Explorer les dix-sept propriétés fondamentales des fibres textiles

Les propriétés des fibres textiles font référence aux propriétés physiques, chimiques et structurelles des matériaux fibreux. Ces attributs influencent le traitement, le tissage, la teinture, la finition ainsi que les performances et applications finales des fibres. De la résistance à la douceur, de l’absorption de l’humidité à la résistance aux flammes, les fibres présentent une gamme variée de propriétés, chacune jouant un rôle crucial. Dans cet article, nous approfondirons les dix-sept caractéristiques clés des fibres textiles, vous emmenant dans un voyage à la découverte de ce domaine fascinant et ajoutant une touche de dynamisme à votre monde de fibres !

Résistance à l'abrasion

La résistance à l’abrasion fait référence à la capacité à résister à l’usure due au frottement pendant l’usure, contribuant ainsi à la durabilité des tissus. Les vêtements fabriqués à partir de fibres à haute résistance à la traction et à l'abrasion peuvent résister à une usure prolongée, ne montrant des signes d'usure qu'après une période prolongée.

Le nylon est largement utilisé dans les vêtements de sport, tels que les vestes de ski et les maillots de football, en raison de sa solidité et de sa résistance à l'abrasion exceptionnelles. D'autre part, la fibre d'acétate, connue pour ses excellentes propriétés de drapage et son faible coût, est souvent utilisée comme matériau de doublure dans les vêtements d'extérieur et les vestes.

Cependant, en raison de la pauvreté résistance à l'abrasion de fibre d'acétate, la doublure peut s'user ou développer des trous avant que l'abrasion correspondante n'apparaisse sur le tissu extérieur des vestes.

Absorption de l'eau

La capacité d'absorption de l'eau fait référence à la capacité à absorber l'humidité, souvent mesurée par le taux de récupération. Le pouvoir absorbant de l'eau des fibres fait référence au pourcentage d'humidité absorbée par les fibres sèches dans des conditions standard de 70 °F (équivalent à 21 °C) et de 65 % d'humidité relative.

Les fibres hydrophiles, qui absorbent facilement l'eau, comprennent toutes les fibres naturelles provenant d'animaux et de plantes, ainsi que deux types de fibres synthétiques : la rayonne viscose et l'acétate. Les fibres hydrophobes, en revanche, ont du mal à absorber l’eau ou ne peuvent en absorber que des quantités minimes. À l'exception de la rayonne viscose, des fibres Lyocell et de l'acétate, toutes les autres fibres synthétiques sont hydrophobes. Les fibres de verre n'absorbent pas l'eau, tandis que les autres fibres ont généralement un taux de récupération de seulement 4 % ou moins.

La capacité d’absorption de l’eau des fibres affecte divers aspects de leurs applications, notamment :

1. Confort de la peau : Une mauvaise absorption de l’eau peut entraîner une sensation de froid et d’humidité due à l’accumulation de sueur.
2. Électricité statique : les fibres hydrophobes peuvent accumuler de l'électricité statique, entraînant des problèmes tels que l'adhérence des vêtements et la formation d'étincelles. Les particules de poussière sont également attirées par les fibres en raison de l'électricité statique.
3. Stabilité de la taille après lavage : Les fibres hydrophobes ont tendance à moins rétrécir que les fibres hydrophiles après le lavage, car elles absorbent un minimum d'eau et se dilatent moins, contribuant ainsi au rétrécissement du tissu.
4. Détachage : Les taches sont plus faciles à éliminer sur les fibres hydrophiles car elles absorbent plus facilement les produits de nettoyage et l’eau.
5. Hydrofuge : Les fibres hydrophiles nécessitent souvent des traitements hydrofuges plus durables, car ces traitements chimiques améliorent leur imperméabilité.
6. Récupération des rides : les fibres hydrophobes ont généralement une meilleure récupération des rides, surtout après le lavage et le repassage, car elles n'absorbent pas l'eau, se dilatent moins et sèchent à l'état froissé.

