Etude préliminaire pour la mise en place d’une filière française de valorisation des fibres longues de chanvre textile
Acronyme : TEXTICHANVRE
Programme : GRAINE (Phase 2) - Production, valorisation des biomasses et préservation des écosystèmes 
Mots-clés : Eco-conception
Contexte : Le projet TEXTICHANVRE est porté par l’entreprise CAVAC Biomatériaux, filiale de la coopérative agricole vendéenne CAVAC, qui valorise le chanvre cultivé par ses agriculteurs coopérateurs et commercialise les fibres sur différents marchés techniques (automobile, isolation, papeterie, etc.). Ces dernières années la filiale a constaté une forte augmentation du nombre de demandes pour des fibres longues de chanvre utilisables en filature. En effet, étant un des secteurs d’activité les plus polluants, la France et plus largement l’Europe prônent une transition écologique vers une industrie textile plus vertueuse, notamment en favorisant les projets de relocalisation et en encourageant l’utilisation de ressources plus durables. Parmi ces acteurs pionniers de la relocalisation de l’industrie textile, on retrouve l’entreprise EcoTechnilin (filiale de la coopérative agricole NatUp) qui a souhaité répondre à une demande du marché en relocalisant certains maillons manquants de la filière française. Le groupe a investi dans ce sens et est maintenant en mesure, à partir de fibres longues, de proposer un tissu ou des textiles 100 % français grâce à son unité de peignage à Saint Martin du Tilleul (préparation des rubans ou mèches peignés), son unité la « French filature » (production de fils compatibles avec les unités de tissage traditionnelles à partir des rubans / mèches) et son entreprise de tissage, Lemaitre Demesteere, pour la production de tissus et textiles. Cette filière française est aujourd’hui opérationnelle pour les textiles en lin et pourrait être transposée également au chanvre. Cependant, d’après l’expérience d’EcoTechnilin, bien qu’il y ait une forte demande du marché pour des textiles en chanvre français, la filière des fibres longues n’est pas suffisamment mature et structurée pour y répondre : en effet, en comparaison au lin, la qualité des fibres longues de chanvre n’est pas suffisamment maitrisée, peu de volumes sont disponibles et leur prix de vente n’est pas suffisamment stable pour envisager de décrocher des marchés significatifs et pérennes. Par ailleurs, du fait du manque d’expérience, les filateurs et tisseurs ne connaissent pas bien le potentiel de la fibre longue de chanvre ce qui freine les développements et leur intégration dans les gammes textiles des grandes marques. Vue sous l’angle des acteurs en amont de la filière chanvre, les agriculteurs et premiers transformateurs (CAVAC), l’absence de marché significatif et de volonté des filateurs de développer le chanvre sont des freins majeurs à l’investissement dans les équipements nécessaires à la production des fibres longues. En effet, les investissements coûteux nécessaires pour mettre en place plusieurs centaines d’hectares de chanvre textile brin long et la temporalité incompressible d’une année par campagne d’essais rendent compliqué l’évaluation de la pertinence économique de ce marché. Pour sortir de cette impasse d’attentes respectives amont – aval, les deux industriels ont décidé de s’associer autour du projet TEXTICHANVRE pour lever les verrous techniques et évaluer la pertinence technique et économique de la mise en place d’une filière de valorisation complète de la fibre longue de chanvre, « du champ au tissu ». Pour CAVAC, le projet visera à valider la faisabilité technique de cultiver du chanvre textile pour la production de fibres longues sur le terroir vendéen, de maitriser la qualité des fibres, de dimensionner et de chiffrer les investissements nécessaires à la mise en place des outils de production et d’étudier la pertinence économique du modèle. EcoTechnilin de son côté ambitionnera de monter en compétence technique dans le peignage, la préparation et la filature de fibres de chanvre en vue d’obtenir un tissu répondant aux cahiers des charges de l’habillement ou du linge de maison. Cette montée en compétence s’accompagnera d’un sondage du marché afin de définir les volumes des débouchés et les acteurs industriellement intéressés par de tels tissus. Les entreprises ont choisi de se faire accompagner par le laboratoire GEMTEX (ULR 2461 – Univ. Lille – ENSAIT) pour sa maitrise des techniques de caractérisation et d’évaluation de la qualité des fibres et des semi-produits textiles (ruban/fils/tissus), tout au long de la chaine de transformation. Le projet visera également à démontrer la finalité potentielle de cette filière française au travers d’un développement concret : la production de tissus pour chemise en chanvre français.
