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Le lyocell, une fibre semi-synthétique, est un matériau couramment utilisé pour produire des textiles pour une myriade d’applications, en particulier les vêtements. La fibre est un type de cellulose régénérée produite en dissolvant de la pâte à l’aide d’un processus connu sous le nom de filature sèche à jet humide. Cette méthode diffère des procédés traditionnels de viscose utilisés pour fabriquer le rayonne car elle n’utilise pas de disulfure de carbone excessivement nocif, assurant ainsi un lieu de travail plus sûr et un impact environnemental moins dangereux.

Né en 1982 sous la marque Tencel, le Lyocell est devenu un terme universel indiquant le processus spécifique utilisé pour générer des fibres de cellulose. Selon la Commission Fédérale du Commerce des États-Unis, le Lyocell est caractérisé comme une fibre formée de cellulose précipitée à partir d’une solution organique dépourvue de substitutions de groupes hydroxy ou de la formation d’intermédiaires chimiques. Il tombe sous la catégorie plus large de rayonne selon le cadre de catégorisation utilisé par la commission.

Diverses Marques et Brevets de Fibres de Lyocell

Les fibres de lyocell sont également connues sous divers noms de marque déposée, tels que Lenzing Lyocell par Lenzing, Newcell par Akzo Nobel, et Seacell par Zimmer AG. Il est également vendu sous le nom de marque Excel par la société Birla.

Lyocell est un terme couramment utilisé pour désigner ce textile, et il est souvent présent sur les étiquettes de vêtements. Le « cel » dans son nom vient de la nature cellulosique de la fibre. Tencel, la marque de lyocell fabriquée par Lenzing AG, provient de la société textile britannique Courtauld ; le « ten » dans le nom représente la ténacité. Introduite comme une variation précoce de la fibre, la version sophistiquée appelée Newcell et l’unique nommée Excel, créée par Birla, sont d’autres versions de lyocell.

Développement et Croissance de la Production de Lyocell dans le Contexte de la Durabilité Environnementale

Animée par une conscience environnementale, la création du Tencel a débuté comme une alternative plus éco-responsable à la fabrication du rayon utilisant la méthode nuisible de la viscose. Les premiers développements de ce processus ont vu le jour dans l’usine de fibres American Enka aujourd’hui dissoute en Caroline du Nord aux alentours de 1972. La recherche sur le Lyocell a été reconnue par l’Association Américaine des Chimistes et Coloristes du Textile (AATCC), qui a décerné à Neal E. Franks le prix Henry E. Millson pour l’invention du Lyocell en 2003. Cependant, les tentatives de commercialiser le processus de 1969 à 1979 par American Enka se sont avérées inutiles.

La pratique de dissolution de la cellulose dans le NMMO est apparue initialement dans un brevet déposé en 1981 par Mcorsley pour Akzona Incorporated. Le brevet a ensuite été concédé sous licence à Courtaulds et Lenzing au cours des années 1980. Par la suite, la fibre a été cultivée, marquée comme ‘Tencel‘ et développée par Courtaulds Fibres.

La production de Tencel a débuté au Royaume-Uni pendant les années 1980, commençant par une usine pilote à Coventry, Royaume-Uni, en 1982, avec une augmentation de la production de dix fois deux ans plus tard. En 1988, une ligne de production semi-commerciale a été établie à l’usine pilote de Grimsby, Royaume-Uni.

Dans les années 1990, le processus a été officiellement commercialisé à Mobile, en Alabama et à Grimsby, avec l’usine Mobile Tencel atteignant une capacité de production totale de 20 000 tonnes par an en 1993. Courtaulds avait investi £100 millions et une décennie dans le développement de Tencel et prévoyait des revenus de 1993 pour atteindre £50 millions. La production a quadruplé pour atteindre 80 000 tonnes en 2004.

Lenzing a commencé les opérations de l’usine pilote en 1990 et a basculé vers la production commerciale en 1997, fabriquant 12 tonnes métriques par an dans leur usine basée en Autriche. Malgré une explosion en 2003, l’usine produisait alors 20 000 tonnes par an et était prête à augmenter sa capacité. En 2004, Lenzing produisait 40 000 tonnes. En 1998, Lenzing et Courtaulds ont résolu un litige de brevet.

