Brevet FR2633803A1 — publié le 19900112

Agrotextile composite et ses applications On appelle agrotextiles des textiles destinés à des applications en agriculture ou en horticulture. Le dé- veloppement de ces textiles est da pour une grande part à leurs propriétés particulières:.perméabilité à l'air, à l'eau, aux traitements chimiques, effet d'isolation ther- mique, effet de serre par filtration des rayonnements infra- rouges, propriétés de résistance mécanique élevée pour une légèreté relative, propriétés de barrière, etc. On trouvera un exposé de la matière et les références bibliographiques dans J.J. Gerst, "Cultures légumières sous bâches", éd. Centre technique interprofessionnel des fruits et légumes Ctifl, Paris 1985 (1) et O.S. Wells et J.B. Loy, Proceedings Nineteenth National Agricultural Congress, Peoria (IL/USA) 1986, ed. W. Splittstoesser, pages 4-9 (2). Ces agrotextiles peuvent être utilisés pour assu- rer diverses fonctions, notamment - comme voiles de forçage et de protection.(bâches à plat), - comme paillage au sol: protection contre les adventices, - comme nappes de blanchiment, etc. Pour la plupart de ces applications, les agro- textiles sont posés directement sur le sol, leurs extrémités étant enfouies dans la terre pour assurer leur fixation (loc. cit. 1, page 74). L'enfouissement d'une partie des agrotex- tiles entraîne un certain nombre d'inconvénients, à savoir une réduction de la surface utilisable et la fragilisation du produit: la terre s'incruste dans la structure ajourée de la nappe et provoque des ruptures lors de la dépose, ce qui limite la réutilisation. De surcroît, la rigidité in- suffisante des agrotextiles entraîne des difficultés lors de leur mise en place par des moyens mécanisés. La présente invention pallie à ces inconvénients en mettant à disposition un agrotextile composite caractéri- sé en ce qu'il comprend une nappe élémentaire présentant -2 - généralement la forme d'un rectangle allongé et latérale- ment par rapport à celle-ci, de chaque côté et au moins dans le sens de la plus grande dimension, des bandes laté- rales rapportées destinées à être enfouies et à assurer ainsi l'ancrage au sol du produit; en outre, elles facili- tent la mise en place et la dépose manuelle ou mécanisée et la réutilisation du produit. L'agrotextile selon l'ip- vention peut comporter également une bande latérale à chaque extrémité dans le sens de la petite dimension. - La nappe élémentaire, en fonction des applications envisagées (bâche au sol, paillage, tunnel, etc.) pourra être choisie parmi les diverses structures disponibles, que celles-ci soient tissées, tricotées, nontissées, ou bien que celles-ci soient réalisées à partir de films microper- forés (loc. cit. 1, page 31). Les bandes rapportées, destinées à être enfouies, seront réalisées à partir d'un matériau particulier carac- térisé en ce qu'il présente une adhésion avec la terre in- férieure à celle de la nappe élémentaire et/ou des propriétés mécaniques (résistance à la rupture par exemple) supérieu- res à celles de la nappe. Ces propriétés particulières de moindre adhésion sont liées à la structure et/ou à l'état de surface et/ou à la nature du matériau employé; celui-ci pourra être con- stitué d'une feuille plastique souple, lisse (polypropylène, polyéthylène, etc.), d'un nontissé à structure fermée obte- nue par exemple au moyen d'une déformation à chaud sous contrainte (calandrage), ou de tout autre matériau limitant "l'accrochage" de la terre à sa surface. O Les bandes rapportées de l'agrotextile composite objet de la présente invention sont enfouies dans le sol et recouvertes de terre, soit manuellement, soit par des moyens mécanisés, notamment à partir d'une bobine sur tracteur ou d'une dérouleuse. Lors de la mise en place et de la dépose, les efforts mécaniques s'exercent particulièrement sur ces -3- bandes rapportées résistantes et non pas sur la nappe élé- mentaire. Ceci accroIt les possibilités de réutilisation, notamment dans le cas d'une mise en place et d'une dépose mécanisée. Le produit illustré Fig. 1 et 2 est composé d'une nappe nontissée, tricotée ou tissée ou bien d'un film micro- perforé, auxquels on associe une bordure latérale constituée d'un matériau lisse, à structure fermée, qui doit être en- fouie dans la terre. