Brevet FR2972462A1 — publié le 20120914

PROCEDE ET DISPOSITIF DE PRODUCTION DE GEOTEXTILE NON TISSE ET GEOTEXTILE AINSI PRODUIT Domaine technique La présente invention concerne un procédé et un dispositif de production de géotextile non tissé et un géotextile ainsi produit, notamment à base de fibres végétales longues liées mécaniquement. Etat de la technique antérieure Les géotextiles biodégradables sont habituellement fabriqués de trois manières : - à partir de fibres de coco ou de jute tissées manuellement ou - à partir de fibres courtes liées mécaniquement par des procédés d'aiguilletage 10 mécanique avec des aiguilles métalliques. - les assemblages chimiques avec des liants par exemple à base d'amidon. Ces techniques présentent plusieurs inconvénients. Le premier est qu'elles nécessitent l'emploi d'une importante main d'ceuvre, qu'elles sont tributaires d'une concentration géographique des fibres utilisées, et que la fabrication impose un coût de 15 production élevé. Les risques de blocage des mécanismes des machines contraignent les fabricants à utiliser comme intrant des fibres courtes sous forme de flocons (longueur inférieure à dix centimètres), entrainant une étape de fabrication supplémentaire en amont et une restriction du choix de fibres. En ce qui concerne les non tissés, quelles que soient les fibres employées, elles sont 20 préliminairement raffinées, ce qui implique des traitements complexes et onéreux. Exposé de l'invention La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un géotextile non tissé comportant : 25 des tiges de végétaux écrasées d'un diamètre supérieur à cinq millimètres, des fragments de tiges végétales et des fibres végétales partiellement attachées aux dites tiges écrasées, les tiges et fragments de tiges étant entrelacés par des liaisons mécaniques produites par projection d'eau. 30 Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un dispositif de production d'un géotextile non tissé, qui comporte : un moyen de disposition de végétaux en une nappe de tiges de végétaux écrasées d'un diamètre supérieure à cinq millimètres, des fragments de tiges végétales et de fibres végétales brutes partiellement attachées aux dites tiges écrasées et un moyen de projection d'eau sur ladite nappe pour former des liaisons mécaniques entre les tiges de végétaux écrasées, les fragments de tiges végétales et les fibres végétales de ladite nappe. Selon un troisième aspect, la présente invention vise un procédé de production d'un géotextile non tissé, qui comporte une étape de disposition de végétaux en une nappe de tiges de végétaux écrasées d'un diamètre supérieure à cinq millimètres, des fragments de tiges végétales et de fibres végétales brutes partiellement attachées aux dites tiges écrasées et une étape de projection d'eau sur ladite nappe pour former des liaisons mécaniques entre les tiges de végétaux écrasées, les fragments de tiges végétales et les fibres végétales de ladite nappe. Grâce à chacun des aspects de la présente invention, on crée un géotextile qui présente des caractéristiques mécaniques similaires, voire supérieures, à celles des géotextiles connus, à moindre coût. En effet, en éliminant la transformation des végétaux, en amont de la constitution de la nappe, on réduit la complexité de la mise en ceuvre. De plus, la main d'ceuvre nécessaire est limitée et la fabrication peut être fortement automatisée. Les différents aspects de la présente invention permettent ainsi de lever ce qui est considéré comme une impossibilité technique liée à l'emploi de tiges et de fibres longues et de produire un in-tissé aux propriétés mécaniques supérieures aux productions géotextiles non-tissés connus dans l'art antérieur. De plus, on élimine les risques de blocage de machine car la création des liaisons mécaniques se fait sans contact, par projection d'eau. Selon des caractéristiques particulières, lesdits végétaux comportent du chanvre. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de disposition de végétaux en une nappe de fibres végétales comporte un moyen d'écrasement et/ou de cardage des végétaux. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de disposition de végétaux en une nappe de fibres végétales comporte un moyen d'orientation des fibres selon au moins deux orientations différentes, sous l'action de vibration d'un support, ou par croisement de chemins d'approvisionnement. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de disposition des végétaux en nappe de fibres végétales comporte un dispositif d'incorporation de cordes ou câbles, parallèles à la plus grande longueur de la nappe destinées à servir de guides. On note que les cordes ou câbles peuvent être d'origine végétale ou autre, notamment plastique ou métallique. