Femme d'Egypte
filature au fuseau

(1900 avant J.C.)
LA
FILATURE

La quenouille et
le fuseau

(1910 ? )

La filature est constituée par l'ensemble des procédés,
au moyen desquels il est possible de transformer des fibres brutes
en fibres textiles, lesquelles sont directement utilisables dans
le tissage
ou le tricotage.


PREPARATION DES FILS
L
a première étape consiste à laver la fibre brute pour la débarrasser de toutes ses impuretés; elle est très importante pour les fibres naturelles, qui contiennent souvent une forte proportion de salissures.

L
E TREMPAGE ET LE DEGRAISSAGE
L
e coton passe dans plusieurs types de batteurs, qui vont disloquer la masse compacte des balles et le débarrasser de toutes ses impuretés. La laine est plongée dans différents bains: le trempage dans l'eau tiède sert à éliminer les débris organiques et les sels de potassium; ensuite, au cours du dégraissage, les savons ou les détergents dissolvent les graisses et les cires. Les impuretés de la laine sont souvent récupérées et utilisées à leur tour dans les industries pharmaceutique ou de cosmétiques.

LE CARDAGE




Une fois lavées, les fibres ont des orientations différentes les unes par rapport aux autres. Pour les transformer en fibres longues, il est donc nécessaire de les démêler et de les rendre parallèles, c'est le cardage; cette opération est réalisée à l'aide d'une machine, la carde, constituée, en général, d'un cylindre horizontal sur lequel sont disposées des pointes ou des dents. Lorsqu'elles sont animées d'un mouvement de rotation, les pointes retiennent des paquets de fibres, les étirent et les alignent pour en former un rouleau, ou voile de carde, qui est ensuite transformé en un gros ruban, le ruban de carde; pour augmenter sa résistance, on le soumet parfois à une légère torsion.

L
A REGULARISATION
La troisième étape est celle de la régularisation, qui se déroule en deux temps: le doublage et l'étirage. Le premier permet d'obtenir un ruban de carde plus régulier, aux fibres mieux orientées. Le second consiste à réunir plusieurs rubans de carde, environ six, parfois plus selon le type et la qualité des fibres initiales. Les rubans sont alors étirés par des passages successifs entre des cylindres en rotation jusqu'à ce qu'ils aient le même diamètre que le ruban unitaire. Ces deux opérations sont répétées plusieurs fois afin de donner au ruban une grande régularité, les fibres devant être bien alignées dans l'axe du ruban. La dernière phase, l'étirage, permet
d'obtenir, grâce à une succession d'étirements et d'affinements par passages dans un banc à broches, une mèche dans laquelle toutes les fibres sont parfaitement orientées.
Pour les fibres synthétiques et chimiques, la production de fils se fait de manière continue entre la synthèse et le filage.


LE FILAGE
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es techniques de filage sont nombreuses et variées, mais elles dépendent avant tout de la nature des fibres.



Filage des fibres végétales et animales
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es fibres végétales et animales sont relativement courtes, elles doivent donc être assemblées de manière particulière pour obtenir un fil faussement continu, le filé de fibres. Il existe de nombreux procédés permettant de transformer une mèche en un filé propre au tissage ou au tricotage. Celui des anneaux curseurs étire la mèche en communiquant une torsion plus ou moins importante au filament. On peut ainsi régler le diamètre et la résistance du filé en fonction de son utilisation future. La filature à fibres libérées, ou open-end, consiste à additionner les fibres une à une à l'extrémité du filé de fibres, qui tourne sur lui-même. Chacune des fibres est prélevée dans la mèche ou dans le ruban de carde.

Le guipage, ou procédé de coverspun, permet d'obtenir un fil composé d'un groupe de fibres central sans torsion, autour duquel s'enroule régulièrement, en le serrant, un filament continu.
L
e coverspun est réalisé après étirage des mèches destinées à sa fabrication. Le fil à âme est la technique inverse: celle-ci consiste à enrouler un filé de fibres autour d'un fil continu.
L
'encollage, ou twistless, permet de réaliser des filés de fibres sans torsion. La cohésion entre les fibres est alors assurée par l'addition d'une substance adhésive. Cette méthode assure une production élevée.


