Des fibres textiles écologiques de Finlande - un aperçu de l'actualité

Les fibres textiles écologiques développées en Finlande ont suscité beaucoup d'intérêt au niveau international ces dernières années. À l'avenir, les fibres textiles innovantes à base de cellulose remplaceront les matériaux traditionnels comme le coton, la viscose ou le polyester dans les produits textiles.

Derrière ces nouvelles fibres se trouvent des noms tels que Spinnova, Infinited Fiber, Ioncell (fibre développée par l'Université Aalto et l'Université de Helsinki) et Metsä Spring.                                                    

Ces nouvelles fibres textiles ont beaucoup en commun, mais elles se différencient par leurs procédés de fabrication. Cependant, l'objectif de toutes ces innovations en matière de fibre est de développer des méthodes de fabrication plus respectueux de l'environnement en utilisant des matières premières responsables. Les applications possibles sont nombreuses. En plus des vêtements et des textiles de maison, ces matériaux conviennent aussi par exemple aux tissus non tissés, aux composites et aux fils pour l'artisanat.                                                   

Des informations concernant l'actualité de ces innovations, leur développement et leur introduction sur le marché

Spinnova(Lien vers un autre site web.) (Ouvre la nouvelle fenêtre)

La matière première : La société Spinnova utilise la pâte de cellulose comme matière première de ses fibres. Broyée par un procédé mécanique, cette pâte devient de la cellulose microfibrillée (MFC). Spinnova utilise actuellement la cellulose de bois certifiée FSC comme matière première pour son matériau, mais par exemple les déchets agricoles contenant de la cellulose conviennent également.

Le procédé : Le processus de fabrication en boucle fermée ne nécessite aucun produit chimique ni solvant nocif, et ne génère aucun flux de déchets. Ce procédé est significativement plus écologique que la production de coton ou de viscose ; selon Spinnova, la consommation d'eau est 99 % inférieure comparée au coton par exemple. Après utilisation, le matériau peut être réintroduit dans le même processus à plusieurs reprises sans que la qualité de la fibre se détériore. De plus, la fibre en tant que telle est biodégradable.

Les propriétés du matériau : Le toucher du matériau est proche de celui du coton ou du lin. La fibre est résistante, se teint bien, et son isolation thermique est similaire à celle de la laine.

Les objectifs et la collaboration : La fibre de Spinnova est sur le point d'être commercialisée. L'entreprise possède une usine pilote précommerciale d'une capacité annuelle de 400 tonnes dans la ville de Jyväskylä. L'activité d'une usine de production à échelle commerciale devrait débuter à Jyväskylä dans quelques années.                               

La production sera mise à échelle et commercialisée en collaboration avec la société brésilienne Suzano, la plus grande entreprise de production de cellulose d'eucalyptus au monde et copropriétaire de Spinnova. La société Lenzing est elle aussi un partenaire stratégique et propriétaire de Spinnova depuis le début. Lenzing est l'un des fabricants les plus connus au monde de fibres textiles à base de cellulose telles que la viscose et le lyocell.

À l'automne 2020, Spinnova a annoncé un partenariat avec le groupe de mode danois Bestseller. Ses marques comprennent par exemple Vero Moda, Vila et Jack & Jones. Début 2020, Marimekko et Spinnova ont présenté une première collection d'essai de vêtements imprimés en fibre Spinnova, combinée avec du coton ou du lyocell. En partenariat avec la marque norvégienne Bergans, Spinnova a développé un sac à dos entièrement recyclable qui a été lancé fin 2019.

Des produits issus de cette collaboration avec les marques pourraient être disponibles aux consommateurs à petite échelle dès l'an prochain.

Infinited Fiber(Lien vers un autre site web.) (Ouvre la nouvelle fenêtre)

La matière première : Le procédé de carbamate de cellulose développé par Infinited Fiber permet de produire une toute nouvelle fibre de cellulose à partir de déchets textiles. Le carton recyclé et la pâte de cellulose à base de bois ou agricole peuvent également être utilisés comme matières premières.

Le procédé : Dans ce procédé, la cellulose est retirée de la matière première par dissolution avec de l'urée et convertie en une solution à partir de laquelle une nouvelle fibre est fabriquée. Après utilisation, les textiles fabriqués avec cette fibre peuvent être recyclés dans le même processus avec d'autres déchets textiles.             

