Brevet FR3149161A1 — publié le 20241206

COUVERTURE COMPOSITE POUR LA PROTECTION DES CULTURES Couverture composite (100) pour la protection des cultures, comprenant : - une première couche (1), dite externe, - une deuxième couche (2), dite intermédiaire, - une troisième couche (3), dite interne, dans laquelle : - les première (1) et troisième (3) couches présentent une étanchéité à l’air et à l’eau supérieure à celle de la deuxième couche (2), - la deuxième couche (2) présente une résistance thermique supérieure aux résistances thermiques des première (1) et troisième (3) couches Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 COUVERTURE COMPOSITE POUR LA PROTECTION DES CULTURES DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION La présente invention concerne le domaine de l’agriculture, et concerne plus particulièrement la protection des cultures contre les dommages provoqués par le gel. L’agriculture est une des activités la plus impactée par le dérèglement climatique. Le cas des vignobles en France est un exemple très parlant. Le dérèglement climatique occasionne à la fin de l’hiver des températures supérieures à la normale qui font anticiper le débourrement des bourgeons. Une fois sortis prématurément, les bourgeons se retrouvent exposés à des gelées de printemps. Il a été observé au cours de ces dernières années d’énormes pertes de récoltes, et ce de façon de plus en plus fréquente. Afin de limiter ces pertes de récoltes liées aux épisodes de gel, plusieurs techniques ont été utilisées, parmi lesquelles : - le brassage d’air par éoliennes ou hélicoptères, - l’allumage de bougies de paraffine, - l’aspersion d’eau, - la disposition au sol de câbles chauffants Ces méthodes demeurent cependant onéreuses et présentent généralement une efficacité très réduite. Un problème proposé par la présente invention est de fournir un dispositif de protection des cultures contre le gel qui soit amovible, efficace, peu onéreux, et présente un encombrement limité lorsqu’il n’est pas utilisé. De façon plus particulière, un objectif est de fournir un dispositif de protection des bourgeons des cultures contre le gel, avec des températures extérieures pouvant descendre jusqu’à - 4°C. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, l'invention propose une couverture composite pour la protection des cultures, comprenant : - une première couche, dite externe, - une deuxième couche, dite intermédiaire, - une troisième couche, dite interne, dans laquelle : - les première et troisième couches présentent une étanchéité à l’air et à l’eau supérieure à celle de la deuxième couche, - la deuxième couche présente une résistance thermique supérieure aux résistances thermiques des première et troisième couches. Les première et troisième couches peuvent avantageusement être des films, c’est-à-dire des couches continues surfaciquement. De préférence, les première et troisième couches peuvent présenter une étanchéité à l’air et à l’eau supérieure à celle de la deuxième couche en mesurant leur taux respectif de transmission de l'oxygène gazeux selon la norme ASTM D3985-17. Les première et troisième couches limitent les risques d’absorption d’humidité par la deuxième couche. En outre, les première et troisième couches permettent de limiter efficacement les pertes de chaleur par convection directe. La deuxième couche est destinée à fournir une isolation (résistance) thermique suffisante pour limiter efficacement les pertes de chaleur par conduction thermique. Avantageusement, les première et troisième couches peuvent être en matière plastique, de préférence en polyéthylène téréphtalate (PET) ou en polypropylène (PP). On pourra préférer le polypropylène (PP) en termes de coût. De préférence, les première et troisième couches peuvent être en un même matériau. L’utilisateur peut ainsi utiliser la couverture composite sans avoir à faire attention à un sens qu’il devrait respecter pour disposer la couverture composite. Avantageusement, les première et troisième couches peuvent présenter chacune une densité surfacique comprise entre 15 g/m² et 100 g/m², et de préférence comprise entre 15 g/m² et 35 g/m². Au-dessus de 100 g/m², les première et troisième couches s’avèrent trop rigides. En dessous de 15 g/m², les première et troisième couches s’avèrent difficiles à manipuler, notamment pour les solidariser à la deuxième couche. D’excellents résultats ont été obtenus avec des première et troisième couches en polypropylène présentant une densité surfacique d’environ 21 g/m². De préférence, les première et troisième couches peuvent présenter chacune un taux de transmission de l'oxygène gazeux, mesuré selon la norme ASTM D3985-17, compris entre 40 cm3/m²/jour et 90 cm3/m²/jour, et de préférence compris entre 55 cm3/m²/jour