Étant donné que l'ortie est très similaire à la fibre de chanvre et de lin, la fibre d'ortie peut être utilisée dans l'industrie textile aux mêmes fins. Pour cette raison, l'ortie est cultivée en Scandinavie depuis des siècles comme source de fibres utilisées dans la construction de voiliers. 12e siècle On rapporte également que les voiles et les filets de pêche sont faits de fibres d'ortie. Le fil d'ortie a été utilisé en Pologne du XIIe au XVIIe siècle, mais au XVIIe siècle, la soie a remplacé le fil d'ortie.
La production d'ortie pour la production de tissus a commencé en Europe au 19ème siècle. Pendant la Première Guerre mondiale, les Allemands utilisaient les fibres obtenues à partir de l'ortie pour fabriquer des tentes, des sacs à dos, des sous-vêtements et des chaussettes. A cette époque, les Allemands produisaient 1% de leurs vêtements à partir de fibres d'ortie. Les fibres d'ortie ont été appréciées par les militaires comme équipement de camouflage. Cependant, plus tard, la fibre d'ortie a perdu de son importance dans l'industrie textile pour des raisons techniques et de rentabilité. Comme la production de fibre d'ortie ne peut pas être complètement mécanisée, la culture de l'ortie a perdu sa rentabilité avec l'augmentation des coûts de main-d'œuvre et donc la culture de l'ortie s'est arrêtée. Cela a été renforcé par la forte industrie du coton, qui a remplacé les petites industries textiles telles que le lin, le chanvre et l'ortie.
Cependant, ces dernières années, avec les développements de la technologie de filature et les progrès de l'hybridation, la production de plantes à fibres super denses a été lancée et l'ortie a reçu sa part de ces études positives. L'air restant dans les interstices de la structure en fibres creuses, qui est la caractéristique unique de la fibre d'ortie, fournit une isolation naturelle. Pour créer une fibre qui la garde au frais en été, les fils sont torsadés pour combler les espaces au centre de la fibre et l'isolation est réduite.
Pour les tissus d'hiver, une torsion plus faible est donnée aux fils et la structure des fibres creuses est préservée et la température reste constante. Les fibres d'ortie sont d'origine naturelle, biodégradable, renouvelable et nécessitent moins d'énergie pour leur production. Par conséquent, les fibres d'ortie sont respectueuses de l'environnement et présentent des avantages écologiques. De plus, il a été rapporté que la quantité d'eau utilisée pour la production de fibres textiles peut être économisée en utilisant de la fibre d'ortie.
Il est indiqué qu'environ 1 7000 à 29000 XNUMX litres d'eau sont utilisés pour la production de XNUMX kg de fibre de coton. En termes d'effets environnementaux, il a été déclaré que la consommation de telles quantités d'eau peut entraîner des problèmes environnementaux à long terme. Barlow et Neal ont déclaré que de grandes quantités d'eau peuvent être économisées en remplaçant la fibre de coton par la fibre d'ortie.
Fortes de ces propriétés positives, les fibres d'ortie ont recommencé à être utilisées dans l'industrie textile et ont fait l'objet de recherches.
PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DE L'ORTIE
La famille des orties (Urticaceae) est un grand groupe au sein de l'ordre des Urticales, répandu dans les zones tropicales et subtropicales des deux hémisphères. C'est une espèce végétale qui peut être cultivée plus de 2 ans dans les régions tempérées d'Europe, d'Asie et d'Amérique. 48 genres et 1050 espèces sont répertoriés dans la famille des orties. La famille des orties est généralement définie par ses graines velues brûlantes et solitaires, la plupart du temps sans sève laiteuse, avec des feuilles simples et une pollinisation étrangère.
La plante peut atteindre 30 à 150 cm de long et se compose de feuilles fortement dentées. Les poils recouvrant son tronc et ses feuilles sont remplis de liquide et provoquent des cloques sur la peau, grâce aux aiguilles qui permettent au liquide de pénétrer dans la peau au toucher. Les poils brûlants sont répandus dans toute la plante, montrant des formes sphériques, en bâtonnets, étoilés, ressemblant à des vers et sont utilisés comme élément de diagnostic chez certaines espèces.
Cet effet de brûlure et de démangeaison peut être neutralisé en chauffant ou en séchant l'ortie. C'est pourquoi les feuilles d'ortie cuites, utilisées depuis des siècles dans les thés, les plats, les soupes et les pâtisseries, sont sûres et nutritives. Cependant, seules les jeunes feuilles (fraîches) d'ortie doivent être préférées pour des usages comestibles. Parce que des particules rugueuses, également appelées cystolites, peuvent se former dans les vieilles feuilles d'ortie (carte), et ces particules peuvent irriter les reins après la digestion.
