Industrie textile

De nos jours, il est difficile d’imaginer un monde sans textiles. Cela s’applique en particulier aux vêtements que nous portons au quotidien. Les vêtements offrent confort et protection, et pour de nombreuses personnes, ils constituent également un moyen essentiel d’exprimer leur style et leur personnalité. L’industrie textile est souvent considérée comme l’une des chaînes industrielles les plus longues et les plus complexes. Elle se compose d’un grand nombre de sous-secteurs couvrant l’ensemble du cycle de production, de la production de matières premières (par exemple, les fibres synthétiques) aux produits semi-finis (par exemple, les fils et les tissus), en passant par les produits prêts à l’emploi tels que les tapis, les vêtements et les textiles à usage industriel.

Les fibres textiles sont constituées d’une grande quantité de matériaux. La plupart d’entre eux sont composés de polymères. Les principales matières premières utilisées pour la production de fibres sont :

1. fibres naturelles – ce sont des fibres animales (également appelées : fibres protéiques – par exemple la soie, la laine, les cheveux), végétales (fibres de cellulose – par exemple le lin, le chanvre, le coton, l’ortie) ou minérales, présentes dans de nombreux minéraux naturels,
2. Fibres artificielles – fibres synthétiques. Il peut s’agir de fibres cellulosiques (par exemple, l’acétate de cellulose) ou de polymères synthétiques, comme le nylon, le polyacrylonitrile (anilane), le polyester (elana) et le polyuréthane (lycra).
3. matériaux recyclés (appelés rPET) – il s’agit de matériaux issus de ressources naturelles renouvelables, par exemple le PLA (Polylactide), produit principalement à partir de maïs et biodégradable, ou les fibres cupro, créées à la suite de la précipitation de fibres de cellulose dans un bain de cuivre.

Le premier processus auquel sont soumises les fibres naturelles et artificielles est le filage. Les fibres libres subissent d’abord une série d’opérations mécaniques (dénouement, mélange et cardage), puis sont filées. Ce processus peut être divisé en deux grands types :

1. laine – est utilisé pour obtenir des fils à partir de fibres naturelles (laine) et des fils composés, qui contiennent de la laine et des fibres synthétiques, par exemple du polyester, du polyacrylonitrile ou du polyamide,
2. coton – utilisé pour la production de coton et de fils mélangés composés de fibres de coton et d’autres matériaux, par exemple des fibres de polyester, de viscose ou de polyamide.

Le filage utilise des produits chimiques difficilement dégradables, appliqués aux fibres à raison de 2 à 5 %de la masse. Cela facilite le déroulement des étapes suivantes de la fabrication du fil. Les huiles minérales et de silicone, ainsi que les hydrocarbures aromatiques, sont le plus souvent utilisés à ce stade et sont entièrement éliminés du fil lors du traitement final. Le fil sert à la production de deux gammes de produits textiles plats : les tissus et les tricots.

Dans le cas des tissus, la première opération est le liage des chaînes. Il s’agit de l’application de produits chimiques spéciaux sur le fil, ce qui augmente sa résistance mécanique. Ce processus est appelé encollage. Les agents d’encollage textile peuvent être à base de polysaccharides (par exemple, la carboxyméthylcellulose) ou de polymères synthétiques tels que les polyacrylates. Ce n’est pas le cas pour le tricotage. Le fil destiné aux tricots est spécialement préparé par l’application de préparations glissantes. Ces substances sont destinées à réduire les contraintes dues au frottement entre le fil et les éléments de guidage de la machine.

