Une fibre textile est un matériau souple unidimensionnel, qui sert de matière première aux produits textiles.

Classification des fibres

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On parle de fibre quand la longueur de la fibre est au moins trois fois supérieure à son diamètre, et de micro-fibre quand le diamètre de celle-ci est inférieur à 9 micromètres[1]. Les fibres textiles sont classées en trois grandes catégories[1],[2] :

Fibres naturelles

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Fibres végétales

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Coton

Fibres animales

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À l'étude, les poils de vison et de chat.

Sécrétion

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Fibres chimiques

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Les fibres chimiques se présentent sous deux catégories : les fibres artificielles et les fibres synthétiques. Les textiles chimiques n’existent pas dans la nature, ils sont créés par l’humain et préparés industriellement.

Fibres artificielles

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Une fibre textile artificielle est obtenue par le traitement chimique (dissolution puis précipitation) de matières naturelles : les caséines de lait pour le lanital, la cellulose de divers végétaux (écorce de pin, bambou, soja, bouleau) pour la viscose.

Ces traitements chimiques ont pour but d'obtenir un produit filable (capable de passer dans les petits trous d'une filière). À la sortie de la filière, les filaments obtenus sont, soit réunis pour former des fils continus à la manière du fil de soie, soit coupés en fibres discontinues à la manière de la laine.

Elles sont issues d'une ambition : réaliser des tissus proche de la soie et bon marché. Le véritable progrès viendra de l'emploi du cuivre par la firme J.B. Bemberg. Cette soie de cuivre ne sera détrônée qu'en 1910 par l'apparition des viscoses.

Exemples

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Fibres synthétiques

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Bobines de fils de polyester.

Dans le textile, la fibre synthétique est une fibre (ou un fil) produite à partir de matière(s) synthétique(s).

Une matière synthétique est une matière obtenue par synthèse de composés chimiques. Ces derniers viennent presque exclusivement d'hydrocarbures ou d'amidon et servent à produire du fil et des textiles synthétiques (dont textiles techniques, lingettes et textiles médicaux).

Fibres minérales

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Fibres minérales d'origine naturelle

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Amiante

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Amiante fibreux sur de la muscovite.

L'amiante (nom masculin[3]), anciennement nommé « asbeste »[a], est un terme désignant certains minéraux à texture fibreuse utilisés dans l’industrie. Ce sont des silicates magnésiens ou calciques formant un agglomérat de fibrilles élémentaires extrêmement fines ayant des propriétés physiques et chimiques particulières (matériau réfractaire présentant une résistance aux températures extrêmes, incombustibilité, résistance mécanique élevée à la traction, résistance électrique élevée, résistance aux agressions chimiques et aux micro-organismes, pouvoir absorbant, flexibilité, facilité à être tissé).

L'amiante a attiré l'attention de certains industriels à la fin du XIXe siècle pour ses nombreuses propriétés.

Sous sa forme friable, il a été utilisé dans de nombreux calorifugeages et flocages, ainsi qu'en feuilles, feutres, colles, mastics, plaques cartonnées, tressé ou tissé. On le trouve aussi (forme non friable) incorporé dans des produits en ciment (amiante-ciment) ou dans des liants divers (colles, peintures[b], joints, mortiers à base de plâtre, béton bitumineux[c], matériaux de friction et même asphaltes routiers ou d'étanchéité, etc.). Il a aussi été utilisé pour les patins de frein ou en garniture de chaudière ou fours électriques, ou encore dans diverses installations électriques (ex. : plaques chauffantes) pour ses capacités d'isolation électrique à forte température. Il a été massivement utilisé dans les bâtiments pour ses propriétés ignifuges, isolantes, sa flexibilité, sa résistance à la tension et parfois pour sa résistance aux produits chimiques.

Cependant, ce matériau est toxique. Sa dangerosité est connue depuis l'Antiquité : Pline l'Ancien l'évoque chez les esclaves romains dès le Ier siècle[4]. L'inhalation de fibres d'amiante est à l'origine de l'asbestose (fibrose pulmonaire) ; de cancers du poumon, ainsi que de cancers de la plèvre (mésothéliome), de cancers du larynx et des voies digestives[5]. En 2017, selon l’Anses, deux nouvelles études, menées en 2015 et en 2017 et basées sur des cohortes de grande taille (respectivement 2 024 personnes et 14 515 hommes), ont prouvé un lien entre ingestion d'amiante et cancer colorectal (avec une relation dose-réponse)[6] et laissent soupçonner des liens avec deux autres cancers digestifs, le cancer de l'estomac et le cancer de l'œsophage[6]. Les victimes sont principalement les « travailleurs de l'amiante », mais aussi des personnes exposées de manière environnementale et souvent à leur insu.