Les fleurs apparaissant à l'aisselle des feuilles sur la même plante sont mâles ou femelles. Les fleurs mâles ont 5 étamines. Les fleurs femelles ont un ovaire carpelle où se rejoignent 4 ou 5 pétales. Ces fleurs faibles ne sont pas visibles, mais la disposition des fleurs est diagnostique pour l'espèce. Vous trouverez ci-dessous des plantes à fleurs mâles et femelles de l'espèce Urtica dioica.
La plupart des plantes de la famille des piquants sont vivaces, tandis que les autres présentent une croissance annuelle. Bien qu'il ait généralement un habitus herbacé, il existe également des formes buissonnantes. Il existe quelques espèces importantes du genre Urtica, qui ont été distribuées dans de nombreuses régions du monde.
Il existe des espèces Urtica urens, Urtica pilulifera et Urtica dioica en Anatolie. Ces trois types de textiles peuvent être utilisés comme sources de fibres. Parmi celles-ci, Urtica urens et Urtica pilulifera sont annuelles et Urtica dioica est pérenne. Les fibres les plus épaisses peuvent être produites à partir d'Urtica dioica, également Urtica dioica donne le rendement le plus élevé de ces trois types. Les fibres produites à partir d'Urtica urens et d'Urtica pilulifera ont des parois plus épaisses et plus étroites. Les modes d'action et les propriétés chimiques de ces espèces sont proches les unes des autres. Il est possible de rencontrer Urtica dioica et Urtica urens dans toutes les régions de notre pays. En apparence, Urtica dioica est plus gros, long et grossier. Bien qu'Urtica urens soit monoïque, Urtica dioica est dichotomique. Le nom Dioica a été donné parce qu'il signifie dioïque en latin. Les feuilles sont opposées sur les nœuds.
L'ortie est une plante herbacée commune qui pousse dans les régions tempérées d'Europe, d'Asie et d'Amérique du Nord. La culture est facile car elle domine toutes les autres plantes et se développe rapidement dans les zones humides. Urtica dioica, qui est une espèce d'ortie vivace et qui peut être cultivée pour la production de fibres, est une plante qui peut être cultivée pendant de nombreuses années sur le même terrain. Bien qu'il soit affirmé que l'ortie piquante peut être cultivée pendant 10 à 15 ans, une période de 4 ans est appropriée pour le meilleur rendement et la production la plus économique. Si la culture prend beaucoup de temps, les maladies des mauvaises herbes ont tendance à se multiplier et le rendement diminue.
La culture de l'ortie piquante se fait par graines ou en faisant pousser des semis. Cependant, il y a une différence de 4 semaines entre les périodes de récolte pour ces deux types de culture. De plus, il y a une diminution de la teneur en fibres dans la culture des plantes avec semis de graines. La teneur en fibres de l'ortie plantée est inférieure de 2% à la teneur en fibres de l'ortie issue de semis.
L'ortie piquante se développe selon les caractéristiques de l'espèce. Alors que Urtica dioica peut mesurer 1.5 m et selon certains chercheurs 2 à 4 m de haut, Urtica urens peut mesurer 0.8 m de haut.
Conditions nécessaires à la culture de l'ortie piquante
La plante d'ortie se développe mieux dans des sols riches en nutriments, lourds, humifères, humides et exempts de mauvaises herbes. La culture de l'ortie piquante dans des sols riches améliore également la qualité des fibres de la plante. Les sols mal irrigués et acides doivent être évités. Le sol PH' doit être légèrement alcalin. Il n'a pas d'exigences particulières d'adaptation au climat et est donc largement présent dans les régions tempérées des hémisphères nord et sud. Il est résistant au gel.
Cependant, les rendements d'herba diminuent dans les régions extrêmement arides. Il n'y a pas de sélectivité du sol. Dans les études, Urtica dioica a été définie comme une espèce compétitive tolérante à l'ombre dans les zones forestières et il a été démontré qu'elle présentait une croissance efficace à des concentrations de phosphore du sol très différentes. L'ortie piquante peut être cultivée dans des sols aux caractéristiques différentes, et elle peut aussi être une solution aux problèmes rencontrés en agriculture sur des terres surfertilisées. Pour cette raison, il peut être facilement cultivé à la fois dans des zones marginales pour l'agriculture et dans des zones surfertilisées.
L'ortie a besoin d'un climat tempéré et d'une bonne irrigation. La condition idéale est une irrigation adéquate pendant la période de croissance principale. Pour Urtica urens, qui sont des annuelles, les meilleures cultures avant sont les cultures qui libèrent un excès d'azote, comme les légumineuses et les houes. Bien qu'Urtica urens ne puisse être cultivée qu'un an, il est recommandé de planter dans le même champ. Parce que la densité de plantation peut être augmentée par la chute des graines l'année précédente et ainsi des rendements plus élevés peuvent être obtenus.
