La viscose en questions

Par Biquette© le 7 juin 2021 dans Découvertes, Matériel

Appréciée pour sa fluidité, sa douceur et le chatoiement de ses imprimés, la viscose est la troisième fibre la plus utilisée dans l’industrie textile après le polyester et le coton¹.

Qu'est-ce que la viscose ?

C'est une fibre artificielle issue du polysaccharide que le monde végétal synthétise le plus abondamment : la cellulose. Ce polymère linéaire de glucose subit un traitement chimique destiné à le séparer des autres composés végétaux auxquels il est lié, le rendre soluble dans l'eau, et le transformer en une matière filable.

                                              

Découvert au XIXe siècle, le procédé viscose/rayonne a fait l'objet depuis l'entre-deux guerres de nombreux développements afin de diversifier l'origine de la cellulose utilisée, limiter la toxicité des intrants chimiques et des rejets et favoriser le recyclage des bains, et améliorer les propriétés de la fibre obtenue.

En effet cette fibre, si elle se rapproche du coton de par sa nature cellulosique (bonne absorption de l'humidité, douceur, excellente affinité pour la teinture...), s'en distingue par sa fluidité mais aussi par une résistance amoindrie lorsqu'elle est humide et une froissabilité et un taux de retrait au lavage accrus.


Pourquoi la viscose a-t-elle la réputation d'être nocive pour l'environnement ?

Cela tient tout d'abord au procédé de fabrication de la viscose standard, que l'on peut résumer ainsi :
- La soude (NaOH), un agent alcalinisant puissant, hydrolyse la pâte de bois blanchie préalablement enrichie en cellulose et rend cette dernière accessible à la suite du traitement. La pâte obtenue est déchiquetée avant de mûrir quelques jours.
- Puis cette alcali-cellulose est soumise à l'action du disulfure de carbone (CS2) pour la rendre soluble en bain aqueux (obtention de xanthate de cellulose), ce qui dégage des vapeurs sulfureuses nocives [2], bain auquel est à nouveau ajouté de la soude pour augmenter la solubilité de la viscose.
- Après filtration, cette viscose est pressée au travers d'une filière tout étant immergée dans un bain contenant de l'acide sulfurique (H2SO4, l'autre nom du vitriol), du sulfate de sodium et du sulfate de zinc, ce qui provoque la coagulation et la régénération du xanthate de cellulose en cellulose hydratée (d'où l'appellation de "cellulose régénérée"). Le zinc ainsi que des modifieurs chimiques ajoutés en petite quantité permettent de ralentir la vitesse de coagulation [3].
- La fibre est enfin mûrie quelques jours le temps que la coagulation s'achève, puis est soumise aux traitements de désulfuration à l'aide de chlore, de blanchiment, adoucissement, essorage et séchage [4].

Si les produits utilisés sont toxiques et/ou explosifs, les dérivés sulfurés (dont le sulfure d'hydrogène) et métalliques le sont également ce qui nécessite de traiter l'air et l'eau utilisés avant de les rejeter à l'extérieur du lieu de fabrication, ce qui n'est pas forcément réalisé dans les règles de l'art [5].

De plus, la matière première utilisée est difficilement traçable une fois sa cellulose régénérée. Loin d'être une industrie vertueuse utilisant principalement des déchets végétaux et limitant l'impact négatif sur l'environnement des cultures boisées destinées à sa production, malgré les efforts de certains fabricants en ce sens, la filière viscose est responsable d'une part non négligeable de la déforestation massive à l'œuvre depuis plusieurs décennies [6]. La hausse continue de la demande mondiale de pâte pour viscose depuis 2010 ne rend pas très optimiste à cet égard.[7]

Ajoutons qu'en matière de microfibres retrouvées dans les sédiments océaniques [8] ou les farines de poisson [9], la viscose semble se trouver en première place devant les fibres synthétiques. Si elle est heureusement plus facilement biodégradable en milieu aquatique aérobie que ces dernières, la persistance d'apprêt est susceptible de nettement ralentir ce processus.
 

La viscose/rayonne est-elle encore produite en France ?

