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Image d'un coude dans une fibre de polyester avec une surface élevée, comme vu à fort grossissement avec un microscope électronique à balayage.

Le terme fibre (ou fibre1) est utilisé pour une classe de matériaux constitués de filaments continus ou en morceaux allongés discrets, similaires à des longueurs de fil. Les fibres sont d'une grande importance dans la biologie des plantes et des animaux, pour maintenir les tissus ensemble. Les humains utilisent des fibres naturelles et synthétiques à des fins diverses. Par exemple, certaines fibres sont filées en filaments, fil, ficelle ou corde. Certains sont des composants de matériaux composites, d'autres sont emmêlés en feuilles pour des produits tels que le papier ou le feutre.

Un modèle tridimensionnel d'une chaîne cellulosique.

Fibres naturelles

Les fibres naturelles comprennent celles dérivées de sources végétales, animales et minérales. Des exemples de fibres naturelles et de leurs sources sont donnés ci-dessous.

Fibres végétales

Les fibres végétales peuvent provenir de cultures de fibres (comme le coton), d'arbres, de paille, de bambou et de canne à sucre. Leur constituant principal est la cellulose, qui peut également contenir de la lignine. Ces fibres servent à la fabrication de papier et de tissu et peuvent être classées comme suit.

  • Fibre de graine: La fibre est obtenue à partir de la graine, comme le coton et le kapok.
  • Fibre de feuille: La fibre est dérivée de la feuille, comme le sisal et l'agave.
  • Fibre de fibre ou fibre cutanée: la fibre est collectée à partir de la peau ou de la base entourant la tige de la plante. Ces fibres ont une résistance à la traction plus élevée que les autres fibres. Ils sont donc utiles pour les fils et tissus durables pour l'emballage et le papier. Les exemples incluent le jute, le kenaf, le chanvre industriel, la ramie, le rotin, la fibre de soja, la fibre de vigne et la fibre de banane.
  • Fibre de fruit: La fibre est collectée à partir du fruit de la plante, comme la fibre de coco (fibre de coco).
  • Fibre de tige: La fibre est dérivée de tiges de blé, de riz, d'orge et d'autres cultures.

Fibres animales

Les fibres animales sont généralement constituées de protéines. Ils peuvent être subdivisés comme suit.

  • Poils d'animaux: Diverses fibres sont obtenues à partir de mammifères velus. Les exemples incluent la laine (de mouton), les poils de chèvre (alpaga, cachemire), les crins de cheval, etc.
  • Fibre de soie: Ce type de fibre est collecté à partir de la salive séchée des larves d'insectes qui préparent les cocons. L'exemple principal est la soie des vers à soie.
  • Fibre aviaire: Certaines fibres sont obtenues à partir d'oiseaux. Les exemples sont les plumes et les fibres de plumes.
  • Catgut: Il est dérivé principalement de l'intestin des moutons.
  • Tendon: Fibres obtenues à partir de tendons d'animaux.

Fibres minérales

Les fibres minérales peuvent être utilisées sous leur forme naturelle ou légèrement modifiées avant utilisation. Ces fibres peuvent être classées comme suit.

  • Amiante: Il s'agit de la seule fibre minérale naturelle longue. Les variétés sont la serpentine (chrysolite) et les amphiboles (amosite, crocidolite, trémolite, actinolite et anthophyllite). (Les minéraux courts et fibreux comprennent la wollastinite, l'attapulgite et l'halloysite.)
  • Fibres céramiques: fibres de verre (laine de verre et quartz), oxyde d'aluminium, carbure de silicium et carbure de bore.
  • Fibres métalliques: Certains métaux peuvent être étirés en fibres. Un exemple est les fibres d'aluminium.

Fibres artificielles

Certaines fibres artificielles sont préparées en modifiant des matières premières naturelles, d'autres sont produites par des méthodes de synthèse chimique.

Matériaux naturels modifiés

  • De nombreux types de fibres sont fabriqués à partir de cellulose naturelle. Ils comprennent la rayonne, le modal et le Lyocell plus récemment développé. Les fibres à base de cellulose sont de deux types: a) cellulose régénérée ou pure, telle que celle issue du procédé cupro-ammonium; et (b) de la cellulose modifiée ou dérivée, comme les acétates de cellulose.
  • La fibre de verre, fabriquée à partir de formules de verre spécifiques, et la fibre optique, fabriquée à partir de quartz naturel purifié, sont également préparées en modifiant des matières premières naturelles.
  • Certaines fibres métalliques sont tirées de métaux ductiles comme le cuivre, l'argent ou l'or. D'autres sont extrudés ou déposés à partir de métaux relativement cassants, tels que le nickel, l'aluminium ou le fer.

Fibres synthétiques

Les fibres synthétiques sont artificiellement préparées par des processus chimiques. Les matières premières sont souvent obtenues à partir de sources pétrochimiques plutôt qu'à partir de fibres naturelles. Des exemples de fibres synthétiques comprennent le nylon (polyamide), le polyester (polyéthylène téréphtalate ou PET), le phénol-formaldéhyde (PF), la fibre d'alcool polyvinylique (PVOH), la fibre de chlorure de polyvinyle (PVC), les polyoléfines (PP et PE) et les polymères acryliques . La fibre acrylique traditionnelle est utilisée plus souvent comme substitut synthétique à la laine.

