Exploitation des sous-produits agricoles en couleurs pour la teinture des matériaux textiles

Use of agricultural by-products for dyeing textile materials

Jihen TRABELSI et Noureddine BAAKA

Résumé

La pollution due aux déchets agricoles peut provoquer des effets nocifs non seulement sur l’environnement mais aussi sur la santé humaine. Cette étude a pour objectif d’illustrer la valorisation de ces déchets par une approche d’écoconception pour la création d’une palette de couleurs bien déterminée et selon les tendances de la mode. Les tissus de matériaux textiles préparés et traités sont analysés à l’aide d’un spectrophotomètre Datacolor 650™ pour déterminer la force de la couleur et les données colorimétriques. Les résultats obtenus montrent que la palette de couleurs issue des déchets agricoles a bonnes résistances au lavage et au frottement et peut être appliquée avec succès.

Abstract

Pollution from agricultural waste can have harmful effects not only on the environment, but also on human health. The aim of this study is to illustrate the valorization of this waste through an eco-design approach for the creation of a well-defined color palette in line with fashion trends. Fabrics of prepared and processed textile materials are analyzed using a Datacolor 650™ spectrophotometer to determine color strength and colorimetric data. The results obtained show that the color palette derived from agricultural waste has good wash and rub resistance and can be successfully applied.

1. Introduction

La durabilité dans la conception de vêtements devient un sujet de plus en plus important. L’industrie de l’habillement est à l’origine de nombreux problèmes environnementaux. Afin de mettre en place une stratégie efficace visant à protéger l’environnement et à lutter contre les causes de sa dégradation (Baaka et al ; 2023) le développement durable est devenu vital en tant que concept et processus. L’éco-conception tout au long du processus de création dans l’industrie de la mode est également avérée fondamentale pour la durabilité (Caniato, F., et al 2012).

Les colorants naturels sont utilisés par les humains depuis des milliers d’années pour colorer les tissus et les matériaux (Mabuza et al., 2023). Ces colorants présentent plusieurs avantages par rapport aux colorants synthétiques, ce qui en fait d’eux un choix intéressant pour les communautés qui se préoccupent de la durabilité environnementale, de la santé et de la beauté globale. Leur présence ne nuit pas à l’écosystème de l’eau, à la fertilité des terres et à la beauté du village. Étant biodégradables, les colorants végétaux ne libèrent pas de toxines nocives dans l’environnement (Kailash et al., 2022).

Le présent travail décrit une approche du design expérimentale alliant la théorie et la pratique. Il étudie l’utilisation des sous-produits agricoles comme source importante de colorant naturel renouvelable pour l’ennoblissement des textiles. De nombreux travaux de recherche ont rapporté l’utilisation de colorants naturels pour teindre les tissus et les vêtements. Cependant, il y a eu relativement peu de travaux sur la création de collection textile utilisant ce matériau.

2. Approche expérimentale

2.1. Matériaux

Les tissus utilisés dans la présente étude ont été gracieusement fournis par l’entreprise CHIMITEX (Tunisie) (Tableau 1).

Tableau 1. Spécifications techniques des matériaux textiles

Tissu

Matière

Armure

Masse surfacique (g/m2)

1

Coton

Toile

180

2

Laine

Toile

240

3

Lin

Toile

150

Les matériaux textiles ont subi un traitement de blanchiment avant l’étape de la teinture. Diverses matières végétales, comme les écorces de grenadiers et les feuilles d’olivier, ont été utilisées pour extraire des matières colorantes.

2.2. Description du procédé de teinture

La technique de teinture utilisée consiste à imprégner la matière textile dans l’extrait aqueux de la biomasse végétale dans un autoclave sous pression de type Ahiba nuance (Data Color International, USA) sous agitation en suivant le processus décrit par la figure ci-dessous. La teinture a été effectuée sans mordançage ou avec une étape de mordançage. Trois méthodes de mordançage (pré-mordançage, mordançage simultané et post-mordançage) peuvent être utilisées. Deux mordants, dont le sulfate d’aluminium hydraté (alun) et le sulfate ferreux, ont été utilisés à une concentration de 4 %.

Fig. 1. Procédé de teinture et du mordançage (J. Trabelsi, N. Baaka) copyright.

2.3. Évaluation de la qualité de la teinture et de la solidité des couleurs

Les paramètres colorimétriques des échantillons teints ont été évalués à l’aide d’un spectrophotomètre Datacolor 800-9 mm, avec un éclairage D65 et un observateur standard de 10 degrés. Les couleurs sont exprimées en coordonnées CIEL*a*b* : L* correspond à la luminosité (100 = blanc, 0 = noir), a* correspond à la coordonnée rouge-vert (+ = rouge, – = vert), b* correspond à la coordonnée jaune-bleu (+ = jaune, – = bleu), C* correspond à la pureté, à la vivacité ou à la fadeur de la couleur (100 = vivace, 0 = fade) et h correspond à l’angle de la teinte (Baaka et al.,2023).

La solidité des couleurs après exposition à la lumière des tissus teints est définie comme le niveau de changement de couleur qu’ils subissent lorsqu’ils sont exposés à la lumière (ISO 105 B02:1994).

La solidité des couleurs au lavage a été évaluée à l’aide de la norme ISO 105-C06.

La solidité des couleurs au frottement a été évaluée à l’aide de la norme ISO 105-X12.