Dans ce processus de production, la consommation d'eau, de produits chimiques et d'énergie est considérablement inférieure à celle de la production de coton et de viscose, par exemple. Selon l'entreprise, produire la quantité de fibre nécessaire pour un T-shirt nécessite environ 14 litres d'eau, alors que pour produire la même quantité de fibre de coton, il en faut plus de 600 litres. Un autre avantage du procédé est que le carbamate de cellulose en poudre peut être stocké pendant plusieurs années et transporté sous forme de cargaison sèche.

Les propriétés du matériau : Le matériau fabriqué selon cette méthode a un toucher naturel similaire à celui du coton et une excellente colorabilité.

Les objectifs et la collaboration : La fibre d'Infinited Fiber est sur le point d'être commercialisée. La société a commencé la production pilote de fibre dans la ville d'Espoo en 2017, et au début de 2020, une usine a été inaugurée à Valkeakoski. Au total, ces opérations pilotes ont une capacité annuelle de 150 tonnes.

Si le travail de développement de cette technologie se déroule en Finlande, son marché potentiel est mondial. Leprocédé peut être adopté par des usines de cellulose et de fibre de viscose existantes. L'objectif commercial de l'entreprise est de concéder des licences de cette technologie. Selon Infinited Fiber Company, la première usine sous licence à l'échelle commerciale est prévue pour un proche avenir.

Infinited Fiber a regroupé des partenaires renommés autour du monde. Parmi les sociétés impliquées dans le travail de développement, on trouve H&M Group, Bestseller (dont Vero Moda et Vila), PVH Corp. (y compris Calvin Klein et Tommy Hilfiger), Wrangler et Patagonia ainsi que le fabricant de tissus non tissés finlandais Suominen. Les premiers stocks d'articles pourront être proposés à la vente dès 2021.

Ioncell(Lien vers un autre site web.) (Ouvre la nouvelle fenêtre)

La matière première : La méthode Ioncell développée par l'Université Aalto et l'Université de Helsinki peut être utilisée pour produire des fibres textiles de haute qualité à partir de bois, de papier et de carton recyclés et de déchets textiles. Le processus de fabrication de la fibre Ioncell utilise des solvants ioniques pouvant être recyclés, ce qui est important du point de vue de l'écologie du processus. 

Les propriétés du matériau : La fibre Ioncell bénéficie d'un toucher doux propre aux fibres naturelles, d'un éclat soyeux et d'une grande résistance même lorsqu'elle est mouillée. Le tissu fabriqué en cette fibre se teint bien et est facile à travailler. La fibre Ioncell en tant que telle est biodégradable.               

Les objectifs et la collaboration : Le développement de la fibre Ioncell a jusqu'à présent été un projet de recherche, mais l'objectif est de commercialiser la fibre dans les années à venir. Selon l'Université Aalto, la construction d'une usine pilote précommerciale est déjà prévue.

Début 2020, la fibre Ioncell a été testée en collaboration avec la marque Marimekko, pour fabriquer une robe à motif Unikko. Pour la matière première de la fibre, le choix s'est porté sur une pâte à dissoudre à base de bouleau.

Metsä Spring(Lien vers un autre site web.) (Ouvre la nouvelle fenêtre)

Le matériau : La matière première utilisée est la pâte à papier non séchée de Metsä Fibre. La méthode retenue est la dissolution : un tout nouveau composé ionique dissout la pâte à papier.

Les propriétés du matériau : Les propriétés de la fibre produite grâce au procédé de Metsä Spring sont similaires à celles de lyocell. La fibre en tant que telle est biodégradable et peut être recyclée dans le processus.

Les objectifs et la coopération : Au printemps 2018, Metsä Spring Oy et la société japonaise Itochu Corporation ont créé une entreprise commune, MI Demo Oy, dont l'objectif est de développer la technologie de fabrication de fibres textiles.  

Il existe une usine pilote industrielle dans la ville d'Äänekoski d'une capacité annuelle de 500 tonnes où un premier lot de fibres textiles a été produit à l'automne 2020. La phase de l'usine pilote devrait durer 2 à 3 ans. En fonction des résultats des tests, Metsä Spring va évaluer les conditions de la construction d'une usine plus grande en Finlande avec une capacité de production allant jusqu'à 50 000 tonnes par an. Au cours de la phase pilote, l'intérêt commercial de la nouvelle fibre sera également étudié.

Les lots de fibres textiles produits dans l'usine pilote sont testés par Itochu, qui fabrique des prototypes avec divers clients finaux pour trouver des utilisations intéressantes.

Metsä Group et Fortum viennent d'entreprendre une collaboration dans le cadre du projet ExpandFibre financé par Business Finland. L'objectif de ce projet pilote est de développer des technologies et des concepts commerciaux permettant de fabriquer des fibres textiles et d'autres nouveaux bioproduits à partir de cellulose de paille et de bois.

