Les fibres

Substances filamenteuses caractérisées par leur finesse et leur forme très allongée par rapport à leur épaisseur : la plupart des fibres naturelles mesurent entre 10 et 150 millimètres de long pour une épaisseur de 10 à 50 microns. Après avoir été soumises à diverses opérations, les fibres textiles sont transformées en fil ou en filé. Les fibres textiles sont classées en deux catégories principales : les fibres naturelles et les fibres chimiques. On distingue également les fibres longues ou continues, comme la soie, des fibres courtes ou discontinues, groupe auquel appartiennent toutes les autres fibres naturelles.

Les fibres discontinues d’origine naturelle ne sont pas toutes de longueur égale. Avant de pouvoir être filées, elles subissent un traitement préparatoire : triage et répartition selon leur longueur – celle-ci devenant alors un critère de qualité -, parallélisation par cardage et peignage. Les fibres continues peuvent être simplement assemblées en faisceaux.

La longueur des fibres est un facteur essentiel pour la qualité des fils – et donc des textiles – obtenus et influe sur leur aspect et leur solidité. Plus les fibres sont longues, plus fin pourra être le fil tout en restant solide et lisse ; le filage cependant en sera d’autant plus difficile. En revanche, plus les fibres sont courtes, plus le fil obtenu est épais et cassant ; ici, c’est le processus de parallélisation qui pose problème. Notons que les fibres discontinues sont plus aérées et donc plus isolantes que les fibres longues.

De la longueur des fibres dépend donc la solidité et la résistance de l’étoffe, sa structure superficielle, sa main et son tombé, ainsi que son éventuelle disposition ou boulochage, qui est le propre des étoffes à fibres courtes.

Les fibres naturelles – Elles proviennent du règne végétal, animal et minéral. Composées de cellulose plus ou moins pure, les fibres végétales se présentent sous forme de gousses, de tiges (fibres caulinaires), de feuilles ou de sève. Les principales fibres végétales utilisées sont le coton, le lin et le chanvre. D’autres n’ont été exploitées que sur un plan local et n’ont plus qu’un intérêt historique ou une valeur de substitut en temps de pénurie : fibres d’ortie, de genêt, de houblon, de lupin, de saule et de tilleul. Composées de substances organiques, les fibres animales, ou protéiniques, se présentent sous forme de poils ou de soies, comme la laine ou la soie du cocon. Outre les fibres d’amiante, le règne minéral fournit également les métaux (or, argent, cuivre, aluminium) dont on fabrique des fils.

Les fibres chimiques – Les fibres chimiques, créés par l’homme, sont fabriquées industriellement. Elles sont divisées en deux groupes : les fibres artificielles et les fibres synthétiques.

Les fibres artificielles : elles sont obtenues à partir de substances naturelles végétales, animales et minérales ( cellulose, protéines, verre). Elles subissent des traitements qui les transforment physiquement et chimiquement, les faisant passer de l’état solide à l’état liquide. Les solutions ainsi obtenues, appelées collodions, traversent ensuite de fines tuyères et prennent la forme d’un fil.

La création de fibres artificielles à partir de matières organiques fit l’objet de recherches dès le XVIIème siècle et Réaumur lui consacra un mémoire publié en 1754. En 1891, les travaux de Chardonnet aboutirent à la réalisation d’un fil ayant l’apparence de la soie. Ce premier fil en nitrocellulose fut rapidement suivi d’autres produits de fabrications variées : cupro ou bemberg, puis rayonne viscose. L’acétate de cellulose ne sortira des usines que vers 1920, tandis que les fibres de triacétate apparaissent sur le marché en 1955. Dernières nées : les fibres polynosiques, dont l’aspect se rapproche le plus de celui de la soie.

Parallèlement, les fibres dérivées de protéines animales ou végétales donnent lieu à des recherches qui aboutissent à la fin du XIXème siècle à la gélatine filée, puis au lanital, tiré de la caséine du lait, à l’alginate, et à diverses fibres à base de céréales. Ces produits n’ont pas atteint un développement très important.

