Fabrication et matières premières

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Fabriquer une brosse ou comment assembler des fibres sur des montures ?

Fabriquer une brosse consiste à assembler des fibres et une monture, à la main ou à la machine. La fabrication des brosses comprend :

  • la préparation des montures (les montures en polymères sont injectées dans des moules, celles en bois sont tournées en menuiserie),
  • le perçage,
  • le garnissage ou empoilage,
  • les finitions, contrôles et conditionnement.

La fabrication mécanique

Le perçage et le garnissage sont effectués en parallèle sur une même machine. Un foret perce une monture vierge, un inséreur amène une touffe de fibres, la plie et, à la manière d'une machine à coudre, l'insère avec un morceau de fil métallique dans les trous d'une monture percée.
Le fil métallique se fiche dans la monture et fixe les fibres, grâce à un élément d'assemblage qui peut être soit une ancre, un minuscule carré, pour les brosses de petite taille telles les brosses à dent ; soit une boucle ou agrafe, pour les brosses plus grosses. Les fibres sont ensuite tondues, peignées, celles des brosses à dent sont meulées pour ne pas blesser. Les fibres synthétiques peuvent être effilées (épointées), fleurées, coupées à leur extrémité dans le sens de la hauteur pour former une pointe multiple.

Les machines, principales évolutions

La brosserie est l'aboutissement d'un siècle de mécanisation intense.

Durant la seconde moitié du 19ème siècle, apparaissent les premiers brevets de machines. A la fin du siècle, la machine dite "à présenter" se diffuse dans les brosseries, elle ne réalise que le garnissage : un ouvrier présente une monture percée devant un inséreur.  Au 20ème siècle, se succèdent : les machines semi-automatiques à percer et monter qu'un ouvrier guide ; les machines automatiques à percer et monter où un ouvrier place et retire les montures ; puis dans les années 80, la numérisation et la robotisation réalisent tout le cycle de production, de l'approvisionnement au conditionnement.

Le montage main

Le montage main est toujours pratiqué pour les brosses de toilette de luxe et les brosses industrielles particulières, impossibles à fabriquer mécaniquement.

Avant le montage, les montures des brosses sont :
- soit percées de part en part,
- soit percées verticalement au deux-tiers, puis contrepercées longitudinalement.

Le contreperçage manuel, opération virtuose, consiste à percer la monture dans sa longueur, avec un foret souple, pour relier les trous verticaux. Les trous horizontaux permettent à la monteuse d’introduire un fil plié en deux. Puis dans les trous verticaux, elle attrape le fil au crochet, forme une boucle, passe une touffe (quantité exacte de fibres pour combler le trou) et la tire dans le trou. Le processus est répété à chaque trou et comble, boucle après boucle, le corps de la brosse. Ces opérations peuvent être réalisées par des déficients visuels.

Pour les brosses fines et de toilette montées main, on utilise des montures de qualité exceptionnelle en bois exotiques, plexiglas transparent, (autrefois ivoire). Une fois sciée, les ébauches sont façonnées et finies à la main avec un soin extrême. L'emploi de bois précieux, provenant de stocks anciens est possible car, une fois les fibres usées, la monture peut être regarnie  et conservée indéfiniment.

Les montures, matières et fabrication

Les matières premières des montures de brosses sont des matières dures, régulières, supportant le perçage mécanique, majoritairement végétales (bois) ou synthétiques. Les métaux sont aussi employés pour les manches à balais et surtout pour les brosses industrielles. Le répertoire des formes de montures, notamment de brosses de ménage, de toilette, de pinceaux, est assez établi même s'il donne lieu à des variations.

Les bois et leur façonnage

Le bois est la matière traditionnelle des montures appelées aussi bois de brosses. Les brosseries et les fabricants de montures privilégient les bois issus de forêts gérées de façon durable, certifiés PEFC et FSC.. La principale essence utilisée est le hêtre, bois autochtone, courant, résistant, qui ne craint pas l'eau et sèche vite. Il convient notamment aux brosses de ménage, de toilette, et aux brosses à peindre (pinceaux pour le bâtiment) qui seront mouillées. L'hévéa sert aussi pour les brosses de ménage et les brosses à peindre. Le pin maritime ou pin des Landes (pinus pinaster), rectiligne, fournit des manches à balais. De nombreuses autres essences ont aussi été utilisées : aulne, bouleau, chêne, frêne, peuplier etc.