BioCelSol

Le matériau : La fibre BioCelSol a été fabriquée à base de sapin, de bouleau et de pin entre autres, mais n'importe quelle cellulose de bois peut servir de matière première.

Le procédé : Développée par le centre finlandais de la recherche technique VTT et l'Université de technologie de Tampere, BioCelSol est un procédé de fabrication de la viscose dans laquelle des enzymes naturelles sont utilisées pour dissoudre la cellulose au lieu du disulfure de carbone, nocif pour l'environnement. Le processus de production n'est pas complètement exempt de toxicité, mais beaucoup plus écologique que la production de viscose.

Les propriétés du matériau : La fibre finie a des propriétés semblables à celles de la viscose, mais la capacité d'absorption d'humidité de cette fibre est meilleure que celle du coton ou de la viscose. De ce fait, la colorabilité de la fibre est très bonne et le matériau n'accumule pas d'électricité statique. Le matériau en fibre BioCelSol tombe bien tout en étant chaud et plus doux que le coton.

Les objectifs et la coopération : En vue de commercialiser la fibre, un partenaire est actuellement recherché pour co-piloter la production à l'échelle industrielle. BioCelSol a suscité un intérêt également au niveau international.               

Stora Enso(Lien vers un autre site web.) (Ouvre la nouvelle fenêtre)

L'usine d'Enocell à Uimaharju produit de nouvelles fibres mais aussi de la pâte à dissoudre à base de bouleau venant de Finlande et de l'ouest de la Russie. Cette matière première provient des forêts gérées de manière responsable et certifiées FSC ou PEFC. La pâte à dissoudre est utilisée pour fabriquer des fibres textiles par le procédé de fabrication de la viscose.

Les nouvelles fibres textiles ouvrent des perspectives commerciales pour des milliards d'euros 

"Nous sommes déjà à la pointe de l'économie circulaire textile et nous disposons de réseaux de coopération efficaces regroupant les entreprises, les autorités et les établissements d'enseignement et de recherche", déclare Satumaija Mäki, conseillère en développement durable et économie circulaire chez Suomen Tekstiili & Muoti ry(Lien vers un autre site web.) (Ouvre la nouvelle fenêtre) (Association finlandaise de textile et mode).

La quantité de textiles usagés séparément collectés dans l'Union européenne est passée de 2 millions de tonnes à 2,8 millions de tonnes ces cinq dernières années. Les volumes devraient presque doubler lorsque l'obligation de collecte séparée des déchets textiles entrera en vigueur dans l'UE en 2025.

L'utilisation des textiles en tant que matériau est jusqu'à présent limitée. On estime que seulement 3 à 8% des textiles utilisés dans l'UE chaque année sont recyclés. La plupart des textiles usagés finissent par être incinérés, c'est-à-dire qu'ils sont utilisés pour l'énergie.

"La collecte des textiles usagés à elle seule ne suffit pas à résoudre les défis environnementaux de l'industrie textile. Nous avons besoin de développement de produit et de coopération afin que de nouveaux objectifs d'utilisation puissent être trouvés pour le matériau collecté", rappelle Satumaija Mäki.

Les produits biosourcés sont le mot du jour

Si vous n’avez pas suivi l’évolution des fibres textiles à base de cellulose dans le passé, le moment est propice pour s'intéresser à la course mondiale.

Peu de gens pensent que l'entreprise énergétique Fortum (Lien vers un autre site web.) (Ouvre la nouvelle fenêtre)puisse avoir un lien avec la fibre textile. Heli Antila, l'ancienne directrice technologique de Fortum, ne pensait pas il y a quelques années qu'elle pourrait un jour travailler dans le textile.

Mais maintenant, Antila dirige l'unité de solutions biosourcées de Fortum, où une équipe d'une vingtaine de personnes développe, entre autres, des fibres textiles à partir de la paille. Dans le cadre de ce projet, Fortum recherche de nouvelles opportunités commerciales durables pour l'avenir ainsi que des solutions aux problèmes environnementaux mondiaux.

"C'est devenu un projet passion pour moi qui regroupe beaucoup de choses positives", déclare Heli Antila.

Spinnova est soutenue par le plus grand producteur de pâte à papier au monde

Les échanges de matières textiles dans le monde représentent plus de 400 milliards de dollars par an. Sur ce total, les matières à base de coton représentent environ 80 milliards.