Chez la vivace Urtica dioica, en revanche, lorsque le rendement diminue, la plantation peut être perturbée et différentes plantes peuvent devoir être plantées pendant quelques années. La fertilisation est l'un des facteurs qui augmentent la productivité. La plante est très sensible aux engrais azotés et phosphatés. Il a été observé que la quantité de produits cultivés dans des sols enrichis en azote augmente. Pour Urtica urens, 7 kg d'azote, 1.5 kg de phosphore, 7.9 kg de potassium, 0.9 kg de magnésium et 12.7 kg de chaux sont recommandés par décare, pour Urtica dioica 5.9 kg d'azote, 1.6 kg de phosphore, 6.9 kg de potassium , 1 kg de magnésium et 6.9 kg de chaux sont recommandés.
Utilisations de l'ortie piquante
Les orties ont été utilisées comme source de fibres à travers l'histoire et ces dernières années, avec le développement commercial du produit, sa production a de nouveau augmenté. Avant que le coton ne devienne le matériau fibreux le plus important pour les produits textiles, les gens utilisaient des plantes à fibres qui peuvent être cultivées dans des conditions climatiques tempérées. Si le lin et le chanvre étaient les plus connus d'entre eux, l'ortie occupait également une place importante. On sait que l'ortie était utilisée pour la production de fibres dans la civilisation grecque antique et à Rome. Des produits textiles fabriqués à partir d'ortie piquante ont été trouvés dans les ruines de l'Égypte ancienne. On raconte également que les Vikings utilisaient du tissu d'ortie pour fabriquer des toiles à voile et que ce tissu était résistant aux déchirures et aux impacts même lors de violentes tempêtes.
En Europe, l'ortie vivace (Urtica dioica) a été cultivée du XIXe siècle à la seconde guerre mondiale et était utilisée comme plante à fibres. En fait, dans la période entre la 19ère et la 1ème guerre mondiale, la fibre d'ortie a été promue comme substitut du coton. Avant la Première Guerre mondiale, les entreprises autrichiennes se concentraient sur la culture de l'ortie. En dehors de cela, les fibres d'ortie étaient utilisées en mélange avec de la laine au Danemark. Avec la destruction des champs d'orties et l'introduction de fibres moins chères pendant la Seconde Guerre mondiale, l'utilisation des orties a diminué et a pris fin.
L'ortie piquante contient des fibres de haute qualité, similaires au lin et au chanvre, contenant 17% de la plante. Le taux de fibres élevé, la faible densité et les bonnes valeurs de résistance permettent à cette plante d'être utilisée techniquement dans les textiles. Avec les études menées en Allemagne, l'utilisation des fibres d'ortie dans l'industrie textile est revenue sur le devant de la scène.
Une fois la fibre obtenue à partir des tiges de la plante d'ortie, les parties restantes peuvent être utilisées pour l'alimentation humaine et animale, ainsi que dans l'industrie cosmétique et pharmaceutique. Il peut également être utilisé dans les champs d'agriculture biodynamique.
Les colorants jaunes et verts sont obtenus à partir des racines d'ortie. Ces colorants obtenus sont utilisés comme colorants naturels dans les domaines où il convient de les utiliser. Le colorant, appelé colorant vert (E140) dans le commerce, peut être obtenu à partir de l'extraction chlorophyllienne de l'ortie.
UTILISATION ET PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DE LA FIBRE D'ORTIE DANS LE TEXTILE
La culture de l'ortie, ses méthodes de traitement et son procédé textile amélioré font l'objet de recherches en Allemagne, en Autriche et en Finlande depuis le milieu des années 1990. Des usines affiliées à des instituts de recherche travaillent à la promotion du textile en fibre d'ortie. La promesse de la fibre d'ortie en tant que fibre naturelle a entraîné une augmentation de la production végétale au centre de l'Europe, notamment en Allemagne.
La fibre issue de l'ortie remplit toutes les qualités nécessaires à une fibre textile. Le comportement à l'étirement, la finesse de la fibre et la longueur de cette fibre sont suffisants pour les procédés textiles. La super capacité d'absorption d'humidité de la fibre offre un confort pour le produit final. La fibre d'ortie est douce et agréable au toucher.
Il est difficile de filer du fil à partir de fibre d'ortie pure en raison de la surface à faible frottement et de la structure lisse et lisse de la fibre d'ortie. Une fois les fibres très courtes éliminées par des processus de nettoyage et de peignage, elles peuvent être mélangées avec d'autres fibres pour obtenir le fil souhaité. Il a été observé que de meilleurs résultats étaient obtenus après mélange avec d'autres fibres. Des études ont montré que la fibre d'ortie convient aux textiles et peut remplacer le coton.
