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Les fibres naturelles animales : La Laine

Vous êtes ici : » » Les fibres naturelles animales : La Laine ; écrit le: 4 mai 2012 par chiraz modifié le 14 novembre 2014

Les fibres naturelles animales : La Laine

Dès la préhistoire, l’homme a su tirer profit des animaux et notamment des mammifères. Il utilisa les fourrures, puis apprit à travailler les peaux et à en détacher les poils. Les premières étoffes sont formées par simple feu­trage. Plus tard, l’idée naît de paralléliser ces poils et de les rassembler en faisceaux pour former des fils et constituer des tissus.



Ainsi, la domestication du mouton pour la production de laine est très ancienne et remonte aux temps bibliques dans les pays méditerranéens et ceux d’Asie centrale. Jusqu’au début du xixe siècle, la production de laine est localisée dans les régions méditerranéennes et européennes, puis s’im­plante dans l’hémisphère sud, en Australie, Nouvelle-Zélande et Amérique du Sud, qui deviennent ainsi les grands centres producteurs contemporains de laine. Outre la laine des moutons, de nombreux poils d’animaux sont utilisés dans les textiles : poils de chèvres angoras qui produisent le mohair, poils de lamas, d’alpaga, de chameaux et de dromadaires, poils de ron­geurs, comme le lapin angora.

La fibre: origine et propriétés

La laine proprement dite est définie comme le produit de la toison du mouton (Ovis aries), mammifère de l’ordre des ruminants. Différentes races sont utilisées, dont la race mérinos particulièrement développée en Australie et en Afrique du Sud. La toison du mouton est formée de deux sortes de poils, des poils courts, ondulés et fins, qui servent d’isolant et qui constituent la laine, et des poils plus grossiers et durs, les jarres, destinés à protéger l’animal des intempéries.

Le poil de laine est sécrété par des glandes sous-cutanées du follicule pileux puis traverse les pores de la peau qui jouent un rôle de filière. La matière visqueuse, ou kératine, est coagulée en surface. Deux types de glandes se trouvent associés au poil : les glandes sudoripares, qui sécrètent le suint, et les glandes sébacées, qui produisent une substance grasse, la suintine, dont le rôle est d’enduire le poil d’un revêtement protecteur.

Les fibres de laine, cylindriques et frisées, ont une longueur de 15 à 300 mmetundiamètredei5à40um. Leur couleur varie du blanc au noir selon la proportion de pigment, ou mélanine, qu’elles contiennent.

Une structure complexe. Une fibre est constituée d’un cortex recouvert d’une cuticule. Le cortex est lui-même formé par l’assemblage de deux types de cellules fusiformes remplies de kératine et soudées entre elles. Elles sont réparties de part et d’autre du diamètre du cylindre du poil en deux ensembles, l’orthocortex et le paracortex. Ces deux ensembles ont des propriétés de gonflement différentes et se comportent comme un bilame (deux lames métalliques inégalement dilatables) à l’origine de la frisure naturelle de la laine. Au centre du cortex peut exister un canal

médullaire de taille variable. La cuticule est formée d’écailles qui se che­vauchent et recouvrent le cortex comme les tuiles d’un toit. Elles sont toutes orientées dans le même sens et sont à l’origine de mouvements particuliers: «le sens du poil» correspond au sens des écailles; «à rebrousse poil » signifie en sens inverse. Dans ce dernier cas, les écailles s’écartent, ce qui permet le feutrage. Les écailles donnent du «crochet» aux fibres, c’est-à-dire une bonne aptitude au filage en favorisant l’accrochage des fibres entre elles. Les écailles permettent aussi une bonne iso­lation thermique. Elles renvoient les sources lumineuses, créant un effet lustré.

Les fibres de laine sont constituées de protéines fibreuses, les kératines et plus particulièrement la kératine a, qu’on trouve aussi dans les cheveux, les ongles, les cornes et les sabots. Les kératines sont produites par les cellules épidermiques fusiformes du cortex appelées aussi kératocytes. Au cours du développement, les cellules se remplissent progressivement de filaments de kératines qui subsistent après la mort cellulaire. La structure primaire de la kératine a est formée de motifs répétitifs de sept acides aminés dont le premier et le quatrième sont hydrophobes, le cinquième et

le septième sont hydrophiles. La chaîne polypeptidique se replie régulièrement en hélices a. Les motifs répétitifs de sept acides aminés occupent environ deux tours d’hélice de façon que les radi­caux hydrophobes forment une sorte d’arête apolaire sur un côté de l’hélice. Les arêtes apolaires de différentes hélices se placent face à face, favorisant la formation d’une super hélice, ou protofibrille, contenant deux ou trois hélices a. Les protofibrilles s’assemblent par groupes de neuf à onze en superédifices, ou microfibrilles, formant des câbles de 7 nm de diamètre. Les microfibrilles s’assemblent elles-mêmes en fila­ments épais ou macrofibrilles qui emplissent les kératocytes. La kératine de la laine contient aussi, comme toutes les kératines, des cystéines (11 à 12%), ce qui permet la formation de nombreux ponts disulfures, lesquels stabili­sent les hélices a et confèrent à l’ensemble des filaments une résistance accrue à l’étirement. D’autres protéines globulaires forment une matrice amorphe et élastique qui unit les micro­fibrilles par de nombreux ponts disulfures.