Le danger était établi par des études scientifiques dès les années 1890 pour l'inhalation[7] mais il a fallu près d'un siècle (au cours des années 1980 et années 1990) pour que l'utilisation d'amiante soit interdite dans de nombreux pays, retard qui a été et sera encore la cause de la mort de dizaines de milliers de personnes. « Toute intervention sur ces matériaux peut émettre des particules et poussières dangereuses » rappelle l'INRS[8].

L'amiante a été utilisé en grande quantité dans les bâtiments sous forme d'amiante-ciment (plaques de toitures, conduits de ventilation, panneaux de façades légères, colles à carrelages et sols souples, enduits, etc.). Tous les bâtiments construits en France entre le début du XXe siècle et l'interdiction en 1997 sont susceptibles d'en contenir dans des quantités variables. Toute opération de travaux sur des bâtiments construits avant l'interdiction de l'amiante doit donc donner lieu à un repérage et une analyse des matériaux pouvant contenir de l'amiante[9] sur toutes les parties concernées par les travaux. En cas de présence d'amiante, le chantier doit être réalisé suivant un processus établi et validé à l'avance pour la protection des travailleurs, des passants, de l'environnement, et le stockage et le retraitement des éventuels déchets amiantés[10].

Fibres inorganiques d'origine synthétique

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Fibre d'acier • Fibre d'inox

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La fibre d'inox est une fibre textile appartenant aux fibres techniques. Elle peut être utilisée dans de très nombreux domaines tels que le transport, l'industrie, la filtration.

Fibre de basalte • Laine de roche.

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De la fibre de basalte.

La fibre de basalte est un matériau fait à partir de fibres extrêmement fines de basalte. Elle est composée de minéraux comme le plagioclase, le pyroxène et l'olivine. Elle est similaire à la fibre de carbone et la fibre de verre mais possède de meilleures propriétés physico-mécaniques que la fibre de verre, elle est aussi moins chère que la fibre de carbone.

La laine de roche traitée se laisse écraser avant de reprendre son volume initial.

La laine de roche est un matériau fibreux utilisé dans le bâtiment comme isolant thermique, isolant phonique et absorbant acoustique, ou pour la protection contre l'incendie. Elle sert aussi de substrat agricole. C'est une « laine minérale », issue essentiellement de roches à teneurs élevées en calcium et magnésium (présents sous forme de silicate amorphe) comme le basalte (roche volcanique) transformé industriellement. Le terme laine de pierre est utilisé en Suisse. Ce produit est classé cancérogène confirmé chez l'animal, mais considéré comme ayant des effets inconnus pour l'humain (groupe A3).

Fibre de carbone

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Petits morceaux de fibres de carbone (longueur 8 mm).

La fibre de carbone se compose de fibres extrêmement fines, d'environ cinq à dix micromètres de diamètre, et est composée principalement d'atomes de carbone. Ceux-ci sont agglomérés dans des cristaux microscopiques qui sont alignés plus ou moins parallèlement à l'axe long de la fibre. L'alignement des cristaux rend la fibre extrêmement résistante pour sa taille. Plusieurs milliers de fibres de carbone sont enroulées ensemble pour former un fil, qui peut être employé tel quel ou tissé.

Ce matériau est caractérisé par sa faible densité (1,7 à 1,9), sa résistance élevée à la traction et à la compression, sa flexibilité, sa bonne conductivité électrique et thermique, sa tenue en température et son inertie chimique (sauf à l'oxydation).

Principalement utilisée comme renfort dans les matériaux composites, la fibre de carbone permet de concevoir des pièces alliant propriétés mécaniques élevées et légèreté, surpassant les performances des pièces métalliques traditionnelles. Elle est notamment utilisée dans des secteurs tels que l'automobile haut de gamme. Ces caractéristiques en font un matériau de choix, notamment dans des secteurs exigeants comme l’automobile haut de gamme, où ses multiples avantages sont particulièrement recherchés.

Fibre de céramique
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Une fibre de céramique est une fibre minérale définie en Europe[11] comme toute fibre minérale (vitreuse) artificielle à orientation aléatoire et dont le pourcentage pondéral d'oxydes alcalins et d'oxydes alcalino-terreux ([Na2O] + [K2O] + [CaO] + [MgO] + [BaO]) est inférieur à 18 %.

On parle de fibre pour toute « particules allongée ayant un rapport longueur/diamètre supérieur ou égal à 3, et des côtés approximativement parallèles »[12] (les résidus aéroportés apparaissent au microscope comme des spaghettis de quelques micromètres de long dont l'extrémité est généralement non « pointue » ; à la différence de l'amiante).