La fibre d'ortie est utilisée dans les hauts, les vestes, les tissus en jean, les nappes, le linge de lit et les tapis. Vous trouverez ci-dessous des exemples de produits textiles fabriqués à partir de fibres d'ortie.
Camira Fabrics a découvert que les textiles mélangés de laine et d'ortie ont une très bonne ignifugation.
FIBRE OBTENUE À PARTIR D'ORTIE
Il existe différentes méthodes d'obtention de fibres pour l'utilisation de l'ortie dans les textiles. L'étude suivante est une méthode d'obtention de fibres appliquée en Chine, et des données à ce sujet sont vues. Afin d'obtenir des fibres à partir d'ortie, les étapes suivantes sont appliquées séquentiellement.
RÉCOLTE
La production de fibres d'ortie piquante commence avec la deuxième année de l'usine et continue d'augmenter. La première année, les tiges d'ortie ne peuvent pas produire la qualité requise pour la fibre. Les tiges sont très faibles et sans vie et très feuillues. Le rendement en fibres de la troisième année agricole est plus du double de celui de la deuxième année. L'augmentation extrême du rendement de la troisième année est due à l'augmentation de la hauteur des plantes et à l'augmentation des tiges des plantes. En général, les orties piquantes sont récoltées à la mi-juillet ou au début d'août ou dans la période de début à fin août dans leur 2e année. Lorsque les graines dans les zones faibles des fleurs des clones femelles mûrissent, la plante est prête pour la récolte.
Mais une expérience avec différentes dates de récolte a montré que l'ortie bourgeonne encore lorsque le gain de fibres le plus élevé est atteint. À la suite des études, il est prédit que le moment de la récolte est approprié si les tiges de la plante sont équivalentes à 80% du poids de la plante. Ainsi, la récolte commence avant que les deuxièmes pousses latérales ne se développent à partir des feuilles d'ortie. Les pousses latérales ne causent pas de perte de qualité de la fibre, mais retardent le processus. Parce que les tiges sèchent très lentement au champ.
Il n'y a pas de machine technologique développée pour la récolte de l'ortie. Parce que la structure morphologique et les caractéristiques de longueur de l'ortie ne conviennent pas à cela. Des outils coulissants sont utilisés pour la récolte. Étant donné que la structure morphologique et les caractéristiques de longueur du cannabis sont similaires à celles de l'ortie, la même récolteuse peut être utilisée pour les deux. Cependant, des problèmes tels que l'enchevêtrement et la rupture des fibres autour des pièces rotatives de l'équipement peuvent survenir.
ADOUCISSEMENT ( DÉTECTION )
La plante mûrie est coupée et séchée, et la plante récoltée est soumise à un processus de ramollissement appelé pourriture. Après avoir mouillé et ramolli les tiges séparées des feuilles et des graines, un tissu fibreux est obtenu en éliminant les cellules ligneuses et les substances collantes de pectine qui maintiennent les cellules ensemble. Il existe différentes méthodes dans le processus d'adoucissement, comme la production de fibres de lin :
a) Digestion avec de l'eau : Les tiges sont attachées en bottes. Il est placé dans un bassin ou au bord de la rivière, recouvert d'eau et gardé. À la suite de la fermentation causée par les bactéries, les tissus ligneux à faible résistance sont dégradés et les substances collantes entre les cellules sont dissoutes, les tiges se ramollissent progressivement et les fibres se séparent facilement les unes des autres. Si la fermentation va plus loin, il est nécessaire de la contrôler de temps en temps lors du mouillage, car la fibre elle-même pourrira. Le processus prend environ trois semaines.
b) Réfutation avec raw : C'est comme pourrir avec de l'eau. Mais c'est plus lent et prend six semaines. Les tiges sont déposées sur l'herbe et conservées pour la fermentation. Il est humecté de rosée et de pluie ou, si nécessaire, par aspersion d'eau. Parfois, la fermentation est démarrée dans l'eau; Il est ensuite sorti et étalé sur l'herbe pour continuer. La couleur obtenue par cette méthode est plus belle.
c) Réfutation avec des produits chimiques : Cette méthode consiste à ramollir les tiges avec de l'acide oxalique ou un alcali bouillant à pression normale ou élevée. Cela prend beaucoup moins de temps que les autres méthodes mais coûte cher.
Aujourd'hui, la pourriture crue est plus couramment utilisée pour l'adoucissement. La méthode de pourriture avec des produits chimiques a tendance à endommager les fibres.
