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  • 2.2-INCIDENCE DES PROPRIÉTÉS DE LA FIBRE DE COTON SUR LES PERFORMANCES, LA QUALITÉ ET LES COÛTS

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  • Incidence des propriétés de la fibre de coton sur les performances, la qualité et les coûts

    Chapitre 2 - Ajout de valeur au coton -Incidence des propriétés de la fibre de coton sur les...  

     
     

    La fibre de coton est confrontée à une concurrence accrue de la part des fibres artificielles, notamment le polyester. Le coton étant un produit naturel, les caractéristiques tant physiques que chimiques (essentiellement physiques) de la fibre de coton varient grandement en fonction de facteurs génétiques et environnementaux et des pratiques en matière de récolte et d’égrenage. Il existe essentiellement quatre variétés de coton cultivées à des fins commerciales : le Gossypium hirsutum, à fibres de longueur et finesse moyennes (le coton upland américain qui représente plus de 90% de la production mondiale de coton); le Gossypium barbadense à fibres longues et fines; et le Gossypium arboreum et Gossypium herbaceum à fibres épaisses et courtes (connus sous le nom de cotons Desi). Les caractéristiques physiques, chimiques et autres de la fibre de coton, y compris le type et la quantité de matière non fibreuse et la «configuration de la fibre» (préparation, nepposité, etc.), déterminent ses performances et son comportement en filature en termes de pertes et d’efficacité de transformation (y compris les pannes mécaniques et les casses des fils) ainsi que la qualité du filé et du tissu (voir figures 2.10 et 2.11). Enfin, ces caractéristiques déterminent également à la fois les coûts de conversion et l’utilisation finale du produit, son prix et sa qualité

     

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    La fibre représente entre 50% et 70% du coût de fabrication du fil. Par conséquent, dans l’idéal, le prix du coton devrait être fonction des caractéristiques de la fibre. Chakraborty et al ont étudié la relation entre le prix de la fibre de coton et ses propriétés (voir figure 2.12); Deussen et Neuhaus ont aussi présenté des tableaux suggérant un lien entre le prix du coton et les caractéristiques de la fibre.

     

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    Source : Chakraborty et al.


    Les exigences en matière de qualité et de performance imposées à tous les stades de l’industrie textile sont de plus en plus grandes, depuis la matière première jusqu’au produit final. À titre d’exemple, il y a une vingtaine d’années on tolérait 15 défauts non-réparables pour 100 mètres de tissu de coton, contre 5 aujourd’hui et peut-être bien 3 dans le futur. Le pourcentage de tissus de deuxième catégorie a aussi diminué, passant de 3% à 0,5%, et pourrait atteindre 0,3% dans l’avenir (Weissenberg et Legler). Le nombre d’interruptions des métiers à tisser a diminué de 50% sur la même période, de l’ordre de 20% à 30% de ces interruptions sont dus à des défauts dans les filés, chaque réparation en cas de rupture coûtant environ 70 cents. Nul n’ignore que le fil fin en certains endroits, dont les capacités d’allongement et de résistance sont inférieures à certaines normes minimales, se casse plus facilement au tissage. Ces sections de fil plus fin et d’autres défauts sont liés aux propriétés de la fibre et aux conditions de filature.

    Au regard de ce qui précède, il est compréhensible que l’on s’efforce constamment d’améliorer les propriétés désirables du coton et d’éliminer, ou de minimiser, ses propriétés indésirables. Ces efforts portent sur la sélection, la culture et l’égrenage ainsi que sur les systèmes et conditions de transformation. Par ailleurs, il n’est guère surprenant de constater que pendant plus d’un siècle des efforts considérables ont été déployés pour mettre au point des instruments et des méthodes permettant de mesurer correctement les propriétés de la fibre de coton (en testant de préférence chaque balle de coton), et de comparer au plan quantitatif les propriétés mesurées aux performances en filature et aux propriétés du fil et du tissu, de manière à améliorer et optimiser la qualité dans son ensemble (voir encadré ci-dessous). Des progrès considérables ont été réalisés dans ce domaine, preuve en est notamment la conception de systèmes permettant de tester de gros volumes de coton, plus connus sous le nom de systèmes HVI. En 2006, quelque 2 000 systèmes de ce type étaient en place dans plus de 70 pays, lesquels, en théorie, pouvaient tester chaque année l’ensemble de la récolte de coton, soit environ 25 millions de tonnes.