2.4. Recherche sur les tendances de couleurs

Une recherche se rapportant à la tendance des couleurs via le site Worth Global Style Network (WGSN) a été faite. Cette étape n’était pas fortuite. Notre objectif est d’assurer la cohérence des couleurs obtenues en appliquant la teinture naturelle sur les tissus, en rapport avec la prévision de tendances couleurs des années 24-25/25-26.

3. Résultats et discussion

3.1. Tendance des couleurs

Les tendances des années 2024-2025 et 2025-2026 selon le site WGSN montrent l’omniprésence des couleurs inspirées de la nature, voir figure 2.

Fig 2. Tendance des couleurs

3.2. Palettes des couleurs des textiles teints

Le tableau ci-dessous présente la palette des couleurs obtenue suite à la teinture de diverses matières textiles par les colorants naturels. Des colorants naturels extraits des plantes tinctoriales et des plantes agricoles. En effet, afin de combiner parfaitement la palette de couleurs résultant de la teinture appliquée, avec les caractéristiques d’un tissu industriel, il est nécessaire pour un designer textile d’utiliser un code standardisé utilisé par les industries textiles, ces codes sont indiqués dans le tableau suivant.

Tableau 2. Exemples de couleurs obtenues par la teinture

 

Matière textile

Nuance

Coordonnées colorimétriques

L*

a*

b*

C

h

Laine

Fig.3 Nuance laine 1

64,85

4,15

48,79

48,96

85,14

Fig.4 Nuance laine 2

56,41

13,24

22,99

26,53

60,06

Fig.5 Nuance laine 3

66,28

5,63

43,07

43,44

82,55

Fig.6 Nuance laine 4

42,4

-0,43

8,52

8,53

92,88

Fig.7 Nuance Laine 5

54,39

9,72

46,84

47,84

78 ,28

Lin

Fig.8 Nuance Lin 1

46,05

1,25

20,32

20,36

86,48

Fig.9 Nuance Lin 2

52,61

16,72

39,18

42,6

66,89

Coton

Fig.10 Nuance coton 1

59,74

3,68

19,43

19,77

79,28

Fig.11 Nuance coton 2

68,34

6,26

31,5

32,12

78,75

Fig.12 Nuance coton 3

65,47

13,3

16,1

20,88

50,45

Les résultats de notre processus d’éco-conception en appliquant la teinture végétale nous a permis l’obtention d’une variété de couleurs. Une sélection de quelques tissus colorés est faite afin de répondre aux contraintes des couleurs de la tendance des années 24-25 et 25- 26 déjà défini.

En essayant d’appliquer la technique de la tie and dye sur quelques tissus colorés, le résultat nous a donné des couleurs subtilement mélangées, nuancées, juxtaposées…. mais changeantes d’une composition à une autre. Il faut dire plus on amorce avec la matière textile ce jeu plus on est face à d’étonnantes compositions. L’effet tie and dye rétracte et déforme l’espace avec une certaine marge d’imprévisibilité, de spontanéité… générant ainsi des effets visuels tout particuliers.

Fig. 13 à 15 Exemples des maquettes développées en utilisant la tie & dye (J. Trabelsi, N. Baaka) copyright.

3.3. Solidité des couleurs

Après avoir essayé différents effets visuels sur les tissus colorés, la solidité des couleurs a été évaluée sur la base d’une évaluation visuelle du changement de couleurs des tissus opérés après chaque essai (lavage, frottement et lumière). Les tissus traités présentent des propriétés de solidité passables à excellentes. La résistance au frottement a montré d’excellentes propriétés. Cependant, la solidité au lavage était relativement bonne et la résistance à la lumière passable.

Le résultat de notre processus de conception, nous permet d’avancer que l’application d’une teinture naturelle issue des déchets agricoles, peut générer des couleurs naturelles, non chimiques ou toxiques permettant la conception de collections textiles écologiques, uniques et également industrialisables.

Conclusion

Dans ce travail, nous avons développé un nouvel aspect visuel et des couleurs naturelles en design textile élaboré à partir de déchets agricoles, une source importante de colorant naturel renouvelable. Cette expérience interdisciplinaire nous a offert la possibilité de mener nos recherches sur un processus d’éco-conception qui reste à développer en explorant davantage le champ des possibles des couleurs en rapport avec la matière textile.

Bibliographie

  • Mabuza, L., Sonnenberg, N., & Marx-Pienaar, N. (2023). Natural versus synthetic dyes: Consumers’ understanding of apparel coloration and their willingness to adopt sustainable alternatives. Resources, Conservation & Recycling Advances, vol. 18, p. 200146.
  • Kailash, B. R., Charles, B., Ravikanth, G., Setty, S., & Kadirvelu, K. (2022). Identifying the potential global distribution and conservation areas for Terminalia chebula, an important medicinal tree species under changing climate scenario. Tropical Ecology, vol. 63, n. 4, p. 584-595.
  • Caniato, F., Caridi, M., Crippa, L., Moretto, A. (2012). Environmental sustainability in fashion supply chains: An exploratory case based research,. International Journal of Production Economics,Vol. 135, n. 2, p. 659-670.
  • Baaka, N., Ben Ticha, M., Mabrouk, S., Dhaouadi, H. (2023). Environmentally friendly dyeing of wool and silk fabrics with natural colorant of turnsole (Chrozophora tinctoria L.). Environmental Science and Pollution Research, https://doi.org/10.1007/s11356-023-27432-0

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