Les fibres synthétiques Le 22 janvier 2024 - Fils et fibres - Première Vision Paris

Les fibres synthétiques appartiennent à la grande famille des fibres chimiques. Contrairement aux fibres artificielles, elles sont principalement issues de ressources fossiles et sont obtenues par le biais de synthèse chimique.

Si les fibres synthétiques conventionnelles proviennent majoritairement d’hydrocarbures (pétrole, gaz naturel, charbon), des alternatives se développent aujourd’hui, produites à partir de ressources renouvelables (maïs, huile de ricin, sucre de canne…). 

Suite à l’invention des premières fibres artificielles à la fin du XIX^e siècle, la recherche en nouvelles fibres s’est accélérée. Dans les années 1930 et 1940, de nouvelles matières plastiques voient le jour, et avec elles, leurs premières applications textiles. 

Généralement plus résistantes, potentiellement élastiques, d’un entretien plus facile que les fibres naturelles ou artificielles, les synthétiques se sont rapidement imposées aussi (et surtout) grâce à des coûts de production peu élevés. 

Unsplash / Skylar Kang

Elles représentent aujourd’hui la majorité des fibres produites (64 % en 2021, dont une vaste majorité de polyester). Les fibres synthétiques sont néanmoins de plus en plus critiquées pour leurs multiples impacts négatifs sur l’environnement. Depuis la production – dépendance aux hydrocarbures vierges, importantes quantités d’énergie requises, émissions de gaz à effet de serre qui en résultent – jusqu’à l’usage – dispersion des microparticules plastiques, mélanges incompatibles au recyclage, problématique de fin de vie du produit.  

Des alternatives à moindre impact ont vu le jour dans les dernières années : fibres synthétiques recyclées, issues de ressources naturelles renouvelables, à la biodégradabilité accélérée, limitant l’émission de microplastiques… Bien que prometteurs, ces développements ne constituent actuellement qu’une infime partie d’une production en constante accélération. Voici une liste des fibres, filaments et membranes synthétiques, classés par origine.

Pétrole

Polyuréthane (PU) et sa version filament l’Élasthanne (EL/EA) 

Matière synthétique dérivée du pétrole, le polyuréthane (ou polyuréthanne) est un polymère d’uréthane. En textile, le polyuréthane est employé sous trois formes principales :

• En membranes, pour des assemblages 2 ou 3 couches qui apportent aux textiles des propriétés de respirabilité et d’imperméabilité à l’eau, au vent, aux plumes. 
• En enduction, appliquée à des bases mailles ou tissages pour résultats décoratifs ou protecteurs : imperméables, laqués, métallisées, simili cuir…
• En filament, il s’agit alors de l’élasthanne (ou spandex). L’élasthanne n’est jamais proposé en 100%, il est associé en filature à tous les types de fibres, naturelles, artificielles ou synthétiques pour apporter de l’élasticité aux fils puis aux textiles. Sa forte rémanence est un atout, mais il est difficilement recyclable et sa résistance aux UV et au chlore est médiocre. 

Exemple de noms commerciaux : LYCRA® (Invista), Elaspan (Invista), Dorlastan (Asahi), Roica (Asahi), Linel (Fillattice), RadiciSpandex (Radici Group), Creora (Hyosung)

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Ressources fossiles mixtes (pétrole, charbon (houille) ou gaz) 

Polyamides, aussi appelé nylon (PA) 

Les fibres polyamides sont des polymères issus de la houille ou du pétrole. Elles sont reconnues pour leur grande solidité. Légères, infroissables, thermoplastiques, séchage rapide, recyclables : leurs applications sont multiples, de la lingerie aux vêtement d’extérieur protecteurs.

Polyesters (PES ou PET)

Le polyester est une fibre synthétique issue de combustibles fossiles. Sa matière première principale est le pétrole brut. Ces fibres présentent des propriétés techniques équivalentes aux polyamides pour un niveau de prix et de qualité légèrement inférieurs, ce qui l’a rendu très populaire dans l’industrie du prêt-à-porter.

Le polyester est aujourd’hui la fibre la plus produite au monde (54 % en 2021).

Unsplash / Subham Dhage

Acryliques (PC)

L’acrylique est produite à partir d’un dérivé du pétrole et d’ammoniaque. Elle s’obtient par polymérisation de la molécule d’acrylonitrile. Cette fibre est principalement utilisée (pure ou en mélange), comme alternative bon marché à la laine grâce à des propriétés telles qu’un toucher doux et moelleux, de la légèreté et une bonne isolation thermique, auxquelles s’ajoutent une infroissabilité. Ses domaines d’application sont principalement la bonneterie, les tricots les couvertures, les fausses fourrures, ce qui favorise la dispersion des microparticules plastiques.

Aramides

Les fibres aramides tirent leur nom de la contraction de « polyamides aromatiques ». Elles sont principalement dérivées du pétrole par un procédé de polymérisation chimique. Leurs propriétés exceptionnelles telles que la solidité, la légèreté et la résistance aux températures élevées, en font des matériaux privilégiés dans la fabrication de gilets pare-balles, de vêtements de protection contre le feu, de pneus renforcés et d’autres applications textiles nécessitant une haute résistance.