et 75 cm3/m²/jour. Avantageusement, on peut prévoir que : - la première couche est transparente ou translucide, - la deuxième couche présente une couleur sensiblement blanche. Lorsque la première couche est transparente ou translucide, par exemple lorsqu’elle consiste en un film plastique (en PET ou PP notamment), il peut se produire un phénomène de serre sous la couverture composite. Il est alors judicieux d’utiliser une deuxième couche en une matière présentant un bon albédo. Par « blanche », on entend qualifier une matière réfléchissant au moins 80 % de la lumière d'une source lumineuse blanche. De préférence, la deuxième couche peut comprendre un matériau intissé. Un exemple judicieux de matériau pour la deuxième couche peut être un matériau intissé de type meltblown, qui présente l’avantage de pouvoir procurer une bonne isolation thermique malgré une masse volumique très réduite. Par « meltblown », on désigne un matériau comprenant généralement un entrelacement aléatoire de fibres en un matériau thermoplastique, lesdites fibres ayant un diamètre compris entre 1 µm et 10 µm. Des matériaux utilisables pour le meltblown sont notamment le PP (polypropylène) ou le PBT (polybutylène téréphtalate ou polytéréphtalate de butylène). Avantageusement, la deuxième couche peut présenter une densité surfacique comprise entre 80 g/m² et 300 g/m². Une telle densité surfacique offre un bon compromis entre maniabilité et résistance thermique. Avantageusement, la deuxième couche peut être constituée par deux à quatre sous-couches intissées de type meltblown, de préférence trois sous-couches intissées de type meltblown. Avantageusement, chaque sous-couche intissée de type meltblown peut présenter une densité surfacique comprise entre 40 g/m² et 100 g/m², et de préférence comprise entre 60 g/m² et 80 g/m². Pour conserver une bonne flexibilité autorisant un conditionnement en rouleau lorsqu’elle n’est pas utilisée et/ou doit être déplacée, la couverture composite peut présenter : - une densité surfacique inférieure ou égale à 500 g/m², et/ou - une épaisseur inférieure ou égale à 3 mm, de préférence sensiblement égale à 2 mm. Dans un mode de réalisation particulier, les première, deuxième et troisième couches peuvent être liées entre elles par soudure par ultrasons. Un tel procédé de liaison permet de solidariser entre elles entre les différentes couches composant la couverture composite de façon fiable, en affectant très peu ses caractéristiques d’isolation thermique. Dans un autre mode de réalisation particulier, les première, deuxième et troisième couches peuvent être liées entre elles par collage selon des zones distinctes réparties selon la surface de la couverture composite, et occupant une partie seulement de la surface de la couverture composite, de préférence entre 15 % à 40 % de la surface de la couverture composite. Une solidarisation par collage permet une vitesse de production rapide, et notamment près de quatre fois plus élevée que la vitesse de production en cas de solidarisation par soudure par ultrasons. Le fait de coller les différentes couches selon une partie seulement de la surface de la couverture composite permet de conserver à celle-ci des caractéristiques d’isolation thermique satisfaisantes. De préférence, les première, deuxième et troisième couches sont liées entre elles par collage au moyen d’une colle déposée selon des bandes parallèles. On définit ainsi, entre deux bandes de colle successives, une sorte de compartiment procurant une isolation améliorée et une bonne flexibilité. Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé l’utilisation d’une couverture composite, telle que précédemment décrite, pour protéger des cultures contre le gel. Lors d’une telle utilisation, on forme avantageusement une cloche de protection autour de la culture à protéger, en amenant la couverture jusqu’au contact du sol en périphérie de la culture à protéger. Une utilisation avantageuse peut consister en la protection d’un ou plusieurs rangs de vigne contre le gel. DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : La est une vue en coupe longitudinale d’un premier mode de réalisation de couverture composite selon la présente invention ; La est une vue de dessus de la couverture composite de la ; La est une vue en coupe longitudinale d’un deuxième mode de réalisation de couverture composite selon la présente invention ; La est une vue de dessus de la couverture composite de la ; La est une vue schématique en coupe partielle et en légère perspective, illustrant l’utilisation d’une couverture composite selon la présente invention pour la protection d’un rang de vigne ; La est une vue schématique en coupe partielle et en légère perspective, illustrant l’utilisation d’une couverture composite selon la présente invention pour la protection de deux rangs de vigne ; et La est un graphique relatifs aux températures mesurées au cours du temps lors d’un essai de protection d’un rang de vigne au moyen d’une couverture composite selon l’invention. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Lorsque des références numériques identiques sont utilisées dans plusieurs figures, modes de réalisation ou variantes de l'invention, ces références numériques désignent des éléments identiques ou similaires dans chacun(e) des figures, modes de réalisation ou variantes. Sur les figures 1 et 2 d’une part, et sur les figures 3 et 4 d’autre part, sont illustrés deux modes de réalisation particuliers de couverture composite 100 selon la présente invention, destinée à être utilisée pour la protection des cultures contre le gel. La couverture composite 100 comprend : - une première couche 1, dite externe, - une deuxième couche 2, dite intermédiaire, - une troisième couche 3, dite interne, dans laquelle : - les première 1 et troisième 3 couches présentent une étanchéité à l’air et à l’eau supérieure à celle de la deuxième couche 2, - la deuxième couche 2 présente une résistance thermique supérieure aux résistances thermiques des première 1 et troisième 3 couches. Les première 1 et troisième 3 couches sont en matière plastique, de préférence en polyéthylène téréphtalate (PET) ou en polypropylène (PP). Les première 1 et troisième 3 couches sont ici en un même matériau pour conférer à la couverture composite 100 un caractère réversible pour une facilité d’utilisation accrue sur le terrain. Pour un bon compromis entre flexibilité et maniabilité, les première 1 et troisième 3 couches présentent chacune une densité surfacique comprise entre 15 g/m² et 100 g/m², et de préférence comprise entre 15 g/m² et 35 g/m². L’étanchéité peut être mesurée par le taux de transmission de l'oxygène gazeux, mesuré selon la norme ASTM D3985-17. Les première 1 et troisième 3 couches peuvent ainsi présenter chacune un taux de transmission de l'oxygène gazeux, mesuré selon la norme ASTM D3985-17, compris entre 40 cm3/m²/jour et 90 cm3/m²/jour, et de préférence compris entre 55 cm3/m²/jour et 75 cm3/m²/jour. Du fait de son matériau constitutif, la première couche 1 est transparente ou translucide. Il est alors prévu pour la deuxième couche 2 une couleur sensiblement blanche permettant de réfléchir la grande majorité de la lumière reçue du soleil. La deuxième couche 2 comprend un matériau intissé de type meltblown. Ici, le meltblown comporte un entrelacement aléatoire de fibres en polypropylène. La deuxième couche 2 présente une densité surfacique comprise entre 80 g/m² et 300 g/m². Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, la deuxième couche 2 est formée d’une seule pièce selon toute son épaisseur. Les première 1, deuxième 2 et troisième 3 couches sont liées entre elles par soudure par ultrasons selon les lignes 4a à 4f illustrées en traits discontinus, orientées dans le sens de la longueur de la couverture composite 100. Bien que représentées au moyen de lignes discontinues, les soudures par ultrasons 4a à 4f peuvent être continues ou discontinues selon la longueur de la couverture composite 100. Le long de la périphérie de la couverture composite 100 (sur la on ne voit que les bords latéraux 100a et 100b), on privilégie une soudure par ultrasons continue (ici 4a et 4f) afin de limiter les risques de pénétration de l’humidité dans la deuxième couche 2. Une telle humidification de la deuxième couche alourdirait de façon conséquente la couverture composite 100 et dégraderait sa résistance thermique. Dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, la deuxième couche 2 est constituée par trois sous-couches intissées de type meltblown 2a, 2b et 2c formant par empilement l’épaisseur de la deuxième couche 2. Des essais ont en effet permis de mettre en évidence que, pour une épaisseur donnée de deuxième couche 2, le fait de recourir à une structure en plusieurs sous-couches (ici trois sous-couches 2a, 2b et 2c) permet d’améliorer de façon assez nette les performances d’isolation thermique de la couverture composite 100. Chacune des sous-couches intissées de type meltblown 2a, 2b et 2c présente une densité surfacique comprise entre 40 g/m² et 100 g/m², et de préférence comprise entre 60 g/m² et 80 g/m². Dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, les première 1, deuxième 2 et troisième 3 couches sont liées entre elles par collage selon des zones distinctes réparties selon la surface de la couverture composite 100, et occupant une partie seulement de la surface de la couverture composite 100, de préférence entre 15 % à 40 % de la surface de la couverture composite 100. De façon plus spécifique, les