous le nom de "nettoyage à sec" ou "nettoyage à sec".

Les premiers nettoyeurs à sec utilisaient des solvants à base de pétrole, tels que l'essence et le kérosène. Les préoccupations liées aux incendies ont conduit William Joseph Stoddard, un nettoyeur à sec d'Atlanta, à développer le solvant Stoddard comme une alternative légèrement moins inflammable aux solvants à base d'essence. Le gouvernement a commencé à contrôler les nettoyeurs à sec parce que les solvants pétroliers hautement inflammables ont causé de nombreux incendies et explosions.

Après la première guerre mondiale, les nettoyeurs à sec ont commencé à utiliser des solvants chlorés. Ces solvants étaient beaucoup moins inflammables que les solvants à base de pétrole et avaient un meilleur pouvoir nettoyant. Au milieu des années 1930, l'industrie du nettoyage à sec avait adopté le tétrachloroéthylène (perchloroéthylène), largement appelé "perc", comme meilleur solvant. Il a un excellent pouvoir nettoyant et est stable, ininflammable et doux pour la plupart des vêtements. Cependant, le perc a également été le premier produit chimique à être classé comme cancérigène (produit chimique pouvant causer le cancer.) par la Commission de la sécurité des produits de consommation (une classification qui a été retirée par la suite). En 1993, le California Air Resources Board a adopté une réglementation visant à réduire les émissions de perc provenant des opérations de nettoyage à sec. L'industrie du nettoyage à sec est en train de remplacer les perc par d'autres produits chimiques et/ou méthodes.

Traditionnellement, le processus de nettoyage proprement dit était effectué dans des "usines" centralisées ; les magasins des nettoyeurs de rue recevaient les vêtements des clients, les envoyaient à l'usine, puis les faisaient renvoyer au magasin, où le client pouvait les récupérer. Cela était principalement dû au risque d'incendie ou aux fumées dangereuses créées par le processus de nettoyage. À cette époque, le nettoyage à sec était effectué dans deux machines différentes - une pour le processus de nettoyage lui-même et la seconde pour le séchage des vêtements.

Les machines de cette époque étaient dites ventilées ; leurs fumées et leurs sorties de séchage étaient envoyées dans l'air, de la même manière que les sorties des sèche-linge modernes. Cela ajoutait à la contamination de l'environnement. De plus, une grande partie des déchets potentiellement réutilisables était perdue dans l'atmosphère. Des contrôles beaucoup plus stricts sur les émissions de solvants ont permis de garantir que toutes les machines de nettoyage à sec du monde occidental sont désormais entièrement fermées. Aucune vapeur de solvant n'est évacuée dans l'atmosphère. Dans les machines fermées, le solvant récupéré pendant le processus de séchage est renvoyé condensé et distillé. Il peut donc être réutilisé pour nettoyer d'autres charges ou être jeté en toute sécurité. La majorité des machines fermées modernes sont également équipées d'un capteur de séchage commandé par ordinateur, qui détecte automatiquement lorsque la plupart des traces de percolation ont été éliminées de la charge pendant le processus de séchage. Ce système garantit que seule la plus petite quantité de fumées de perc sera libérée lors de l'ouverture de la porte à la fin du cycle.

Une machine de nettoyage à sec est similaire à une combinaison de machine à laver domestique et de sèche-linge. Les vêtements sont placés dans une chambre de lavage/extraction (appelée panier, ou tambour). La chambre est le cœur de la machine. La chambre de lavage contient un tambour horizontal perforé qui tourne à l'intérieur d'une enveloppe extérieure. L'enveloppe contient le solvant tandis que le tambour rotatif contient les vêtements. Le panier peut contenir entre 10 et 40 kg (20 à 80 lb) environ.