Enlèvement de colle, cassage-tatouage-nettoyage et balayage
Les substances solubles dans l'eau, la pectine, la lignine et l'hémicellulose doivent être éliminées pendant le processus de dégommage. Le dégommage, c'est-à-dire le procédé d'élimination des gommes, qui s'applique également aux fibres de ramie, est également utilisé pour obtenir la fibre d'ortie. Pour ce processus; La méthode d'élimination des gommes utilisée en Chine sera mentionnée. Le processus d'obtention de fibres à partir de l'ortie en Chine commence par la récolte et se poursuit avec l'ortie enveloppée conservée dans la piscine pendant 2 semaines après la récolte.
Ensuite, les fibres sont séparées des tiges à la main. Ensuite, le processus d'élimination de la gomme, qui consiste en des processus chimiques et biologiques tels que les fibres libériennes, est appliqué. Avec ce processus, les substances collantes qui maintiennent les fibres ensemble sont éliminées et les faisceaux de fibres sont séparés. Pour cela, la fibre est traitée dans du savon chaud ou une solution alcaline. Comme pour les autres fibres libériennes, le processus de dégommage des fibres d'ortie est complexe. La capacité de la fibre d'ortie à devenir une fibre textile prête à être filée est le résultat d'un processus de production composé à la fois de processus biologiques, physiques et chimiques. Ces étapes sont brièvement résumées ci-dessous :
1-Ebullition dans l'eau (FO 1:16, traitement 95 minutes à 98-50°)
2-Traitement acide (FO 1:15, traitement 58 minutes avec 63 g/L d'acide sulfurique à 1,4-50°)
3- Élimination de l'acide résiduel par lavage à l'eau
4-Dégommage à l'enzyme pectine (traitement de 7 heures dans un bain FO 4,7:1 avec pH = 15 avec 6% de solution enzymatique)
5-Élimination de l'enzyme restante par lavage
6-Dégommage chimique (FO 12:2 contenant 1 g/L de soude et 15% de silicate de sodium, traitement 98h en bain 100-4°)
7-Élimination des résidus de substance par lavage
Broyage-Forgeage-nettoyage, mélange puis peignage des fibres
Concassage-nettoyage
Après le processus de dégommage, il est temps pour le processus de cassage. Le but du processus de concassage est de briser le tissu de bois en petits morceaux en faisant passer les tiges séchées entre les paires de rouleaux horizontaux et ondulés, ce qui facilite la séparation lors des processus ultérieurs. La fibre libérienne, qui est plus flexible, n'est pas endommagée par ce processus. Lorsque le matériau soumis au broyage est projeté par des ressorts ou des machines de soufflage, les parties ligneuses sont complètement séparées des fibres. Dans le même temps, les faisceaux de fibres sont dissous.
dépistage
Le matériau contient encore une grande quantité de parties ligneuses. Il faut les scanner pour les nettoyer. Lors du peignage, les fibres très courtes d'ortie sont séparées des parties ligneuses en passant sous le peigne. En même temps, s'il y a des faisceaux de fibres qui n'ont pas encore été ouverts, ils sont également ouverts. Une fois toutes les fibres disposées parallèlement les unes aux autres, elles sont filées en fil de l'épaisseur souhaitée.
La fibre d'ortie avec les étapes de traitement suivantes est maintenant prête à être filée.
Centrifugation pour éliminer l'excès d'eau
Blanchiment (traitement du tissu pendant 2,6 heure à 1,5°C dans une solution d'eau de Javel FO 2:1 contenant 16 g/L de silicate de sodium, 90 g/L d'hydroxyde de sodium et 1 g/L de peroxyde d'hydrogène)
Élimination des produits chimiques résiduels par lavage
Centrifugeuse (5 minutes sont nécessaires pour éliminer l'eau restante.) Lubrification de la fibre (traitement du tissu pendant 2,5 heure à 1° dans une solution d'huile FO 1:12 contenant 86 % d'huile et 1 % d'émulsion)
Élimination de l'excès d'eau par centrifugation
Séchage (séchage du produit à 82-84° pendant 3 heures.
filage
Après les processus mentionnés ci-dessus, il est temps de tourner. Dans les recherches connexes, des mélanges 100 % fibre d'ortie, polyester/ortie et coton/ortie ont été étudiés pour la filature. Des essais de filature ont montré qu'il est difficile d'obtenir du fil avec 100% d'ortie en raison de la structure lisse et lisse de la fibre d'ortie. On a vu que le mélange avec d'autres fibres serait plus approprié pour un filage réussi. Il est recommandé de privilégier les fibres aux surfaces frisées et rugueuses.