Des propriétés variées Grâce à sa structure com­plexe tant chimique que physique et anatomi­que, la laine est une fibre solide qui résiste bien à la traction. Elle est hydrophile et peut absorber 30% de son poids en vapeur d’eau sans paraître mouillée, ce qui en fait la fibre possédant le plus fort pouvoir absorbant. Les échanges thermiques étant liés à cette reprise en eau, les vêtements de laine montrent une climatisation naturelle qui leur donne une qualité de confort particulière. Ce caractère hydrophile donne aussi à la fibre une bonne affinité tinctoriale. La fibre de laine est frisée et élastique grâce à la structure hétérogène du cortex mais aussi à ses propriétés hygrométriques, ce qui lui confère une « autodéfroissabilité» naturelle. La structure frisée permet l’emprisonnement d’un grand volume d’air et donne à la laine des propriétés d’isolation thermique. La laine gonfle dans l’eau du fait de la présence d’écailles cuticulaires, ce qui conduit à l’effet de feutrage: les écailles s’écartent, s’accrochent entre elles et les poils s’agglomèrent en formant le feutre, épais et dur. Ceci peut être un inconvénient pour l’entretien des vêtements en laine, car ils ne supportent pas les lavages à l’eau chaude en milieu alcalin qui les font rétrécir et feutrer. Cependant, le feutrage peut être exploité pour l’obten­tion d’articles foulés. Enfin, la laine résiste bien aux intempéries et est difficilement inflammable et combustible.

Les poils des autres mammifères utilisés comme fibres textiles présen­tent un certain nombre de points communs avec la laine, cependant ces fibres n’ayant pas de structure bilatérale n’ont pas de frisure.

Du poil de laine au fil

Les opérations de récupération et de préparation du poil commencent par la tonte des moutons. Elle se fait à la main ou mécaniquement, environ une fois par an. Les laines sont mises en balles et expédiées sur les lieux d’usinage. Après déballage, les laines sont triées en plusieurs catégories selon leur finesse, leur longueur et leur élasticité. Pour une même toison, on peut trier six ou sept laines différentes. Cette étape permet de consti­tuer des lots homogènes. Viennent ensuite le battage, uniquement pour les toisons terreuses, et le lavage qui permet de dessuinter et de dégrais­ser les laines. Ces dernières sont immergées successivement dans des bains agités d’eau chaude à 40 °C, contenant du carbonate de potasse, et des bains d’eau chaude savonneuse ou des solvants chimiques (benzène, sulfure de carbone). Puis, les laines sont pressées, rincées et séchées.

L’épaillage, qui consiste à éliminer les débris végétaux adhérents à la laine, se fait par procédé mécanique ou chimique. Dans le premier cas, on fait passer la laine entre des cylindres garnis de pointes; dans le second cas, elle est immergée dans des bains d’acide dilué, puis rincée et séchée.

L’ensimage est une étape permettant de donner de la souplesse à la fibre pour faciliter sa filature. On incorpore ainsi 2 à 5 % de matières gras­ses en vaporisant une émulsion d’huile sur les fibres.

Toutes ces étapes précèdent la filature proprement dite, qui peut s’ef­fectuer selon deux techniques distinctes, la filature de la laine peignée et la filature de la laine cardée.

la filature de la laine peignée. Elle utilise des laines longues et fines. La première étape est le cardage qui démêle et parallélise les fibres à l’aide d’une succession de cylindres munis de pointes métalliques. Le mot car­dage vient du latin carduus ou chardon. Au Moyen Âge, les cardes étaient formées par une succession de têtes de chardons récoltées à partir de la cardère sauvage de la famille des dipsacées. Les têtes de cardère étaient alignées sur une tringle et cet instrument servait aux opérations de cardage de la laine et de foulage des draps et tissus.

Après le cardage, les fibres assemblées et parallèles forment un ruban irrégulier. L’étirage et le doublage regroupent plusieurs de ces rubans et les transforment en les étirant en ruban plus fin et régulier. Le peignage permet d’éliminer les fibres courtes inférieures à 6 cm. Le ruban peigné ne contient plus que des fibres longues épurées. Ce ruban est à nouveau régu­larisé par doublage et étirage, puis lissé avec de l’eau savonneuse pour lui redonner de l’humidité et séché à la vapeur. Les deux dernières étapes d’af­finage et de filage permettent de passer, par étirage et torsion, d’un ruban à une mèche, puis à un fil de plus en plus fin, régulier et cohérent. Les laines peignées sont utilisées pour la fabrication de tissus secs qui servent à la confection de tailleurs et costumes classiques, par exemple.