Lotta Kopra, la directrice commerciale de Spinnova à Jyväskylä, est habituée à lister ces chiffres. Kopra affirme que la technologie de Spinnova vise particulièrement à remplacer le coton, qui est une charge pour l'environnement et consomme beaucoup d'eau. Spinnova n'utilise aucun produit chimique nocif, ce qui est un atout unique. Actuellement, la société fabrique des fibres, des fils et des tissus à partir de bois, mais la technologie peut s'appliquer également à d'autres matériaux biosourcés.

"L'intérêt a été très vif."                     

Pour Lotta Kopra il est presque miraculeux de constater qu'après des années de développement, la qualité technique de la fibre Spinnova satisfait désormais les exigences d'un produit commercialisé. Cet été, la société a embauché des spécialistes hautement qualifiés pour le développement de produits, et les résultats ont été très vite visibles.

"L'une des plus grandes marques de mode au monde vient de sélectionner notre tissu jean sur leur feuille de route de nouveaux produits. Le tissu répond à tous leurs critères", déclare Kopra. Spinnova développe des produits en collaboration avec de grandes marques internationales depuis plusieurs années. La société en annoncera plus à ce sujet plus tard cette année.

Il y a d'autres nouvelles aussi. Spinnova devrait démarrer la production à l'échelle commerciale en 2022, date à laquelle une usine de production ouvrira probablement à Jyväskylä. L'entreprise brésilienne Suzano, le plus grand producteur de pâte à papier au monde et copropriétaire de Spinnova depuis 2017, y contribuera.

Metsä Group : La pâte à papier est utilisée pour la production textile

"Metsä Group n'avait au départ aucun savoir-faire dans le textile", déclare Niklas Von Weymarn, PDG de Metsä Spring, société d'innovation de Metsä Group.

En revanche, la société excelle dans le domaine de la pâte à papier. C'est pourquoi, en 2014, Metsä Group s'est associée avec la société japonaise Itochu Corporation, qui opérait dans l'industrie textile depuis plus de 100 ans. En 2018, les partenaires ont décidé d'investir conjointement 40 millions d'euros dans une usine pilote de fibres textiles, qui a été achevée à Äänekoski au début de l'année.

L'entreprise commune créée pour la phase de l'usine pilote fabrique des lots de test de produits à Äänekoski. Les Japonais sont en train d'analyser les propriétés du matériau et à quoi il pourrait convenir. Les premiers lots de test ont été fabriqués.

Alors que tous les fabricants de fibres textiles à base de bois dans le monde fabriquent leurs produits à partir de pâte à dissoudre, Metsä Group tente d'utiliser la pâte à papier comme matière première. Cette pâte est produite en Finlande et globalement en bien plus grande quantité que la pâte à dissoudre, mais jusqu'à présent, l'on ne savait pas l'utiliser dans les fibres textiles.

Chez Metsä, l'on espère que la fibre textile permettra de créer un nouveau secteur d'activité commerciale utilisant la pâte à papier, aux côtés du papier tissu et du carton pliant.

"Le volume de la production de fibres textiles à base de bois est d'environ 7 millions de tonnes par an, et cela devrait doubler d'ici quelques décennies."

Von Weymarn souligne qu'aujourd'hui, environ un tiers seulement des fibres de bois sont produites sur une base durable - les critères étant l’endroit où les arbres sont cultivés et les produits chimiques utilisés dans la fabrication. Par exemple, pour fabriquer de la viscose, beaucoup d'énergie et de produits chimiques sont utilisés.

"Il existe une demande pour de meilleures méthodes de fabrication."

Fortum: Le premier textile au monde à base de paille

Les yeux d'Heli Antila de Fortum s'illuminent lorsqu'elle parle des biomasses et de leur utilisation.

La biomasse peut provenir, par exemple, du bois, de la paille, de l'herbe ou des fleurs. À l'heure actuelle, d'énormes quantités de biomasse sont gaspillées dans le monde, alors que c'est justement la biomasse qui produit la cellulose, qui à son tour peut être utilisée pour fabriquer des fibres textiles, par exemple.

Fortum a traditionnellement produit de l'électricité et de la chaleur à partir de la biomasse, mais l'année dernière, en collaboration avec Spinnova, elle a piloté la fabrication des premiers vêtements au monde fabriqués à partir de paille de blé, donc de déchets agricoles.

"La demande pour les vêtements à base de paille est déjà là. Nous devons simplement adapter la technologie à la juste échelle industrielle", déclare Antila.

"50 millions de tonnes de déchets agricoles sont incinérés autour de Delhi chaque année. Cela correspond à la moitié de la production mondiale de coton."