L'ortie étant une plante vivace, le moment de la récolte doit être choisi avec beaucoup de soin. Si la plante est trop petite, c'est-à-dire crue, la fibre ne peut pas se développer complètement et la paroi cellulaire reste faible et faible. Si la plante est très mature, la fibre deviendra moins tordue en raison de la teneur accrue en lignine. Aucune de ces conditions ne convient au filage des fibres.
Les fils fabriqués à partir de fibres d'ortie sont produits dans les villages du Népal. Les villageois peuvent filer environ 10 kilo de fil en 1 jours. Les fibres d'ortie brutes transformées et non transformées sont présentées ci-dessous.
Au Népal, les fils mélangés sont produits en mélangeant des fibres d'ortie avec du soja, du bambou, du coton, du lin et d'autres fibres naturelles, et ces fils sont généralement utilisés dans la production de tapis tissés à la main, de vêtements tricotés et tissés.
PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DE LA FIBRE D'ORTIE
Bien que sa première utilisation remonte à l'Antiquité, des informations sur les propriétés de la fibre d'ortie piquante, qui ne sont pas bien connues, peuvent être obtenues à partir d'études menées avec la fibre étant populaire récemment.
La fibre d'ortie est une fibre libérienne comme la ramie, le kénaf et le jute. Les fibres libériennes sont obtenues à partir de tiges de plantes. Ci-dessous, les images de sections de lin et d'ortie sous le microscope. Les fibres se trouvent en faisceaux juste à l'intérieur de l'écorce externe de la plante. Les faisceaux de fibres peuvent être vus comme des taches sombres dans la section transversale de la plante d'ortie.
Ci-dessous, les coupes basales de trois plantes publiées dans la littérature sont schématisées selon leurs tailles. La coupe transversale du liber de la plante de lin (diamètre 2 mm; selon Hoffmann 1961), de la plante d'ortie (diamètre 4 mm; selon Bredemann 1959) et de la plante de cannabis (diamètre 8 mm; selon Hoffmann 1961) 2 mm, 4 mm, respectivement et 8 mm. Chez les trois espèces, les fibres sont situées sous l'épiderme dans la partie de l'écorce, autour de la partie ligneuse entourant une large cavité.
Après le processus de dégommage, les fibres sont prêtes à être broyées et nettoyées avant d'être filées. Le processus de dégommage peut être effectué par voie chimique, enzymatique ou une combinaison des deux. Des études ont montré qu'il est difficile d'éliminer toutes les substances nécessaires et inutiles sur la fibre à la suite du processus de dégommage. Pour cette raison, il doit être appliqué en tenant compte de l'équilibre délicat entre l'élimination des substances inutiles et les dommages à la cellulose pendant le processus de dégommage.
La figure ci-dessus montre la coupe longitudinale et transversale de la fibre dégommée Urtica cannabina L. Au microscope, la fibre est vue dans une structure unicellulaire. Les parties médianes sont plus épaisses sur toute sa longueur. L'épaisseur diminue progressivement au fur et à mesure que vous avancez vers les extrémités de chaque fibre. Lorsque la section longitudinale est examinée, des lignes proéminentes sont remarquées sur la surface de la fibre. Les nodules ayant l'aspect de nœuds noueux sont généralement situés aux extrémités des fibres. Lorsque la section transversale de la fibre est examinée, on voit que la section transversale de la fibre d'ortie ressemble au coton et est en forme de rein. Comme le coton, cette fibre a également une lumière au milieu. La fibre d'ortie n'est ni tordue ni enroulée et est relativement droite. Lorsqu'une observation plus détaillée est faite, on constate qu'il existe des microcavités à la surface de la fibre. Certaines cavités à la surface de la fibre sont reliées au centre de la fibre (la lumière creuse) par des micro-trous.
La teneur en cellulose de l'ortie piquante est d'environ 48 % et est inférieure à celle de la ramie et du lin. Alors que le taux de cellulose de la ramine est de 73 %, le taux de cellulose du lin est de 75 %. Des études ont montré que la quantité de cellulose peut être augmentée pendant l'ensemencement et la culture.
Le tableau ci-dessous montre la composition chimique et les valeurs de teneur en humidité de certaines fibres collectivement. Dans ce tableau, on voit que la teneur en cellulose de la fibre d'ortie a une valeur très élevée de 86 %.
Vous trouverez ci-dessous une comparaison des fibres libériennes en termes de quantités de lignine et de cellulose. La fibre libérienne, dont le taux de cellulose est le plus proche de la fibre de coton, est la fibre d'ortie.