Filage des fibres synthétiques
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a technologie utilisée pour les fibres synthétiques est différente, car on obtient d'emblée des fils continus. Le polymère, après avoir été préparé par synthèse ou par extraction à partir d'une substance naturelle, est transformé en matière filable, d'aspect liquide. Ce liquide, une fois filtré, est passé, sous pression, à travers une filière composée d'un grand nombre de trous. Les fibres produites ont l'aspect de longs rubans, dont la section transversale aura une forme analogue à celle des trous de la filière utilisée, circulaire ou multilobée (triangle, croix, étoile, etc.). Ces formes différentes donnent des fibres qui s'accrochent plus ou moins facilement les unes aux autres. Le diamètre des trous varie entre 0,05 et 0,2 mm selon les fils que l'on veut obtenir. À leur sortie de la filière, les fils sont solidifiés par cristallisation sous l'action d'un courant d'air froid (polyester, polyamide), par évaporation du solvant sous l'action d'un courant d'air chaud (acrylique, acétate de cellulose), par coagulation des filaments dans un bain de réactif (viscose, Lanital). Ensuite, les filaments obtenus sont structurés pour leur donner de bonnes propriétés textiles. Un grand nombre de filaments sont alors réunis par un système de convergence, qui leur permet de s'associer les uns aux autres. Cette technique augmente la solidité du fil produit, lequel est ensuite étiré pour orienter correctement l'ensemble des filaments, puis stocké sur une bobine.

Les fils transformés
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es fils qui présentent de bonnes caractéristiques textiles sont utilisés tels quels. Néanmoins, certains d'entre eux, notamment les fibres chimiques, nécessitent une transformation, laquelle peut également être réalisée à la seule fin de modifier l'aspect ou la texture du fil pour des raisons esthétiques ou afin de créer de nouvelles matières. Ces fils sont dits "transformés".
L
a transformation résulte du moulinage et de la texturation:

Le moulinage, ou torsion, est effectué sur plusieurs types de fils; il consiste à tordre le fil sur lui-même pour en augmenter la résistance.
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a torsion, dont l'importance est variable, se fait vers la gauche (torsion Z) ou vers la droite (torsion S). Si elle est faible, le fil conserve toute sa souplesse, tandis que la torsion voile, plus importante, donne au fil netteté et fermeté. La torsion crêpe, encore plus forte, lui confère un aspect mat et granuleux. Un fil simple est soumis à une seule torsion S ou Z, alors qu'un fil assemblé, composé de plusieurs fils simples, en subit plusieurs. On distingue encore les fils retors, composés de plusieurs fils simples, tordus à leur tour, et les fils câblés formés de plusieurs fils retors. Les fils guipés sont composés d'une âme servant de support, sur laquelle est enroulé un second fil, dit de couverture.
Le guipage peut également être double si un second enroulement est effectué, généralement dans le sens inverse du premier.
Les fils fantaisie présentent une grande variété d'aspects et de couleurs. Ils sont toujours composés de plusieurs fils: un d'âme, qui sert de support, un d'effet et un de lien; ce dernier assure la stabilité de l'ensemble
.


La fausse torsion
Si l’on communique une fausse torsion à un fil à l’arrêt , il en résulte deux torsions inverses en amont et en aval du point de fausse torsion. Si le fil se déplace, après une phase transitoire, la torsion en amont du point de fausse torsion se stabilise à une valeur T1=Tr  (tension résiduelle) et la torsion en aval s’annule: T2 = 0



  (W) est la vitesse de fausse torsion, (v) la vitesse de déplacement du fil, (t) le temps et (L1, L2) les distances respectives où la fausse torsion est appliquée.
La texturation
simple consiste à modifier les propriétés élastiques ou le volume du fil. Un procédé consiste à ébouriffer les filaments qui composent un fil par exposition à un jet d'air. On peut aussi appliquer au fil une déformation, stabilisée dans un second temps par une exposition à la chaleur. Les fils texturés subissent donc une modification de texture et d'apparence.