Fortum coopère avec le géant pétrolier indien NRL et la société de technologie finlandaise Chempolis. Ils construisent actuellement une bioraffinerie commune en Inde. "Dans la seule région de Delhi, 50 millions de tonnes de déchets agricoles sont incinérés chaque année car les agriculteurs sont pressés de se débarrasser de la paille entre les récoltes", dit Antila. Si quelqu'un transformait ces déchets en fibre textile, cela représenterait plus de la moitié de la production mondiale de coton. En même temps, cela permettrait aux agriculteurs à faible salaire de recevoir des revenus supplémentaires grâce à la vente de paille, et de réduire des émissions de fumée détériorant considérablement la qualité de l'air.

Le rêve de Heli Antila de faire de la Finlande un précurseur dans le domaine des textiles écologiques est porté par la coopération ExpandFibre d'une valeur de 50 millions d'euros entre Metsä Group et Fortum, qui vient de commencer.

L'objectif de ce projet phare de Business Finland est de développer des technologies et des concepts commerciaux qui permettent de fabriquer des fibres textiles et d'autres nouveaux bioproduits à partir de paille et de pâte de bois.

Aucune des personnes interrogées n'a le sentiment qu'il existe une concurrence entre les différents acteurs finlandais. La demande mondiale est telle qu'il y a de la place pour tout le monde.

L'économie circulaire des textiles progresse : l'usine de traitement des déchets textiles ouvrira à Paimio 

La première usine des pays nordiques de traitement de déchets textiles à grande échelle sera construite à Paimio. Le donneur d'ouvrage est la société Rester Oy, qui gère les déchets textiles des entreprises. Y prendra part également Lounais-Suomen Jätehuolto (LSJH), le service de gestion de déchets de la région du sud-ouest de la Finlande, qui traitera les déchets textiles des ménages avec son propre système pilote.

Ces deux acteurs traiteront des déchets textiles afin de produire des matières premières pour l'industrie. La future usine pourra traiter 12 000 tonnes de déchets textiles par an, soit l'équivalent d'environ 10 pour cent des déchets textiles de la Finlande. Le produit final des deux lignes de traitement de l'usine est la fibre recyclée.

Des applications de la fibre recyclée :

• fils et tissus
• matériaux de construction et isolants pour l'industrie du bâtiment et navale
• plaques acoustiques
• composites
• matériaux non-tissés et de filtrage
• autres textiles techniques, par exemple géotextiles

La pierre angulaire de ce nouvel établissement a été posée le 18 août 2020, et l'activité débutera en février 2021.

"Cette usine de transformation débute une nouvelle ère d'économie circulaire textile en Finlande. Nous sommes précurseurs en Scandinavie dans la transition de système dans ce domaine. Cette transition de l'industrie textile d'un modèle linéaire à une économie circulaire est indispensable, car les matériaux vierges ne permettent pas de maintenir la structure actuelle de l'industrie textile", déclare Outi Luukko, présidente du conseil d'administration de Rester.                                           

Le principal propriétaire de Rester est le fabricant de vêtements de travail Touchpoint, qui par son investissement recherche l'efficience des ressources mais aussi des solutions pour l'ensemble du cycle de vie des collections de vêtements de travail.

"Trouver une solution locale à un problème mondial est un pas immense dans la bonne direction, et cela rehausse le profil de la Finlande en tant que pionnier de l'économie circulaire", affirme Outi Luukko.

Alors que Rester traite les déchets textiles d'entreprise et les déchets industriels, Lounais-Suomen Jätehuolto (LSJH) se concentre sur les déchets textiles ménagers avec sa propre ligne pilote.

Les déchets textiles des consommateurs sont hétérogènes dans leurs matériaux, ce qui rend compliqué un traitement ultérieur de cette matière première. Avant le traitement, les textiles sont triés par matériau dans différentes catégories de fibres. Le tri est facilité par la technologie d'identification que LSJH a contribué à développer.

"Sur la base de l'expérience acquise sur la ligne pilote, LSJH prépare une usine de transformation à grande échelle pour la région de Turku, qui traitera dès 2023 les déchets textiles de tous les ménages finlandais. Toutes les installations de traitement de déchets appartenant aux municipalités finlandaises sont impliquées dans ce projet", déclare Jukka Heikkilä, directeur de LSJH.

Texte : Suomen Tekstiili & Muoti ry
Traduction du finnois : Riitta Hyttinen
Photos : Suomen Tekstiili & Muoti ry et les entreprises