Certaines fibres artificielles sont issues du règne minéral. C’est le cas du verre textile, aussi appelé fibre de verre, une fibre artificielle majoritairement composée de silice (sable quartzeux).

Histoire de la fibre de verre textile

De nombreuses découvertes archéologiques prouvent que les Égyptiens et les Phéniciens maîtrisaient déjà les secrets de fabrication du verre dès la Haute Antiquité.

En 1713, René-Antoine de Réaumur est le premier à communiquer de manière officielle sur la fibre de verre. Il faut cependant attendre 1880 pour qu’apparaissent les premières fibres industrielles d’origine minérale, fabriquées à partir de scories de haut-fourneau (résidus solides). 

Les recherches se poursuivent jusqu’au début du XXe siècle, avec pour objectif d’imiter le pouvoir isolant de la laine à partir de roche liquéfiée (laine de roche). En parallèle, le premier « coton de verre » est fabriqué à partir d’un fil de verre fondu dans un jet de vapeur.

La fibre de verre est brevetée en 1930, suivie par la fibre optique, 30 ans plus tard.

Transformation

Il faut 5 étapes pour aboutir à du verre textile :

• Fusion/Affinage : La composition est chauffée en four continu à 1 500°C. 

• Filage/Étirage : Le verre fondu circule dans un canal distributeur chauffé à 1250°C et alimente des filières d’1 mm de diamètre. Il est étiré à grande vitesse pour former des filaments qui sont ensuite regroupés en une centaine de fils et mis en bobine.

• Ensimage ou encollage : Le fil étant trop lisse pour s’agglomérer, il est enduit d’un revêtement composé de matières organiques (ensimage) pour faciliter son intégration dans des polymères, ou recouvert d’un liant par pulvérisation (encollage).

• Finition : Les filaments de verre peuvent alors être mis en bobine pour obtenir des fibres continues (silionne : fibre textile ou de renforcement) ou refroidis rapidement et brisés avec de l’air comprimé pour obtenir des fibres discontinues. Ces fibres discontinues peuvent ensuite être filées et tissées pour obtenir de la verranne ou collectées par aspiration pour former un « matelas« .

• Séchage : les fibres sont séchées à l’air chaud pour assurer la polymérisation du liant. 

Selon les propriétés mécaniques recherchées, le verre textile produit peut prendre plusieurs formes :

– Un mat est un tissu constitué d’un agglomérat de fibres de verre sans orientation précise, assemblées par un liant.

– Un roving est un tissage à armure toile ou taffetas, satin, sergé…

• Production

En 2005, 2,6 millions de tonnes de fibres de verre textile ont été produites, auxquelles il faut ajouter 3,2 millions de tonnes de fibres destinées à l’isolation.

• Propriétés textiles

• • Fibres rigides, incolores et brillantes
  • Résistance à la traction élevée
  • Faible résistance aux frottements
  • Stabilité dimensionnelle due à l’absence d’élasticité. 

• Propriétés chimiques

• • Fond, mais ne brûle pas
  • Imputrescibilité et résistance à la corrosion
  • Résistance aux agressions chimiques et naturelles (rayons UV)

• Applications

Les fibres de verre de type roving ou mat sont des matériaux composites verre/textile. Ils peuvent être complémentaires et utilisés en stratification, dans le but de renforcer un ouvrage.

Ces fibres sont principalement employées en tant que fibre textile ou de renforcement, dans le bâtiment (construction, piscines, bassins…), les transports (aérien, maritime, ferroviaire ou routier), l’électricité et l’électronique, les sports / loisirs (bâtons de ski, planches de surf, perches d’athlétisme…) et les équipements industriels. Leur résistance en fait un matériau apprécié pour la fabrication de vêtements de sécurité, rideaux, couvertures et autres objets exposés à des conditions extrêmes.

La laine de verre est utilisée en tant que matériau isolant dans le domaine de la construction (isolation phonique, thermique, protection incendie).

La fibre de verre ayant une exceptionnelle capacité à transmettre la lumière, elle est aussi employée pour concevoir des instruments optiques (endoscopes destinés à une utilisation médicale ou industrielle) et en télécommunications (fibre optique).

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