Une équipe de chercheurs de l’Université de la Colombie-Britannique (UBC) a mis au point une méthode plus écologique pour produire des fibres du type de la rayonne, une matière fréquemment utilisée dans la confection de vêtements.

S’il peut être appliqué à grande échelle, leur procédé pourrait considérablement réduire l'utilisation de produits chimiques dans la production de ce textile et, de façon plus large, contribuer à rendre l’industrie plus durable.

Feng Jiang, professeur agrégé en foresterie et gestion environnementale à l'UBC, explique que l'industrie de la rayonne, qui consiste à produire une fibre textile à partir de pâte de bois, existe depuis plus de 130 ans.

La rayonne est essentiellement de la cellulose pure. [...] C'est un très bon matériau, durable et biodégradable.

Mais, pour transformer un matériau semblable au papier en fibre textile, qui offre la douceur et la texture que nous connaissons, il faut soumettre la cellulose à de nombreux traitements de modification, poursuit-il.

Feng Jiang, professeur agrégé en foresterie et gestion environnementale à l'UBC (à gauche), et Huayu Liu, étudiante au doctorat à la faculté de foresterie de l'UBC.

Photo : Radio-Canada / Raluca Tomulescu

Les méthodes traditionnelles de production consistent à dissoudre complètement la cellulose à l'aide de grandes quantités de produits chimiques puissants. Parmi eux, on retrouve le disulfure de carbone, un solvant très toxique et cancérigène, selon Feng Jiang.

Huayu Liu, étudiante au doctorat à la Faculté de foresterie de l'UBC, explique que ce qui différencie la technique de son équipe des procédés de fabrication traditionnels, c’est l’utilisation de cellulose microfibrillée comme matière première.

Il s'agit essentiellement de cellulose broyée mécaniquement sans aucun produit chimique, et combinée à une petite quantité de cellulose dissoute [...], une colle naturelle qui améliore la fluidité de la solution de filage et permet de maintenir les fibres ensemble, précise-t-elle.

Lorsque le mélange de cellulose microfibrillée et de cellulose dissoute entre dans un bain de coagulation, il passe de l'état liquide à l'état solide, explique Huayu Liu. Il passe ensuite dans un bain de lavage pour éliminer les solvants restants.

Photo : Radio-Canada / Raluca Tomulescu

L’équipe a découvert qu’il n'est, en fait, pas nécessaire de dissoudre complètement la cellulose pour obtenir des fibres continues.

Nous pouvons, dans ce cas, réduire la quantité de solvant utilisée d'environ 50 à 70 %, et le produit est beaucoup moins toxique pour l'environnement.

Huayu Liu ajoute que les solvants peuvent être récupérés et réutilisés pour répéter le processus.

Objectif : premier prototype

Un article décrivant la recherche de Feng Jiang et de Huayu Liu a été publié dans la revue scientifique Chem Circularity en décembre dernier.

L’étudiante indique que le travail de son équipe en est encore au stade expérimental. La prochaine étape, explique-t-elle, est de voir comment le processus peut être développé à plus grande échelle et augmenter sa productivité afin de se rapprocher d’une application textile réelle, ce qui reste un défi.

Pour tenter d’ y arriver, Stephanie Phillips, titulaire de la Chaire de recherche Sherman Jen en conception de nouvelle génération à la Wilson School of Design de l'Université polytechnique Kwantlen, lui donnera un coup de main.

Mon travail consiste à déterminer comment passer du laboratoire au premier prototype, confirme l’experte en conception textile.

Stephanie Phillips explique que son équipe a rassemblé plusieurs échantillons de textiles de la catégorie de la rayonne, lorsqu'elle a commencé sa collaboration avec le laboratoire de biomatériaux fonctionnels durables de l’UBC, dirigé par Feng Jiang. L'objectif était de découvrir ce que les utilisateurs recherchent dans un tissu.

Photo : Radio-Canada / Raluca Tomulescu

Elle explique que le rôle de son équipe est de créer un fil à partir des fibres qui lui sont fournies, de le tricoter et le tisser pour voir comment il se comporte, ou encore d’effectuer des tests de lavage ou de teinture, par exemple.

Nous travaillons pour imiter certains de ces processus industriels pour déterminer où se trouvent les écueils, afin de pouvoir en faire part au laboratoire, dans l'espoir que cela se concrétise, ajoute-t-elle.

Stephanie Phillips espère que cette idée ne connaîtra pas le même sort que beaucoup d’autres, c'est-à-dire qu’elles sont décrites dans un article, puis elles tombent dans l’oubli.

Pour que la durabilité devienne une réalité dans le secteur textile, il faudra beaucoup de monde et beaucoup d'efforts. Donc, si je peux contribuer ne serait-ce qu'un tout petit peu à ce projet [...] je suis heureuse d'y participer.

Le rêve d’un matériau textile canadien

Stephanie Phillips n’en est pas à sa première collaboration avec le laboratoire de biomatériaux fonctionnels durables de l'UBC, dirigé par Feng Jiang.

Nous avons travaillé sur un fil pendant environ deux ans. [...] Notre grand espoir est de créer le meilleur t-shirt, le plus durable possible, à partir de bois résineux de la Colombie-Britannique.

Je pense que, au Canada, nous devons vraiment trouver des produits à forte valeur ajoutée issus de l'industrie forestière, ajoute à ce propos Feng Jiang.

Selon lui, les arbres touchés par les feux de forêt en Colombie-Britannique, par exemple, trop endommagés pour être utilisés dans les scieries, pourraient potentiellement être transformés en fibres textiles.

Notre objectif à long terme est d'essayer de fabriquer au Canada un matériau textile destiné à l'industrie textile pour la confection de vêtements. [...] Je pense que cela rendra l'économie forestière canadienne plus durable et plus continue, conclut-il.