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    En dépit des recherches très fouillées (expérimentales et théoriques) menées afin d’établir le lien entre les caractéristiques du coton telles qu’elles ont été mesurées et les résultats à la transformation et la qualité du fil, il n’existe pour l’heure aucune relation «générique» ou autre méthode empirique ou théorique qui permette d’établir avec précision une corrélation entre les propriétés de la fibre de coton et les résultats ultérieurs une fois qu’elle est transformée en textile. Cela est notamment dû au fait que les propriétés de la fibre de coton sont extrêmement variées, de même que les conditions de transformation, et qu’il existe une interaction entre les conditions de transformation et les propriétés de la fibre. La relative importance des propriétés de la fibre est aussi fonction du mode de filature (voir tableau 2.1), du type de coton (peigné ou non), et de la finesse du fil filé.

     

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    Le présent chapitre traite brièvement de la mesure des propriétés de la fibre et de l’incidence des modifications des propriétés de la fibre sur les résultats en filature, la qualité et les coûts. Il n’en demeure pas moins que les incidences financières des propriétés de la fibre sont complexes car elles varient dans une grande mesure d’une filature et d’un produit à l’autre et sont difficiles à définir et à quantifier, même au sein d’une même filature. À titre d’exemple, comment calculer les incidences financières de l’irrégularité du fil liée à un raccourcissement de la longueur de la fibre de coton ou à une augmentation de la teneur en fibres courtes? Autre exemple, les incidences financières de l’augmentation des déchets de coton liée à une augmentation de la teneur en fibres courtes, en partant du principe que les déchets sont recyclés et/ou vendus. Il a été estimé qu’une augmentation de 1% des déchets de cardage et du séparateur entraîne une augmentation d’environ 1% du coût du fil, alors qu’une augmentation de 1% des déchets du séparateur, de 1% des déchets de cardage, de 1% des déchets de peignage et de 1% des déchets de filature peut entraîner une augmentation du coût du fil de plus de 3%. Parce que le problème est complexe, nous ne ferons que survoler les incidences financières des modifications des propriétés de la fibre.

    Les premiers systèmes de mesure (en laboratoire) de la fibre de coton à l’aide d’instruments, conçus pendant la première moitié du vingtième siècle (le testeur Pressley, par exemple au début des années 40 ainsi que le Stélomètre et le Colorimètre au début des années 50), exigeaient souvent du temps et fonctionnaient plus ou moins bien selon l’opérateur, et l’on a pris conscience que des systèmes de préférence automatiques ou en ligne étaient nécessaires, des systèmes qui permettraient une mesure précise, rapide et peu coûteuse des caractéristiques de la fibre, qui n’exigeraient guère d’intervention humaine. Il n’en demeure pas moins qu’il aura fallu plusieurs décennies pour atteindre cet objectif. La conception du HVI (High Volume Instrument) aura été une étape importante sur la voie de la réalisation de cet objectif. Depuis leur conception à la fin des années 60, le début de leur utilisation à des fins commerciales à la fin des années 70 et leur première utilisation pour le classement du coton au début des années 80, les tests sur de gros volumes de coton ont considérablement progressé et ont été acceptés à l’échelle mondiale. En dépit de quelques inconvénients, les instruments sont la seule méthode de tests et de classement d’un bon rapport coût-efficacité et à grande échelle pour la récolte mondiale de coton.

