Le cannabis est une plante ligneuse annuelle appartenant à la famille des Cannabinaceae, proche des orties. Cette plante, dont l'Asie est la patrie, s'est propagée dans le monde entier en suivant diverses voies. Deux sous-espèces existent aujourd'hui. Ces; cannabis sativa et cannabis indica.
Le genre Cannabis sativa, qui est utilisé pour la production de fibres et a une importance industrielle. Outre l'industrie textile, le chanvre est également utilisé dans d'autres domaines. Ses graines sont utilisées dans la production d'huile et d'aliments pour animaux, et ses fibres sont également utilisées dans la fabrication du papier. Le cannabis est l'une des premières plantes cultivées de l'histoire de l'humanité. À la suite de recherches archéologiques, des restes de tissu en chanvre datant de 8000 av. J.-C. ont été découverts. AVANT JC. On sait que le cannabis a été produit en Anatolie dans les années 1500.
Les fibres de chanvre ont occupé une place très importante dans la production textile à travers l'histoire et ont façonné les économies des pays. En effet, jusqu'à la fin du 19ème siècle, la fibre de chanvre était la matière première de 80% de tous les produits textiles dans le monde. Avec l'utilisation de la fibre de coton avec la technologie en développement au début du XXe siècle, des fils plus fins ont pu être produits et il est devenu possible d'obtenir des vêtements plus légers. Avec les lois contre le cannabis promulguées dans les années 20, la culture du chanvre a été sévèrement interrompue, de plus, les textiles en chanvre ont commencé à perdre leur ancienne importance avec les fibres synthétiques développées parallèlement à l'industrie de guerre. Aujourd'hui, on constate que la demande de produits textiles fabriqués à partir de fibres de chanvre augmente rapidement.
Le niveau élevé des préoccupations environnementales est la principale raison de cet intérêt. Comparées au coton, qui est la fibre naturelle la plus utilisée au monde, et aux fibres synthétiques dérivées du pétrole, les fibres de chanvre attirent l'attention par leurs propriétés écologiques (environnementales) supérieures et leur potentiel de production de textile biologique. Une autre raison pour laquelle les textiles de chanvre sont apparus récemment est qu'ils offrent des propriétés d'utilisation supérieures. Ces propriétés résultent de la structure physique et chimique de la fibre.
STRUCTURE PHYSIQUE ET CHIMIQUE DE LA FIBRE DE CHANVRE
Les fibres de chanvre utilisées dans l'industrie textile sont obtenues à partir d'individus sexuels mâles du type de chanvre cannabis sativa. La plante a une longue tige contenant des jointures. Il existe différentes catégories de fibres dans la section du sac (le faisceau de cellules secondaires est absent dans le sac de lin, ce qui est un trait distinctif). Les fibres aptes à l'usage textile sont des fibres primaires. Les fibres primaires et secondaires sont présentées ci-dessous.
Les fibres primaires sont composées de tissu de pousse apicale. Le nombre de fibres primaires entre les nœuds ne change pas avec les stades de croissance de la plante, mais les fibres sont allongées. La longueur et le rendement des fibres dépendent de la distance entre les nœuds. Lesdites fibres sont en faisceaux dans la partie coque et il y a 30 à 50 cellules de fibres dans les faisceaux de fibres. Chaque cellule de fibre mesure 20 à 35 microns et l'épaisseur de la fibre change, augmentant vers les parties inférieures. Les fibres sont brillantes et leur couleur est jaune-brun.
La section transversale de la fibre de chanvre est polygonale comme on peut le voir ci-dessous. Le mélange iode-acide sulfurique peut être utilisé pour différencier la fibre de chanvre. Lorsqu'elle est traitée avec ce mélange, la lumière est colorée en jaune, la paroi cellulosique est colorée en bleu, les autres parties sont teintes en vert jaunâtre.
Obtention de fibres à partir de tiges de chanvre La maturité est un paramètre important pour les fibres à utiliser dans des applications industrielles. La maturité d'une seule fibre se fait de l'extérieur vers l'intérieur avec le développement de la paroi secondaire. Dans le sac mature, les parois cellulaires sont minces et la lumière occupe un petit volume. Le développement de la paroi secondaire commence pendant la phase de croissance de la plante et se poursuit après la floraison. La caractéristique de la fibre varie en fonction de la période de récolte de la plante, la bonne période de récolte doit donc être choisie en fonction de la qualité de la fibre que l'on souhaite obtenir. Ci-dessous, un champ de cannabis pendant la saison des récoltes.
