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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR CONSTRUCTING WIND RESISTANT CANVAS COVERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/058107
Kind Code:
A2
Abstract:
A method is disclosed for constructing a wind resistant canvas cover to be used in agriculture, said cover having the form of a flexible membrane made from a structural fibre such as polyester fibre. During the manufacture, said structural fibre is combined with at least another absorbent fibre such as an acrylic acid polymer and/or another fibre with capillary action such as viscose. These other fibres are capable of absorbing or adsorbing water and hence retaining a large amount thereof forming a ballast whereof the value, expressed in the form of resistance to wind, can easily be computed.

Inventors:
AUGER RICHARD (CA)
Application Number:
PCT/CA1998/000608
Publication Date:
December 23, 1998
Filing Date:
June 15, 1998
Export Citation:
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Assignee:
TEXEL INC (CA)
AUGER RICHARD (CA)
International Classes:
E04D5/12; (IPC1-7): D04H1/42; D04H1/46; D04H3/10; D04H13/00
Foreign References:
US5153045A1992-10-06
EP0544524A11993-06-02
Other References:
DATABASE WPI Section Ch, Week 9122 Derwent Publications Ltd., London, GB; Class A25, AN 91-161293 XP002091398 & JP 03 097970 A (TEIJIN LTD) , 23 avril 1991
Attorney, Agent or Firm:
Robic (Montreal, Québec H2Y 3X2, CA)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Méthode pour construire une bâche qui soit résistante à l'enlèvement par le vent, ladite bâche se présentant sous la forme d'une membrane flexible fabriquée à partir d'une fibre structurelle, caractérisée en ce que, lors de la fabrication de la membrane flexible, on combine à la fibre structurelle au moins une autre fibre choisie dans le groupe constitué par les fibres dites"superabsorbantes"et celles dites"à action capillaire"qui sont capables d'absorber ou d'adsorber l'eau et de ta retenir une grande quantité d'eau pour ainsi former un lest.
2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que : on utilise une fibre structurelle de densité ps, de denier exprimé en g/9000m, et d'angle de mouillage Os exprimé en degré dans une proportion massique ps ; on utilise une fibre superabsorbante de densité pa, de denier da, et d'angle de mouillage Ga dans une proportion massique pa et/ou une fibre à action capillaire de densité pc, de denier dc et d'angle de mouillage Ec dans une proportion massique pc ; et on combine la fibre structurelle à la fibre superabsorbante et/ou à la fibre à action capillaire de façon à ce que la membrane flexible ait une masse spécifique M exprimée en g/m2, une épaisseur E exprimée en mm et une résistance au vent Rv préchoisie et calculée en km/hr à partir de l'équation suivante : Rv = 12.43 + 0.094 (M + Meau) dans laquelle M est défini tel que cidessus et Meau est la masse d'eau retenue par la bâche, exprimée en g/m2 ; Meau étant obtenue à partir de t'équation : Meau = E 10 OOO. porosité. test dans laquelle E est défini tel que cidessus,"porosité"est égal à 1db dans laquelle : dm db = M et 1000 E dm = pa. pa. pc. pc + ps. ps et"test"est un nombre égal à 0 si la remontée capillaire d'eau est inférieure à 0, et égal à 1 si la remontée capillaire est supérieure ou égale à 0.
3. Méthode selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que : la fibre structurelle est choisie dans le groupe constitué par les fibres de polypropylène et celles de polyester ayant une ténacité supérieure ou égal à 3 grammes par denier ; la fibre superabsorbante est choisie dans le groupe constitué par les fibres de polymère d'acide polyacrylique, les alginates et autres fibres capables d'absorber au moins 20 fois leur poids en eau ; et la fibre à action capillaire est choisie dans le groupe constitué par la viscose, la rayonne, le coton, le lin, la jute, le chancre, le verre, la laine de roche et les autres fibres absorbantes ayant un angle de mouillage inférieur à 90° par rapport à t'eau.
4. Méthode selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisée en ce que l'on utilise exclusivement la fibre structurelle et la fibre super absorbante.
5. Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que la membrane flexible est constituée de 90% en poids de fibre structurelle et de 10% en poids de fibre superabsorbante.
6. Méthode selon la revendication 5, caractérisée en ce que la fibre structurelle est du polyester et la fibre superabsorbante est une fibre de polymère d'acide polyacrylique.
7. Méthode selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisée en ce que l'on utilise exclusivement la fibre structurelle et la fibre à action capillaire.
8. Méthode selon la revendication 7, caractérisée en ce que la membrane est constituée de 70% en poids de fibre structurelle et 30% en poids de fibre à action capillaire.
9. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que la fibre structurelle est du polyester et la fibre à action capillaire est de la viscose.
10. Bâche résistante à l'enlèvement par le vent, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par la méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
11. Usage d'une bâche résistante à l'enlèvement par le vent tel que défini dans la revendication 10 dans le domaine agricole.
Description:
MÉTHODE POUR CONSTRUIRE DES BÂCHES RÉSISTANTES À L'ENLÈVEMENT PAR LE VENT DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne une méthode pour construire des bâches résistantes à l'enlèvement par le vent.