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de disposition de végétaux en une nappe de fibres végétales comporte un moyen d'uniformisation de l'épaisseur de la nappe de fibres végétales. Les avantages, buts et caractéristiques particulières du dispositif objet de la présente invention forment des avantages, buts et caractéristiques particulière du procédé et du géotextile objets de la présente invention. Ils ne sont donc pas rappelés ici. Brève présentation des figures D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue développée du dispositif objet de la présente invention, dans un mode particulier de réalisation, la figure 2 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes mises en ceuvre dans un mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention, la figure 3 représente, schématiquement, une nappe de tiges, fragments de tiges et fibres avant projection d'eau et la figure 4 représente, schématiquement, une nappe de tiges, fragments de tiges et fibres avant projection d'eau. Exposé d'au moins un mode de réalisation On note, avant toute chose, que les figures ne sont pas à l'échelle. On observe, en figure 1, un dispositif 105 de production d'un géotextile 110. Le dispositif 105 comporte un moyen 115 de disposition de végétaux en une nappe 125 et un moyen 165 de formation de liaisons mécaniques dans ladite nappe 125. 25 On introduit les végétaux à l'entrée 140 du dispositif 105. Le moyen 115 de disposition des végétaux constitue une nappe illustrée en figure 3, de tiges de végétaux écrasées d'un diamètre supérieure à cinq millimètres, des fragments de tiges végétales et de fibres végétales brutes partiellement attachées aux dites tiges écrasées. 30 Le moyen 115 de disposition des végétaux comporte, dans le mode de réalisation illustré en figure 1 : un moyen 140 d'entrée de végétaux bruts, sous la forme de végétaux de grande dimension, typiquement des tiges mesurant jusqu'à 2,5 m, un moyen 145 de réduction partielle des végétaux en tiges, grâce à un couteau, pour 35 former des éléments de tige d'une longueur préférentiellement supérieure à quelques centimètres, et, encore plus préférentiellement supérieure à dix centimètres, un moyen 150 d'écrasement et/ou de cardage des végétaux, un moyen 155 d'orientation des fibres selon au moins deux orientations différentes et un moyen 160 d'uniformisation de l'épaisseur de la nappe 125 de fibres végétales, aussi appelé compaction et nappage. Préférentiellement, les végétaux mis en ceuvre comportent du chanvre. Dans des modes de réalisation, le chanvre est combiné avec des tiges d'autres végétaux afin de produire un géotextile non tissé mais ayant une durée de vie plus courte et une biodégradabilité plus rapide. Un tel géotextile est, par exemple, adapté au maraichage saisonnier. Dans des modes de réalisation, le moyen 155 d'orientation des fibres selon au moins deux orientations différentes agit par mise en vibration d'un support de la nappe 125 (le moyen 155 d'orientation comporte, par exemple une tôle ondulée vibrante, qui répartit les fibres de manière uniforme, selon des directions différentes), ou par croisement de chemins d'approvisionnement. Dans des modes de réalisation, le moyen de compaction et nappage 160 est constitué de rouleaux écraseurs. Dans des modes de réalisation (non représentés), le moyen 115 de disposition des végétaux en nappe de fibres végétales comporte un dispositif d'incorporation de cordes ou câbles, parallèles à la plus grande longueur de la nappe destinées à servir de guides, après le moyen 160. Ainsi, afin de faciliter la manutention ultérieure du produit, des guides (cordes, câbles, fils) peuvent être introduits dans l'épaisseur de la nappe 125. Puis, des liaisons mécaniques entre les tiges, les fragments de tiges et les fibres de la nappe 125 sont créées, dans l'épaisseur de la nappe 125 par le moyen 165 de formation de liaisons. Ce moyen 165 fonctionne par projection d'eau sous pression. Plus précisément, plusieurs rampes de jets à haute pression perforent et / ou écrasent pour parties les tiges en les défibrant partiellement. De plus, des matières fines « collent » et/ou adsorbent les divers éléments fins. En sortie du dispositif illustré en figure 1, le géotextile fini 110 est mis en rouleaux ou en plaques semi-rigides. Le géotextile ainsi produit peut ensuite être traité selon les usages. Le dispositif 105 est particulièrement destiné à la fabrication de géotextiles non tissés pour une utilisation en substitution aux produits utilisés pour le « mulch » et, en particulier, le remplacement des tissus en fibres de coco ou de jute trempées par des non tissés à base de chanvre. On observe, en figure 2, que, dans un mode de réalisation particulier du procédé objet de la présente invention, au cours d'une étape 205, on introduit des végétaux en entrée, sous la forme de végétaux de grande dimension, typiquement des tiges mesurant jusqu'à 2,5 m. Au cours d'une étape 210, on effectue une réduction partielle des végétaux en tiges, sous la forme de végétaux de grande dimension, pour former des éléments de tige d'une longueur préférentiellement