Qu'est-ce qu'un tissu non tissé : types de polypropylène, résistance à l'eau et sacs en PP

Qu'est-ce qu'un Tissu non tissé ?

Un tissu non tissé est une feuille ou une bande de fibres liées entre elles par des moyens mécaniques, thermiques ou chimiques – sans tissage, tricot ou entrelacement de fils individuels. La définition de l'INDA (Association de l'Industrie des Tissus Nonn-tissés) décrit les non-tissés comme des assemblages fibreux techniques qui ne sont ni tissés ni tricotés et qui n'ont pas été transformés en fil comme étape intermédiaire. Les fibres sont déposées en bande – de manière aléatoire, directionnelle ou en couches – puis consolidées en une structure de feuille cohérente.

La méthode de collage détermine les propriétés de la structure finale autant que le type de fibre. Les non-tissés liés thermiquement sont fusionnés par la chaleur, soit par calandrage (rouleaux chauds qui font fondre les intersections des fibres), soit par liaison par air (air chaud circulant à travers la bande). Les non-tissés liés chimiquement utilisent des résines liantes appliquées par saturation, pulvérisation ou impression. Les types liés mécaniquement comprennent les tissus aiguilletés (les aiguilles barbelées enchevêtrent physiquement les fibres) et les tissus hydro-enchevêtrés (spunlace), où des jets d'eau à haute pression verrouillent la bande de fibres sans aucun liant. Chaque méthode produit un tissu présentant des caractéristiques distinctes de résistance, de douceur, de perméabilité et de coût, adaptées à différentes utilisations finales.

Les tissus non tissés sont l'un des segments à la croissance la plus rapide de l'industrie textile mondiale, avec des applications couvrant les produits médicaux et d'hygiène à usage unique, les géotextiles durables et la filtration de construction, les intérieurs automobiles, les couvertures de cultures agricoles et les sacs à provisions réutilisables. Le marché mondial des tissus non tissés a dépassé les 50 milliards de dollars en 2023 et continue de croître, tiré par la demande de produits d'hygiène, les investissements dans les infrastructures et l'abandon des plastiques à usage unique dans les emballages.

Différence entre les tissus tissés et non tissés

La différence structurelle entre les tissus tissés et non tissés est fondamentale et détermine presque toutes les différences dans leurs propriétés et leurs applications.

A tissu tissé est produit sur un métier à tisser en entrelaçant deux ensembles perpendiculaires de fils – chaîne (dans le sens de la longueur) et trame (dans le sens transversal) – selon un motif répétitif défini. Le frisage créé à l'endroit où les fils se croisent confère aux tissus tissés leur stabilité dimensionnelle caractéristique, leur toucher constant et leur résistance anisotrope (plus forte le long des axes des fils, plus faible en biais). Les tissus tissés nécessitent les étapes intermédiaires de filage des fibres en fil, puis d'entrelacement des fils sur un métier à tisser, ce qui les rend plus exigeants en termes de processus et généralement plus coûteux par unité de surface que les non-tissés.

A tissu non tissé passe directement de la fibre ou du polymère à la feuille finie, en sautant le filage et le tissage. Cette conversion directe explique pourquoi les non-tissés sont économiquement viables à des grammages très faibles : le spunbond de polypropylène de 10 à 20 g/m² utilisé dans les champs médicaux et les couvertures de cultures ne pourrait pas être produit de manière économique sous forme de tissu tissé. Le compromis est que la plupart des non-tissés ont une résistance à la traction inférieure à celle des tissus tissés, une récupération d'étirement limitée et, dans de nombreuses constructions, une durabilité de surface inférieure à l'abrasion.

Qu'est-ce que le tissu non tissé en polypropylène ?

Le tissu non tissé en polypropylène (PP) est le matériau dominant dans la production mondiale de non-tissés, représentant environ 60 % de la production totale de tissus non tissés en poids. Il est produit principalement par le processus spunbond : les pastilles de résine de polypropylène sont fondues dans une extrudeuse et forcées à travers de fines filières pour former des filaments continus, qui sont déposés sur une bande transporteuse mobile selon un motif de bande aléatoire, puis liés thermiquement - généralement par un rouleau de calandre chauffé qui soude par points les filaments à leurs points de croisement sans faire fondre la bande entière. Le résultat est un tissu cohésif produit dans une seule ligne de production intégrée, du polymère brut au rouleau fini, sans aucune étape intermédiaire de fibre ou de fil.

Les propriétés du non-tissé en polypropylène spunbond sont bien adaptées à un large éventail d'applications : il est léger (les grammages de base typiques vont de 10 à 150 g/m²), chimiquement inerte, résistant à la plupart des acides, alcalis et solvants, dimensionnellement stable et peut être produit dans des largeurs allant jusqu'à 5 mètres sur des lignes commerciales. Son point de fusion d'environ 160°C lui permet de résister aux procédés de stérilisation mais ne peut pas être repassé directement. Le polypropylène a une densité de 0,91 g/cm³ – inférieure à celle de l'eau – ce qui signifie que le tissu et les produits en PP flottent et sont facilement recyclables lorsqu'ils sont séparés des autres matériaux.