Le Rokrysol Rokrysol est un agent d’encollage synthétique efficace, qui confère au fil les propriétés requises pour une transformation ultérieure optimale du fil en tissu. Sa solubilité dans l’eau, quel que soit le rapport, assure une application et un enduction uniformes du fil. Après application , les étapes ultérieures de transformation du tissu (désencollage, blanchiment, teinture ou impression) sont optimisées. En cas d’électrification du fil pendant le traitement, il est recommandé d’ajouter à l’encollage le produit anti-électrostatique Rostat A. Ce produit élimine presque totalement l’électricité statique et confère aux fibres un bon glissement. Il est particulièrement adapté à la préparation des matières premières textiles, en complément de l’encollage des chaînes, à la préparation des matières premières après teinture et à la finition des tissus et tricots.

L’étape suivante de la transformation de la matière première textile est le prétraitement. Les fibres, fils, tissus et tricots sont blanchis, teints et raffinés. Le choix et l’ordre des opérations unitaires dépendent du type de matière première et de la forme du produit (fil, tissu ou tricot).

Préparation de produits à base de fibres de coton

Le traitement des fibres de coton et autres fibres cellulosiques est très complexe. Il fait principalement appel à des procédés tels que le tannage, le désencollage, la mercerisation et le blanchiment.

Le premier processus consiste à déplacer la matière première sur la flamme du brûleur à gaz, grâce à quoi les fibres élémentaires sont éliminées.

L’étape suivante est le désencollage. Dans le cas des encollages synthétiques, ils sont généralement lavés au bain-marie avec du carbonate de sodium et des additifs mouillants. Le groupe PCC propose une gamme d’agents mouillants parfaitement adaptés à l’industrie textile. La série POLIkol (PEG) est un groupe de polyoxyéthylène glycols dont la structure lui confère des propriétés solubilisantes, adoucissantes, lubrifiantes, antistatiques et hydratantes. Les polyoxyéthylène glycols se caractérisent par une excellente biodégradabilité. Ce sont également des substances sûres et non toxiques, réduisant ainsi la nocivité environnementale des bains-marie. La série ROKAnol IT est composée d’alcools gras éthoxylés qui assurent un mouillage optimal de la surface nettoyée et une dispersion optimale des particules de saleté, ce qui améliore l’efficacité du détachage des tissus, tricots et surfaces dures. Ces produits sont des ingrédients parfaits pour les détergents alcalins et acides utilisés pour le lavage professionnel et le nettoyage industriel. Les produits ROKAnol NL sont quant à eux utilisés pour le prétraitement des fibres. Ils peuvent être utilisés pour éliminer les taches d’huile sur les tissus et les tricots, créées lors des processus de tricotage et de tissage industriels. Les produits ROKAnol NL améliorent également l’efficacité du blanchiment, ce qui a un impact direct sur l’amélioration de la capillarité du colorant lors des processus de teinture.

Le processus suivant est la mercerisation, qui vise à augmenter la résistance des fibres et à leur donner la brillance appropriée.

La dernière étape de la préparation initiale des fibres de coton est le blanchiment. Il consiste à décolorer la couleur naturelle des fibres colorées (par exemple, le lin) en raison des impuretés qui n’ont pas pu être éliminées par lavage. L’hypochlorite de sodium est un exemple de composé chimique, qui peut être utilisé pour blanchir les tricots en lin, chanvre et coton. Grâce à l’hypochlorite de sodium , on obtient une blancheur très élevée. Afin d’améliorer l’efficacité du blanchiment, des agents chimiques sont utilisés avant le début du processus pour neutraliser les résidus alcalins présents dans les fibres (par exemple, l’acide chlorhydrique ).

Traitement des produits en laine

Les produits en laine doivent également subir une série de prétraitements avant la teinture. Les procédés de base pour leur préparation sont la carbonisation, le prélavage et le blanchiment.

La carbonisation vise à éliminer complètement les impuretés végétales. Ce procédé consiste à traiter les fibres de laine avec une solution d’ acide sulfurique , puis à les chauffer à une température supérieure à 100 °C. Les fibres endommagées sont éliminées mécaniquement et l’ensemble est neutralisé avec de l’acétate de sodium. Une fois la carbonisation terminée, une étape de lavage est effectuée pour éliminer les substances déposées sur les fibres lors du filage. Le prélavage assure une mouillabilité et une absorption optimales des agents de blanchiment et des colorants. La dernière étape est le blanchiment de la laine. Le peroxyde d’hydrogène est le procédé le plus couramment utilisé.