Pendant le cycle de lavage, la chambre est remplie d'environ un tiers de solvant et commence à tourner, ce qui agite les vêtements. La température du solvant est maintenue à 30 degrés Celsius (86 degrés Fahrenheit), car une température plus élevée peut l'endommager. Pendant le cycle de lavage, le solvant présent dans la chambre est filtré puis renvoyé dans la chambre. C'est ce que l'on appelle le cycle et il est poursuivi pendant toute la durée du lavage. Le solvant est ensuite éliminé et envoyé dans une unité de distillation qui comporte à la fois une chaudière et un condenseur. Le solvant condensé est envoyé dans une unité de séparation où l'eau restante est séparée du solvant, puis envoyée dans le réservoir de "solvant propre". Le débit idéal est d'un gallon de solvant par livre de vêtements (environ 8 litres de solvant par kilogramme de vêtements) par minute, en fonction de la taille de la machine.

Les opérateurs vérifient également la présence de corps étrangers dans les vêtements avant de les placer dans la machine. Les articles tels que les stylos en plastique se dissolvent dans le bain de solvant et peuvent endommager les textiles au-delà de la récupération. Certains colorants pour textiles sont "lâches" (le rouge étant le principal problème) et libèrent des colorants pendant l'immersion dans le solvant. Les opérateurs doivent nettoyer à sec les vêtements rouges séparément des textiles de couleur plus claire pour éviter le transfert de couleur. Le solvant utilisé doit être distillé pour éliminer les impuretés qui peuvent se transférer sur les vêtements. Les opérateurs vérifient la compatibilité des vêtements avec le nettoyage à sec, y compris les fermetures. De nombreuses fermetures qui décorent les vêtements ne sont pas étanches aux solvants de nettoyage à sec ou ne résistent pas à l'action mécanique du nettoyage. Les opérateurs les enlèvent et les recousent après le nettoyage. Ou bien, les opérateurs les enveloppent dans un petit protecteur rembourré. Les articles fragiles, tels que les couvre-lits en plumes ou les tapis ou tentures à tasse, peuvent être enfermés dans un sac à mailles larges. La densité du perchloroéthylène est d'environ 1,7 g/cm³ à température ambiante (70 % plus lourd que l'eau), et le poids du solvant absorbé peut provoquer la rupture du textile sous l'effet d'une force normale pendant le cycle d'extraction, à moins que le sac en filet ne fournisse un support mécanique.

Beaucoup de gens pensent que toutes les marques ou taches peuvent être enlevées par le nettoyage à sec. Toutes les taches ne peuvent pas être nettoyées uniquement par le nettoyage à sec. Certaines doivent être traitées avec des solvants détachants ; parfois par jet de vapeur ou par trempage dans des liquides détachants spéciaux avant que les vêtements ne soient lavés ou nettoyés à sec. En outre, les vêtements stockés longtemps dans un état sale sont difficiles à ramener à leur couleur et à leur texture d'origine. Les fibres naturelles telles que la laine, le coton et la soie de couleurs plus claires ne doivent pas être laissées dans un état sale ou souillé pendant une longue période car elles absorbent la saleté dans leur texture et ont peu de chances de retrouver leur couleur et leur finition d'origine.

La raison principale pour laquelle le lavage à l'eau a un résultat différent du nettoyage à sec est que l'eau est un solvant polaire alors que le nettoyage à sec utilise un solvant non polaire.

Un cycle de lavage typique dure de 8 à 15 minutes selon le type de vêtement et le degré de salissure. Pendant les trois premières minutes, les salissures solubles dans le solvant se dissolvent dans le perchloroéthylène et les salissures insolubles se détachent. Il faut environ dix à douze minutes après que la saleté détachée se soit détachée pour enlever la saleté insoluble des vêtements. Les machines utilisant des solvants à base d'hydrocarbures nécessitent un cycle de lavage d'au moins 25 minutes en raison du taux de solvatation beaucoup plus lent des salissures solubles dans les solvants. Un "savon" tensioactif pour le nettoyage à sec peut également être ajouté.

À la fin du cycle de lavage, la machine démarre un cycle de rinçage dans lequel la charge de vêtements est rincée avec du solvant distillé frais provenant du réservoir de solvant pur. Ce rinçage au solvant pur empêche la décoloration causée par la réabsorption des particules de saleté du solvant de travail "sale" sur la surface du vêtement.