Description : Le projet TEXTICHANVRE est organisé en 6 lots techniques dont un portant sur l’ACV et l’étude de faisabilité économique, et un lot de gestion de projet et de dissémination des résultats. Pour chaque lot, une entité est désignée comme responsable du lot, ce qui n’exclut pas la contribution des autres partenaires. Le lot 0 coordonnera la gestion globale du projet, les aspects techniques, administratifs, juridiques et les communications (diffusion des travaux et les résultats lors de colloques, salons, revues scientifiques, etc.). Responsable du lot : CAVAC Biomatériaux Le lot 1 consistera à réaliser des études de marché techniques et économiques pour chaque maillon de la filière afin d’identifier les opportunités de développement. L’objectif sera d’obtenir des CDC technico-économiques pour toutes les matières et produits intermédiaires de la chaine de valeur. Responsable du lot : CAVAC Biomatériaux Le lot 2 consistera à proposer un état de l’art de l’impact des paramètres de l’ITK sur la morphologie des tiges de chanvre, sur les rendements, sur la qualité des pailles et des balles après enroulement. Il visera à définir le plan d’essais cultural, mettre en place les parcelles d’essais, la méthodologie et réaliser le suivi des parcelles. Également les techniques de récolte proposées par les fabricants de machines seront étudiées. Enfin, l’impact de l’ITK sur les rendements en paille et la morphologie des pailles sera évalué. Responsable : CAVAC Biomatériaux Le lot 3 consistera à étudier les paramètres de teillage des différents lots de paille, à mesurer les rendements matières et à évaluer la qualité des fibres longues extraites. Ce lot visera également à étudier les paramètres de peignage et de préparation des rubans afin de déterminer les réglages optimaux du rapport efficience/qualité. Les produits seront caractérisés aux échelles fibres et rubans et comparé aux cahiers des charges en place pour le lin. Responsable du lot : EcoTechnilin Le lot 4 étudiera la filabilité des rubans / mèches de chanvre et l’impact des paramètres de filature (torsion, etc.) sur les caractéristiques (textiles et mécaniques) des fils afin d’analyser leur tissabilité. L’influence de ces paramètres sur la qualité des fils obtenus sera évaluée au sein du laboratoire qualité d’EcoTechnilin. Responsable du lot : Ecotechnilin Le lot 5 visera à démontrer le potentiel de cette filière au travers d’un développement concret d’un textile 100% ou mélangé. Ce lot s’appuiera sur des essais de tissabilité à l’échelle laboratoire, avant de passer sur les métiers industriels. Les tissus seront caractérisés sur leurs propriétés textiles et mécaniques. Responsable du lot : ENSAIT Le lot 6 portera sur l’analyse des données environnementales des produits en chanvre et l’analyse du modèle économique envisagé. Les données collectées serviront à calculer les impacts environnementaux qui seront comparés aux données de textiles issus d’autres fibres (lin etc.). Responsable du lot : ENSAIT
Objectifs et résultats attendus : 1. Objectifs scientifiques et techniques Objectif principal 1 : Valider la faisabilité de la culture et de la récolte du chanvre textile brin long sur le terroir vendéen. Les résultats qui conditionneront cette faisabilité sont le rendement en filasse valorisable en filature après teillage (% massique de filasse dans la paille) et le rendement de paille à l’hectare (t/ha). Ces deux paramètres sont indissociables et les valeurs ciblées sont respectivement de 14% et 4.5 t/ha. Si ces deux paramètres ne sont pas atteints, la pertinence du modèle pourra être remise en question. Ces objectifs impliquent en sous objectif scientifique et technique, l’identification des paramètres de culture et des équipements de récoltes adéquats. Objectif principal 2 : Valider la filabilité des fibres à l’échelle industrielle (1t de fils minimum) et du blanchiment des fibres. L’objectif est l’atteinte d’un fil Nm 26 qui pourra être complété de fils en Nm 18 et Nm 13 selon les besoins identifiés lors de l’étude de marché. L’atteinte de cet objectif nécessitera également de maitriser la qualité des produits intermédiaires via le suivi de certains paramètres clés tels que la régularité et de l’homogénéité des propriétés des fils (titre, pilosité), l’influence de la torsion, etc. Les valeurs associées à ces paramètres permettront d’établir des fiches techniques contenant les propriétés textiles et mécaniques de ces fils de chanvre. Objectif principal 3 : Démonstration - Réalisation finale de tissus pour l’habillement 100% chanvre ou partiellement avec le plus haut taux de chanvre possible (minima de 50% de chanvre dans le tissu). Ce tissu démonstrateur pourra être utilisé pour réaliser quelques chemises 100% en fibres naturelles françaises dans le cadre du projet. Associés à ces produits, des fiches techniques avec les caractéristiques de ces tissus en chanvre seront établies. 