Interaction chimique

Dans le traitement des textiles, comme l'impression, la teinture et la finition, ainsi que dans les processus d'entretien et de nettoyage domestiques ou professionnels impliquant l'utilisation de savons, d'agents de blanchiment et de solvants de nettoyage à sec, les fibres entrent généralement en contact avec des produits chimiques. Le type de produits chimiques, leur résistance et la durée d'exposition déterminent l'étendue de leur impact sur les fibres. Comprendre les effets des produits chimiques sur les différentes fibres est crucial, car cela est directement lié aux soins requis lors du nettoyage.

Les fibres réagissent différemment aux produits chimiques. Par exemple, les fibres de coton ont une résistance relativement faible aux acides mais présentent une bonne résistance aux alcalis. De plus, les tissus en coton peuvent subir une certaine perte de résistance après avoir subi une finition sans plis à base de résine chimique.

Couverture

La couverture fait référence à la capacité de remplir une certaine zone. Les textiles fabriqués à partir de fibres grossières ou de fibres bouclées offrent une meilleure couverture que les fibres fines et droites. Ces tissus sont chauds, agréables au toucher et nécessitent moins de fibres à tisser.

La laine est largement utilisée dans les vêtements d'hiver en raison de son excellente couverture fournie par ses boucles, qui emprisonnent une quantité importante d'air immobile à l'intérieur du tissu, l'isolant ainsi de l'air froid extérieur. L'efficacité de la couverture de fibres dépend de sa forme transversale, de sa structure longitudinale et de son poids.

Élasticité

L'élasticité fait référence à la capacité de s'allonger lorsqu'il est soumis à une tension (étirement) et de revenir à son état d'origine lorsque la force externe est supprimée (récupération). L'allongement des fibres ou des tissus sous l'effet de forces extérieures peut rendre les vêtements plus confortables à porter, et le travail de couture qui en résulte est relativement faible.

Il existe également une tendance vers une résistance accrue à la traction. Une récupération complète peut aider à empêcher les vêtements de s'affaisser au niveau des coudes ou des genoux, évitant ainsi une déformation relâchée. Les fibres qui peuvent s'allonger d'au moins 100 % sont appelées fibres élastiques. Les fibres de spandex (également appelées Lycra ou élasthanne) et les fibres de caoutchouc appartiennent à cette catégorie. Après allongement, ces fibres élastiques peuvent revenir presque avec force à leur longueur d'origine.

Conditions environnementales

Les conditions environnementales ont des effets variables sur les fibres, et la façon dont les fibres et les tissus finaux réagissent à l'exposition, au stockage, etc. est cruciale.

Voici quelques exemples:

1. Les vêtements en laine doivent être protégés contre les mites pendant le stockage, car ils sont sensibles aux infestations de mites.
2. Le nylon et la soie, lorsqu'ils sont exposés au soleil pendant de longues périodes, subissent une résistance réduite, ce qui les rend impropres à une utilisation dans les rideaux et les revêtements de portes/fenêtres.
3. Les fibres de coton sont sujettes au développement de moisissures, elles ne doivent donc pas être stockées pendant de longues périodes dans des environnements humides.

Inflammabilité

L'inflammabilité fait référence à la capacité d'un matériau à s'enflammer ou à brûler. Il s'agit d'une caractéristique importante car la vie des gens est souvent entourée de divers textiles. Nous savons que les vêtements ou le mobilier d’intérieur, du fait de leur inflammabilité, peuvent causer de graves dommages aux consommateurs et entraîner d’importantes pertes matérielles.

Les fibres sont généralement classées comme hautement inflammables, ininflammables ou ignifuges :

1. Les fibres hautement inflammables s'enflamment facilement et continuent de brûler.
2. Les fibres ininflammables ont des points d'inflammation relativement élevés, brûlent lentement et s'éteignent automatiquement une fois la source d'inflammation retirée.
3. Ignifuge les fibres ne brûlent pas.