Les bâches obtenues par cette méthode se présentent sous la forme d'une membrane flexible comprenant une matière absorbante dont la nature et la quantité sont choisies selon des paramètres très précis de facon à absorber ou adsorber une masse d'eau suffisante pour lester la bâche et donc lui conférer une résistance au vent.

Ces bâches sont particulièrement utilisables dans le domaine agricole bien que l'invention ne soit pas restreinte à cette seule application.

DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Dans le domaine de l'exploitation agricole, il existe des situations où des surfaces doivent tre recouvertes d'une bâche, toile, membrane ou couverture flexible quelconque, que ce soit à des fins d'ombrage, de croissances forcées de barrière anti-végétatives ou d'anti-érosion.

Souvent de telles bâches peuvent tre emportées par le vent. Pour éviter ce problème, elles doivent tre maintenues en place à I'aide de fixations ou de poids servant de lest. Jusqu'à ce jour, ces solutions sont les seules qui, de manière habituelle, ont été utilisées.

II existe cependant des conditions particulières qui permettent des solutions alternatives. Dans certaines situations, par exemples chez les pépiniéristes

et les horticulteurs, des aspersions fréquentes mouillent des surfaces importantes. Si une membrane qui recouvre de telle surface possède la capacité de capter ou de soutirer et retenir une quantité importante d'eau, alors cette eau sera en mesure de fournir un lest important. Ce lestage permet à la dite bâche de maintenir en place maigre des vents d'une vélocité importante.

Dans d'autres situations, par exemple, lors de l'utilisation des non-tissés comme barrière pour contrer la croissance des mauvaises herbes, des disques découpés dans une bâche de non-tissés, sont déposées à la surface des pots servant à la culture de plants d'arbres ou d'arbustes. Ces disques possèdent une fonction herbicide qui permettent de contrer la croissance des mauvaises herbes à la surface des pots. L'utilisation de tels dispositifs permettent de diminuer de manière importante les coûts de main d'oeuvre destinés au désherbage manuel périodique et à t'achat d'herbicides.

Toutefois, ta encore, il convient de lester ou ancrer ces disques. Comme la quantité de pots à couvrir est très importante, le transport et l'installation d'ancrages, de fixations ou de poids pour lester les disques, posent de sérieux problèmes d'encombrement et le coût de main d'oeuvre devient important.

II a maintenant été découvert une méthode de construction de bâches qui permet de rendre les bâches plus résistantes à t'entèvement par le vent, ce qui corrige les inconvénients mentionnés.

RÉSUMÉ DE L'INVENTION La présente invention concerne donc une méthode pour construire une bâche qui soit résistante à t'entèvement par le vent, cette bâche se présentant sous la forme d'une membrane flexible fabriquée à partir d'une fibre structurelle.

