FIBER WORLD : Fibres Végétales Alternatives Durables pour Textiles

La disponibilité croissante de fibres végétales alternatives offre des options durables pour les produits textiles.

Par le Dr Andre West, rédacteur technique

La durabilité peut être définie comme la façon dont les systèmes naturels fonctionnent, restent diversifiés et produisent tout ce qui est nécessaire pour qu'ils restent en équilibre avec la nature. En science textile, les fibres végétales naturelles sont des matières premières durables. Pour que l'humanité existe durablement, il faut maintenir la productivité de l'agriculture et de l'écologie malgré les obstacles. Les écosystèmes du monde sont sous pression en raison de l'abondance de la production de plastique et de son élimination. Le moment est peut-être venu de mieux comprendre la disponibilité des fibres végétales naturelles pour les textiles.

Toutes les fibres végétales naturelles sont biodégradables et durables. La plupart des fibres fabriquées sur mesure se dégraderont avec le temps, mais la durée est beaucoup plus longue et le processus de dégradation peut avoir des effets néfastes sur le sol et l'eau et, par la suite, sur l'environnement global. Avec l'apparition du réchauffement climatique et du changement climatique, un niveau croissant de conscience environnementale et l'assouplissement des réglementations législatives, il y a un regain d'intérêt pour les fibres naturelles. Plusieurs plantes, fruits et graines sont maintenant redécouverts ou nouvellement transformés pour développer de nouveaux tissus qui peuvent guérir la planète.

Les plantes à fibres existent dans le monde entier depuis des siècles. Les fibres végétales ont une longue histoire d'utilisation dans les textiles, les cordages, le papier, et plus récemment dans les applications techniques des matériaux composites. L'utilisation des fibres textiles remonte à 9000 av. J.-C. Les fibres végétales peuvent être considérées comme renouvelables et biodégradables à mesure qu'elles poussent et peuvent être restituées au sol sans dommage et parfois même avec des effets bénéfiques, comme dans le cas du chanvre.

La cellulose est la substance qui compose la majeure partie des parois cellulaires d'une plante. Étant donné que toutes les plantes fabriquent de la cellulose, c'est probablement le composé organique le plus abondant sur terre. La cellulose est un matériau fibreux d'origine végétale et la base de fibres textiles cellulosiques entièrement naturelles et fabriquées par l'homme. Toutes les fibres végétales doivent passer par un processus où elles sont séparées des parties de la plante qui ne sont pas utilisées pour le produit final, généralement par la récolte, la séparation de l'ivraie et le nettoyage. Certains de ces processus peuvent être considérés comme naturels et organiques, tandis que d'autres nécessitent une utilisation intensive de produits chimiques, ce qui peut annuler leur validité, comme le bambou.

Il existe quatre principaux types de fibres végétales :

De nombreuses fibres naturelles doivent subir un traitement pour extraire les brins de fibres d'autres tissus végétaux. Dans certains cas, la gomme naturelle qui les lie doit être enlevée. Cette élimination peut être réalisée sur le terrain à l'aide d'un processus appelé rouissage - également connu sous le nom de dégommage - qui implique l'extraction de faisceaux de fibres de la tige récoltée. D'autres processus biologiques ou mécaniques peuvent avoir lieu et, dans de nombreux cas, un mélange des deux processus est nécessaire.

Il y a un regain d'intérêt pour des méthodes de biodégradation plus durables. La biodégradation est la décomposition d'un matériau due à l'activité biologique de micro-organismes tels que des bactéries, des champignons et d'autres agents biologiques. Les fibres biodégradables peuvent être décomposées par des micro-organismes. Étant donné que la plupart des fibres naturelles sont biodégradables, un équilibre de traitement délicat est nécessaire pour maintenir les fibres à leur niveau de performance optimal.