La viscose a été produite jusqu'en 1989 (à Grenoble) et 2000 (à Givet) par Cellatex, une société appartenant initialement au groupe Rhône-Poulenc.
On trouve encore deux entreprises de filature dans le Nord [10] : Textile des dunes et la Manufacture française de textile, qui transforment les fibres (viscose, Tencel, modal...) importées en fils utilisables pour le tissage des étoffes.


Qui est qui dans la grande famille des fibres cellulosiques artificielles ?

Rayonne : lorsque cette nouvelle fibre a été développée, c'est le premier nom qui lui a été attribuée. Elle correspond à la présentation sous forme de filament continu, qui permet d'imiter la soie.

Fibranne : ce sont des fibres courtes de viscose (de l'ordre de quelques cm), qui sont associées par torsion entre elles ou avec d'autres types de fibres textiles, ce qui permet d'imiter d'autres types de fibres courtes telles que la laine et le coton.

Viscose : désigne à proprement parler la fibre issue du traitement de la pulpe de bois à la soude et au disulfure de carbone.


Forme en nuage des fibres de viscose en coupe transversale  Source

Ecovero™ (Lenzing) : viscose issue de forêts à gestion durable certifiée, produit jusqu'à 50% d'émissions en moins lors de sa fabrication et utilise jusqu'à 50% moins d'eau qu'une viscose classique [11].

Lenpur™ (Ecobase) : viscose issue de pulpe du pin blanc du Canada (branches provenant de l'élagage), presque aussi absorbante que le modal, légèrement plus résistante sèche et humide que la viscose, mais moins que le modal et le lyocell [12].

Viloft® (Kelheim Fibers): filament de viscose de section crénelée et aplatie qui forme des fils contenant beaucoup d'air, ce qui confère une bonne isolation thermique et favorise l'impression d'être au sec quand il est au contact de la peau.

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Modal (ex. de noms déposés : Vincel, Cordenka, Volenka, Tencel Modal, Zantrel, Zaryl, Meryl) : cette appellation désigne une fibre de cellulose régénérée obtenue moyennant une procédure viscose modifiée pour conférer une force de rupture élevée et un haut module au mouillé, elle est aussi dite "polynosique". La procédure viscose est modifiée pour augmenter le degré de polymérisation, ralentir la coagulation et augmenter l'étirement du filament de façon à obtenir une fibre plus fine, moins sujette à la distension et au gonflement une fois mouillée.
Sa résistance à l'état sec est également augmentée. Moins brillante que la viscose, elle est aussi moins froissable et moins sensible à la détérioration par le sèche-linge.
Sa finesse, sa plus grande absorption de l'humidité que le coton et sa stabilité au lavage en font une fibre très utilisée pour les sous-vêtements et le linge de bain. Le modal est également employé en mélange avec d'autres fibres pour augmenter la résistance, la stabilité, la douceur et le plombant de l'étoffe obtenue.

Micromodal : fibres légèrement plus fines que le modal, préférentiellement utilisées pour les sous-vêtements.


Forme bilobée des fibres de modal en coupe transversale  Source

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Cupro : désigne une fibre de cellulose régénérée obtenue par le procédé cupro-ammo­niacal, généralement à base de linter de coton (la bourre à fibres très courtes qui entoure la graine) : d'abord dissoute dans une solution ammoniacale d'oxyde de cuivre, la cellulose est régénérée en présence d'acide sulfurique.
Les fibres obtenues sont plus fines, aussi absorbantes et moins froissables que celles de viscose, et offrent une meilleure absorption et tenue des teintures que la viscose.
Le cupro est fréquemment utilisé en doublure de vêtements ou en imitation de l'aspect mat et peau de pêche de la soie lavée.


Forme arrondie des fibres de cupro en coupe transversale  Source : Asahi

Bemberg™ : une sorte de cupro, que la firme japonaise Asahi est depuis 2009 la seule à produire après en avoir acquis le brevet dans les années 1930 [13].

Synabel Bemberg (Bélinac) : 45% Bemberg / 55% acétate, tissée en France.