Les fibres hautement inflammables peuvent être transformées en fibres ignifuges grâce à des processus de finition ou en modifiant les paramètres des fibres. Par exemple, le polyester conventionnel est hautement inflammable, mais le polyester Trevira, après traitement, présente des propriétés ignifuges.

Douceur

La douceur fait référence à la propriété des fibres de pouvoir se plier à plusieurs reprises sans se casser. Les fibres douces, telles que les fibres d'acétate, peuvent être utilisées pour produire des tissus et des vêtements avec un bon drapé. D’un autre côté, les fibres rigides comme les fibres de verre ne peuvent pas être utilisées dans la production de vêtements mais peuvent être utilisées dans des tissus décoratifs qui nécessitent une main relativement rigide. Généralement, plus la fibre est fine, meilleur est le drapé. La douceur influence également la sensation du tissu au toucher.

Bien que des tissus avec un bon drapé soient souvent recherchés, il arrive parfois que des tissus plus rigides soient nécessaires. Par exemple, dans les vêtements avec capes (vêtements suspendus aux épaules et s'écoulant vers l'extérieur), des tissus plus rigides sont utilisés pour obtenir la forme souhaitée.

Sensation de main

La sensation de la main fait référence à la sensation ressentie au contact de fibres, de fils ou de tissus. La sensation au toucher d’une fibre est influencée par sa forme, ses caractéristiques de surface et sa structure. Les fibres se présentent sous différentes formes, par exemple rondes, plates ou multilobées. Ils ont également différentes textures de surface, telles que lisse, dentelée ou écaillée.

Les fibres sont de forme bouclée ou droite. Le type de fil, la structure du tissu et les processus de finition affectent également la sensation du tissu au toucher. Les termes couramment utilisés pour décrire le toucher du tissu incluent doux, lisse, sec, soyeux, rigide, grossier ou rugueux.

Gloss

La brillance fait référence à la réflexion de la lumière sur la surface des fibres. Différentes caractéristiques des fibres influencent leur brillance. Les surfaces brillantes, moins courbées, les formes transversales plates et les fibres plus longues améliorent la réflexion de la lumière. Le processus d'étirement lors de la fabrication des fibres augmente la brillance en lissant la surface. L'ajout d'agents matifiants perturbe la réflexion de la lumière, réduisant ainsi la brillance.

La brillance des tissus est également influencée par le type de fil, le tissage et tous les processus de finition. Les exigences en matière de brillance dépendent des tendances de la mode et des besoins des clients.

Pilling

Le boulochage fait référence à la formation de petites boules de fibres emmêlées à la surface d’un tissu. Ces boules sont constituées de fibres courtes et brisées qui s'entrelacent les unes avec les autres. Le boulochage se produit généralement lorsque les extrémités des fibres se détachent de la surface du tissu, souvent à cause de l'usure. Le boulochage n’est pas souhaitable car il donne aux tissus, tels que les draps, un aspect vieux et inesthétique, et peut être inconfortable. Le boulochage se produit dans les zones de friction fréquente, telles que les cols, les aisselles et les poignets.

Les fibres hydrophobes sont plus sujettes au boulochage que les fibres hydrophiles, car elles sont plus susceptibles d'attirer l'électricité statique et sont moins susceptibles de se détacher de la surface du tissu. Le boulochage est rarement observé sur les chemises 100 % pur coton, mais il est très fréquent sur les chemises en mélange polyester-coton portées pendant un certain temps. Bien que la laine ait des propriétés hydrophiles, le boulochage se produit en raison de sa surface squameuse. Les fibres se tordent et s’emmêlent les unes dans les autres, formant une pilule. Les fibres résistantes sont plus susceptibles d’adhérer aux bouloches à la surface du tissu. Les fibres à faible résistance qui sont sujettes à la casse sont moins susceptibles de boulocher en raison de la facilité d'excrétion des pilules.

et la résilience

La résilience fait référence à la capacité d'un matériau à reprendre élastiquement sa forme après avoir été plié, tordu ou déformé. Elle est étroitement liée à la capacité de récupération des rides. Les tissus ayant une bonne résilience sont moins sujets au froissement, conservant ainsi bien leur aspect.