La filature de la laine cardée. Elle utilise des laines courtes, des laines gros­sières et secondaires et les déchets du peignage, qui sont mélangés en batteur pour former des lots homogènes. Les fibres subissent un ensi­mage indispensable pour leur donner souplesse et adhérence. Comme pour les fibres peignées, le cardage permet de paralléliser les fibres et de former des nappes ou voiles de carde, puis des rubans. Le filage trans­forme le ruban en mèche, puis en fil, par étirage et torsion. L’étirage est plus faible et la torsion moins forte que pour la laine peignée, ce qui donne des fils plus gros et plus irréguliers. Les laines cardées sont utilisées pour la fabrication de tissus foulés doux, duveteux et moelleux entrant dans la confection de manteaux, vestes, lainages, etc. Le foulage des tissus (à l’origine effectué par des rouleaux de cardères) consiste en un traite­ment mécanique en présence d’humidité et de chaleur. Il aboutit à un effet de feutrage permettant de donner en surface de l’épaisseur, du gon­flant et du moelleux. Le tissu foulé prend l’appellation de « drap ». Ce trai­tement est utilisé aussi pour les tapis qui deviennent épais et moelleux. Le feutrage en milieu acide donne des feutres secs utilisés en chapellerie.

Utilisations et débouchés

On distingue plusieurs types de laines : les laines courtes de 4 à 6 cm de longueur, dites aussi « laines à carde » et les laines longues de 6 à 30 cm de longueur, ou « laines pour le peigne ». Elles proviennent soit de laines de grande origine (élevage intensif de races précises), soit de laines indi­gènes (élevage domestique). On les classe en trois catégories selon leur finisse: les laines fines mérinos, dont le diamètre est inférieur à 20 um et qui proviennent de moutons mérinos de race pure; l’ensemble des laines semi-fines ou « croisés fins ».dont le diamètre est compris entre 20 et 28 pm ; des laines « croisés », qui proviennent de croisements de races, et les laines communes, qui proviennent de races autochtones, dont le diamètre est supérieur à 28 pm. Les laines de grande origine proviennent des pays de l’hémisphère sud où l’élevage du mouton est intensif; elles sont destinées en grande partie à l’exportation. L’Australie est le premier exportateur mondial avec 70% de laine mérinos, la Nouvelle-Zélande, deuxième exportateur mondial avec 100% de laines «croisés», l’Amérique du Sud (Argentine, troisième exportateur, Uruguay, Brésil) et ses laines de la Plata avec des laines mérinos, « croisés fin » et « croisés », l’Afrique du Sud (quatrième exportateur) avec ses laines du Cap à 90 % de mérinos. Les laines indigènes ou laines domestiques sont utilisées direc­tement dans les pays producteurs: France, Espagne, Italie, Allemagne, Autriche, Hongrie, Russie, etc.

La production mondiale de laine était de 2356 milliers de tonnes en 2000. La production annuelle moyenne d’un mouton, à raison d’une tonte par an, varie de 2,5 à 5 kg. La consommation mondiale de laine est de l’ordre de 3% des fibres totales consommées pour les industries textiles du vête­ment et des tapis. La consommation moyenne en Europe est de 1 kg par habitant. Les utilisations de la laine sont variées.

Les utilisations en fils. La laine est présentée sous forme de pelotes pour tricoter et repriser, pour la tapisserie ou la confection de tapis.Les utilisations en fibres. La laine peut être utilisée à l’état brut, en literie pour la fabrication de matelas et couvre-lits, ou cardée pour la fabrication de feutres.

Les utilisations en étoffes. La laine peut être tissée et servir à la fabrication de nombreux tissus variés, à texture lâche ou serrée, à armure visible (laine peignée) ou invisible (laine cardée). Elle est aussi souvent tricotée et sert à la confection de sous-vêtements, pulls, étoffes de jersey, articles de sport. La laine est une fibre qui se prête bien aux mélanges avec d’autres fibres naturelles ou synthétiques.

Les poils d’animaux autres que le mouton sont utilisés dans l’industrie textile. Ils entrent dans la confection d’étoffes très douces et leur confè­rent des propriétés d’isolation thermique :

–    le cachemire, poil de chèvre de la région du Cachemire, est une fibre fine et douce, soyeuse et élastique et sert à la confection d’articles de luxe ;

–    le mohair, poil de chèvre angora originaire d’Asie mineure, est une fibre solide, fine, peu souple et nerveuse. Elle est utilisée en particulier pour les grands velours d’ameublement;

–    l’angora, poil de lapin angora de souche albinos, est une fibre longue, très fine et très douce, d’aspect duveteux et gonflant, qui feutre très faci­lement. Elle est difficile à travailler. L’angora est utilisé en mercerie, bonne­terie, confection de sous-vêtements, mais aussi en mélange avec la laine ou l’acrylique ;

–    la vigogne, poil d’un petit camélidé d’Amérique du Sud, est une fibre fine et soyeuse, utilisée pour les articles de luxe;

–    l’alpaga, poil de lama, fibre très fine servant aussi à la confection d’arti­cles de luxe ;

–    les poils de lapin et de lièvre sont courts, fins et feutrables, d’une grande douceur. Ils entrent dans la fabrication de feutres ou en mélange avec d’autres fibres pour la réalisation de tricots et tissus.

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