Connue depuis l’Antiquité, la fibre de verre a intéressé les scientifiques depuis le XVIIIème siècle et fut la première fibre réalisée par synthèse. On raconte que Louis XIV avait fait filer du verre pour broder la robe de sa fille. La première fibre tissable a été obtenue en 1931 à Saint-Gobain, où elle est toujours fabriquée sous les appellations Silionne et Verranne.

Les fibres synthétiques : C’est à la chimie organique que l’on doit ces fibres, issues de substances synthétiques qui ne se trouvent pas à l’état naturel : on les obtient en combinant des corps simples pour faire des corps composés, ou plusieurs corps composés pour en obtenir de plus complexes. Les produits de base peuvent être tirés de la houille, des produits pétroliers, de l’huile de ricin (Rilsan) ou d’autres matières.

Les fibres synthétiques possèdent des caractéristiques diverses selon les matières employées et se présentent différemment au moment de la fabrication, selon l’emploi auquel on les destine. En général, le principe consiste à obtenir des produits filables dont la composition chimique se rapproche le plus possible de celle d’un fibre naturelle.

L’idée de la fabrication d’une fibre synthétique remonte au moins à 1665, mais il fallut attendre 1935 pour que l’Américain Carothers mettre au point la fabrication d’un polyamide, le nylon. L’industrie allemande quant à elle obtint, en 1934, le chlorure de polyvinyle, base du Rhovyl, puis, à la veille de la seconde guerre mondiale, un autre polyamide, le Perlon T.

Avec la découverte des polynitriles acryliques pendant la guerre et des polyesters en 1946, l’ère des textiles synthétiques était arrivée. Depuis, les recherches visent surtout à éliminer les défauts – particulièrement celui de l’inflammabilité – et à améliorer l’aspect et les qualités de ces fibres.

On distingue donc quatre classes de produits textiles synthétiques : les polyamides (nylon, Perlon Rilsan) ; les polyesters (Tergal, Dacron, Terylène) ; et polyvinyliques (Rhovyl, Thermovyl) et les polyacryliques (Courtelle, Dralon). Ces produits ont en commun leur grande thermoplasticité qui permet la filature et qui est obtenue en alignant et en liant les molécules à l’aide de différents procédés, comme la polycondensation ou la polymérisation.

On obtient les fibres synthétiques en faisant passer la matière, réduite à l’état liquide, à travers les trous des filières, puis en refroidissant les fils ou en les figeant par l’évaporation du dissolvant qui leur avait été incorporé. Les filaments ainsi obtenus sont des fibres continues. Après l’étirage qui permet de donner du corps au fil et de lui éviter la déformation ultérieure, on le fixe juste au-dessous de son point de fusion. Vient ensuite la structuration, qui confère à la fibre volume, élasticité et pouvoir isolant. Ces qualités disparaissent facilement si l’on soumet le textile à une température proche du point de fusion. Pour obtenir une texture stable, certaines fibres synthétiques sont composées à part égale de substances différentes. La fibre, qui présente un aspect crêpelé comme la laine, résiste alors à des températures élevées.

Les fibres continues peuvent être employées telles quelles, mais leur résistance à l’usure et à la traction les désigne naturellement pour renforcer ou stabiliser les matières naturelles. Les fibres destinées aux mélanges sont toujours courtes : on les coupe aux mêmes dimensions que celles auxquelles on veut les mélanger. On sait que l’inconvénient des fibres discontinues est leur tendance à boulocher : elles s’entortillent à leur extrémité, formant des boulettes. Les fibres synthétiques présentent d’autant plus ce défaut qu’elles résistent à l’usure et à la traction.

Les matières synthétiques sont médiocrement absorbantes ; ce défaut entraîne en outre une tendance à développer l’électricité statique qui fait coller le vêtement à la peau et attire la poussière environnante. On remédie à cet inconvénient en donnant à la fibre, dès la fabrication, une structure aérée. Ces matières ont en revanche l’avantage de sécher rapidement, étant donné que l’eau pénètre difficilement à l’intérieur de la fibre. Outre leur résistance, elles présentent des qualités d’infroissabilité, de douceur, de légèreté et de gonflant. Mais il faut respecter scrupuleusement les instructions d’entretien pour ne pas perdre les qualités des textiles synthétiques.

Source : « Autour du Fil, l’encyclopédie des arts textiles », Editions Fogtdal, Paris, 1990, volume 10.