Finalement, en 1998, Courtaulds a été acquis par le concurrent Akzo Nobel, qui a ensuite fusionné la division Tencel avec d’autres divisions de fibres sous la bannière Accordis. Ces divisions ont finalement été vendues à CVC Partners, une société de capital-investissement, qui a ensuite vendu la division Tencel à Lenzing AG en 2000. Lenzing AG l’a mélangée avec leur activité « Lenzing Lyocell » mais a conservé la marque Tencel. En 2015, après avoir repris les usines de Mobile et de Grimsby, Lenzing AG est devenu le premier producteur de Lyocell, avec un rendement de 130 000 tonnes/an.

Aperçu de ses utilisations polyvalentes, propriétés et processus de fabrication

Le lyocell est un matériau polyvalent utilisé dans divers tissus courants et qui a établi une présence significative dans l’industrie textile. Son application varie des vêtements comprenant le denim, le chino, les vêtements décontractés, les sous-vêtements, les serviettes, les bandes transporteuses, les papiers spéciaux et les pansements médicaux. Cette large gamme d’utilisations peut être attribuée à la capacité du lyocell à se mélanger sans effort avec d’autres fibres telles que la soie, le coton, le rayonne, le polyester, le lin, le nylon, et la laine.

Cette fibre partage de nombreuses propriétés avec d’autres fibres comme le coton, le lin, la soie, le ramie, le chanvre et le rayonne viscose. De manière remarquable, le Lyocell présente une capacité d’absorption supérieure, jusqu’à 50% de plus que le coton et une distance de mèche supérieure par rapport aux tissus modal avec un tissage similaire.

Les tissus en Lyocell sont souvent salués pour leur douceur et leur légèreté, attribuées à leur capacité supérieure d’absorption de l’humidité. Bien que les affirmations de l’industrie concernant une plus grande résistance aux plis restent à vérifier, les qualités du tissu comprennent d’excellentes caractéristiques de drapé, l’adaptabilité au lavage en machine ou au nettoyage à sec, et une absorption efficace des teintures nécessitant moins de colorant que le coton pour la même intensité de couleur.

La texture fondamentale du Lyocell est douce et non adhérente, avec la possibilité d’obtenir également diverses textures. Sa nature hypoallergénique, associée à une absorption supérieure, en fait un excellent choix pour les vêtements de sport. La nature bien adaptée à la peau du tissu, la gestion de l’humidité et la douceur sont des avantages distincts par rapport à d’autres alternatives, comme l’a déclaré Robert van de Kerkhof, directeur commercial de Lenzing AG, un producteur leader de Lyocell dans le monde.

Compte tenu de ses propriétés distinctives, le Lyocell est un choix privilégié dans plusieurs industries et produits, remplaçant la soie et le coton dans la literie, les serviettes et les articles de mode. Il trouve également son application dans des utilisations industrielles telles que les bandes transporteuses et le papier de spécialité.

Les attributs du Lyocell tels que l’élasticité, l’absorption d’humidité – jusqu’à 50% de plus que le coton – la respirabilité et une moindre propension à retenir les odeurs en font un choix de prédilection pour les vêtements de sport pour diverses activités et exercices. Les pratiquants d’activités de plein air trouveront le Lyocell comme un choix de tissu approprié compte tenu de ses propriétés de régulation thermique, le rendant adapté pour l’été et l’hiver.

Les voyageurs trouveront que le Lyocell est un excellent choix de tissu étant donné sa capacité à sécher rapidement, sa fraîcheur et ses caractéristiques légères, en plus d’être doux, ce qui réduit les risques d’irritation de la peau.

La durabilité et la résistance du lyocell le rendent industriellement viable, comme on peut le mieux le voir dans son utilisation pour les tapis roulants et les pansements médicaux. Ce matériau polyvalent continue de surprendre par son applicabilité et son potentiel étendus, ouvrant la voie à la découverte de nouvelles applications.

Comprendre le processus de production de fibres « Eco-Friendly »

La production de fibres de Lyocell utilise une méthode de solvant direct au lieu d’une méthode de dissolution indirecte comme la xanthation-régénération utilisée dans la transformation de la viscose. Le matériau provient principalement de la pulpe dissoute, composée en grande partie de cellulose pure avec un peu d’hémicellulose et une teneur négligeable en lignine. Les grumes de bois dur, y compris des types comme le chêne et le bouleau, sont réduites en petits morceaux carrés comparables en taille à des timbres-poste. Une digestion chimique, impliquant soit le processus de préhydrolyse-kraft, soit le processus de sulfite, est effectuée pour éliminer la lignine et l’hémicellulose présentes dans les copeaux de bois. Après digestion, la pulpe subit un blanchiment pour toute trace de lignine restante avant d’être séchée, roulée en feuilles continues, et enroulée. La pulpe obtenue ressemble à du papier cartonné épais et est généralement fournie en rouleaux de 500 lb (230 kg).