Produits fabriqués à partir de fibres chimiques

Les produits en fibres synthétiques nécessitent également un certain nombre d’opérations, parmi lesquelles les plus importantes sont le prélavage et la stabilisation thermique.

Comme pour les fibres naturelles, le prélavage a pour fonction d’éliminer les substances appliquées lors de l’essorage. La stabilisation thermique consiste quant à elle à chauffer les produits transportés dans un environnement d’air chaud à travers les chambres de chauffage. Cette stabilisation assure la stabilité dimensionnelle des tissus lors des dernières étapes de fabrication, ainsi que lors de l’utilisation de produits en fibres synthétiques.

Teinture de produits textiles

De nombreux produits textiles sont teints, tels que les fibres en vrac, les fils, les tissus, les tricots et même les produits finis. On distingue deux grands groupes de méthodes de teinture : périodique et continue, qui incluent également les méthodes semi-continues.

Les méthodes périodiques consistent à immerger un textile dans une solution aqueuse de colorant pendant une durée déterminée. Des adjuvants chimiques sont également ajoutés au bain, ce qui permet aux molécules de colorant de migrer à l’intérieur des fibres. Une fois ce processus terminé, le bain est vidangé dans les eaux usées et le textile est lavé pour éliminer les produits chimiques.

La principale distinction entre les méthodes continues et périodiques est l’application d’un colorant par foulardage. De plus, dans les méthodes continues, les teintures suivantes se succèdent en continu, tandis que dans les méthodes semi-continues, après foulardage, le processus est interrompu et les étapes suivantes sont réalisées indépendamment.

Le Rokelan OPD est un exemple de produit pouvant servir de support dans l’industrie textile. Il peut être utilisé comme support dans la teinture des fibres hydrophobes et polyester, pures ou mélangées. Il garantit des couleurs vives, quelles que soient leur nuance et leur intensité. Les colorations utilisant le Rokelan OPD présentent une bonne résistance à la lumière. De plus, son utilisation garantit une haute performance du colorant.

Auxiliaires chimiques utilisés pour la teinture

Selon le type de fibres, divers additifs sont utilisés pour améliorer le processus de teinture. Pour les fibres de cellulose, où les bains se déroulent en milieu alcalin, il est crucial de maintenir un pH adéquat. Le plus couramment utilisé à cet effet est la lessive de soude , une solution aqueuse d’ hydroxyde de sodium ( soude caustique ).

D’autres additifs utilisés dans le processus de teinture des fibres de cellulose sont des agents oxydants (le plus souvent du peroxyde d’hydrogène) et des détergents qui assurent un lavage efficace après la teinture. La gamme Roksol ( PSWN, ICESOLDE PAN / 35L et AZR ) est une gamme d’agents de lavage et de nettoyage efficaces. Ces produits peuvent être utilisés pour le lavage industriel des produits textiles. Ils se dissolvent très bien dans l’eau et améliorent l’efficacité de la teinture grâce à leurs propriétés pénétrantes. Les produits Roksol permettent d’éliminer de nombreuses substances, telles que les graisses naturelles, les lubrifiants, les cires synthétiques et les encollages. Grâce à leur faible pouvoir moussant, ils peuvent être utilisés dans de nombreux procédés technologiques sur différents types d’appareils sans perturber leur fonctionnement.

Pour les fibres de laine, dont la teinture se déroule en milieu acide, on utilise de l’acide sulfurique ou de l’acide acétique pour obtenir un pH adéquat du bain. De plus, des agents réducteurs (par exemple, le thiosulfate de sodium) et des agents d’égalisation sont ajoutés à la solution, permettant d’obtenir des teintures uniformes.