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Lyocell : "fibre de cellulose régénérée obtenue par un procédé de dissolution et de filage en solvant organique, sans formation de dérivés" selon la réglementation de l'UE [14], elle désigne communément la fibre obtenue par le procédé NMMO (N-oxyde de N-méthylmorpholine), un solvant appartenant à la famille des oxydes d'amines tertiaires, doué d'un fort pouvoir solvant et d'une faible toxicité. La pâte de bois est malaxée avec une solution aqueuse de NMMO puis un antioxydant, et la solution obtenue est filée à sec avant de replonger dans un bain de précipitation. Le solvant est ensuite récupéré et purifié par évaporation de l'eau des bains de filage et de rinçage. La firme Lenzing affirme ainsi réussir à recycler 99% du NMMO utilisé.
À cause du plus grand alignement de ses chaînes cellulosiques et de sa plus grande homogénéité entre le cœur de la fibre et sa paroi, elle a davantage tendance à la fibrillation, ce qui est limité par l'emploi d'agents de réticulation afin de maintenir la cohésion entre les fibrilles [15].
On l'emploie particulièrement en remplacement du coton dans les étoffes de poids léger à moyen.

 
Forme ovoïde et lisse des fibres de lyocell en coupe transversale  Source

Exemples de nom déposés : Excel, Alceru, Newcell, Tencel Lyocell (NB : Tencel désigne donc soit du modal soit du lyocell [16]).

SeaCell™ (Zimmer) : Tencel enrichi en poudre d'algues marines, qui selon le fabricant aurait des effets bénéfiques sur la peau. Existe en version lyocell ou modal.

Refibra™ (Lenzing) : mélange lyocell + coton recyclé (issu des chutes de l'industrie de la confection).

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Acétate : fibre d’acétate de cellulose dont moins de 92 % mais au moins 74 % des groupes hydroxyles sont acétylés [14]. Elle est issue de pulpe cellulosique dissoute avec un mélange d'anhydride acétique et d'acide acétique en présence d'un catalyseur comme l'acide sulfurique : il se produit une acétylation (et non une xanthation), ce qui donne de l'acétate de cellulose (ce qui en fait un ester de cellulose et non de la cellulose régénérée) qui est alors précipitée en flocons en présence d'eau, puis dissoute dans un solvant organique (acétone, butanone, acétate d'éthyle ou de méthyle, éthanol..) et filée.
L'acétate est plus élastique et nerveux et donc moins froissable que la viscose, mais plus difficile à teindre. Son aspect brillant est utilisé pour imiter la soie ; l'acétate est aussi employé pour imiter la fourrure. Il est antistatique et procure une isolation thermique d'où son usage en tant que doublure. Moins hydrophile que la viscose, son séchage est plus rapide. Il est moins sujet au rétrécissement [17].

Triacétate : fibre d’acétate de cellulose dont 92 % au moins des groupes hydro­xyles sont acétylés, donc grosso modo quand les trois groupements hydroxyle de la cellulose sont estérifiés ! Plus résistant à la chaleur, il se prête davantage au plissage ; il est moins froissable et moins absorbant que l'acétate.


Comment entretenir un vêtement en fibre cellulosique artificielle ?

Lavage délicat car elle se déchire et se dégrade plus facilement au mouillé (déformation et blanchissures de fibrillation), jusqu'à 60°C (40°C pour l'acétate/triacétate) avec essorage court. Usage d'agents de blanchiment oxygénés non chlorés uniquement. Le prélavage est vivement recommandé avant la couture surtout dans le cas de la viscose !
Séchage en tambour à température modérée (60°C).
Repassage à •• (150°C) avec vapeur (• (110°C) pour l'acétate/triacétate qui peut fondre, se lustrer ou au contraire se matifier en blanchissant sous l'action conjuguée de la chaleur et de la vapeur d'eau). [18]
 

Par quoi remplacer la viscose ?

Telle est la question posée sur le forum où la discussion se poursuit. Comme cela dépend de la propriété qui vous intéresse, voici quelques suggestions :
- pour la variété des imprimés, le coton est une alternative de choix, mais c'est alors le tomber du tissu qui n'est pas forcément satisfaisant. On trouve aussi de très beaux imprimés sur soie, et une grande variété de polyesters imprimés, en général plus souples que les toiles de coton.
- pour le tomber fluide et plombant, on peut choisir une étoffe formée de fils ayant subi une torsion importante telle le crêpe, ou certains satins et twills. Des étoffes moins courantes comme un voile de laine ou un tricot à fine jauge offrent également un tomber intéressant.
- pour le lustre : du coton mercerisé, un lin peigné, une soie ou un mélange coton/soie, une armure satin avec diverses fibres y compris polyester.
- pour la douceur : du coton, de la soie ou une laine fine telle que le mérinos.