Avec l'intérêt récent pour les ressources renouvelables, des fibres végétales alternatives issues de plantes non traditionnelles sont à l'étude. Des méthodes plus économiques de séparation des fibres des feuilles ou des tiges des plantes doivent être développées car les techniques traditionnelles transmises de génération en génération sont à forte intensité de main-d'œuvre, prennent beaucoup de temps et peuvent dépendre des conditions météorologiques. Alors que les consommateurs recherchent des moyens de vivre des vies plus durables, les fabricants et les entrepreneurs recherchent des moyens de faire entrer les fibres naturelles dans le 21e siècle et dans le courant dominant de la mode.

Le chanvre a suscité beaucoup d'intérêt plus récemment, car la loi relative à la culture du chanvre aux États-Unis a changé. Le chanvre est une plante à croissance rapide qui nécessite très peu d'eau et relativement peu d'herbicides, de pesticides ou d'engrais synthétiques, voire aucun. La culture du chanvre améliore la santé du sol en reconstituant les nutriments vitaux et en prévenant l'érosion.

Les tissus de chanvre possèdent une activité antibactérienne contre un large éventail de bactéries pathogènes. Il a le meilleur rapport de capacité thermique par rapport à toutes les autres fibres, de sorte qu'il garde le porteur au frais en été et au chaud en hiver. Il se teint bien et ne se décolore pas facilement. Il est également résistant, plus résistant et plus durable que les vêtements en coton. Les Marines américains ont récemment publié une demande de propositions pour rechercher comment le chanvre pourrait être utilisé pour augmenter les performances des tissus utilisés dans les uniformes de combat.

Le chanvre porte cependant la stigmatisation de la plante Cannabis sativa en tant que drogue récréative, ce qui a entravé la production et l'utilisation du chanvre industriel, en particulier dans le monde occidental. Cependant, la Hemp Farming Act de 2018, une loi visant à supprimer le chanvre - défini comme le cannabis contenant moins de 0,3% de tétrahydrocannabinol, ou THC - des substances contrôlées de l'annexe I et à en faire un produit agricole ordinaire, a été promulguée. Cette loi a permis aux producteurs de chanvre basés aux États-Unis de rattraper l'industrie mondiale du chanvre.

Cependant, les agriculteurs ont récemment été brûlés par le cannabidiol (CBD), également fabriqué à partir de chanvre, car le prix du marché du CBD a considérablement baissé en raison de la surproduction. Les agriculteurs hésitent désormais à s'aventurer sur la même voie avec le chanvre fibre.

La Chine représente plus de 50 % de la production mondiale de chanvre et détient plus de la moitié des plus de 600 brevets internationaux sur la production de fibres et de textiles de chanvre. L'Inde et la Roumanie produisent des fils de chanvre plus fins en utilisant des procédés de filature humide. La majorité du traitement du chanvre est complétée par la cotonnisation - le processus d'élimination de la lignine qui lie les fibres de chanvre et coupe la fibre à une longueur moyenne de coton d'environ 1-1/8e de pouce pour être filée et finie sur du coton légèrement modifié déjà existant ou équipement de traitement de la laine. Bien qu'il s'agisse d'un pas dans la bonne direction pour relancer une production, cette technique n'intègre pas l'attribut principal du chanvre, qui est celui d'une fibre longue et solide capable d'être filée pour produire un tissu fin et résistant.

Patagonia a récemment soutenu la vidéo "Bring Hemp Home | Colorado" proposant la production de chanvre. La vidéo souligne qu'il faudra une augmentation substantielle des machines textiles et de l'innovation pour faire entrer cette fibre fantastique dans les garde-robes du consommateur américain.

