Une nouvelle étude publiée dans une revue scientifique des matériaux en Chine rapporte un prétraitement à basse température et sans produits chimiques pour la fibre de chanvre industriel qui pourrait aider les fabricants de textiles à réduire leur consommation d'énergie et leurs eaux usées tout en améliorant la qualité de la fibre.
Des chercheurs du Collège des textiles et de l'habillement et du Laboratoire d'État des biofibres et des écotextiles de l'Université de Qingdao ont associé une étape de nettoyage activée par la lumière à un lavage enzymatique doux, une combinaison qui a donné de bien meilleurs résultats que les méthodes caustiques-alcalies à haute température largement utilisées en Chine et dans certaines parties de l'Asie du Sud et du Sud-Est, selon un résumé des résultats.
Prétraiter le chanvre
Le prétraitement est l'étape de pré-décortication dans la transformation du chanvre – l'étape qui nettoie et détache les gommes naturelles de la tige avant que les fibres n'entrent dans l'équipement mécanique. La lignine et la pectine agissent comme une colle naturelle qui lie le liber au noyau ligneux, rendant la séparation plus difficile et augmentant l'usure des décorticateurs.
Un prétraitement efficace élimine ou ramollit ces gommes afin que la décortication puisse fonctionner plus efficacement, produisant ainsi des fibres plus propres et de meilleure qualité pour les applications textiles et composites.
Le rouissage est la forme de prétraitement la plus courante du chanvre, qui repose sur l'humidité et les microbes pour décomposer les gommes naturelles qui lient la fibre au noyau ligneux. Cela peut se faire de plusieurs manières : le rouissage au champ, où les tiges sont laissées au sol pour être ramollies par la rosée et les intempéries ; le rouissage à l'eau, où les paquets sont immergés dans des étangs ou des réservoirs pour une action microbienne plus rapide ; et le rouissage enzymatique, qui utilise des enzymes ciblées dans des conditions contrôlées. Tous ont le même objectif : desserrer la fibre avant la décortication, mais varient en termes de vitesse, de coût et d'impact environnemental.
Des intrants plus propres
Le processus testé en Chine fonctionne à des températures ambiantes et à un pH neutre, évitant ainsi les conditions difficiles qui peuvent affaiblir la fibre de chanvre. Lors des tests, il a éliminé la majeure partie de la lignine et de la pectine tout en gardant intacte la structure cellulosique sous-jacente. Les auteurs affirment que cet équilibre est essentiel pour produire des textiles plus doux et de plus grande valeur sans le fardeau environnemental des traitements traditionnels.
L'imagerie rapprochée et l'analyse chimique ont montré que le processus décompose le matériau gommeux autour des fibres et expose des faisceaux plus propres, une exigence clé pour la filature de qualité textile et les composites de grande valeur.
Comment fonctionne le processus
La première étape du processus utilise la lumière pour aider à détacher le matériau résistant, semblable à l’écorce, qui maintient les fibres de chanvre ensemble. La deuxième étape applique un lavage enzymatique doux qui décompose encore plus les gencives naturelles. En travaillant ensemble, les deux étapes libèrent les fibres plus efficacement que l'une ou l'autre méthode seule, ce qui les rend plus faciles à nettoyer et à séparer pour une utilisation textile.
Les chercheurs ont déclaré que les deux mécanismes se renforcent mutuellement, le processus combiné surpassant l’un ou l’autre traitement seul.
Les estimations préliminaires suggèrent que le système pourrait réduire la consommation d'énergie de 40 à 60 % par rapport au prétraitement alcalin conventionnel. Étant donné que la méthode ne repose pas sur des produits chimiques caustiques, elle génère également beaucoup moins d’eaux usées, ce qui la rend potentiellement adaptée aux sites de traitement de fibres décentralisés où la capacité de traitement de l’eau est limitée.
Potentiel commercial
Si elle est évolutive, la technologie pourrait soutenir la transition de l’industrie textile vers une production plus propre et donner au chanvre un avantage en tant que fibre libérienne à faible teneur en carbone. Des méthodes de prétraitement plus propres sont essentielles pour obtenir la douceur, la finesse et la filabilité requises pour les fils de grande valeur – caractéristiques qui restent difficiles à obtenir avec les processus à forte consommation d'énergie d'aujourd'hui.
Les auteurs de l'étude notent que des travaux pilotes supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les exigences en matière d'équipement, les temps de réaction et la durabilité du photocatalyseur en utilisation continue.