Dans une usine de Lyocell, ces rouleaux de pâte sont fragmentés en carrés d’un pouce avant d’être dissous dans de la N-méthyl morpholine N-oxyde (NMMO), donnant une solution connue sous le nom de « dope ». Après filtration, cette solution de cellulose est transférée à travers des filières, un outil commun utilisé avec les fibres synthétiques. Agissant comme une pomme de douche, les filières projettent en continu des filaments de la solution. Pour augmenter la force inhérente de la fibre de Lyocell, les fibres sont redressées dans l’air pour aligner correctement leurs molécules de cellulose. Ensuite, les fibres sont plongées dans un bain d’eau où la cellulose se désolvate, fixant les brins de fibre. Ce bain contient une concentration stable d’oxyde d’amine dilué. Les fibres subissent ensuite un rinçage à l’eau déminéralisée avant d’être déplacées vers une zone de séchage pour évaporer toute l’eau résiduelle.

Les fibres suivent un processus de finition similaire à celui d’autres fibres telles que la viscose, où un lubrifiant démêlant est appliqué en fonction de l’utilisation finale de la fibre. Après cette étape, les fibres – maintenant sous forme de « mèche » (longueurs continues de filament non déformé) – sont envoyées à une machine à crêper pour leur donner de la texture et du volume. Par la suite, des cardeuses mécaniques peignent la fibre pour trier et séparer les brins. Après le cardage, les brins sont coupés et mis en balles pour être expédiés aux usines de tissus. Le cycle complet de production, de la bobine de cellulose brute à la fibre mise en balles, prend environ deux heures. Une fois fabriquée, la Lyocell peut subir d’autres traitements, comme le mélange avec d’autres fibres (coton ou laine), pour être tissée ou tricotée en différents types de tissus avec des finitions variables.

Le processus de fabrication utilise de l’oxyde d’amine, qui dissout la cellulose et la fixe après filage. Ce solvant NMMO est hautement recyclable, avec environ 99% récupérés, tandis que sa biodégradation ne génère pas de composés nocifs. Par conséquent, le processus de production s’avère être relativement écologique, malgré sa consommation d’énergie, en raison du minimum de déchets qu’il produit.

Durabilité : Une Alternative Éco-Responsable au Coton

L’origine de la production de Lyocell remonte aux arbres d’eucalyptus, qui affichent une croissance rapide sur des terres non cultivées – ne nécessitant ni irrigation ni pesticides. La technique de production de lyocell s’abstient de l’utilisation de produits chimiques toxiques, et un impressionnant 99,5% de l’agent de dissolution peut être réutilisé. Lorsqu’il est comparé au coton, le Lyocell est potentiellement moins gourmand en eau, nécessitant moins de la moitié des besoins en eau du coton. De plus, la respirabilité de son tissu contribue à la cause écologique, car il ne piège pas rapidement les odeurs et réduit la fréquence de lavage, favorisant ainsi la conservation de l’eau.

Cependant, bien que le matériau ait un excellent potentiel, la consommation d’énergie et l’impact climatique lors de la production sont des facteurs majeurs à prendre en compte. Par conséquent, si les producteurs recourent à l’utilisation de combustibles fossiles ou de charbon dans les pays qui en dépendent, le coût environnemental devient inacceptable. Il est donc crucial de prendre en compte l’ensemble du système et pas seulement le matériau. Lors de l’achat de lyocell, il est conseillé de vérifier si sa source peut être systématiquement tracée, suggère-t-elle.

Il est bien connu que le Lyocell est une alternative populaire dans le paysage de la mode durable. Cependant, pour véritablement apprécier ses connotations écologiques, il faut s’immerger dans le fonctionnement détaillé de sa production. La biodégradabilité du Lyocell et sa capacité à être composté sont certes exemplaires, mais le véritable facteur de durabilité réside dans son processus de construction.

Employant une technique de fabrication en « circuit fermé », la production de Lyocell ne génère pas de sous-produits nuisibles. Les agents de dissolution utilisés sont décrits comme non toxiques et peuvent être réutilisés en continu, minimisant ainsi la pollution environnementale. Le processus utilise un solvant inoffensif appelé oxyde d’amine qui est recyclable.

La fabrication de Lyocell se caractérise également par son procédé relativement court et simple par rapport aux autres fibres synthétiques. Pour donner une approximation, la chaîne complète – de la déforestation à la carderie, peut être réalisée en environ deux heures et demie.