Des essences exotiques aux qualités esthétiques (olivier, citronnier, bubinga, sappelli, avodiré) servent pour les brosses de toilette. L'ébène et le palissandre sont réservés aux brosses montées à la main (principalement de toilette) car, une fois leurs soies usées, la monture peut être conservée et regarnie.

La fabrication des montures en bois, autrefois effectuée dans les brosseries, est aujourd'hui majoritairement réalisée par des fabricants de bois de brosses spécialisés qui utilisent des techniques de menuiserie, de tournage sur bois etc. Dans des planches débitées en morceaux, les montures sont tracées, découpées, façonnées etc. La préparation des montures de brosses haut de gamme (brosses de toilette, brosses à habits, à chaussures) demande un savoir-faire particulier et nécessite une quinzaine d'opérations, celles de finissage sont minutieuses : ponçage, polissage, lustrage, teinture, vernissage.

Les montures synthétiques

Comme pour les fibres, les montures en matières de synthèse dites plastiques remplacent de plus en plus les matières naturelles pour des raisons de coût, d'approvisionnement, de régularité, et aussi de possibilités d'innovations. Les polymères les plus utilisés sont les thermoplastiques : le polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC), le polyamide (PA) et le polytéréphtalate d'éthylène (PET). Les plastiques recyclés et biosourcés sont de plus en plus  employés..

Les montures en plastique servent pour tous les types de brosses : de ménage, de toilette, brosses à peindre, pinceaux d'art, brosses industrielles. Associées aux fibres synthétiques, les plastiques ont fait évoluer l'esthétique des brosses, leurs couleurs. Ils ont permis de travailler l'ergonomie des montures, leur design, leur toucher.

Ces montures sont fabriquées en plasturgie par injection de granulés de polymères dans des presses à injecter équipées de moules à la forme des montures. La bi-injection de deux polymères produit les montures bi-matières qui combinent des propriétés, couleurs et textures différentes. Certains fabricants de brosses ont intégré l'injection de leurs montures.

(voir les brosses dans l'histoire pour les plastiques anciens)

Brosse-habits-1950

Les fibres : des matières premières aux origines variées et insolites

Une des spécificités de la brosserie réside dans ses matières premières de garnissage : les fibres, nombreuses et singulières. Elles sont soit des végétaux des pays chauds, soit des animaux des pays froids, soit des métaux et synthétiques des pays tempérés. Leurs propriétés variées permettent de créer des brosses pour différents usages, selon leur degré de résistance à l'usure, l'eau, la chaleur, aux produits chimiques.

Les fibres sont choisies par le fabricant en fonction de l'objet à traiter, sa matière, sa forme, sa surface et le but recherché. La densité des fibres et leur disposition font varier leurs effets, leur choix est décisif car une brosse travaille avec son extrémité.

Les matières naturelles, végétales ou animales, ont la particularité de nécessiter des préparations importantes, en amont de la brosserie. Ces tâches constituent des métiers à part en entière. Les fibres sont récoltées, nettoyées, peignées, mélangées, mises en bottes, expédiées.

Malgré l'apparition des fibres synthétiques, les matières naturelles conservent des propriétés incomparables même si elles restent irrégulières et difficiles à travailler mécaniquement. Les différentes fibres peuvent être mélangées entre elles pour des raisons techniques ou économiques. En brosserie, la longueur des fibres utilisées est appelée tirure.

Les fibres végétales à l'origine des brosses

Les végétaux sont à l'origine même des mots brosses et balais. Apparus au 12ème siècle, balain nomme un faisceau de genêt, broce des broussailles, ils deviennent des objets aux 13ème et 14ème siècles. Balai viendrait du breton balazn, genêt, sens conservé dans le centre et le sud de la France. Brosse viendrait du latin bruscia et bruscum, pousse d’arbre, excroissance.

Depuis le 19ème siècle , on emploie des plantes qui proviennent principalement de pays tropicaux. Leur climat donne des fibres très résistantes à l'usure et à l'humidité.

Les principales sont :

- l’arenga, la bassine, le piassava, issus de différents palmiers, sont des fibres très résistantes et supportant les liquides. Elles sont idéales dans les utilisations extérieures,

- le chiendent, tiré de la racine de la plante du même nom, est très solide et résistant à l'eau. Ondulé, il retient l'humidité et sert pour les lave-pont et autres brosses à laver,

- le coco, prélevé sur l'enveloppe de la noix de coco, retient les salissures. Il est utilisé pour les balais et balayettes,

- la "paille de riz ", en réalité une tige de sorgho, sert pour les balais,

- le tampico, tiré de feuilles d'agave, est fin, souple et résistant à la chaleur et à l'eau. Il est utilisé pour les brosses à main, les brosses vaisselle ; pour des brosses industrielles de polissage, là où la résistance à la chaleur est importante ; et pour des brosses à peindre.