supérieure à vingt centimètres, et préférentiellement supérieure à cinquante centimètres. Au cours d'une étape 220, on écrase les végétaux pour former une nappe de tiges de végétaux écrasées d'un diamètre supérieure à cinq millimètres, des fragments de tiges végétales et de fibres végétales brutes partiellement attachées aux dites tiges écrasées. Au cours d'une étape 225, on oriente les tiges et/ou les fibres de manière, selon des directions différentes. Au cours d'une étape 230, on uniformise l'épaisseur de la nappe de fibres. Au cours d'une étape 235, on incorpore dans les fibres des cordes ou des câbles parallèles à la grande longueur de la nappe de fibres. Au cours d'une étape 240, on crée des liaisons mécaniques entre les fibres de la nappe, dans l'épaisseur de la nappe, par projection d'eau sous pression sur les fibres végétales ou, en variante, avec une machine à piquer multi-aiguilles (aiguilletage). Comme on le comprend à la lecture de ce qui précède, grâce à la mise en ceuvre de la présente invention, on crée un géotextile non tissé qui présente des caractéristiques mécaniques similaires, voire supérieures, à celles des géotextiles connus, à moindre coût. On observe, en figure 3, dans une nappe 125, des tiges brutes écrasées 305, d'un diamètre supérieur à cinq millimètres, des petites tiges brutes et des fragments de tiges 310 (longueur de quelques centimètres à plusieurs dizaines de centimètres, diamètre de 0,1 à 1 centimètre) et des fibres végétales 315 entrelacées. Les fibres végétales sont, pour une partie d'entre elles, attachées aux tiges écrasées. On observe, en figure 4, dans un géotextile non tissé 110, des tiges brutes écrasées 305 reliées mécaniquement par des fragments de tiges, des fibres végétales et des matières fines accrochant, entre elles, les tiges 305. On observe que la mise en ceuvre de tiges entièrement naturelles fournit des géotextiles ayant des épaisseurs différentes et donc un grammage différents des produits non tissés connus dans l'art antérieur. Par exemple, le géotextile objet de la présente invention présente un poids de 200 à 5 000 g/m2, et de préférence entre 400 et 1 000 g/m2. REVENDICATIONS1. Géotextile non tissé, caractérisé en ce qu'il comporte : des tiges (305) de végétaux écrasées d'un diamètre supérieur à cinq millimètres, des fragments de tiges végétales (310) et des fibres végétales (315) partiellement attachées aux dites tiges écrasées, les tiges et fragments de tiges étant entrelacés par des liaisons mécaniques produites par projection d'eau. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdits végétaux comportent du chanvre. 3. Dispositif de production d'un géotextile non tissé, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (115) de disposition de végétaux en une nappe (125) de tiges (305) de végétaux écrasées d'un diamètre supérieure à cinq millimètres, des fragments de tiges végétales (310) et de fibres végétales (315) partiellement attachées aux dites tiges écrasées et - un moyen (165) de projection d'eau sur ladite nappe pour former des liaisons mécaniques entre les tiges de végétaux écrasées, les fragments de tiges végétales et les fibres végétales de ladite nappe. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel lesdits végétaux comportent du chanvre. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel le moyen (115) de disposition de végétaux en une nappe de fibres végétales comporte un moyen d'écrasement et/ou de cardage des végétaux. 25 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel le moyen (115) de disposition de végétaux en une nappe de fibres végétales comporte un moyen d'orientation des fibres selon au moins deux orientations différentes, sous l'action de vibration d'un support, ou par croisement de chemins d'approvisionnement. 30 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel le moyen (115) de disposition des végétaux en nappe de fibres végétales comporte un dispositif d'incorporation de cordes ou câbles, parallèles à la plus grande longueur de la nappe destinées à servir de guides.20 8. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, dans lequel le moyen (115) de disposition de végétaux en une nappe de fibres végétales comporte un moyen d'uniformisation de l'épaisseur de la nappe de fibres végétales. 9. Procédé de production d'un géotextile non tissé, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (205 à 235) de disposition de végétaux en une nappe (125) de tiges (305) de végétaux écrasées d'un diamètre supérieure à cinq millimètres, des fragments de tiges végétales (310) et de fibres végétales (315) partiellement attachées aux dites tiges écrasées et - une étape (240) de projection d'eau sur ladite nappe pour former des liaisons mécaniques entre les tiges de végétaux écrasées, les fragments de tiges végétales et les fibres végétales de ladite nappe. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel lesdits végétaux comportent du chanvre.