Après le cycle de rinçage, la machine commence le processus d'extraction, qui récupère le solvant de nettoyage à sec pour le réutiliser. Les machines modernes récupèrent environ 99,99 % du solvant utilisé. Le cycle d'extraction commence par la vidange du solvant de la chambre de lavage et l'accélération du panier à 350 à 450 tours/minute, ce qui permet de débarrasser le tissu d'une grande partie du solvant. Jusqu'à ce moment, le nettoyage se fait à température normale, le solvant n'est jamais chauffé dans le processus de nettoyage à sec. Lorsque plus aucun solvant ne peut être essoré, la machine démarre le cycle de séchage.

Pendant le cycle de séchage, les vêtements sont culbutés dans un courant d'air chaud (60-63°C/140-145°F) qui circule dans le panier, ce qui permet d'évaporer toute trace de solvant laissée après le cycle d'essorage. La température de l'air est contrôlée pour éviter que les vêtements ne soient endommagés par la chaleur. L'air chaud évacué de la machine passe ensuite dans un refroidisseur où les vapeurs de solvant sont condensées et renvoyées dans le réservoir de solvant distillé. Les machines modernes de nettoyage à sec utilisent un système en boucle fermée dans lequel l'air refroidi est réchauffé et recirculé. Il en résulte des taux élevés de récupération des solvants et une réduction de la pollution de l'air. Dans les premiers temps du nettoyage à sec, de grandes quantités de perchloréthylène étaient évacuées dans l'atmosphère parce qu'elles étaient considérées comme bon marché et jugées inoffensives.

Une fois le cycle de séchage terminé, un cycle de désodorisation (aération) refroidit les vêtements et élimine une plus grande partie du solvant, en faisant circuler de l'air frais extérieur sur les vêtements, puis à travers un filtre de récupération de la vapeur fait de charbon actif et de résines polymères. Après le cycle d'aération, les vêtements sont propres et prêts pour le repassage et la finition.

En fait, le nettoyage à sec n'élimine pas tout le solvant. Il n'existe pas de normes gouvernementales concernant la quantité de solvant qui peut rester dans le tissu. Des quantités détectables de solvant restent dans les vêtements, les vêtements en laine retenant le plus de solvant.

Le solvant de travail provenant de la chambre de lavage passe par plusieurs étapes de filtration avant d'être renvoyé dans la chambre de lavage. La première étape est un piège à boutons, qui empêche les petits objets tels que les peluches, les attaches, les boutons et les pièces de monnaie de pénétrer dans la pompe à solvant.

Au fil du temps, une fine couche de gâteau de filtre (appelée boue) s'accumule sur le filtre à charpie. La boue est enlevée régulièrement (généralement une fois par jour), puis traitée pour récupérer le solvant piégé dans la boue. De nombreuses machines utilisent des "filtres à disques", qui éliminent la saleté du filtre par la force centrifuge pendant qu'elle est à nouveau lavée avec du solvant.

Après le filtre à charpie, le solvant passe à travers un filtre à cartouche absorbante. Ce filtre est fabriqué à partir d'argiles activées et de charbon de bois et élimine les fines salissures insolubles et les résidus non volatils, ainsi que les colorants du solvant. Enfin, le solvant passe à travers un filtre de polissage, qui élimine toute saleté non éliminée auparavant. Le solvant propre est ensuite renvoyé dans le réservoir de solvant de travail.

Pour améliorer le pouvoir nettoyant, de petites quantités de détergent (0,5 à 1,5 %) sont ajoutées au solvant de travail et sont essentielles à sa fonctionnalité. Ces détergents aident à dissoudre les salissures hydrophiles et empêchent les salissures de se redéposer sur les vêtements. Selon la conception de la machine, on utilise un détergent anionique ou cationique.

Comme la récupération des solvants est inférieure à 100 % et que le nettoyage à sec n'élimine pas bien les taches à base d'eau, les entrepreneurs ont mis au point le procédé de nettoyage humide, qui consiste essentiellement à laver à l'eau froide et à sécher à l'air, en utilisant une machine à laver et un séchoir contrôlés par ordinateur. En général, le nettoyage par voie humide est encore en cours d'amélioration et de développement, bien que des versions de faible technicité soient utilisées depuis des siècles.