Les fibres plus grossières ont une meilleure résilience car elles ont une plus grande masse pour absorber la tension. De plus, la forme de la fibre influence également sa résilience, les fibres rondes ayant une meilleure résilience que les fibres plates.

La nature de la fibre est également un facteur. Les fibres de polyester ont une résilience exceptionnelle, tandis que les fibres de coton ont une faible résilience. Par conséquent, ces deux fibres sont souvent mélangées dans des produits tels que des chemises pour hommes, des hauts amples et des draps, ce qui n'est pas surprenant.

Cependant, les fibres ayant une bonne résilience peuvent être un peu problématiques lorsqu'elles forment des plis distincts sur les vêtements. Il est facile de former des plis sur les tissus en coton ou sur les tissus synthétiques grossiers, mais pas tellement sur les tissus en laine sèche. Les fibres de laine résistent à la flexion et au froissement et peuvent ensuite se redresser.

Densité relative

La densité relative fait référence au rapport entre la masse de fibres et la masse d'un volume égal d'eau à 4°C. Les fibres légères peuvent créer des tissus chauds mais pas volumineux, ce qui donne des tissus épais et moelleux qui restent relativement légers. La fibre acrylique en est le meilleur exemple, car elle est beaucoup plus légère que la laine mais possède des propriétés similaires, ce qui la rend largement utilisée dans les couvertures légères et chaudes, les écharpes, les chaussettes épaisses et autres articles d'hiver.

Électricité statique

L'électricité statique est le résultat du frottement entre deux matériaux différents, conduisant à la génération de charges électriques. Lorsque ces charges s'accumulent à la surface des tissus, les vêtements peuvent adhérer au corps de l'utilisateur ou les peluches peuvent adhérer au tissu. Le contact entre la surface du tissu et un autre objet peut provoquer des étincelles ou des chocs statiques, ce qui constitue un processus de décharge rapide. Le phénomène d'électricité statique peut être éliminé lorsque la charge est transférée à la même vitesse qu'elle est générée à la surface de la fibre.

L'humidité contenue dans les fibres agit comme un conducteur pour dissiper les charges et empêcher les effets d'électricité statique susmentionnés. Les fibres hydrophobes, quant à elles, ont tendance à générer de l'électricité statique en raison de leur faible teneur en humidité. L'électricité statique peut également se produire dans les fibres naturelles, mais uniquement lorsque l'environnement est très sec, comme dans le cas des fibres hydrophobes. Les fibres de verre sont une exception parmi les fibres hydrophobes car les charges statiques ne peuvent pas s'accumuler sur leurs surfaces en raison de leur composition chimique.

Les tissus contenant des fibres électrobiques (fibres capables de conduire l'électricité) ne souffrent pas de problèmes d'électricité statique, car la teneur en carbone ou en métal permet aux fibres de transférer les charges statiques accumulées. En raison des problèmes courants d'électricité statique sur les tapis, des matériaux comme le nylon Monsanto Ultron, qui contient des fibres électrobiques, sont utilisés. Les fibres électriques éliminent les chocs, l'adhérence des tissus et l'adhérence de la poussière. L'utilisation de fibres à faible électricité statique dans des environnements où l'électricité statique présente un risque, comme les hôpitaux, à proximité d'ordinateurs ou dans des zones contenant des liquides ou des gaz inflammables ou explosifs, est cruciale pour la sécurité.

Force

La résistance fait référence à la capacité d'une fibre à résister au stress. La résistance des fibres fait référence à la capacité d’une fibre à résister à la rupture sous tension ou contrainte. Il s’agit d’une caractéristique cruciale car elle détermine la durabilité et les performances des textiles fabriqués à partir de cette fibre. La résistance des fibres est généralement mesurée en unités telles que les grammes par denier (g/d) ou les Newtons par tex (N/tex), indiquant la force requise pour casser une seule fibre d'une certaine longueur et épaisseur. Une résistance plus élevée des fibres indique une plus grande résistance à la rupture et à l'étirement, ce qui rend le matériau plus adapté à diverses applications, notamment l'habillement, les textiles industriels et les matériaux composites.