En termes de sourcing de matières premières, le Lyocell s’appuie sur les arbres d’eucalyptus, qui peuvent pousser de manière adaptative même dans des sols infertiles. Ces arbres nécessitent moins de terres par rapport au coton et sont doués pour la croissance rapide sans irrigation ni pesticides. La cellulose utilisée pour produire le Lyocell est obtenue à partir de forêts gérées de manière responsable, ce qui en fait une source de fibre renouvelable.

L’éclat du lyocell s’étend également à sa portabilité. Sa respirabilité empêche l’absorption rapide des odeurs dans les vêtements, réduisant ainsi la fréquence de lavage – économisant de l’eau et de l’énergie.

En conclusion, lorsque évalué par rapport à d’autres processus de fabrication de cellulose, le Lyocell présente une alternative moins toxique et moins gaspilleuse.

Comparaison de la Durabilité et des Performances du Lyocell avec le Coton, le Polyester et la Viscose

Comparaison entre le Lyocell et le Coton : Durabilité, Coût et Performance

Alors que le coton traditionnel peut ne pas être à la hauteur de la nature plus durable du Lyocell, la comparaison s’équilibre lorsqu’on considère le coton biologique. Le Lyocell, bien qu’il soit un matériau à base de plantes fabriqué par un processus de fabrication en circuit fermé utilisant des ressources naturelles, rivalise avec le coton, qui est également une fibre naturelle. Le coton reste l’option la plus abordable, préservant ainsi sa préférence dominante jusqu’à ce jour.

Cependant, bien que plus coûteux, le processus de création du Lyocell est également plus efficace que celui du coton. Il consomme moins de pesticides et moins de la moitié de l’eau pendant la croissance et la culture. Ainsi, le Lyocell puise moins dans l’environnement que le coton ou d’autres fibres traditionnelles.

Lorsqu’on considère la durabilité, le Lyocell triomphe. Ses draps, plus résistants et moins sujets aux rides que ceux en coton, nécessitent moins d’entretien. Cela signifie moins d’effort pour le lavage et le repassage, rendant la différence de coût difficile à mesurer.

En termes de performance, le Lyocell excelle en tant qu’absorbant supérieur et est nettement plus doux. Sa surface lisse est idéale pour les peaux sensibles sujettes à l’irritation, procurant une sensation de légèreté et de douceur. Cela contraste avec la tendance du coton à gratter.

Composé de minuscules fibres hydrophiles ayant une forte affinité pour l’eau, le Lyocell peut absorber toute l’humidité de votre peau. Cette absorption remarquable rend le Lyocell plus frais et plus hygiénique que le coton, expliquant sa performance supérieure en matière de teinture. Ce matériau aide à maintenir une basse température corporelle pendant le sommeil, vous gardant rafraîchi.

Cependant, le coton reste une alternative respirante, hypoallergénique et douce. Si vos vêtements et draps en coton actuels vous procurent du confort, il se peut qu’il ne soit pas nécessaire de passer au Lyocell.

Comparaison entre le Lyocell et le Polyester : Durabilité et Performance dans le Tissu d’Extérieur

Souvent considéré comme une alternative plus respectueuse de l’environnement aux fibres synthétiques telles que le polyester, le lyocell est vu . Il est vrai que le polyester peut actuellement être plus abordable et plus largement utilisé que le lyocell, mais il ne rivalise pas avec ce dernier en termes d’écologie.

Dérivé des polymères, notamment des plastiques recyclés et des sous-produits du pétrole, le polyester est une fibre entièrement synthétique. Sa composition le rend nettement moins biodégradable que le Lyocell, qui provient de la cellulose de bois. Au-delà de l’aspect écologique, le Lyocell surpasse le polyester en termes de respirabilité et d’absorption d’humidité.

Qui plus est, le Lyocell est plus fin que le polyester, cela implique que les vêtements ou produits fabriqués à partir de celui-ci nécessitent des soins spécifiques, comme le lavage uniquement à l’eau froide. En revanche, le polyester est plus élastique et ne nécessite aucun soin spécifique.

Comparaison de la Durabilité et du Confort du Lyocell et de la Viscose

Le lyocell et la viscose, tous deux issus de plantes, servent des objectifs similaires dans la production de tissus. Cependant, leurs caractéristiques distinctives se manifestent dans leurs procédés de fabrication et leurs propriétés fonctionnelles. La production de viscose implique l’utilisation de produits chimiques toxiques tels que le solvant hydroxyde de sodium, contrairement au lyocell. De plus, le lyocell surpasse la viscose en termes de respirabilité et d’absorbance.