©Filature Fonty

La filature des fibres naturelles et artificielles

La filature est l’ensemble des opérations de transformation des matières textiles (fibres naturelles ou artificielles) en fil textiles multibrins, retors, câblés ou encore guipés. Le processus d’obtention de ce fil peut être industrialisé dans un atelier ou une usine appelée filature.

Nombre d’interventions mécaniques sont possibles pour donner aux fibres de la cohésion, de l’extensibilité, du volume, de la structure…

Les opérations mécaniques de la filature

Pour former un fil, les fibres naturelles et artificielles passent par les étapes suivantes :

• l’ouvraison ou le brassage : les fibres sont livrée en balles comprimées puis elles sont décompactées grossièrement en flocons

• le lavage : graisses et impuretés sont éliminées des fibres animales grâce au lavage (avec une précaution particulière pour la laine afin d’éviter le feutrage par frottement)

• le battage : grâce à cette action mécanique, les flocons de fibres sont une première fois démêlés et les dernières impuretés solides et débris végétaux éliminés (surtout pour le coton)

• l’ensimage : les fibres de laine particulièrement sont traitées en surface pour favoriser leur glissement et les rendre antistatiques.

• le cardage : le brossage mécanique des flocons de fibres permet d’individualiser et de paralléliser les fibres en plus d’éliminer les dernières impuretés. On obtient un ruban de fibres (nappe de fibres) assez régulier. A cette étape, des fibres d’origines différentes peuvent être mélangées.

cardage ©Filature Fonty

• le doublage et l’étirage : avec plusieurs passages, ils permettent d’améliorer la parallélisation des fibres et de régulariser la grosseur du ruban de fibres. A cette étape, des rubans d’origines différentes peuvent être mélangés.

• le peignage : il permet de former un ruban de fibres longues en sélectionnant les fibres du ruban en fonction de leur longueur, fibres courtes et débris étant éliminés.

• l’étirage : les rubans sont étirés et affinés pour se présenter en « fromages » soit en rondelles.

Les fromages de pré-fil en sortie de carde ©Filature Fonty

• la filature ou le continu à filé : le ruban est encore étiré pour obtenir un fil qui s’enroule sur des bobines. Une torsion des fibres permet de garder une cohésion.

• le retordage : la filature permet d’obtenir des fils simple (composé d’un seul fil), le retordage permet l’assemblage de 2 ou plusieurs fils simples : on obtient un fil retors

• le moulinage ou l’assemblage : il consiste à tordre et / ou assembler deux ou plusieurs fils pour n’en former qu’un seul, plus solide

Scène d’assemblage et de retordage ©Filature Fonty

• le guipage : il consiste à enrouler un fil autour d’un autre fil support

• la texturation : elle consiste à augmenter le volume et parfois l’élasticité d’un fil en utilisant ses propriétés thermoplastiques

• le bobinage : il a pour but d’obtenir une quantité maximale de fils sur un même support en réunissant plusieurs fils simples ou fils retors.

• le dévidage : à partir des bobines de fils retors, les fils sont mis sur écheveaux, prêts pour le teinture.

Les dévidoirs sont de longues machines qui permettent de préparer les fils en écheveaux ©Filature Fonty

• l’ourdissage : cette opération consiste à réunir et à disposer parallèlement les uns aux autres, sur une ensouple, les fils de chaîne.

Les étapes de production d’une fibre naturelle

exemple de processus de production d’un des matériaux le plus utilisés dans l’industrie de la mode et du textile : le coton

1. Culture du coton

2. Récolte du coton

3. Séparation

4. Égrenage

4. Cardage et filature pour former un fil

5. Fabrication du tissu (exp : tissage ou tricotage)

6. Ennoblissement : Apprêtage, teinture, impression

7. exemple de produit fini : un tissu en coton teint (tissé ou tricoté)

Le filage des fibres synthétiques

Les fibres synthétiques existent en réalité d’abord sous forme de filament (le filament pourra être coupé en fibre par la suite). Un filament provient du filage, procédé industriel consistant à extruder une matière continue (la solution d’un polymère additionné de solvant passe dans plusieurs petits trous d’une filière).

Les opérations mécaniques du filage

Pour former un fil, les fibres synthétiques peuvent être filés de 3 manières :

• à sec : les polymères en solution (acétate, triacétate de cellulose, Lyocell, chlorofibres, chlorofibre, polyuréthane) passent dans une filière située dans un courant d’air chaud qui solidifie les filaments.
• par voie humide : les polymères en solution (acryliques, viscose, lanital) sont immergés dans un bain coagulant. En fin de parcours, les filaments se solidifient.
• par fusion : les polymères fondus (polyamide, polyester, polypropylène) passent dans une filière située dans un courant d’air froid qui solidifie les filaments.

À la sortie de la filière, les multi-filaments obtenus sont soit étirés entre plusieurs rouleaux tournant à différentes vitesses jusqu’à la rupture puis réunis pour former des fils continus à la manière du fil de soie, soit coupés en fibres discontinues (opération de convertissage) à la manière de la laine, du coton, etc. Les fibres de différentes nature, quelles soient naturelles, artificielles ou synthétiques pourront se mélanger pour former un fil multifibres.

Les filières peuvent être de formes variées : ronde, plate, triangulaire, en forme de 8, en forme d’étoile, en forme de flèche, en forme de U, en forme de W, chacune apportant des qualités différentes au filament comme du gonflant, un aspect lustré, une meilleure absorption, de la légèreté, de la rigidité, etc.

Le diamètre du fil final est déterminé par la dimension et les conditions de filage et l’étirage exercé.

Les étapes de production d’une fibre synthétique

exemple de processus de production d’une matière synthétiques comme le polyester :

1. Production de pétrole brut / gaz naturel

2. extraction du pétrole brut / gaz naturel

3. raffinage du pétrole brut / gaz naturel en molécules utiles par procédé de « cracking » ou de « reforming »

4. production de monomères par procédé de « cracking » ou de « reforming »

5. Polymérisation

6. Création du polymère

7. Filage du filament

8. Assemblage de multi-filaments pour former le fil

9. Fabrication du tissu (exp : tissage ou tricotage)

10. exemple de produit fini : un tissu en synthétique (tissé ou tricoté)

Les 2 schémas sont tirés de l’étude « Understanding « BIO » material innovations menée par Biofabricate et Fashion for Good en septembre 2020

A lire :

Les fils textiles

Quelle est la différence entre une fibre et un filament ?

FILATURE FRANÇAISE : Du nouveau pour le lin et le coton