Les
capsules du cotonnier ( Gossypium , famille des Malvacées ) renferment
de nombreuses graines recouvertes de poils unicellulaires constituant
le coton. Originaire semble-t-il des Indes, le cotonnier s'est répandu
par migrations successives dans les zones chaudes du globe en se diversifiant:
plante vivace naturellement, l'homme l'a transformé en plante
annuelle. On en compte de quarante à cinquante espèces,
dont quatre seulement sont cultivées pour les fibres..
Gossypium
barbadense
: originaire
du Pérou, il s'est répandu en Amérique du Sud et
aux Caraïbes. Introduit en Égypte vers 1850, il a donné
naissance à la qualité "Jumel", du nom de l'ingénieur
franco-suisse conseiller de Méhémet-Ali qui en développa
la culture et qui est à l'origine de la place qu'occupe aujourd'hui
l'Égypte sur le marché du coton. De cette espèce
ont été tirées toutes les variétés
modernes dites de "longue soie". Elles fournissent une fibre
longue et fine pour la fabrication des cotonnades haut
de gamme.
Gossypium
hirsutum :
originaire de l'Amérique centrale et du sud du
Mexique, il fut introduit aux États-Unis vers 1800. Il a donné
naissance au coton "Upland" dont dérivent toutes les
variétés dites de "moyenne soie". Plus de 80
% de la production mondiale du coton sont fournis par cette espèce.
Ce coton est utilisé pour la fabrication des articles de qualité
courante.
Gossypium arboreum et
Gossypium herbaceum : associés
aux civilisations indienne et arabe, ils ont eu un rôle historique
très important mais tendent à disparaître à
cause de la faible longueur de leurs fibres; ce sont des cotons "courte
soie". Ils sont utilisés soit localement, soit pour des
usages paratextiles, par exemple dans la ouaterie.
Culture et obtention de
la fibre
L'ensemencement varie avec les régions
de culture, selon le régime climatique et les conditions d'irrigation
du terrain. On dépose, à la machine, les graines en rangées
distantes de 1,2 à 1,5 m dans de petits sillons de 5 à
10 centimètres de profondeur. Quinze jours après les semis,
les feuilles sortent. Deux mois plus tard, l'arbuste atteint 0,80 m
de hauteur et, au bout de trois à quatre mois, les fleurs apparaissent
et ne durent que quelques jours. Les pétales se fanent tandis
que l'ovule se développe très rapidement en forme de capsule.
Dès la floraison, la fibre commence à apparaître
à la surface de la graine. De quatorze à vingt jours sont
suffisants pour qu'elle atteigne sa longueur maximale. Comme toutes
les fibres poussant sur une même graine cessent de croître
en même temps mais ne naissent pas au même moment, les fibres
sont de maturité et de longueur inégales: en effet, au
début, le poil est formé d'une mince paroi primaire de
nature pecto-cellulosique dont l'épaisseur est d'environ 0,2
mm. Progressivement, il se forme un dépôt de couches cellulosiques
secondaires. Cet épaississement de la paroi caractérise
la maturité du coton qui régit l'affinité tinctoriale:
c'est pourquoi, en filature, on mélange des cotons de maturités
voisines.
La récolte doit avoir lieu aussitôt
que les capsules sont ouvertes et ont séché au soleil,
car dès ce moment les fibres sont exposées au vent, aux
intempéries qui risquent d'affecter la qualité.
Aux États-Unis, deux types de machines
cueilleuses sont utilisées: les machines dépouilleuses
( cotton strippers ) et les machines à broches ( cotton pickers
). La récolte au moyen des strippers s'effectue après
défoliage chimique par saupoudrage des plants avec du cyanure
de calcium. Par ce traitement, le cotonnier cesse de croître et
les capsules non encore mûres sèchent et éclatent
sans se développer davantage. Il n'y a plus de dépôt
de cellulose. On récolte ainsi un coton blanc alors que les fibres
non mûres sont en général de teinte yellow-stained
.
La récolte au moyen des pickers
se fait par passes successives en partant du haut de la plante, puis
en descendant progressivement au fur et à mesure de la maturation
de la plante.
Le coton est ensuite transporté
aux usines d'égrenage. On sèche le "coton-graine"
pour ne laisser que de 5 à 6 % d'eau: ainsi il se laisse plus
facilement égrener. Suivant la longueur de soie, les fibres sont
détachées de la graine soit par une égreneuse à
scie ( saw-ginned ), soit par une égreneuse à rouleaux
( roller-ginned
).
À la suite de l'égrenage,
le coton se présente en masse très floconneuse; il faut
donc le comprimer à l'aide de presses hydrauliques sous des pressions
de l'ordre de 1 500 pascals.
Structure et composition
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Tissu coton
vu au microscope
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Du point de vue chimique, le coton est
constitué essentiellement de cellulose ( de 88 à 94 %
), disposée dans la paroi secondaire en couches concentriques
de fibrilles inclinées par rapport à l'axe de la fibre
selon un angle variant de 5 à 25 degrés. Cette inclinaison
influe sur l'ensemble des propriétés mécaniques
de la fibre. Outre la cellulose, on trouve dans le coton des cires (
de 0,6 à 1 % ), des matières pectiques ( de 0,6 à
1,2 % ), des hémicelluloses ( de 2 à 4 % ), des protéines
( de 1 à 1,5 % ), des substances minérales ( de 0,6 à
1,5 % ) et de l'eau ( de 6 à 8 % ). Par ailleurs, le coton est
naturellement coloré (beige, crème...). Ce colorant est
gênant car instable à la lumière. Il devra être
éliminé par un traitement de blanchiment (oxydant, soit
à l'hypochlorite de sodium, soit au peroxyde d'hydrogène),
en veillant à ne pas trop diminuer le degré de polymérisation
(D.P.) du coton.
Le coton se présente sous
forme d'une fibre plus ou moins vrillée selon la maturité,
avec une forme en section droite ressemblant à un haricot. Ce
vrillement intervient dans le "crochet" (aptitude à
l'accrochement des fibres en filature) du coton.
Un traitement en solution concentrée
( 15 % ) d'hydroxyde de sodium, sous tension mécanique, et suivi
d'un rinçage à l'eau modifie la morphologie et la structure
cristallines du coton en lui conférant un aspect brillant ainsi
qu'une amélioration de l'affinité tinctoriale: c'est l'opération
du mercerisage inventée par l'Anglais John Mercer ( 1844 ). Mercerisé
en fil, le coton est utilisé entre autres dans la fabrication
des fils à coudre de qualité supérieure (fils dits
d'Écosse) permettant la confection d'articles à l'aspect
brillant.
Propriétés
Le coton (presque la moitié de la
production mondiale des fibres textiles) présente des propriétés
permettant une grande variété d'emplois. Les propriétés
mécaniques de la fibre se caractérisent par une charge
spécifique de rupture moyenne de la fibre ( de 25 à 45
cN/tex ) qui augmente à l'état mouillé, son allongement
à la rupture assez faible ( de 6 à 12 % ) et son module
d'élasticité initial élevé. C'est une fibre
relativement rigide et avec des comportements médiocres au point
de vue de la froissabilité, auxquels on peut remédier
par des apprêts permanents (wash and wear - laver et porter; iron
care - repassage léger; permanent press - plissage permanent),
mais avec des diminutions sensibles de solidité mécanique.