L'ortie piquante est une plante que la plupart des enfants évitent à tout prix car le frottement contre le dessous des feuilles provoque une vilaine éruption cutanée. Cependant, le tissu fabriqué à partir d'orties piquantes est parfaitement sûr à porter et présente les mêmes avantages que le chanvre sans les problèmes juridiques associés au chanvre. Malgré son extérieur blindé protecteur, les fibres à l'intérieur d'une plante d'ortie sont étonnamment idéales pour la production textile. Les fibres sont souples et d'une bonne longueur pour être filées en fil. Le tissu tissé final est similaire au lin mais beaucoup plus résistant. Sa résistance augmente même lorsqu'il est mouillé, ce qui le rend idéal pour les vêtements plus structurés. Il se marie bien avec d'autres fibres, ce qui peut aider à ajouter de la douceur et à augmenter la longévité en cas de besoin. Green Nettle Textiles, basée au Kenya, a remporté le prix Global Change Award 2019 parrainé par la Fondation H&M. Les orties piquantes sont faciles à cultiver et à conserver la biodiversité, à entretenir les pentes des montagnes et à fournir un habitat aux insectes et aux animaux. La gamme de produits de Green Nettle soutient les plans visant à offrir du travail à plus de 200 000 petits agriculteurs à travers le Kenya.

La fibre de fleur de lotus provenant de la racine de la plante de lotus est utilisée depuis des siècles pour produire des tissus rares utilisés dans les écharpes filées à la main. Le processus, dans lequel les tiges du lotus sont coupées et tordues pour exposer les fibres, prend cependant du temps. Le processus produit un tissu luxueux qui ressemble à une combinaison de soie et de lin brut. Le tissu Lotus a des propriétés uniques : il est naturellement doux, léger, respirant et antibactérien. Samatoa Lotus Textiles, basée au Cambodge, rapporte que la plante de Lotus aurait des capacités de guérison, et que le port d'un tissu fabriqué à partir de fibres de lotus peut avoir des effets curatifs en guérissant le porteur de maux de tête, de maladies cardiaques, d'asthme et de problèmes pulmonaires.

Les feuilles d'ananas sont un sous-produit de la récolte des fruits d'ananas, et ce gaspillage crée une source de revenus supplémentaires pour certaines communautés agricoles. La composition chimique de la fibre d'ananas est similaire à celle du lin et de la fibre de jute. La fibre d'ananas est de couleur blanche, douce, lisse et ressemble à de la soie. Les propriétés mécaniques sont supérieures à celles du coton. Les fibres à l'état naturel peuvent être utilisées pour les toiles à âme triangulaire dans les géotextiles et le matériau de renforcement central pour les bandes transporteuses en caoutchouc. Il peut également être transformé en cuir végétalien lorsqu'il est mélangé avec un polyuréthane à base d'eau. Ananas Anam Ltd., basée à Londres, fabrique du Piñatex®, un matériau composé à 80 % de fibre de feuille d'ananas et à 20 % d'acide polylactique (PLA) qui est biodégradable dans des conditions industrielles contrôlées.

Le tissu fabriqué à partir de marc de café jeté est un exemple d'innovation textile intéressante. Deux sociétés proposent de tels produits.

La marque de baskets basée en Allemagne Nat-2 ™ a récemment lancé une basket qui sent le café fait à partir de marc de café réutilisé. Les baskets contiennent jusqu'à 50% de marc de café recyclé selon le style, ce qui produit une texture lisse et fine, selon l'entreprise. Le type de café utilisé varie selon la disponibilité durable.

Le fil S.Café® de Singtex Industrial Co. Ltd., basé à Taiwan, est fabriqué à partir de marc de café. Le procédé de fabrication de fil breveté maximise la capacité de performance fonctionnelle du marc de café. La technologie de Singtex combine le marc de café traité et le polymère pour créer des mélanges maîtres avant de le transformer en fil. La société rapporte que le fil offre d'excellentes qualités anti-odeurs naturelles, une protection contre les ultraviolets et des temps de séchage rapides jusqu'à 200 % plus rapides que les temps de séchage du coton.

La figue de barbarie, autrement appelée cactus Nopal, a été transformée en une alternative au cuir végétalienne par la société mexicaine Adriano di Marti SA de CV Desserto® est hautement durable, haute performance et a également une main douce, selon la société. Le produit est partiellement biodégradable et convient aux applications de mode, de maroquinerie, d'emballage de luxe et de mobilier.