Les personnes qui fabriquent les vêtements ont des symboles spéciaux pour dire comment ils doivent être nettoyés. Le symbole international de blanchisserie GINETEX pour le nettoyage à sec est un cercle. Il peut comporter une lettre P à l'intérieur pour indiquer un solvant à base de perchloréthylène, ou une lettre F à l'intérieur pour indiquer un solvant à base d'hydrocarbures. Une barre sous le cercle signifie que seuls des procédés de nettoyage doux doivent être utilisés. Un cercle vide barré signifie que les vêtements ne doivent pas être nettoyés à sec.

Boue cuite

Résidu de poudre cuite - les déchets générés par la cuisson ou la distillation de la boue. Le résidu de poudre cuite est un déchet dangereux et contient du solvant, du matériau filtrant en poudre (diatomite), du carbone, des résidus non volatils, des peluches, des colorants, de la graisse, de la terre et de l'eau. Des lois précisent comment ces matériaux peuvent être éliminés.

Boues

Les boues résiduaires ou les résidus solides de l'alambic contiennent des solvants, de l'eau, des sols, du carbone et d'autres résidus non volatils. Les matières enlevées du fond des alambics lors des opérations de nettoyage à sec au solvant chloré sont des déchets dangereux.

Perc est classé comme un contaminant atmosphérique dangereux par l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis et doit être traité comme un déchet dangereux. Pour éviter qu'il ne se retrouve dans l'eau potable, les nettoyeurs à sec qui utilisent du perc doivent prendre des précautions particulières contre la contamination du site. Les propriétaires sont de plus en plus réticents à autoriser les nettoyeurs à sec à opérer dans leurs bâtiments. Lorsqu'il est rejeté dans l'air, le perc peut contribuer au smog lorsqu'il réagit avec d'autres substances carbonées organiques volatiles. La Californie a déclaré le perchloroéthylène comme substance chimique toxique en 1991, et son utilisation deviendra illégale dans cet État en 2023.

Certaines alternatives telles que le _CO2 évitent les risques toxiques du perc. Mais le _CO2 ne nettoie pas certaines formes de saleté aussi bien que le perc.