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la nappe élémentaire est constituée d'une nappe nontissée (P.W. Shipp et P.C. Kohm, loc. cit. 2, pages 51-59) composée de filaments continus d'un polymère thermoplastique (poly- propylène, polyester, etc.), obtenue par filature directe (procédé spunbonded). La cohésion de la nappe est réalisée par divers moyens, soit des moyens physiques (thermofusion), chimiques (adjonction d'un latex) ou mécaniques (aiguille- tage) ou par une combinaison de ces moyens. La cohésion ou liaison assurée par thermofusion (calandrage par points) est une forme de réalisation préférée. La nappe élémentaire peut être constituée d'une seule nappe, d'un matériau complexe, sandwich ou stratifié, de l'association de deux ou plusiers nappes à caractéristiques différentes. On en- tend, par matériau complexe sandwich, un composite compre- nant au moins trois éléments superposés, par exemple une nappe en nontissé spunbonded, une grille de renfort et une seconde nappe en nontissé spundbonded ou en un produit thermolié composé de fibres courtes. Par matériau complexe stratifié, en entend un composite formé par superposition de deux ou plusieurs couches identiques ou de nature ou structure différentes. Le poids des nappes élémentaires est compris de préférence entre 8 et 200 g/m2. Elles sont constituées de manière préférée de filaments continus dont le titre est compris entre 1 et 50 dtex; il se situe avanta- geusement entre 3 et 10 dtex. -4- Les bandes rapportées peuvent être des films en matière plastique, plus précisément à base de polymères thermoplastiques, notamment en polyéthylène, polypropylène, acétate de vinyle, polyamides ou polyesters, par exemple en polytéréphtalate d'éthylène glycol; l'épaisseur du film est comprise, de préférence, entre 20 et 400 microns. Les bandes latérales peuvent consister aussi en nontissés à structure fermée, issus de diverses techniques (voie sèche, voie fondue, etc.),transformés par calandrage lisse, et dont le grammage varie de préférence entre 20 et 300 g/m2. La largeur des bandes rapportées doit être suf- fisante pour assurer l'ancrage de l'agrotextile dans le sol. Une largeur comprise entre 10 et 80 cm, de préférence 30 cm, peut convenir. L'assemblage de la nappe et des bandes rapportées peut être effectué par tout moyen approprié, notamment par couture, par collage, par soudure ou par thermocollage. Le soudage ou thermosoudage peut être effectué sans apport de matériau, c'est-à-dire en technique autogène par action de pression et de chaleur; l'apport direct de chaleur peut être remplacé par les vibrations produites par des ultrasons. Le soudage par fusion peut s'effectuer aussi avec apport d'une colle ou d'un matériau thermofu- sible, par exemple sous forme d'un film interposé. D'une manière préférée, l'assemblage des divers éléments est effectué en continu par collage du moyen d'une colle thermofusible, dite aussi colle "hot melt". L'agrotextile peut être posé sur le terrain à plat, sur butte planche ou sur arceaux. L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures et des exemples suivants, qui illustrent des modes préférés de réalisation du produit selon l'inven- tion et de ses applications. -5- La figure 1 est une vue perspective qui montre la nappe élémentaire (1) et les bandes latérales (2, 3) assemblées en l'agrotextile composite selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe verticale qui montre l'agrotextile composite ancré au sol (4) par les bandes latérales (2, 3) qui y sont enfouies. Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques de la fabrication de l'agrotextile composite. L'assemblage de la nappe élémentaire (1) et des bandes latérales (2, 3) est effectué dans un cas (Fig. 3) par application d'une colle thermofusible, par exemple à base de polyoléfines, de copolymères éthylène/acétate de vinyle, de polyamides ou de polyesters. La colle doit être stable, c'est-à-dire conserver ses propriétés et assurer ainsi la liaison re- quise, à des températures comprises en général entre -10 et +50 C. La colle est déposée à partir d'un fondoir (5) au moyen d'une ou de buses d'application (6). Les composants passent ensuite à travers des rouleaux presseurs (7) et le composite formé est enroulé sur une bobine (8). L'assemblage selon Fig. 4 est réalisé par des ultrasons produits par un générateur d'ultrasons (9) et agissant sur les composants pendant leur passage sous la sonotrode (10) (K. Floyd et V. Ozsanlav, Edana Nordic Nonwovens Symposium, Stockholm 1988, pages 120-134); le composite formé est ensuite enroulé sur une bobine (8). La figure 5 est une vue perspective de la fabri- cation selon Fig. 3, telle qu'exposée ci-dessus. Les figures 6 et 7 sont des vues en coupe verti- cale et en perspective, respectivement, d'un tunnel selon l'exemple 4, dans lequel la nappe élémentaire (1) est ren- forcée par une grille (11), supportée elle-même par des arceaux (12) enfoncés dans la terre, et les bandes latéra- les (2, 3) sont enfouies dans le sol (4). -6- Exemple 1: Assemblage _ar 0 olle thermofusible Le mnde d'assemblage par colle therofusible (collage hot melt) est représenté par les figures 3 et 5. On assemble une nappe nontissée de 60 g/m2 et un film de polyéthylène de 200 microns au moyen d'une colle thermofu- sible (hot