Le non-tissé PP est également produit par le procédé meltblown, qui force le polypropylène fondu à travers des orifices de filière beaucoup plus fins et aspire les filaments avec de l'air chaud à grande vitesse pour produire des microfibres extrêmement fines (1 à 5 microns de diamètre, contre 15 à 35 microns pour le spunbond). Le PP Meltblown a des pores beaucoup plus petits et est utilisé comme couche de filtration dans les respirateurs N95 et les masques chirurgicaux. Les composites SMS (spunbond-meltblown-spunbond) recouvrent une couche externe spunbond douce et solide avec un noyau de filtration soufflé par fusion pour combiner l'intégrité structurelle avec la performance de la barrière - la construction standard pour les blouses médicales, les champs et les couvertures hygiéniques jetables.

Le polypropylène est-il résistant à l’eau ? Tissu non tissé imperméable expliqué

Le polypropylène est intrinsèquement hydrophobe : sa structure moléculaire non polaire n'a aucune affinité pour l'eau, et l'eau ne mouille pas et ne pénètre pas les surfaces des fibres PP dans des conditions normales. Cette hydrophobie intrinsèque signifie que le tissu non tissé PP résiste à la pénétration de l'eau au niveau des fibres. Cependant, l'imperméabilité efficace d'un tissu non tissé en PP dépend de sa construction, en particulier de la taille des pores entre les fibres par rapport à la pression de l'eau contre la surface du tissu.

Le non-tissé PP spunbond standard (utilisé dans les sacs, les housses hygiéniques et les films agricoles) est résistant à l'eau mais pas complètement étanche sous pression hydrostatique. Il repoussera les légères éclaboussures et la pluie légère, mais permettra à l'eau de pénétrer sous une pression soutenue ou lorsqu'elle est immergée, car les espaces poreux entre les fibres, bien que petits, ne sont pas scellés. La résistance à la charge hydrostatique d'un PP spunbond typique de 40 à 80 g/m² est de 50 à 200 mm, contre 1 000 à 10 000 mm pour un tissu tissé entièrement imperméable avec une membrane stratifiée en polyuréthane.

Vraiment tissu non tissé imperméable est obtenu grâce à un traitement supplémentaire : le laminage d'un film de polyéthylène (PE) sur le support spunbond en PP crée un composite sans pénétration de liquide au niveau de la couche de film tout en conservant la surface douce et semblable à un tissu de la face non tissée. Cette construction non tissée en PP laminé PE est standard pour les couvertures de tables médicales jetables, les protège-matelas imperméables et les films de paillis agricole où la performance de barrière aux liquides est requise ainsi que les avantages de coût et de manipulation de la structure non tissée. Alternativement, la toile filée-liée peut être recouverte d'une finition hydrofuge (à base de fluorocarbone ou de silicone) pour améliorer la répulsion de la surface sans imperméabilisation complète - adaptée aux applications où la respirabilité doit être maintenue parallèlement à la résistance à l'eau, comme les combinaisons de protection et les couvertures de cultures.

Sacs non tissés PP : propriétés et applications

Les sacs non tissés en polypropylène — les sacs réutilisables aux côtés rigides et imprimables de couleurs vives, largement utilisés comme fourre-tout d'épicerie, sacs promotionnels et sacs de courses au détail — sont fabriqués à partir de tissu non tissé PP spunbond, généralement dans la plage de poids de 70 à 120 g/m², coupés et cousus ou soudés par ultrasons sous forme de sac. Ils sont devenus une alternative importante aux sacs en plastique à usage unique et ont été largement adoptés par les détaillants du monde entier comme solution d'emballage réutilisable de marque.

Les propriétés pratiques qui rendent le PP spunbond bien adapté aux applications de sacs sont sa rigidité (la structure thermocollée conserve sa forme sans cadre), son excellente imprimabilité (la surface accepte les encres à base de solvant et d'eau pour des graphiques de haute qualité), son faible poids et son coût. Un sac d'épicerie non tissé PP standard de 80 g/m² pèse environ 50 à 70 grammes et peut transporter des charges de 5 à 10 kg sans se déchirer lorsque les coutures sont correctement renforcées. La capacité de charge dépend principalement de la construction des coutures et de la méthode de fixation des poignées plutôt que de la résistance à la traction du tissu.

Les sacs non tissés en PP sont commercialisés comme étant réutilisables et recyclables, mais les deux allégations nécessitent une qualification. La réutilisabilité est réelle : des études ont montré que les sacs non tissés en PP ont une durée de vie utile de 50 à 100 utilisations dans des conditions normales de vente au détail, avant la rupture de la poignée ou des coutures. Le seuil de rentabilité environnemental par rapport aux sacs en plastique LDPE à usage unique (en termes d'impact total sur le cycle de vie) est généralement cité entre 8 et 12 utilisations, ce qui signifie que les sacs utilisés de manière constante pendant une saison ou plus offrent un avantage environnemental net. La recyclabilité est techniquement possible – le PP est un polymère largement recyclé – mais en pratique, le format du sac, le poids du tissu et la construction à matériaux mixtes (tissu plus poignées plus tout stratifié ou renfort) rendent difficile le tri et le traitement dans les flux de recyclage standard. Des programmes dédiés au recyclage des textiles PP existent sur certains marchés mais ne sont pas universellement disponibles.

Au-delà des sacs de courses au détail, les applications des sacs non tissés en PP comprennent les sacs de semences agricoles et d'engrais, les emballages industriels en vrac (les grands sacs/GRVS utilisent du PP tissé, mais des sacs non tissés plus petits sont utilisés pour les contenus de qualité alimentaire et sensibles à l'hygiène), les sacs pour déchets médicaux et les sacs fourre-tout promotionnels pour les événements, les salons professionnels et le marketing de marque.