    Les systèmes de tests de gros volumes de dernière génération peuvent tester toutes les propriétés traditionnellement mesurées par HVI, plus la teneur en fibres courtes, les neps, les neps causés par des fragments de coque, le collage, lamaturité et la teneur en eau ainsi que d’autres paramètres de couleur (indépendamment de la teneur en déchets et autres contaminants). Néanmoins, dans certains cas, ces tests très détaillés vont de pair avec un ralentissement de la vitesse de test, des améliorations supplémentaires s’imposent donc, notamment pour la mesure et la caractérisation des déchets. On peut affirmer sans risque d’erreur que les caractéristiques du coton-fibre systématiquement mesurées par les systèmes HVI représentent aujourd’hui l’essentiel, voire la totalité, des variations du comportement en filature et de la qualité du fil de coton. Il n’en demeure pas moins que la précision et la reproductibilité des résultats d’essai pour certaines des propriétés décrites plus haut n’atteignent pas encore les niveaux imposés par l’industrie. Sous l’égide du Comité consultatif international du coton (CCIC), Washington, DC, un groupe de travail a été créée en 2003 pour faciliter l’obtention de résultats d’essai normalisés et harmonisés pour l’usage commercial des essais de gros volumes : le Groupe de travail sur la normalisation commerciale du classement du coton par instruments (CSITC). Un des objectifs premiers du CSITC est l’installation d’un nouveau système d’essai visant trois objectifs :

    • Évaluer les méthodes de tests HVI ainsi que la variabilité des résultats

            – Variabilité entre laboratoires;
            – Variabilité au sein des laboratoires.

    • Évaluer/noter les laboratoires associés en fonction de l’exactitude des résultats.
    • Analyser dans le détail les résultats des laboratoires pour obtenir des résultats plus fiables car exacts et précis. 

    La procédure d’évaluation (Round Trial system) a été lancée en 2007, et chaque laboratoire de tests est invité à y participer.

    Le premier objectif contribuera à évaluer la pertinence des propriétés testées par les chaînes de mesure par instrument CMI. Le deuxième de ces objectifs s’accompagne d’un dispositif de certification des laboratoires, même si aucun critère n’est déterminant dans la décision d’accorder ou non la certification; il s’agit d’une notation de l’ensemble des résultats obtenus. Chaque centre de tests pourra mettre en avant le certificat reposant sur cette notation pour attester de son aptitude à réaliser les essais. Le troisième objectif aidera les laboratoires à obtenir des résultats plus fiables.

    Le CCIC organise les Round Trials (tests comparés) du CSITC, lesquels sont organisés en coopération avec le Département de l’agriculture des États-Unis (USDA-AMS) et le Bremen Fibre Institute (FIBRE). Des renseignements sont disponibles sur le site web du CCIC (www.icac.org) ou par courrier électronique ( csitcsecretariat@icac.orgCette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir. ).

    L’objectif ultime est de pouvoir mesurer une fois seulement, avec précision, de manière systématique, rapide et avec un bon rapport coût-efficacité, toutes ces caractéristiques du coton (voir l’encadré en page 49) qui influent, un tant soit peu, sur la détermination du mode de transformation et des résultats connexes, la qualité, l’utilisation et l’application du produit et, enfin, la valeur commerciale, pour pouvoir ensuite mettre en rapport ces propriétés et les performances, l’utilisation et la qualité en filature. Les résultats ainsi obtenus devraient suivre la balle jusqu’à sa destination finale.

    Un autre progrès important et bienvenu concerne les systèmes rapides et individualisés de mesure de la fibre de coton (systèmes électro-optiques, tel que l’AFIS® – Advanced Fibre Information System) qui permettent la mesure en laboratoire précise et détaillée des propriétés telles la longueur (y compris la teneur en fibres courtes), les neps (fibreux et fragments de coque), la charge, la poussière, la finesse et la maturité (ainsi que la teneur en fibres immatures, <0,25), et leurs proportions respectives. En 2006 quelque 800 systèmes AFIS® étaient en place à travers le monde. L’avantage de ces systèmes est qu’ils fournissent davantage d’informations, jusqu’au niveau de chaque fibre, notamment sur des propriétés non mesurées par les systèmes à haut débit. Le principal inconvénient de ces systèmes, en termes de tests systématiques de gros volumes de coton aux fins du classement et du négoce, est leur relative lenteur, bien que des systèmes plus rapides commencent tout doucement à voir le jour.

    L’utilisation de proche infrarouge (NIR), et d’autres parties du spectre électromagnétique, pour mesurer certaines propriétés du coton (maturité, collage et teneur en eau, par exemple) est également un domaine de recherche potentiellement prometteur. Ces systèmes de mesures, parce qu’ils sont sans contact et non destructifs, peuvent être utilisés en ligne, en plus d’être extrêmement rapides et souples.