Propriétés des fibres synthétiques
  • Structures de fibres: la plupart des fibres synthétiques ont une section transversale arrondie, mais certaines fibres ont des conceptions spéciales telles que creuses, ovales, en étoile ou trilobées. Les nouvelles conceptions de fibres incluent l'extrusion de fibres qui se divisent en plusieurs fibres plus fines. Les fibres coextrudées ont deux polymères distincts formant la fibre. Certaines fibres (comme les aramides) ont une forte liaison entre les chaînes de polymère, d'autres ont des chaînes extrêmement longues (y compris Dyneema ou Spectra).
  • Surfaces en fibres: elles peuvent être ternes ou brillantes. Les surfaces ternes réfléchissent plus de lumière, tandis que les surfaces brillantes ont tendance à transmettre la lumière et à rendre les fibres plus transparentes.
  • Sertissage: Les fibres textiles synthétiques sont souvent frisées pour fournir du volume dans une structure tissée, non tissée ou tricotée.
  • Réponse à la chaleur: les fibres de carbone et les fibres PF sont des fibres à base de résine qui ne sont pas thermoplastiques, bien que la plupart des autres puissent être fondues. Les nylons aromatiques tels que le Kevlar et le Nomex se dégradent thermiquement à des températures élevées et ne fondent pas.
  • Fibres enduites: Certaines fibres peuvent être enduites de nickel pour assurer l'élimination statique; revêtu d'argent pour fournir des propriétés antibactériennes, ou revêtu d'aluminium pour fournir une balle radar. La paille radar est une bobine de câble de verre continu revêtue d'aluminium. Un cutter haute vitesse monté sur un avion le coupe en crachant d'un avion en mouvement pour déjouer les signaux radar.
  • Microfibres: Dans les textiles, le terme "microfibre" fait référence à des fibres inférieures au denier (comme le polyester étiré à 0,5 dn). Denier et Detex sont deux mesures du rendement en fibres basées sur le poids et la longueur. Dans le cas des fibres techniques, le terme «microfibres» fait référence aux fibres ultrafines (verre ou thermoplastiques soufflés à l'état fondu) souvent utilisées en filtration.

Utilisations des fibres

  • Fabrication du papier: Les fibres de bois sont traitées en les combinant avec d'autres additifs. Ils sont ensuite transformés en un réseau de fibres de bois, qui constitue la feuille de papier. Le produit final en papier (papier, carton, mouchoirs, etc.) dicte l'espèce ou le mélange d'espèces qui convient le mieux pour fournir les caractéristiques de feuille souhaitables, ainsi que le traitement des fibres requis (traitement chimique, traitement thermique, brossage mécanique) 'ou raffinage, etc.).
  • Fabrication de tissus, moquettes, etc.
  • Production de cordes, cordes, etc.
  • Communications de données par fibres optiques: un fibre optique est une fibre de verre ou de plastique conçue pour guider la lumière sur toute sa longueur par réflexion interne totale. Ces fibres sont largement utilisées dans la communication par fibre optique, ce qui permet la transmission de données numériques sur de plus longues distances et à des débits de données plus élevés que la communication électronique. Ils sont également utilisés pour former des capteurs et pour diverses autres applications.

Fibre alimentaire

Les fibres alimentaires sont la partie non digestible des aliments végétaux qui transportent les aliments dans le système digestif et absorbent l'eau. Chimiquement, les fibres alimentaires se composent de polysaccharides non amylacés et de plusieurs autres composants végétaux tels que la cellulose, la lignine, les cires, les chitines, les pectines, les bêta-glucanes, l'inuline et les oligosaccharides.

Les fibres alimentaires sont généralement subdivisées en «insolubles» et «solubles», en fonction de leur solubilité dans l'eau. Les deux types sont présents dans tous les aliments végétaux, à des degrés divers de chacun selon les caractéristiques d'une plante. Les fibres insolubles ont des propriétés passives qui attirent l'eau qui aident à augmenter le volume, à ramollir les selles et à raccourcir le temps de transit dans le tractus intestinal. Les fibres solubles subissent un traitement métabolique actif pour donner des produits finaux aux effets importants et importants sur la santé.

Une étude publiée dans les Archives of Internal Medicine suggère que la consommation d'aliments riches en fibres, comme les légumineuses, aide à prévenir les maladies cardiaques (Bazzano et al. 2003). Près de 10 000 adultes américains ont participé à cette étude et ont été suivis pendant 19 ans. Les personnes qui mangent le plus de fibres, 21 grammes par jour, ont 12 pour cent de maladie coronarienne (CHD) et 11 pour cent de maladie cardiovasculaire (CVD) en moins par rapport à celles qui en mangent le moins, cinq grammes par jour. Ceux qui mangent les fibres alimentaires les plus solubles dans l'eau s'en sortent encore mieux avec une réduction de 15% du risque de maladie coronarienne et une réduction de 10% du risque de maladie cardiovasculaire.

Voir également

  • Cellulose
  • Coton
  • Fibre alimentaire
  • Fibre optique
  • Plastique
  • Textile
  • La laine

Notes de bas de page

  1. ↑ L'orthographe «fibre» est utilisée dans les pays du Commonwealth et parfois aux États-Unis également.

Les références

  • Hecht, Jeff. Ville lumière: l'histoire de la fibre optique. New York: Oxford University Press, 1999. ISBN 0-19-510818-3
  • Hecht, Jeff. Comprendre la fibre optique, 5e édition. Prentice Hall, 2005. ISBN 0131174290
  • Lorenzani, Shirley S. Fibre alimentaire. New Canaan, Connecticut: Keats Publishing, 1998. ISBN 087983479X
  • Morgan, Peter. Fibres de carbone et leurs composites. Boca Raton, Floride: CRC Press, 2005. ISBN 0824709837
  • Wallenberger, Frederick T. et Norman E. Weston. 2004. Fibres naturelles, polymères et composites. Boston: Kluwer Academic Publishers. ISBN 1402076436

Liens externes

Tous les liens ont été récupérés le 7 avril 2017.

Voir la vidéo: Fibre : comment arrive-t-elle jusqu'à chez vous ? (Août 2020).

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