Plasticité thermique

La plasticité thermique fait référence à la capacité d'une fibre à résister à la chaleur, facteur crucial affectant ses performances d'application. Il s’agit généralement d’une considération importante dans le traitement des fibres, car les fibres subissent souvent un chauffage au cours de divers processus textiles tels que la teinture, le repassage et le thermofixage. De plus, la chaleur est fréquemment utilisée pour entretenir et rafraîchir les vêtements et les meubles d’intérieur.

Certains effets thermiques sont temporaires et réversibles et ne se produisent que lors de l'application de chaleur. Par exemple, lors de la teinture, les propriétés des fibres peuvent changer temporairement lors de l’application de chaleur, mais revenir à la normale lors du refroidissement. Cependant, certains effets thermiques peuvent être permanents, car la chaleur peut provoquer un réarrangement moléculaire conduisant à une dégradation des fibres. En revanche, la thermofixation modifie l’arrangement moléculaire pour rendre le tissu plus stable (avec un retrait minimal) et infroissable, sans dégradation significative. Cependant, une exposition prolongée à des températures élevées peut entraîner une dégradation, notamment une résistance réduite, un rétrécissement des fibres et une décoloration. De nombreux consommateurs ont subi une grave dégradation, voire des dommages, de leurs vêtements à cause d’un repassage excessif à haute température.

Pendant le chauffage, les fibres thermoplastiques se ramollissent et peuvent fondre à l’état liquide à des températures plus élevées. De nombreuses fibres synthétiques présentent une thermoplasticité. En chauffant des tissus contenant des fibres thermoplastiques, des plis et des plis peuvent être formés sans faire fondre les fibres. Ces plis et plis deviennent permanents une fois que la température diminue. Lorsqu'elles sont chauffées (ramollies), les fibres thermoplastiques peuvent être moulées, et une fois refroidies, la forme moulée est conservée (il faut faire attention lors du repassage de vêtements en fibres synthétiques pour éviter qu'ils ne ramollissent ou ne fondent, ce qui pourrait faire coller le tissu au fer). . Cette méthode peut également être utilisée pour façonner des vêtements, offrant ainsi une excellente stabilité dimensionnelle aux tissus thermoplastiques.

Absorption centrale

L'absorption centrale fait référence à la capacité des fibres à transférer l'humidité d'un endroit à un autre. En règle générale, l'humidité se déplace le long de la surface des fibres, mais elle peut également traverser les fibres lorsque des liquides sont absorbés. La tendance à l’absorption du noyau dépend souvent de la composition chimique et physique de la surface externe de la fibre. Une surface lisse réduit l’absorption centrale.

Certaines fibres, comme le coton, sont des fibres hydrophiles et ont une bonne absorption du noyau. D'autres fibres, telles que les oléfines, sont des fibres hydrophobes, mais elles peuvent présenter une bonne absorption du noyau lorsqu'elles ont un denier très faible (c'est-à-dire des fibres très fines). Cette propriété est particulièrement importante pour les vêtements comme les vêtements d’entraînement et les vêtements de course. La sueur expulsée par le corps est transférée le long de la surface des fibres par absorption centrale vers la surface extérieure du vêtement, où elle s'évapore dans l'air, offrant ainsi un meilleur confort.

En conclusion, les propriétés des fibres textiles déterminent considérablement leurs performances et leurs applications. De la résistance à l’abrasion à la plasticité thermique, chaque caractéristique joue un rôle crucial. En comprenant ces caractéristiques, nous pouvons faire des choix éclairés dans la sélection des textiles. Les fibres enrichissent nos vies de diverses manières, depuis la fabrication d’équipements durables jusqu’aux vêtements luxueux. Célébrons le dynamisme qu'ils ajoutent à notre monde !