Ce vocable recouvre surtout les fibres de céramiques réfractaires (FCR). Elles sont classées parmi les fibres minérales artificielles (FMA) qui regroupent toutes les fibres siliceuses et vitreuses (laines minérales, filaments continus de verre, fibres de verre à usages spéciaux ou microfibres et FCR)[12].

Fibre de verre • Laine de verre

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Ensemble de fibres de verre.

La fibre de verre est un filament de verre. Par extension, les plastiques à renfort de verre sont aussi appelés fibre de verre.

Les fibres de verre, constituent avec les verres creux, les verres plats et les verres cellulaires, les principales familles de verre[13].

Laine de verre utilisée comme isolant

La laine de verre est un matériau isolant thermique de consistance laineuse obtenu par fusion à partir de sable et de verre recyclé (calcin)[14]. Elle a été inventée en 1938 par Russell Games Slayter pour la société Owens-Corning[15]. Depuis, elle est utilisée abondamment pour l’isolation thermique, l'isolation phonique et la protection incendie de tous types de bâtiments[16].

Caractéristiques d'une fibre

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Les fibres textiles sont principalement caractérisées par leur longueur, leur finesse (diamètre) et leur propreté[1]. Plus une fibre est longue et fine, plus le fil sera de qualité[1],[17].

La longueur de la fibre définit également le processus de filature à utiliser : le peignage pour les fibres longues, le cardage pour les fibres courtes[1].

Notes et références

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  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Daniel Weidmann, Technologies des textiles: de la fibre à l'article, Éditions Dunod, (ISBN 978-2-10-076019-0)
  2. 1 2 3 Catherine E. Housecroft, Alan G. Sharpe et André Pousse, Chimie inorganique, De Boeck, (ISBN 978-2-8041-6218-4)
  3. Informations lexicographiques et étymologiques de « amiante » dans le Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales
  4. « Le drame de l'amiante en France : comprendre, mieux réparer, en tirer des leçons pour l'avenir (rapport) », sur www.senat.fr (consulté le ).
  5. Le livre noir de l'amiante, 50 000 procès gagnés... Mais le scandale continue, Roger Lenglet, Editions de l'Archipel, 2018, p. 115-123
  6. 1 2 Risques professionnels, D'après une note de l'Agence nationale de sécurité sanitaire (Anses), de nouveaux éléments scientifiques viennent attester l'idée d'un lien entre exposition professionnelle à l'amiante et développement de cancers digestifs, Batiactu, 4 décembre 2017.
  7. Roger Lenglet, L'Affaire de l'amiante, La Découverte, 1996.
  8. INRS, Avec l’amiante, ne pariez pas. Protégez-vous !
  9. « Décret n° 2017-899 du 9 mai 2017 relatif au repérage de l'amiante avant certaines opérations » Accès libre, sur legifrance.fr (consulté le )
  10. « Amiante. Prévention du risque amiante - Risques - INRS », sur www.inrs.fr (consulté le )
  11. Directive européenne no 97/69/CE du 5 décembre 1997.
  12. 1 2 InVS (2012), Présentation d'une matrice emplois-expositions aux fibres céramiques réfractaires ; quelques applications à un échantillon de population en France], Groupe de travail Matgéné, sur etudes.isped.u-bordeaux2.fr.
  13. James Barton et Claude Guillemet, Le verre : Science et technologie, EDP, 2005.
  14. « Laine Minérale : FAQ », sur laineminerale.net via Internet Archive (consulté le ).
  15. « History | Owens Corning Sales », sur media.owenscorning.com (consulté le ).
  16. « Dictionnaire : Laine de verre », sur futura-sciences.com via Internet Archive (consulté le ).
  17. (en) R. Senthil Kumar, Process management in spinning, CRC Press, Taylor & Francis Group, (ISBN 978-1-4822-0836-8)

Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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Sur les autres projets Wikimedia :

  1. Les deux mots issus du grec ἀμίαντος / amíantos et ἄσβεστος / ásbestos via le latin amiantus et asbestos, ne sont initialement pas synonymes, l'amiante ayant des fibres flexibles et l'asbeste des fibres rigides. La confusion remonterait, selon lOxford English Dictionary, à Pline le Jeune.
  2. Exemple : peintures Tarpox vendues par Bitulac, contenant du chrysotile.
  3. Exemples : Compoflex, ou Bitumastic CF ou CFI vendus respectivement par la SCREG et Bitumastic, contenant — selon l'Institut national de recherche et de sécurité (INRS) — du chrysotile (respectivement jusqu'en 1995 et 1991).
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