première 1, deuxième 2 et troisième 3 couches sont liées entre elles par collage au moyen d’une colle déposée selon des bandes 4g à 4l parallèles. Ici, la couverture composite 100 comporte six lignes de collage 4a à 4l continues, orientées dans le sens de la longueur de la couverture composite 100. Les lignes de collage 4g à 4l peuvent toutefois être discontinues. Le long de la périphérie de la couverture composite 100 (sur la on ne voit que les bords latéraux 100a et 100b), on privilégie un collage continu (lignes de collage 4g et 4l) afin de limiter les risques de pénétration de l’humidité dans la deuxième couche 2. Une telle humidification de la deuxième couche alourdirait de façon conséquente la couverture composite 100 et dégraderait sa résistance thermique. Ainsi, si des lignes de collage discontinues devaient être envisagées, ce serait de préférence uniquement pour les lignes de collage 4h à 4k. Pour certaines cultures telles que la vigne, la couverture composite 100 ne doit pas recouvrir en permanence les cultures pour que ces dernières bénéficient des apports naturels environnementaux (soleil, pluie, vent, action des insectes, etc.). La couverture composite 100 doit alors pouvoir être retirée et stockée, en particulier en l’enroulant sous forme d’un rouleau ou en la pliant. Pour ce faire, il a été déterminé comme judicieux de prévoir : - une densité surfacique inférieure ou égale à 500 g/m², et/ou - une épaisseur inférieure ou égale à 3 mm, de préférence sensiblement égale à 2 mm. Sur la est illustré un exemple d’utilisation de la couverture composite 100 selon l’invention pour protéger des cultures contre le gel. En l’espèce, il s’agit ici de protéger un rang de vigne 5 contre le gel. Pour ce faire, on forme à l’aide de la couverture composite 100 une cloche de protection 6 autour de la culture à protéger, en amenant la couverture composite 100 jusqu’au contact du sol 7 en périphérie de la culture à protéger. Dans le cas de la protection de plusieurs rangs de vigne 5 contre le gel, il est préférable de venir au contact du sol 7 avec la couverture composite 100 entre chaque rang de vignes 5, comme illustré sur la . Des mesures de résistance thermique, selon la méthode fluxmétrique de la plaque chaude gardée, ont été menées pour cinq échantillons différents de couverture composite 100, comportant tous des première 1 et troisième 3 couches en polypropylène et une deuxième couche intissée de type meltblown à base de fibres en polypropylène. Les caractéristiques des échantillons et résultats sont récapitulés dans le Tableau 1 ci-dessous. Echantillon N°1 Echantillon N°2 Echantillon N°3 Echantillon N°4 Echantillon N°5 Première couche 1 unique couche de 92 g/m² unique couche de 21 g/m² unique couche de 92 g/m² unique couche de 21 g/m² unique couche de 21 g/m² Deuxième couche 2 trois sous-couches de 70 g/m² chacune unique couche de 40 g/m² unique couche de 100 g/m² unique couche de 70 g/m² unique couche de 100 g/m² Troisième couche 3 unique couche de 92 g/m² unique couche de 21 g/m² unique couche de 92 g/m² unique couche de 21 g/m² unique couche de 21 g/m² Densité surfacique totale (g/m²) 394 82 284 112 142 Epaisseur totale 2,13 0,44 1,03 0,81 0,99 Résistance thermique surfacique (°K.m²/W) 5,27 x 10 -2 0,98 x 10 -2 2,27 x 10 -2 2,06 x 10 -2 2,53 x 10 -2 L’échantillon N°5 se révèle être un bon compromis entre poids et résistance thermique. Un test de l’échantillon N°1 a été mené pour la protection d’un rang de vigne. Un relevé des températures a été effectué au cours du temps, entre minuit et 20 heures, au moyen de plusieurs capteurs C1 à C4, à savoir ( ) : - un premier capteur de température C1 situé sous la couverture composite 100 au niveau du sol, - un deuxième capteur de température C2 situé sous la couverture composite 100 à une hauteur de 70 cm, - un troisième capteur de température C3 situé sous la couverture composite 100 à une hauteur de 120 cm, - un quatrième capteur de température C4 situé hors de la couverture composite 100 à une hauteur de 120 cm. Les résultats sont illustrés par les courbes de la . Il a été observé entre minuit et environ 7 heures (soit aux heures généralement critiques) le maintien d’une température plus élevée sous la couverture composite 100, avec un écart relativement significatif avec l’extérieur (capteur de température C4) allant de + 2,5°C (capteur de température C3) à + 3,7°C (capteur de température C1). La hauteur estimée la plus importante est celle située à 70 cm du sol, hauteur à laquelle se trouvent généralement les bourgeons. A cette hauteur, la température reste plus élevée d’au moins 3,1°C par rapport à la température extérieure, ce qui s’avère satisfaisant en cas de températures extérieures négatives pouvant descendre jusqu’à environ - 4°C. En cas de températures extérieures inférieures à - 4°C, il sera nécessaire de recourir aux méthodes existantes (brassage d’air par éoliennes ou hélicoptères, allumage de bougies de paraffine, etc.) pour éviter un gel des bourgeons. Mais la présence de la couverture composite 100 permettra d’effectuer malgré tout une certaine économie lors de la mise en œuvre de telles méthodes. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans la portée des revendications ci-après. Couverture composite (100) pour la protection des cultures, comprenant : - une première couche (1), dite externe, - une deuxième couche (2), dite intermédiaire, - une troisième couche (3), dite interne, dans laquelle : - les première (1) et troisième (3) couches présentent une étanchéité à l’air et à l’eau supérieure à celle de la deuxième couche (2), - la deuxième couche (2) présente une résistance thermique supérieure aux résistances thermiques des première (1) et troisième (3) couches. Couverture composite (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les première (1) et troisième (3) couches sont continues surfaciquement. Couverture composite (100) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les première (1) et troisième (3) couches sont en matière plastique, de préférence en polyéthylène téréphtalate (PET) ou en polypropylène (PP). Couverture composite (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les première (1) et troisième (3) couches sont en un même matériau. Couverture composite (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les première (1) et troisième (3) couches présentent chacune une densité surfacique comprise entre 15 g/m² et 100 g/m², et de préférence comprise entre 15 g/m² et 35 g/m². Couverture composite (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les première (1) et troisième (3) couches présentent chacune un taux de transmission de l'oxygène gazeux, mesuré selon la norme ASTM D3985-17, compris entre 40 cm3/m²/jour et 90 cm3/m²/jour, et de préférence compris entre 55 cm3/m²/jour et 75 cm3/m²/jour. Couverture composite (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que : - la première couche (1) est transparente ou translucide, - la deuxième couche (2) présente une couleur sensiblement blanche. Couverture composite (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la deuxième couche (2) comprend un matériau intissé. Couverture composite (100) selon la revendication 8, caractérisée en ce que la deuxième couche (2) est de type meltblown. Couverture composite (100) selon l’une des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que la deuxième couche (2) présente une densité surfacique comprise entre 80 g/m² et 300 g/m². Couverture composite (100) selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que la deuxième couche (2) est constituée par deux à quatre sous-couches (2a-2c) intissées de type meltblown, de préférence trois sous-couches (2a-2c) intissées de type meltblown. Couverture composite (100) selon la revendication 11, caractérisée en ce que chaque sous-couche (2a-2c) intissée de type meltblown présente une densité surfacique comprise entre 40 g/m² et 100 g/m², et de préférence comprise entre 60 g/m² et 80 g/m². Couverture composite (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu’elle présente : - une densité surfacique inférieure ou égale à 500 g/m², et/ou - une épaisseur inférieure ou égale à 3 mm, de préférence sensiblement égale à 2 mm. Couverture composite (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que les première (1), deuxième (2) et troisième (3) couches sont liées entre elles par soudure par ultrasons. Couverture composite (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que les première (1), deuxième (2) et troisième (3) couches sont liées entre elles par collage selon des zones distinctes réparties selon la surface de la couverture composite (100), et occupant une partie seulement de la surface de la couverture composite (100), de préférence entre 15 % à 40 % de la surface de la couverture composite (100). Couverture composite (100) selon la revendication 15, caractérisée en ce que les première (1), deuxième (2) et troisième (3) couches sont liées entre elles par collage au moyen d’une colle déposée selon des bandes parallèles. Utilisation d’une couverture composite (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 16 pour protéger des cultures contre le gel. Utilisation selon la revendication 17, lors de laquelle on forme une cloche de protection (6) autour de la culture à protéger, en amenant la couverture composite (100) jusqu’au contact du sol en périphérie de la culture à protéger. Utilisation selon l’une des revendications 17 ou 18 pour protéger un ou plusieurs rangs de vigne (5) contre le gel.