Moderne

• Éthers glycoliques (éther tertio-butylique du dipropylène glycol) (Rynex) (Solvair) - Dans de nombreux cas, ils sont plus efficaces que le perchloréthylène (perc). Dans tous les cas, ils sont meilleurs pour l'environnement. Le point d'éclair de l'éther tertio-butylique du dipropylène glycol (DPTB) est bien supérieur aux normes industrielles actuelles, il ne présente donc pas de risque d'incendie. Le DPTB peut dissoudre les taches solubles dans l'eau ainsi que (ou mieux que) le perc ou les autres solvants de nettoyage à sec à base de glycol éther actuellement utilisés dans le commerce. Un avantage particulier des solutions DPTB-eau du produit Rynex pour le nettoyage à sec est qu'elles ne se comportent pas comme un mélange typique. Rynex agit plutôt comme une substance unique. Cela permet une séparation mieux définie lors de la distillation azéotropique à un point d'ébullition plus bas. Cela permet également une récupération plus efficace. Plus de 99 % du Rynex utilisé peut être régénéré. Il améliore également la purification par les techniques de distillation conventionnelles.
• Hydrocarbure - Ce procédé ressemble beaucoup au nettoyage à sec classique, mais il utilise des solvants à base d'hydrocarbures comme le DF-2000 d'Exxon-Mobil ou l'EcoSolv de Chevron Phillips. Ces solvants à base de pétrole sont moins agressifs que le perc et nécessitent un cycle de nettoyage plus long. Bien qu'inflammables, ces solvants ne présentent pas un risque élevé d'incendie ou d'explosion lorsqu'ils sont utilisés correctement. Un solvant à base d'hydrocarbures contient également des composés organiques volatils (COV) qui contribuent au smog.
• Le silicone liquide (décaméthylcyclopentasiloxane ou D5) - est plus doux sur les vêtements que le perc et ne provoque pas de perte de couleur. GreenEarth Cleaning facture des frais de licence pour l'utilisation de ce solvant. Bien qu'il soit beaucoup plus écologique, son prix est plus de deux fois supérieur à celui du perc, et GreenEarth demande une cotisation annuelle. Il se dégrade en quelques jours dans l'environnement en silice et en quantités infimes d'eau et de _CO2. Le D5 produit des déchets non toxiques et non dangereux. Dow Corning a effectué des tests de toxicité qui ont révélé que la silicone liquide augmente l'incidence des tumeurs chez les rats femelles (aucun effet n'a été observé chez les rats mâles). Mais des recherches supplémentaires ont conclu que les effets observés chez les rats ne sont pas pertinents pour l'homme car la voie biologique qui entraîne la formation de tumeurs est unique aux rats (point d'éclair de 170,6 °F/77 °C).
• Mélanges d'hydrocarbures modifiés (Pure Dry)
• Perchloroéthylène - Utilisé depuis les années 1940, le perc est le solvant le plus courant, la "norme" en matière de performance de nettoyage et le nettoyant le plus agressif. Il peut causer des pertes de couleur, en particulier à haute température, et peut détruire les garnitures, boutons et perles de certains vêtements. Il est préférable pour les taches à base d'huile (qui représentent environ 10 % des taches) que pour les taches plus courantes solubles dans l'eau (café, vin, sang, etc.). Le pourcentage laisse une odeur chimique caractéristique sur les vêtements. Le Perc est ininflammable.
• _CO2 liquide - Les rapports des consommateurs ont mieux évalué cette méthode que les méthodes conventionnelles, mais le Drycleaning and Laundry Institute a commenté sa "capacité de nettoyage assez faible" dans un rapport de 2007. Un autre groupe de certification de l'industrie, America's Best Cleaners, compte parmi ses membres des nettoyeurs au _CO2. Les machines coûtent jusqu'à 90 000 dollars de plus qu'une machine à percussion, ce qui rend leur coût difficile à supporter pour les petites entreprises. Certains nettoyeurs équipés de ces machines gardent les machines traditionnelles sur place pour les textiles les plus sales. D'autres trouvent que les enzymes végétales sont tout aussi efficaces et plus durables sur le plan environnemental. Les vêtements _{nettoyés au CO2} ne dégagent pas de composés volatils. Le nettoyage au CO2 est également utilisé pour réparer les dégâts causés par le feu et l'eau, car il permet d'éliminer efficacement les résidus toxiques, la suie et les odeurs d'incendie associées. L'impact environnemental est très faible ; le dioxyde de carbone est presque entièrement non toxique, il ne persiste pas dans les vêtements ni dans l'environnement, et son potentiel de gaz à effet de serre est inférieur à celui de nombreux solvants organiques.
• Nettoyage humide - Système qui utilise de l'eau et du savon biodégradable. Des séchoirs et des machines à étirer commandés par ordinateur permettent de conserver la taille et la forme naturelles du tissu. Le nettoyage par voie humide est censé nettoyer en toute sécurité la majorité des vêtements "nettoyage à sec uniquement", notamment le cuir, le daim, la plupart des lainages taillées, la soie et la rayonne. (Les cravates semblent être la seule exception.) La plupart des nettoyeurs à percussion utilisent le nettoyage humide pour certains vêtements, mais il n'existe qu'une vingtaine de nettoyeurs exclusifs aux États-Unis.

Historique

• Tétrachlorure de carbone - Très toxique.
• Trichloroéthane - Trop agressif et dur.
• Solvant Stoddard - Très inflammable et explosif, point d'éclair de 100°F/38°C.
• CFC-113 - Fréon - Ozone détruisant le CFC.

Divers produits commerciaux sur le marché aujourd'hui, tels que le Dryel de Procter & Gamble, permettent de réaliser des éléments du processus de nettoyage à sec dans le ménage à l'aide de machines à laver domestiques. Bien qu'il ne s'agisse pas du processus complet qui serait effectué par un nettoyeur à sec professionnel, ces produits permettent d'effectuer la lessive à domicile et de travailler pour certains types de vêtements.