Certaines de ces fibres peuvent être combinées et constituer alors les mélanges dits "union" pour optimiser rigidité et résistance de vos brosses.

Matieres-premieres-animales-brosses

 Les fibres animales

La matière brossière principale est la soie (poil dur et épais) du porc. Solide et souple, ce poil se compose d'écailles de kératine et possède une racine (auparavant dans la peau), une extrémité (fleur) fourchue, et un ressort ou résilience, autrement dit la capacité à revenir droite. L'extrémité multiple, fourchue, de ce poil en fait sa douceur. La soie est conique et creuse, elle possède un canal interne qui lui permet d'absorber et de restituer les liquides. Il existe différentes qualités et couleurs de soies. On utilise aussi des soies de sanglier.

Les soies subissent une préparation complexes : elles sont nettoyées, lavées, peignées, alignées sur la racine (toutes orientées de ce côté), triées par longueurs ou tirures, mises en bottes. Elles peuvent être redressées (cuites pour être rendues droites), blanchies, teintes. Les soies sont utilisées côté racine, dur, pour les brosses à cheveux ; côté fleur, souple, pour les pinceaux, balais et brosses de ménage.

Les autres matières animales utilisées en brosserie sont : le crin de cheval, les poils de chèvre (fibre très fine utilisée pour les pinceaux de maquillage notamment),  le blaireau ; et les poils fins pour les pinceaux d’art et de maquillage, aux qualités inégalables.

Les poils fins possèdent également  une racine, un corps, un ventre, et une fleur unique qui les distingue des soies, fourchues. Le ventre et la fleur, jamais coupée, permettent de confectionner des pinceaux qui "font la pointe". Chaque type de poils fins présente des qualités différentes de souplesse, ressort, finesse, ils sont soigneusement sélectionnés pour ces propriétés.

Les fibres métalliques

Les fibres métalliques sont essentiellement utilisées pour les brosses techniques : brosses à main, brosses d'outils électroportatifs et de machines. Les principaux métaux employés sont l'acier (doux, trempé, laitonné, inoxydable), le laiton, le bronze.

L'acier est utilisé sur de nombreux matériaux (métaux, bois, pierre), l'acier inoxydable pour les métaux non ferreux, les usages alimentaires ; le laiton sur le laiton, les métaux non ferreux ; le laiton et le bronze qui ne produit pas d'étincelles servent en milieux dangereux.

Pour moduler les propriétés des métaux, les fils peuvent être droits, plats, ondulés, torsadés, toronnés (tordus ensemble pour former un câble), de différents diamètres, réunis en mèches au nombre de fils variables. Ils servent principalement pour des opérations d'abrasion à différents degrés : nettoyer, décaper, ébavurer, polir, satiner etc.

Les fibres métalliques

Les fibres synthétiques

Les matières synthétiques fournissent à la fois des fibres et des montures. Elles jouent un rôle important dans la brosserie et constituent son domaine d'innovations techniques et d'évolutions esthétiques.

Les fibres synthétiques ont débuté avec le nylon, inventé en 1935 aux Etats-Unis par DuPont de Nemours, sa première application a été la brosse à dents, elles ont peu à peu gagné toute la brosserie. Leur approvisionnement est facile, elles sont économiques, régulières, plus aisées à travailler que les matières naturelles et moins soumises aux aléas  géopolitiques.

Une dizaine de fibres synthétiques est employée :

  • le polychlorure de vinyle (PVC),
  • polypropylène (PP),
  • polyéthylène (PE),
  • polyester (PET, PBT),
  • polyamides (PA),
  • les différentes variétés de nylon etc.

Les fibres synthétiques évoluent vers des filaments à base végétale.

fibres-synthetiques-brosses

Le diamètre des fibres peut varier, elles peuvent être creuses (gain de poids), abrasives (avec des grains d'aluminium, silicium, céramique), alimentaires (adaptées à ce contact et incluant des particules de métal détectables). Des fibres spéciales (Rilsan, Pekalon ...) résistantes à la chaleur, aux produits chimiques, aux contraintes mécaniques, permettent de répondre à des usages particuliers.

Pour consulter leurs applications, caractéristiques techniques et résistance chimique  :

La Fédération Française de la Brosserie
11 rue de l'Arsenal
75004 Paris
01 48 87 67 77
accueil@ffbrosserie.com