Fibre élastique polyuréthane : des années 30 à la chimie des vêtements stretch modernes

Si nous voulons donner une définition de ce qu'est la fibre de polyuréthane , nous pouvons dire qu'il s'agit d'une substance chimique synthétique caractérisée par un comportement similaire à celui du caoutchouc. Cette fibre est constituée d'une chaîne moléculaire composée de segments mous, appelés glycols, entrecoupés de segments rigides appelés isocyanates.

La fibre de polyuréthane est née vers 1937, lorsque les tensions politico-militaires en Europe ont rendu plus difficile le commerce des matières premières, en effet jusque-là les élastomères étaient majoritairement naturels, importés d'Amérique du Sud et d'Asie du Sud-Est.

Comme vous pouvez le lire dans l'article du NEWS sur l' histoire du caoutchouc naturel , il s'agissait d'un élément connu depuis l'époque des Mayas et utilisé dans le monde entier dans divers secteurs.

Le véritable tournant dans le domaine des tissus s'est produit en 1823 lorsque Charles Macintosh a breveté un composé à base de caoutchouc naturel et d'huiles, adapté à l'imperméabilisation des tissus et, plus tard, en 1830, Thomas Hancock a soumis le composé caoutchouteux à des actions mécaniques, en mélangeant des additifs substances huileuses. , charges et pigments, de manière à rendre le composé exploitable industriellement en machine.

Le succès fut tel que les exportations de caoutchouc naturel du Brésil augmentèrent de façon exponentielle, passant de quelques centaines de tonnes en 1846 à plus de 10 000 en 1880.

C'est ainsi que les Anglais eurent vent de l'affaire et obtinrent en 1876 , à partir de quelques graines importées du Brésil, deux mille plants d'Hevea Brasilienis, qui furent ensuite envoyés dans l'actuel Sri Lanka pour y être replantés.

Cette intervention botanique anglaise a donné lieu à une production florissante, toujours active aujourd'hui, en Malaisie, en Indonésie et en Thaïlande, zone dans laquelle est aujourd'hui produit 80 % du caoutchouc naturel.

Dans les années 1930, époque où la recherche chimique faisait d'énormes progrès, les premières études ont commencé pour créer un caoutchouc synthétique qui pourrait être reproduit dans n'importe quel pays du monde, sans dépendre de l'importation de matières premières naturelles.

Les études les plus intéressantes de l'époque furent réalisées par la société allemande Bayer et c'est ainsi qu'en 1939, Paul Schlack synthétisa un polymère aux propriétés élastiques élevées, mais il fallut attendre la fin de la Seconde Guerre mondiale pour voir la production , en 1951, de la première fibre de polyuréthane par le procédé de filage humide.

Aux États-Unis également, la recherche a conduit l'entreprise DuPont, suite à d'importants investissements réalisés dans la fibre élastique de polyuréthane, en 1959, à produire de la fibre de polyuréthane élastique, par le procédé de filage à sec, qu'elle a mise sur le marché en 1962.

La véritable explosion de la production de ces fils s'est produite à la fin des années 60 du siècle dernier, lorsque la mode de la mini-jupe et l'utilisation associée des bas pour femmes se sont répandues.

Comment la fibre synthétique de polyuréthane est-elle produite et transformée ?

La fibre élastomère synthétique est produite par extrusion du polymère polyuréthane en solution ou en fusion, à l'aide d'une filière d'une installation de filature mécanique.

Il existe normalement quatre méthodologies pour la production de fibres :

• Le filage humide consiste en l'extrusion du polymère dans un bain d'eau chaude, la formation du fil par coagulation, puis le lavage, le séchage, la lubrification et l'enroulement en bobine.

• Le filage à sec est sans aucun doute le système le plus utilisé au monde et consiste en l'extrusion du polymère dans une cellule cylindrique verticale à l'intérieur de laquelle se trouve un gaz chaud, qui est normalement de l'azote. Le fil sort de la cellule et est ensuite lubrifié avec de l'huile de silicone ou du stéarate de magnésium puis enroulé sur une bobine placée à son extrémité.

• Le filage à l'état fondu consiste en la plastification de granulés dans une extrudeuse créant une masse fluide, qui passe dans une filière verticale qui rencontre un flux d'air froid qui conduit à la solidification de la matière première. Le fil sortant est ensuite lubrifié et enroulé sur des bobines. Parmi les quatre procédés présentés, le filage par fusion est certainement celui ayant le plus faible impact environnemental puisqu'il ne nécessite pas de solvants et nécessite moins d'énergie.

• Le filage réactif consiste en l'extrusion du prépolymère dans un bain de solution contenant des amines polyfonctionnelles. Les parties isocyanates qui constituent la matière première réagissent avec les amines pour former un polyuréthane de poids moléculaire plus élevé. Il s’agit d’une technologie peu utilisée aujourd’hui en raison des faibles caractéristiques élastiques du fil par rapport aux autres procédés de production.

Quelles sont les principales applications de la fibre polyuréthane ?

Les utilisations de cette fibre sont nombreuses, c'est pourquoi nous ne collectons que quelques indications de production pour les articles :

– Nappes

– Housses de canapé

– Bas à usage chirurgical

– Bandes élastiques

– Bas de compression gradués

– Couches

– Survêtements pour activités sportives

– Combinaisons de plongée

– Pantalons et leggings de ski

– Jeans et autres tissus extensibles

– Corseterie

– Chaussettes et collants

– Bandes élastiques

– Et bien d’autres articles

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