LONGUEUR DE FIBRE
Il a été rapporté que les cellules fibreuses individuelles (U.dioica) obtenues à partir d'ortie peuvent généralement mesurer environ 5 cm (2 pouces). G. Huang a examiné les longueurs de fibres d'ortie (Urtica cannabina L) dans une étude ultérieure. Les fibres d'orties ont été sélectionnées parmi différentes balles et les fibres de même longueur (cm) ont été comptées, les fibres courtes (moins de 2 cm de longueur) constituant 30 % des fibres totales. Ces fibres courtes doivent être séparées des fibres longues lors des processus de peignage et de nettoyage. Les grands changements qui peuvent être rencontrés dans la distribution de la longueur des fibres dans les fibres longues restant après le retrait des fibres courtes limitent et forcent le mouvement de la fibre pendant le processus de filage et peuvent provoquer la formation d'une surface de fil inégale.
FINESSE DES FIBRES
Bergfjord et Holst ont rassemblé toutes les études sur la finesse des fibres libériennes (diamètres de la section transversale des fibres (μm)) entre 1905 et 2009 et ont montré les résultats dans un graphique. Il a été observé que la finesse des fibres libériennes est répartie sur une large plage, montre des différences et les finesses n'ont pas de limites nettes.
Selon les calculs, la finesse moyenne des fibres est de 28.01 μm. La fibre d'ortie est plus fine que la ramie mais plus épaisse que le lin et le jute. Puisqu'il contient plus de fibres dans la section transversale, les fils obtenus à partir de fibres fines sont plus durables. En 2008, Bodros et Baley ont rapporté que le diamètre moyen des fibres d'ortie ( Urtica dioica ) était de 19,9 μm (± 4.4).
COMPORTEMENT RÉSISTANCE-EXTENSION DES FIBRES
La résistance à la rupture, l'allongement à la rupture et le module initial de la fibre d'ortie G. Huang Urtica cannabina L. ont été mesurés. La résistance à la traction de la fibre d'ortie est supérieure à celle du chanvre, mais inférieure à celle de la ramie et du lin. Cette valeur ne pose pas de problème pour l'utilisation de l'ortie comme fibre textile.
L'une des propriétés les plus importantes liées au confort des fibres textiles est le module de la fibre. Une fibre à module élevé peut avoir un effet très inconfortable et picotant sur la peau humaine lorsqu'elle est portée.
Comme on peut le voir dans le tableau ci-dessus, le module initial de la fibre d'ortie (Urtica cannabina L) est inférieur à celui de la ramie et du chanvre, elle peut donc être décrite comme légèrement plus douce et plus confortable. Cependant, la plus douce et la plus confortable des quatre fibres évaluées dans le tableau est la fibre de lin. Par conséquent, le module initial de la fibre d'ortie doit être abaissé. De cette manière, il est possible de réduire l'effet de picotement de la peau humaine tout en améliorant les propriétés de maniabilité et de confort de la fibre d'ortie.
Le comportement résistance-allongement des fibres végétales dépend principalement de la composition cellulosique et de l'orientation des microfibrilles. Les microfibrilles de lin sont enroulées à un angle de 10° par rapport à l'axe de la fibre. L'angle des fibrilles des fibres de ramie a été estimé à 3°. L'ortie piquante et la ramie font partie de la même famille. Pour cette raison, la fibre d'ortie présente une valeur de résistance à la traction bonne et suffisante. La structure linéaire des fibres d'ortie dans la courbe déformation/allongement peut s'expliquer par l'orientation des microfibrilles dans la fibre faisant un petit angle d'inclinaison par rapport à l'axe de la fibre.
De plus, des études ont montré qu'à mesure que le diamètre de la fibre augmente, la résistance à la rupture et le module de Young diminuent. Les valeurs obtenues sont réparties sur une large zone. Cette répartition des propriétés mécaniques est inévitable pour les fibres végétales.
CAPACITÉ DE RÉTENTION D'HUMIDITÉ DE LA FIBRE
La capacité d'absorption d'humidité et la capacité d'évaporation d'eau d'une fibre sont les principaux facteurs affectant le confort du produit final. Huang a étudié la capacité de la fibre Urtica cannabina L à retenir l'humidité et l'évaporation de l'eau. Un groupe de fibres est disposé parallèlement les unes aux autres et lié en faisceaux. Une extrémité du paquet est coupée avec des ciseaux ou un couteau pour le rendre net. L'extrémité coupée du faisceau est laissée en contact avec la surface de l'eau. L'eau a commencé à remonter par les fibres par effet capillaire et à mouiller les fibres. La distance parcourue par l'eau à certains moments était mesurée en mm. Le même test a également été appliqué pour 5 fibres similaires pour permettre la comparaison. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous.