2. Objectifs socioéconomiques et réglementaires Les données collectées lors des essais (phase de démonstration) serviront à valider la pertinence économique et technique du modèle pour chaque maillon de la filière. Pour les agriculteurs, la culture du chanvre textile sera en compétition agronomique et économique avec d’autres cultures de printemps à hautes valeurs ajoutées (maïs grain, tournesol, etc.). Le projet ne sera viable que si l’agriculteur y trouve un intérêt technique (intégration en rotation de culture, charge de travail, azote organique disponible à valoriser, etc.) et/ou économique à cultiver du chanvre textile par rapport à ses autres cultures. La viabilité économique sera directement corrélée aux rendements en fibres longues valorisables en filature. Pour le teilleur potentiellement CAVAC), la qualité et les débouchés des sous-produits impacteront également la viabilité du modèle. Pour le peigneur et pour le filateur (EcoTechnilin), les rendements et la qualité des fils obtenus, en particulier le numéro métrique, permettront d’estimer la valeur ajoutée potentielle. L’étude de marché permettra de valider les objectifs en début de projet afin d’assurer une viabilité économique aux développements réalisés (acceptabilité technico-économique des fils de chanvre par les tisseurs, etc.). L’atteinte des objectifs du projet de recherche TEXTICHANVRE (validations technico-économiques) pourra se concrétiser par un investissement de CAVAC dans les outils de récoltes du chanvre brins longs (machines Hyler ou Cretes, retourneuses et enrouleuses) et la mise en place d’une ligne de teillage vendéenne dans l’usine de CAVAC Biomatériaux, à Sainte-Gemme-La-Plaine à horizon 2026-2027. L’outil de production serait dimensionné pour transformer 10 000 tonnes de paille textile brin long, soit l’équivalent de plus de 1 600 ha complémentaires de chanvre vendéen (3 400 ha au total). Sur la base des rendements théoriques prudents, les quantités de paille évoquées permettraient de produire : 970 tonnes de filasse/fibres longues (9.7 %), 30 tonnes déclassées (0.3 %), 2 240 tonnes d’étoupes (22.4 %), 360 tonnes de graines (3.6 %), et 5 000 tonnes de chènevotte (50 %), ce qui correspondrait à la création d’un CA complémentaire minimum de 7.4 M€, la création de 15 emplois et l'implication de 160 nouveaux agriculteurs. Le projet d’investissement visera à répondre à trois principaux objectifs en phase avec le plan « France 2030 » présenté par le gouvernement : 1) augmenter le niveau de technicité des produits du chanvre pour accéder à de nouveaux marchés (ex : fibres textiles, etc.) en attente forte d’un approvisionnement renouvelable, durable et local. 2) Augmenter le revenu agricole des producteurs sur la culture du chanvre en rotation classique, aujourd’hui encore insuffisant par rapport à d’autres cultures conventionnelles. 3) Améliorer la compétitivité des produits textiles français en réduisant les prix de revient industriels (augmentation des volumes de production), ce qui permettra l’obtention de marchés significatifs et stables, prérequis pour améliorer la résilience de la filière du chanvre textile français. Pour EcoTechnilin, les résultats de ce projet seront cruciaux dans le bon développement de son activité de peignage de fibres longues et la montée en capacité de la FrenchFilature. À terme, l’ambition d’EcoTechnilin est l’embauche de 10 à 20 collaborateurs supplémentaires et une augmentation de 7M€ de son chiffre d’affaires. 3. Objectifs environnementaux Avant de définir des objectifs environnementaux, il convient de définir les indicateurs à prendre en considération : Le besoin en eau est un paramètre crucial pour l'évaluation environnementale de la production de fibres. La dépendance à l'eau des plantes n'est pas la même pour toutes les espèces. Dans le cas du lin ou du chanvre, les champs ne nécessitent pas d'irrigation, les précipitations annuelles étant suffisantes. Les choses sont différentes pour le coton. Environ 53% de la surface mondiale de coton est irriguée et se situe principalement dans des régions sèches. Cette surconsommation d'eau a déjà entraîné des catastrophes écologiques telles que la disparition de la mer d'Aral et du lac Tchad. On estime que pour produire 1 kg de fibres de coton, 7000 à 29000 litres d'eau sont nécessaires alors que seulement 600 à 1000 litres sont nécessaires pour 1 kg de fibres de lin teillées. En outre, l'utilisation de produits phytosanitaires contribue de manière importante aux impacts environnementaux. La part du coton dans les ventes mondiales de pesticides représente une moyenne de 11% et spécifiquement, sur le marché mondial des insecticides d'environ 24%. Dans le même temps, la superficie consacrée au coton ne représente que 2,4 % des terres arables dans le monde. Ainsi, il est évident que l'utilisation de pesticides pour le coton par rapport à la surface est disproportionnée. À l'inverse, le lin et surtout le chanvre présentent une faible sensibilité aux parasites et aux maladies et par conséquent un usage de produits phytosanitaires réduit. Enfin il est intéressant de comparer les intrants d'énergie primaire pour la production d'une tonne de fibres de chanvre et de coton qui sont respectivement de 8,2 GJ et 25,2 GJ, confirmant l’intérêt environnemental du chanvre pour un usage textile. Au regard des éléments explicités ci-dessus et du « Green Deal » européen qui a pour objectif depuis 2021 de réduire de 55% les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030, les efforts de calcul des impacts environnementaux seront concentrés sur deux critères : la consommation en eau qui devra être réduite de 50% et- le poids équivalent carbone qui visera une réduction de 55% pour atteindre les objectifs du « Green Deal ». Ainsi, la solution développée en chanvre sera comparée à un tissu coton standard d’environ 120 g/m² répondant au même cahier des charges techniques et donc aux mêmes applications finales.
Bénéficiaire : ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DES ARTS ET INDUSTRIES TEXTILES
Localisation : Nord, Hauts-de-France, FRANCE
Début : 02/09/2024 — Durée : 36 mois
Budget total : 529775 € — Aide ADEME : 299887 €
Statut : Suivi du projet