Selon la maturité de la fibre souhaitée, la récolte peut se faire par les méthodes suivantes :
1. Après la floraison des plantes mâles, les plantes mâles sont récoltées.
2. Après la pollinisation, les plantes mâles et femelles sont récoltées afin que la fibre des plantes femelles puisse également être utilisée.
3. Après la formation des graines, les plantes mâles et femelles sont récoltées. Dans cette méthode, la production de fibres est secondaire et le but principal est d'obtenir des graines.
Le processus de séparation des fibres des tiges après la récolte est similaire aux fibres de lin. Pour ce processus, des méthodes telles que la méthode mécanique, la rétention de rosée, la méthode de mise en commun, la méthode chimique et la méthode de traitement enzymatique sont utilisées. Le but ici est d'obtenir des fibres en enlevant les parties ligneuses.
Structure chimique de la fibre de chanvre Le chanvre, qui est une fibre de cellulose naturelle, contient des impuretés telles que l'hémicellulose, la lignine et la pectine ainsi que la cellulose. Les composants chimiques des fibres de chanvre ainsi que d'autres fibres de cellulose naturelle sont indiqués dans le tableau ci-dessous.
Il est important d'examiner les matériaux non cellulosiques contenus dans les fibres afin de mieux comprendre les propriétés physiques et chimiques des fibres et de choisir efficacement les procédés à appliquer en production. Les fibres de chanvre sont formées par la combinaison de nombreuses fibres élémentaires.
Les fibres élémentaires se rejoignent grâce à la gomme de pectine. Les substances pectiques sont des polysaccharides structuraux et ont une capacité de rétention d'eau élevée. Dans la fibre de chanvre, la pectine se trouve dans la paroi primaire et la lamelle médiane. Dans la lamelle médiane, la pectine est enrobée de lignine. La lignine est le deuxième biopolymère le plus abondant au monde après la cellulose. Contrairement à la cellulose, il possède des groupes aromatiques et aliphatiques. Son composant principal peut être considéré comme le 4-Alkylcatéchol. La structure de la molécule de lignine est illustrée ci-dessous.
La lignine est une molécule difficile à décomposer et résistante aux enzymes. La survie des plantes qui poussent au-dessus du niveau du sol est assurée par la lignine. La lignine augmente la réactivité des fibres mais donne également aux fibres une poignée dure.
L'hémicellulose est un autre composant non cellulosique des fibres de chanvre. Les hémicelluloses sont des polymères hétérogènes de pentose, d'hexose et d'acides de sucre. Contrairement à la cellulose, ils n'ont pas une structure chimique homogène. Ces composés confèrent à la fibre des propriétés importantes telles que la respirabilité et l'isolation thermique.
Effet des produits chimiques sur la fibre de chanvre
En raison de la nature cellulosique des fibres, elles sont endommagées par les acides inorganiques concentrés. Les acides faibles provoquent une perte de résistance avec l'augmentation de la température. Si un traitement aux acides est nécessaire, il est utile de choisir des acides organiques. Les fibres de chanvre sont très résistantes aux alcalis. Les fibres de chanvre cotonnisées, en particulier, sont très résistantes aux processus de base. Les fibres fondent dans des bases denses chaudes, et avec l'utilisation de bases denses froides, les fibres gonflent et un effet mercerisé est créé. Les solvants organiques, y compris les solutions de nettoyage à sec, n'endommagent pas les fibres de chanvre. Il est très résistant aux micro-organismes.
Structure physique de la fibre de chanvre Les propriétés physiques des fibres déterminent de manière significative la structure du tissu à produire et les propriétés d'utilisation du tissu. Le tableau ci-dessous montre les propriétés physiques importantes de la fibre de chanvre.
Encore une fois, comme on peut le voir dans le tableau ci-dessous, les fibres de chanvre sont supérieures aux autres fibres de cellulose en termes de certaines propriétés physiques. Les fibres de chanvre sont des fibres naturelles qui offrent une très bonne résistance, durabilité et capacité d'absorption. En raison des fibres longues, il n'y a pas de problème de boulochage ou de boulochage dans les tissus fabriqués à partir de fibres de chanvre.
A 20 oC, il absorbe 65% sous 12% HR et 95% sous 30% HR. Ces valeurs sont plus élevées que le coton et le lin. En plus de ces caractéristiques, d'autres avantages importants du chanvre sont qu'il présente de très bonnes propriétés électrostatiques, offre une protection contre les UV et ne provoque pas de réactions allergiques.