D'après le tableau ci-dessus, nous pouvons voir que la fibre d'ortie a une meilleure conductivité de l'humidité que les autres fibres. Après 25 minutes, l'eau a parcouru 49 mm dans la fibre d'ortie, alors que dans le coton, par exemple, l'eau n'a parcouru que 34 mm. Cela peut être lié à la structure de la fibre. Les structures moléculaires du coton, de la fibre Urtica cannabina L et des trois autres fibres libériennes sont partiellement similaires les unes aux autres, mais leurs capacités d'absorption d'eau sont différentes. Cette différence est due à la différence de structure de la fibre. Du fait que la structure fibreuse de l'ortie piquante est dans une structure tassée, le taux de propagation de l'eau est très élevé. Lorsque la fibre Urtica cannabina L a été examinée au microscope, on a remarqué qu'il y avait des rainures profondes (cavités) sur la surface de la fibre. Certaines de ces rainures sont reliées à la lumière et augmentent donc la surface. Plus la surface que l'eau peut entrer en contact avec la fibre est grande, plus la capacité d'absorption d'humidité de la fibre est grande.
La mesure de la capacité d'évaporation de l'eau dans le produit textile est faite par la méthode suivante :
Les fibres sont trempées dans l'eau pendant 24 heures. L'excès d'eau est éliminé par effet centrifuge dans la machine à laver pendant 1 minute. Les échantillons sont ensuite séchés à température ambiante et pesés toutes les 30 minutes. Le taux d'évaporation de l'eau est calculé avec la formule suivante.
Taux d'évaporation de l'eau = [(W1-W2) / W1] x 100
La valeur de W1 est le poids du produit textile après centrifugation en machine à laver après trempage. W2 est le poids après la période d'évaporation. Afin de pouvoir comparer, les 5 autres ascenseurs ont été évalués.
RECONNAISSANCE DES FIBRES D'ORTIE ET DISCRIMINATION DES FIBRES DE SAK
La reconnaissance et la différenciation des fibres textiles naturelles est une tâche importante tant sur le plan archéologique que criminologique (pour les cas de fraude pouvant survenir dans le commerce du textile). Les fibres de laine, de soie et de coton se distinguent facilement des fibres libériennes (lin, ortie, ramie, chanvre et jute). Cependant, il n'est pas facile de distinguer les fibres libériennes entre elles. Les méthodes basées sur les caractéristiques de surface des fibres, l'analyse de la structure chimique et la taille et la forme de la section transversale ne suffisent pas à dissiper les doutes. À l'exception du jute, les structures chimiques des autres fibres libériennes sont similaires les unes aux autres. La fibre de jute contient plus de lignine que les autres. La lignine peut également être identifiée par des tests chimiques et la spectroscopie Raman.
Les caractéristiques de surface du lin, de l'ortie, de la ramie, du jute et du chanvre sont également similaires. Les caractéristiques de surface des fibres de lin, d'ortie et de chanvre sont présentées ci-dessous.
Les nœuds dans l'apparition de nœuds noueux dans les trois fibres sont représentés par des flèches. Les caractéristiques de surface des fibres étant très similaires les unes aux autres, il devient difficile de les distinguer. Étant donné que les tailles de section transversale des fibres libériennes sont similaires, elles ne peuvent pas être utilisées comme méthode de distinction des fibres libériennes. Bien que ce soit maintenant le moyen le plus courant de distinguer les fibres libériennes par leur forme en coupe transversale, ce n'est pas une méthode qui peut complètement dissiper les doutes car il existe de grandes variations et variations entre les espèces individuelles. Les fibres de lin, de chanvre et de jute ont toutes généralement une forme polygonale arrondie et une lumière étroite, ronde ou ovale. Les fibres d'ortie et de ramie ont souvent une lumière plus large avec des formes allongées en forme de bande.
Muller et ses collègues ont utilisé la microdiffraction des rayons X pour identifier et distinguer clairement des échantillons archéologiques de lin, de ramie, de coton et de laine. Cependant, comme cette méthode nécessite l'utilisation d'un synchrotron, elle ne peut être appliquée qu'à quelques échantillons sélectionnés. En d'autres termes, cette méthode n'est pas une méthode facilement disponible et accessible.
Bergfjord et Holst ont déclaré qu'ils pouvaient distinguer avec succès des échantillons de lin, d'ortie, de ramie, de chanvre et de jute avec la méthode qu'ils utilisaient. Leur méthode est basée sur la mesure de l'orientation fibrillaire avec un microscope à lumière polarisée et la détection de la présence de cristaux d'oxalate de calcium (CaC2O4) associés aux fibres. Il est indiqué que le plus grand avantage de cette méthode est qu'elle est suffisante pour distinguer seulement de petites quantités de matériaux fibreux.
Dans le tableau ci-dessous, certaines caractéristiques permettant de distinguer les fibres libériennes les unes des autres peuvent être vues collectivement.
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