Le saviez-vous ?

La cellophane, les éponges de ménage classiques et certains boyaux pour saucisses sont également faits de viscose !

1 - Mode et développement durable 2017 : les conclusions des derniers rapports publiés sur le site modeintextile.fr
2 - Fiches toxicologiques du disulfure de carbone et du sulfure d'hydrogène sur le site de l'INRS
3 - Contribution à l'histoire industrielle des polymères en France par Jean-Marie Michel pour la Société Chimique de France
4 - Étude physico-chimique des solutions de cellulose dans la N-Méthylmorpholine-N-Oxyde, Thèse d'Olga Biganska soutenue en 2002
5 - Comme en témoigne l'enquête appuyée par une série de prélèvements faits en 2017 par l'ONG Changing Markets aux alentours des usines indiennes de Nagda et Purwakarta du groupe Aditiya Birla, le leader mondial de la production de viscose, Dirty fashion revisited spotlight on a polluting viscose giant sur changingmarkets.org 
6 - À titre d'exemple, Viscose linked to Borneo deforestation, le 06/10/2020 sur ecotextile.com
7 - Rapport d'étude : état de l'art sur la production de molécules chimiques issues du bois en France - Rapport Final 09/2015 sur le site de l'ADEME
8 - Article The deep sea is a major sink for microplastic debris de Woodall LC et al. paru dans Royal Society Open Science en décembre 2014
9 - Article Microplastics in fish and fishmeal: an emerging environmental challenge ? de Thiele CJ et al. paru dans Scientific Reports le 21 janvier 2021
10 - Selon l'annuaire des filatures de France terre textile
11- Page de présentation des fibres EcoVero sur le site de Lenzing
12 - Tests comparatifs du Lenpur par rapport à de la viscose, du lyocell et du modal sur ITER Technical Reports
13 - Question écrite à la Commission Européenne par Aldo Patriciello  le 15/11/2017 : Concurrence déloyale de la multinationale Asahi Kasei Corporation
14 - Directive 2008/121/CE du Parlement européen et du Conseil du 14 janvier 2009 relative aux dénominations textiles (Refonte)
15 - Article New method for determining the degree of fibrillation of regenerated cellulose fibres, de Ma.Y et al. paru dans Cellulose 28-2021
16 - "Tencel" désigne donc soit du modal soit du lyocell depuis la révision de la communication de Lenzing en 2018 selon prnewswire.com
17 - Article très détaillé sur Les fibres textiles et leurs propriétés sur le site L'atelier du papetier. Vous y apprendrez par exemple pourquoi le coton froisse !
18- Fiche Ginetex d'entretien des textiles

Les fibres de viscose vues au microscope électronique à balayage de l'image de la vignette proviennent de la page Les fibres de cellulose modifiées sur le site de la Faculté de Biologie de Jussieu.
A propos de l'auteur : Biquette©

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Commentaires

Mquipique (il y a 5 mois, 3 semaines)

Biquette© : MERCI ! Je suis ravie de trouver ici autant d'infos et de détails (et des références, youpi), comme souvent j'admire ce travail ;-) Ce sera très utile !

evycoud (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci pour toutes ces informations très claires et bien détaillées.

 

CC07 (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci Biquette pour ces informations très complètes. Je n'ai pas tout saisi, j'ai arrêté la chimie il y a quelques décennies, mais suffisamment pour comprendre plus que "la viscose c'est pas top", avec des vrais arguments. Mille mercis pour ce super travail, encore une fois ! Pas de dogme, des faits, ça c'est constructif ! Et instructif...

Nabel (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci beaucoup pour cet article très détaillé ! J'ai appris plein de choses même si je n'ai pas tout compris (moi aussi, ça fait longtemps que j'ai arrêté la chimie ;-) )

ildikovals (il y a 5 mois, 3 semaines)

Passionnant et éducatif,  merci!

Tita (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci beaucoup pour cet article très fouillé ! 

Miiiio (il y a 5 mois, 3 semaines)

Excellent article qui remets enfin toutes les infos et termes dans l'ordre. Une référence !