PROPRIÉTÉS ÉCOLOGIQUES DE LA FIBRE DE CHANVRE
L'agriculture biologique est un système de production avec un degré élevé de contrôlabilité, visant à protéger l'environnement et la santé humaine, et visant une production durable sans détruire les ressources naturelles et le système écologique. L'utilisation de produits biologiques devient progressivement un mode de vie. Les produits biologiques, qui étaient auparavant préférés pour des raisons de santé, sont désormais également demandés afin de protéger l'environnement et d'être transmis aux générations futures de manière non perturbée. Selon les données des institutions compétentes, 10 à 12 % des émissions de gaz à effet de serre dans le monde sont directement causées par le secteur agricole, et les émissions indirectes ne sont pas incluses dans ce taux. L'utilisation d'engrais de synthèse, de pesticides et d'organismes génétiquement modifiés est interdite en agriculture biologique. De cette manière, il vise à minimiser la pollution de l'air, de l'eau et du sol et à protéger les ressources.
Malgré les besoins élevés en eau, en pesticides et en engrais du coton, qui est la fibre naturelle la plus utilisée dans l'industrie textile, et du lin, qui est largement utilisé, et la relation des fibres synthétiques avec les sources de combustibles fossiles, il est important que le chanvre puisse être cultivés sans avoir besoin d'engrais et de pesticides, en termes de protection du sol et de l'environnement. De plus, le rendement en fibres du chanvre est beaucoup plus élevé. Cette situation révèle la pertinence du chanvre pour la production de produits biologiques. Le cannabis est une culture adaptée à la rotation des cultures. En particulier, les semis de blé en septembre et la récolte de cannabis en septembre créent un terrain très propice à la rotation. Cependant, la plante de cannabis tue les mauvaises herbes et peut pousser dans un type de sol riche pour la prochaine récolte.
CHANVRE-SYS
HEMP-SYS est un projet soutenu par l'Union Européenne dans le cadre du programme 'Qualité de Vie et Gestion des Ressources Vivantes'. Le projet a débuté le 1er novembre 2002 et a été mis en œuvre dans le cadre d'un plan triennal. L'objectif principal du programme est de développer une industrie textile à base de chanvre innovante, compétitive et durable et de fabriquer des produits à haute valeur ajoutée. Dans le cadre du projet, il est prévu de réaliser les étapes suivantes en travaillant avec des partenaires scientifiques et industriels :
a) Établir une chaîne de production écologiquement durable développée pour les fibres de chanvre de haute qualité et étendre ce phénomène à toutes les étapes de transformation de la production de fibres au produit final
b) Établir un marché du chanvre textile et une infrastructure économique efficaces et étendus
c) La diffusion d'informations sur le sujet par le biais de moyens de communication avancés, même ce projet lui-même montre l'importance que les pays développés attachent aux textiles de chanvre.
DOMAINES D'UTILISATION DE LA FIBRE DE CHANVRE
La fibre de chanvre est utilisée dans l'utilisation de produits à haute valeur ajoutée en raison de ses propriétés supérieures telles que des propriétés de haute résistance, une absorption d'humidité et une respirabilité élevées, l'absence de boulochage, des produits organiques, des propriétés antibactériennes, une protection contre les UV et de bonnes propriétés électrostatiques. Il existe une grande variété de produits fabriqués à partir de fibres de chanvre.
Chemise,
les pantalons,
veste,
T-shirt,
vêtements d'extérieur tels que jupes,
produits de sous-vêtements,
serviette,
perd,
serpillière,
les sacs et de nombreux produits textiles comme ceux-ci peuvent être fabriqués à partir de fibres de chanvre.
Dans ces produits, des fibres 100% chanvre peuvent être utilisées, ainsi que des tissus composés de chanvre et d'autres mélanges de fibres. Pour que les fibres de chanvre soient mélangées avec des fibres courtes, elles doivent être soumises à un processus de cotonisation. Dans le processus de cotonisation, les fibres de chanvre sont converties en fibres discontinues courtes par des procédés chimiques ou biologiques tels que les fibres de lin.
Les fibres de chanvre sont également utilisées dans la production de matériaux composites ainsi que de vêtements et de produits textiles pour la maison. La fibre de chanvre a réussi à attirer l'attention des constructeurs automobiles, surtout ces dernières années. En 2002, 2200 tonnes de fibres de chanvre ont été utilisées dans l'industrie automobile allemande et autrichienne. Les éléments de carrosserie, le becquet, les panneaux de porte et les sièges de la voiture sont en matériau composite obtenu à partir de fibres de chanvre. Les fibres de chanvre sont également utilisées comme matériau d'isolation pour l'industrie de la construction. Cependant, la substance ligneuse en dehors de la fibre obtenue à partir de la plante de chanvre est également utilisée dans le secteur de la construction.
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