melt) de nature polyoléfinique telle que la colle LUNATACK QD 2553 de Fuller Sàrl, 76 580 Le Trait. Les vitesses de collage peuvent varier entre 1 et 50 m/mn, de préférence 20 m/mn. La quantité de colle déposée par les buses de l'applicateur du type de ceux commercialisés par Nordson France SA, 77 201 Marne-la-Vallée, peut varier entre 0,6 et 5 g/mètre linéaire de produit, de préférence 2,5 g/mètre linéaire. Cette colle, dont la tem- pérature dans le fondoir est de l'ordre de 150 C, est appliquée tout d'abord sur la feuille de polyéthylène. On applique la feuille nontissée sur le film de polyéthylène au moyen de rouleaux presseurs avec une pression comprise entre 10 et 50 kg/cm linéaire. De préférence, l'application de la colle hot melt se fait sous forme d'un cordon spiralé. La lar- geur de ce cordon est comprise entre 2 et 10 mm, de préfé- rence 5 mm. Après enroulement du composite et solidification de la colle, la résistance du joint de colle est telle que la déchirure se produit sur le nontissé lorsque l'on exerce une traction au dynamomètre sur le film et le nontissé. Exemple 2: Assemblage par ultrasons __ __ _ _ p_U_____ _____ Ce type d'assemblage est plus particulièrement réservé à la solidarisation de nappes nontissées et de bandes rappor- tées également nontissées, mais dont la structure a été modifiée par calandrage lisse. Cette variante est illustrée par la figure 4. Dans ce cas, les deux éléments constituant l'agrotextile composite (nappe nontissée et bande rapportée) passent sous une sonotrode et sont assemblés par la technique aux ultrasons. Par exemple, deux nontissés d'un granage de 60 g/m2 peuvent être assembles à des vitesses comprises entre 10 -7- et 80 m/minute, de préférence à 40 m/minute, à l'aide d'une sonotrode alimentée par un générateur de puissance de 250 watts. La résistance de la soudure est telle que l'un des deux nontissés se rompt lorsqu'on soumet le comp- lexe à une traction dans un dynamomètre. Exemple 3: Bâches de forqaLe Dans ce cas, le nontissé posé, soit directement sur le sol après semis, soit directement sur les végétaux, est constitué de préférence d'une nappe de filaments con- tinus d'un polymère thermoplastique dont la cohésion est réalisée par thermofusion ponctuelle. Le poids de la nappe varie entre 8 et 50 g/m2, il est de préférence de 17 g/m2. La largeur totale de la nappe nontissée est comprise entre 1,5 et 15 m. La bande rapportée est un film plastique en polyéthylène dont l'épaisseur est comprise entre 20 et microns, de préférence 35 microns. La largeur de la bande rapportée est comprise entre 10 et 80 cm, de préfé- rence 30 cm. La bande rapportée est enfouie dans le sol, ce qui permet de maintenir la nappe agrotextile à la sur- face de celui-ci et de protéger ainsi les cultures (prbtec- tion physique et protection microclimatique). La bande rapportée permet la réutilisation de la nappe agrotextile en évitant que les extrémités enfouies dans le sol soient déchirées lors de la dépose. Exemple 4: Produit destiné à la couverture de Eetits tunnels Dans ce cas la nappe agrotextile est constituée d'une nappe nontissée munie d'un élément de renfort: une grille de ren- fort est associée au nontissé, par collage direct (laminé) ou bien celleci peut être prise en sandwich entre deux nappes nontissées constituées de filaments continus liés par thermofusion. Le poids d'une nappe nontissée varie entre et 30 g/m2, de préférence 17 g/m2. La largeur de la nappe nontissée est comprise entre 1,50 m et 10 m en fonc- tion des arceaux que l'on rencontre sur le marché. - 8 - La grille comprend en général des fils à fila- ments continus collés à leur point de jonction et de préfé- rence en polyester. Son poids varie entre 5 et 50 g/m2, de préférence g/m2. La bande rapportée est constituée d'un film en polyéthylène de 20 à 300 microns, de préférence 200 microns. Cette bande rapportée est enfouie dans le sol, alors que la nappe non- tissée composite est posée sur les arceaux qui servent à former le-petit tunnel. Au deux extrémités du tunnel, la. nappe nontissée est façonnée en plis coniques dirigés vers le sol, de façon à fermer le tunnel. Exemple 5: apEe de blanchiment Ce type de produit est utilisé pour faire blan- chir les légumes, par exemple certaines catégories de sala- des, en plein champ ou en halle de forçage ou sous verre ou sous tunnel. L'agrotextile est posé soit directement sur les légumes, soit sur des supports fixes (arceaux). Il se compose par exemple de deux nontissés superposes dont les fonctions sont complémentaires: la face extérieure est constituée d'un nontissé blanc et/ou réfléchissant la lumière et limitant la transmission de chaleur, tandis que le nontissé en contact avec les produits à b]an- chir est noir,de façon à limiter au maximum la transmission lumineuse. Le