Argoz (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci pour cet article approfondi!

missumlaut-Kikoo (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci, c'est clair et ça manquait vraiment. 

eliflo (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci pour cet article très documenté! Vraiment de quoi y voir beaucoup plus clair!

tite bobinette (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci pour cet article super intéressant!

J'y vois beaucoup plus clair maintenant.

Emykero (il y a 5 mois, 3 semaines)

Moi, j'ai tout compris mais la chimie, c'est mon boulot donc ça me parait logique! wink

Bref, c'est très intéressant et très documenté, bravo et merci Biquette!

Je me permet juste une remarque sur la fabrication de l'acétate. L'ahydride carbonique, ça n'existe pas vraiment, c'est plutôt aNhydride. Et l'anhydride carbonique, c'est du CO2, il ne me semble donc pas que ce soit de dioxyde de carbone qu'il s'agit. En revanche, de l'anhydride acétique (voir partie production) me parait plus plausible chimiquement parlant.

lucie_mdhda (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci pour cet article !

Selenz (il y a 5 mois, 3 semaines)

Excellent article que je ne manquerai pas de reconsulter à l'avenir pour référence (je m'y perds souvent dans les types de viscose) - même si l'article me conforte dans l'idée de chercher plutôt vers d'autres fibres ! Merci infiniment.

Biquette© (il y a 5 mois, 3 semaines)

@toutes : merci d'avoir tout lu !

@Emykero : je suis contente de voir que T&N est fréquenté par des gens capables de corriger les âneries des autres, en recoupant les sources, il s'agit bien d'anhydride acétique !

Goupil (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci pour tout le travail qu'il aura fallu pour écrire cet article érudit. Ca va m'aider à acheter de la viscose moins polluante.

Sabine Kanto (il y a 5 mois, 3 semaines)

Article intéressant, quel travail. Ce que je retiens surtout, ce sont les qualités et défauts des différents tissus et le choix à faire quant aux prochains achats. Je croyais que l’acétate ne pouvait pas être mouillé.  

SophieDentelle (il y a 5 mois, 3 semaines)

Très documenté et informatif, merci.

korrygwen (il y a 5 mois, 3 semaines)

oh mais tellement merci pour cet article détaillé - et qui en plus cite ses sources! - qui éclaircit beaucoup de choses et permet aussi la mise en perspective de certaines idées toutes faites!

verali (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci beaucoup pour ces informations bien documentées !

domisuizz (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci pour cet article de fond. Biquette fait mieux que Wikipedia !

youplayop (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci pour ce super article sur la viscose !smiley

GemmeVerte (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci pour cet article au top !

Liseli (il y a 5 mois, 3 semaines)

Ouaaais! des images de microscope électronique sur T&N !!! Merci (et pas que pour ça ;-)

Rusaloysia (il y a 5 mois, 3 semaines)

Passionnant, un grand merci !!

tiempolibre (il y a 5 mois, 3 semaines)

Punaise, merci pour toutes ces infos précieuses que j'ai reçues sans avoir jamais pensé aller les chercher.

J'ai relu 2 fois, parce que la chimie, c'est pas du langage courant pour moi non plus, mais j'ai aimé ça. Qui l'eut cru ? Je vais faire une petite fiche de révision, c'est la période des examens !! wink

genov (il y a 5 mois, 3 semaines)

Merci beaucoup pour cet article documenté et bien expliqué, même si comme d'autres, je ne comprends pas tous les aspects "chimiques".

Pic et pic (il y a 5 mois, 2 semaines)

Merci beaucoup pour cet article super riche!

Fourmi (il y a 5 mois, 2 semaines)

Bonjour, Merci pour cet article très complet ! J'adore le cupro (de grammage moyen pour coudre des vêtements fluides), c'est tellement beau avec ses reflets veloutés ! 

soffie (il y a 5 mois, 2 semaines)

Merci pour ce super boulot !

Grenadine C (il y a 5 mois, 2 semaines)

Excellent article, j'ai appris beaucoup de choses, merci Biquette ! La conclusion me laisse rêveuse, avec l'image d'une robe en boyau de saucisse... Comme quoi, Lady Gaga n'était pas si subversive qu'elle l'imaginait certainement cheeky