Son produit Deserttex® a été développé pour répondre aux normes de l'industrie automobile. Selon l'entreprise, le matériau "a un degré de rondeur et de ressort [que] vous ne trouveriez normalement que dans le cuir où le collagène agit de cette manière".

La plantation de cactus est pérenne et chaque plante dure environ huit ans avec une récolte sélective. Ce tissu non tissé peut être produit dans une grande variété de couleurs, d'épaisseurs et de textures.

L'extrait de fibre de banane provient de l'écorce du bananier et, encore une fois, est un sous-produit de la culture fruitière. Les fibres les plus externes des pousses, comme les plus grossières, conviennent aux nappes; les fibres intérieures les plus douces conviennent aux vêtements.

Bananatex® est un tissu doux et léger, mais durable et imperméable fabriqué à partir de bananiers par la société suisse Qwstion International GmbH en collaboration avec un spécialiste du fil et un partenaire de tissage tous deux basés à Taiwan. Les bananiers sans traitement chimique sont cultivés aux Philippines dans une forêt durable, ce qui a permis de reboiser des zones précédemment érodées par les plantations de palmiers.

Le tissu Bananatex est disponible dans une gamme de sacs et de sacs à dos conçus par Qwstion ; utilisé comme matériau supérieur dans une sneaker conçue en collaboration entre Good News et H&M ; et est utilisé pour la couverture du lit de repos Kolter Eco proposé par Magazin et la société danoise Softline.

La fibre d'orange est créée à partir de sous-produits de jus d'agrumes qui seraient autrement jetés. Rien qu'en Italie, la production de déchets à partir d'écorces d'orange dépasse 700 000 tonnes par an. Orange Fiber®, un textile 100 % agrumes fabriqué par la société italienne Orange Fiber Srl, est léger, doux et soyeux. Il peut être mélangé avec d'autres matériaux, notamment la soie, le coton et l'élasthanne, et est disponible dans une gamme de styles de tissus, notamment le jersey, la popeline et le sergé. Comme le tissu est fabriqué à partir de sous-produits d'agrumes, les huiles naturelles contenues dans le tissu contiennent des vitamines A, C et E, selon l'entreprise. Au contact, ces vitamines peuvent être libérées et absorbées par la peau.

Chercheurs, fabricants, entrepreneurs et consommateurs, tous ont un rôle énorme à jouer dans la lutte contre les effets négatifs de la pollution de la mode en changeant l'idée que les textiles et les vêtements sont des objets jetables. Cet article ne mentionne que quelques-uns des matériaux durables alternatifs actuellement disponibles. Au fur et à mesure que les méthodes de recherche se développent et que la mise à l'échelle se produit, ces fibres, fils, tissus et autres matériaux alternatifs deviendront de plus en plus disponibles. Le fardeau ne devrait pas incomber uniquement aux consommateurs. Les entreprises doivent assumer la responsabilité de leurs actions et les gouvernements doivent fournir des incitations pour permettre aux entreprises de rechercher des méthodes alternatives pour créer des produits de valeur à partir de leurs déchets. S'attaquer à ces problèmes mondiaux et complexes nécessite plus qu'un changement dans les habitudes d'achat d'un individu. Cela nécessite un changement de système pour essayer de fournir une industrie de la fibre circulaire. Les textiles fabriqués à partir de feuilles, de fruits ou de noix peuvent sembler étranges maintenant, mais les montagnes de déchets de vêtements jetés deviendront, espérons-le, un souvenir du passé avec le début d'un changement de vêtements environnemental et social.

Note de l'éditeur : le Dr Andre West est directeur de Zeis Textiles Extension for Economic Development au Wilson College of Textiles de la NC State University, à Raleigh, en Caroline du Nord.

Mars/Avril 2021