Exemples de noms commerciaux : Kevlar® et Nomex® par DuPont™, Twaron® par Teijin Aramid

Fluorofibres (GORE-TEX)

Le GORE-TEX, marque déposée par la société W.L. Gore & Associés est une membrane microporeuse, ultra-fine et hydrophobe. 

Sa production implique notamment des matières premières dérivées du gaz naturel. Elle est produite en expansant du PTFE (plus connu sous son nom commercial Teflon®). Son aspect microporeux lui apporte une étanchéité absolue, mais permet néanmoins de laisser respirer la peau en laissant passer la vapeur d’eau. La membrane GORE-TEX est souvent laminée entre deux couches de textile pour créer une structure composite. Cette lamination peut être réalisée sur différents types de tissus pour obtenir des performances spécifiques, comme la résistance à l’abrasion, des propriétés thermorégulatrices, la légèreté, etc. Des qualités techniques qui en font une matière de choix pour les vêtements, accessoires et équipements d’extérieur. 

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Charbon ou chaux

Chlorofibres (issues du PVC)

Les chlorofibres sont obtenues à partir du PVC. Ininflammables, imperméables, infroissables, bons isolants thermiques, électriques et acoustiques, ces fibres sont peu utilisées dans le domaine de la confection de vêtements et trouvent leurs applications dans le domaine de l’ameublement technique.

Fibres synthétiques issues de ressources naturelles renouvelables

Maïs

Fibre synthétique d’origine végétale, la fibre de maïs est produite en transformant des glucides (contenus dans l’amidon du maïs) en polymères. Ces polymères sont chauffés, extrudés et passés dans une filière. Souple et respirante, cette fibre mobilise moins d’énergie pour sa transformation que le polyester et les déchets issus de sa production sont compostables.

Huile de ricin

Le polyamide 11 (PA 11) a pour matière première l’huile de ricin. Inventé en 1947 en France, son utilisation textile décroit dans les années 1970, le PA 11 étant significativement plus cher que ses concurrents issus de ressources fossiles. Néanmoins, cette fibre connait un regain d’intérêt, plébiscité par les marques souhaitant travailler avec des fibres synthétiques produites à partir de ressources renouvelables.

Autres origines (résidu de café, canne à sucre, déchets agricoles…)

Progressivement, de nouvelles alternatives aux synthétiques conventionnels voient le jour.

Ces nouvelles fibres issues de déchets de productions de l’industrie alimentaires ont de nombreux avantages : elles limitent l’utilisation des ressources fossiles, valorisent des déchets, et ne nécessitent pas de surface de culture additionnelle.

Unsplash / Antoni Shkraba

Polyester (PE ou PES)

Origine

Le poly téréphtalate d’éthylène (PET) – type spécifique de polyester largement utilisé dans l’industrie textile – a été inventé en 1941 par les chimistes britanniques John Rex Whinfield et James Tennant Dickson. Le brevet est racheté en 1945 par la société américaine DuPont™.

Production & Transformation

Le PET est dérivé du pétrole. Les matières premières pour sa fabrication sont l’acide téréphtalique et l’éthylène glycol. La polymérisation de ces deux monomères à haute température produit un liquide qui, après solidification, est broyé en grains réguliers. Ces grains seront ensuite fondus puis filtrés au travers de filières. Les filaments refroidissent à l’air puis sont bobinés. Ils seront ensuite étirés à chaud, ce qui leur conférera leurs propriétés mécaniques. 

Caractéristiques

Impacts de la production

Le polyester est fabriqué à partir de pétrole, une ressource fossile non renouvelable. Son exploitation est nocive pour l’environnement. Sa transformation est très gourmande en énergie, en eau, et en produits chimiques toxiques, et émet une grande quantité de gaz à effets de serre. Son entretien répand une grande quantité de microfibres dans l’environnement. Sa désintégration en fin de vie est très lente. 

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Polyamide (PA)

Origine

Le polyamide 6/6 est découvert en 1936 par la société DuPont, et sa production industrielle commence en 1938 (sous le nom de nylon).

Unsplash / ActionVance

D’autres polyamides sont le Perlon (PA 6), le Rilsan (PA 11, à base d’huile de ricin), et le Kevlar. Certains de ces polyamides trouvent rapidement des applications dans l’industrie textile, en particulier pour la production de toiles de parachutes ou de bas et collants. 

Production & Transformation

Un polyamide est un polymère contenant des fonctions amide. Il en existe différentes versions, qui varient suivant la nature des monomères d’origine, et la composition des chaînes squelettiques des polymères. Les polyamides peuvent être des dérivés du pétrole ou de la houille et s’obtiennent par polycondensation (polymère obtenu par condensation) ou par polyaddition (polymère obtenu par ouverture puis condensation d’un lactame). Les monomères de base dans la fabrication des polyamides sont généralement des acides dicarboxyliques et des diamines.

Caractéristiques

Impacts de la production

Le polyamide est fabriqué à partir de pétrole, une ressource fossile non renouvelable. Son exploitation est nocive pour l’environnement. Sa transformation est très gourmande en énergie, et en produits chimiques toxiques, et émet une grande quantité de gaz à effets de serre. Son entretien répand une grande quantité de microfibres dans l’environnement. Sa désintégration en fin de vie est très lente. Le polyamide étant recyclable à l’infini, des polyamides recyclés sont aujourd’hui disponibles, comme l’ECONYL® par Aquafil Spa ou le Q-NOVA par FULGAR®.

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