Lors de la teinture des fibres synthétiques, plusieurs additifs sont également utilisés. Les fibres PES (polyester) nécessitent l’utilisation d’épaississants (par exemple, des polyacrylates) pour limiter la migration du colorant pendant le séchage. Les fibres PA (polyamide) nécessitent un contrôle strict du pH, ce qui nécessite l’utilisation d’acide sulfurique ou acétique . De plus, plusieurs agents d’égalisation et de dispersion sont également utilisés. Le groupe PCC propose plusieurs produits spécialisés pour cette fonction. Le dispersant NNOC E est utilisé en teinture comme agent dispersant et égalisateur. Il maintient les colorants peu solubles en dispersion homogène dans les bains de coloration.

Impression textile

L’impression textile implique une teinture locale pour obtenir un motif prédéfini. Tous les types de fibres nécessitent une préparation adéquate avant impression. Une pâte préparée, contenant des colorants ou des pigments, est appliquée sur le support textile. Les fibres ainsi préparées sont ensuite soumises à un processus d’impression, qui peut être réalisé par différentes méthodes (impression à plat, rotative ou par pulvérisation). Une fois le processus terminé, la fixation, autrement appelée séchage, a lieu. L’étape finale est le lavage, qui permet d’éliminer des fibres les particules de colorant non fixées et les divers produits chimiques utilisés pour préparer la pâte d’impression (tels que les dispersants ou les émulsifiants). Les nonylphénols éthoxylés, autrement dit les produits ROKAfenol , sont parfaitement adaptés à cette application. Leurs propriétés détergentes, émulsifiantes et nettoyantes les rendent efficaces pour faciliter le lavage. Les produits ROKAfenol peuvent être utilisés pour nettoyer différentes fibres, en laine et en coton, ainsi que les fibres chimiques, les soies et le cuir. Leur résistance aux hautes températures et leur forte concentration en électrolytes assurent une utilisation dans des conditions difficiles dans l’industrie textile, par exemple dans le processus de lavage de la laine et de cuisson du coton.

Finition textile

Le dernier processus auquel les fibres sont soumises est le traitement chimique. Son objectif est de conférer aux produits certaines propriétés utiles, comme l’imperméabilité ou la limitation du froissement. Pour éviter le froissement des matériaux, des agents de réticulation et des additifs adoucissants adaptés sont utilisés.

Dans les procédés de finition textile, des préparations telles que Roksol AT2 et Roksol AZR peuvent être utilisées. Ces produits confèrent aux textiles un toucher doux et agréable. Leurs propriétés adoucissantes et antistatiques préviennent l’électrification des fibres et facilitent leur transformation. Roksol AZR possède également des propriétés émulsifiantes, facilitant ainsi le lavage et le détachage. Ce produit se caractérise également par une excellente pénétration de la teinture dans le bain.

Les finitions hydrophobes (imperméables) sont obtenues en ajoutant des polymères adaptés à la surface des fibres, formant ainsi un film imperméable. Des agents siliconés et fluorocarbonés sont également utilisés pour les améliorer.

Le marché du textile dans le monde

Le marché mondial du textile est estimé à environ 830 milliards de dollars (données du rapport Grand View Research 2015) et ce chiffre devrait augmenter dans les années à venir. La sensibilisation croissante des employeurs et des employés à la fourniture d’équipements de protection individuelle et, partant, à la sécurité au travail est l’un des principaux moteurs de ce secteur. De plus, l’utilisation de fibres de plus en plus modernes, comme le Kevlar, offre la possibilité de développer des produits innovants ouvrant la voie à de nouvelles applications sur le marché de l’habillement. Un autre aspect important du secteur textile est la baisse continue des prix du coton sur certains marchés (notamment en Inde), principalement due à la surproduction et aux niveaux élevés de stocks dans les entrepôts.