poids de chacune des nappes nontissées composant le produit peut varier entre 30 et lO0 g/m2, de préférence 40 g/m2 pour le nontissé blanc (extérieur) et 60 g/m2 pour le nontissé noir (intérieur). La bande rapportée peut être un film plastique, par exemple en polyéthylèned'une épaisseur comprise entre et 300 microns, de préférence 200 microns. La bande plastique enfouie en terre assure, en plus de la fixation, l'étanchéité à la lumière au niveau du sol. La largeur de la nappe nontissée varie entre 1 et 8 m; la largeur de la bande plastique varie entre 10 et 80 cm, de préférence cm. 2633803 - -9 - L'agrotextile composite selon l'invention peut être utilisé, notamment, comme Bâches au sol Dans ce cas, l'agrotextile est posé directement sur le sol (sur les cultures ou sur les semis), le rôle de la bache au sol étant: a) de protéger les cultures ou les semis des prédateurs (oiseaux, insectes, limaces, etc.); b) de créer un microclimat, c'est-à-dire - de retenir la chaleur durant la nuit, - de retenir l'humidité, - de favoriser la formation d'un film d'eau sur le non- tissé (protection contre le gel), et - de protéger les plants du vent (effet brise-vent) Nappes de blanchiment Dans ce cas, l'objectif de l'agrotextile est de favoriser le blanchiment à coeur des légumes, en particu- lier des salades, en limitant la transmission lumineuse tout en préservant ceux-ci-d'une élévation exagérée de la température. Cette nappe de blanchiment se substitue aux dif- férents moyens utilisés à l'heure actuelle (cloche posée sur les légumes ou bien nouage manuel de chaque légume au moyen d'élastiques). Petits tunnels Dans ce cas, l'agrotextile se met à la place des films plastiques utilisés aujourd'hui (rôle de mini-serre). L'avantage de l'agrotextile est sa porosité à l'air et à l'eau, évitant d'avoir à ouvrir les petits tunnels par forte chaleur comme c'est le cas avec les films plastiques. F - 10 - Re v e n d i c a t i o n s 1. Agrotextile composite, caractérisé en ce qu'il comporte d'une part une nappe élémentaire poreuse, perméable à l'air et à l'eau, de structure tissée, tricotée, non- tissée ou en film microperforé et présentant généralement la forme d'un rectangle allongé et d'autre part des bandes latérales rapportées, asseirblées à la nappe au moins dans le sens de sa plus grande dimension et destinées à être enfouies dans la terre pour assurer l'ancrage au sol de ladite nappe, ces bandes latérales étant réalisées à partir d'un matériau dont l'adhésion avec la terre est inférieure à celle de la nappe et dont les propriétés de résistance mécanique sont supérieures à celles de la nappe. - - -2 Agrotextile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe élémentaire est constituée d'une seule nappe, d'un matériau complexe sandwich ou stratifié ou de l'association de deux ou plusieurs nappes à caractéristiques différentes. 3. Agrotextile selon la revendication 1, caractéisé en ce que la nappe élémentaire est constituée d'une nappe nontissée de filaments continus d'un polymère thermoplastique, notamment de polypropylène ou de polyester. 4. Agrotextile selon la revendication 3, carac- térisé en ce que la nappe nontissée est obtenue par le procédé spunbonded et que sa cohésion est réalisée par thermofusion ponctuelle. 5. Agrotextile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe élémentaire est d'un poids compris entre 8 et 200 g/m2. - 11 - 6. Agrotextile selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les bandes latérales sont constituées d'un matériau qui, en raison de sa nature chimique, de sa structure et/ou de son état de surface, ne retient pas la terre. 7. Agrotextile selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bandes latérales sont constituées d'une feuille de matière plastique souple et lisse, notam- ment en polypropylene, polyéthylène, acétate de vinyle, polyamides ou polyesters. 8. Agrotextile selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bandes latérales sont constituées d'un nontissé à structure fermée obtenue par déformation à chaud sous contrainte. 9. Agrotextile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'assemblage de la nappe et des bandes latérales est effectué par couture, par collage, par soudure ou par thermocollage. 10. Agrotextile selon la revendication 9, carac- térisé en ce que l'assemblage est effectué en procédé continu par collage au moyen d'une colle thermofusible. 11. Application de l'agrotextile composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 comme bache au sol ou bâche de forcage. 12. Application de l'agrotextile composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 comme nappe de blanchiment. 13. Application de l'agrotextile composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 comme couver- ture constituant de petits tunnels.