Cette méthode est caractérisée en ce que, lors de la fabrication de la membrane flexible, on combine à la fibre structurelle au m oins une autre fibre choisie dans le groupe constitué par les fibres dites"super- absorbantes"et celles dites"à action capillaire"qui sont capables d'absorber ou d'adsorber et de ta retenir une grande quantité d'eau pour ainsi former un lest.

La présente invention concerne aussi la bâche ainsi construite, ainsi que son usage dans le domaine de l'agriculture.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION La méthode selon l'invention exige d'incorporer dans la structure de la bâche au moins une fibre ayant la capacité d'absorber ou d'adsorber une grande quantité d'eau et/ou au moins une fibre qui soit capable d'exercer une action capillaire. La présence de cette ou ces fibres additionnelles permet de lester d'eau la membrane flexible. L'eau peut provenir d'un système d'aspersion et tre captée par la bâche ou encore tre, par faction de la capillarité, soutirée du sol que la bâche recouvre. Ce lest confère à la membrane flexible la capacité de résister à des vents de vélocité importante.

La bâche obtenue par la méthode selon l'invention est donc composée d'un mélange de fibres continues ou discontinues naturelles ou synthétiques. Ces fibres sont liées entre elles de facon"mécanique", comme par-exemple par tissage ou aiguilletage, ou encore par agglomération à I'aide d'un adhésif. Les types de fibres utilisées proviennent de trois catégories différentes respectivement constituées par : -les fibres structurelles, à savoir celles ayant une résistance mécanique ; -les fibres super-absorbantes ; et

-les fibres capables d'exercer une action capillaire.

Les fibres structurelles sont de préférence constituées de polypropylène, de polyester ou tout type de matériaux fibreux dont la ténacité est supérieure à 3 grammes par denier.

Les fibres super-absorbantes sont de préférence constituées d'un polymère d'acide polyacrylique, d'un alginate ou de tout type autre de polymère capable d'absorber une masse d'eau vingt (20) fois plus grande que sa masse d'origine lorsque le polymère est sec.

Les fibres capables d'exercer une action capillaire sont de préférence choisies dans la famille des polymères cellulosique synthétiques ou naturels tel que de viscose et la rayonne, le coton, le lin, la jute ou le chanvre, ou dans la famille des fibres de type inorganique tel que de verre ou de laine de roche. En fait, on peut utiliser n'importe quel matériel pourvu qu'il soit capable de produire un angle de mouillage inférieur à 90 degrés par rapport à 1'eau.

La bâche contient nécessairement une fibre structurelle. À celle-ci peut tre combinée uniquement une fibre super-absorbante, uniquement une fibre à action capillaire, ou les deux.

La méthode de la présente invention permet de spécifier une résistance au vent (Rv) en fonction de la proportion massique des deux ou trois types de fibres présente dans la membrane et de plusieurs autres paramètres permettant de calculer la masse d'eau retenue par la bâche en usage.

Ainsi, lorsque l'on utilise une fibre structurelle de densité ps, de denier ds (exprimé en g/9000m) et d'angle de mouillage Os (exprimé en degré) dans

une proportion massique ps ; en combinaison avec une fibre super- absorbante de densité pa, de denier da et d'angle de mouillage 6a dans une proportion massique pa et/ou avec une fibre à action capillaire de densité pc, de denier dc et d'angle de mouillage Oc dans une proportion massique pc, il est alors possible selon l'invention de combiner la fibre structurelle à la fibre super-absorbante et/ou à la fibre à action capillaire de façon à ce que la membrane flexible ait une masse surfacique M (exprimée en g/m2), une épaisseur E (exprimée en mm) et une résistance au vent Rv (calculée en km/hr) choisie et précalculée à partir de t'équation suivante : Rv = 12.43 + 0.094 (M + Meau) dans laquelle M est défini tel que ci-dessus et M eau est la masse d'eau retenue par la bâche (exprimée en g/m2).

Meau est obtenue à partir de t'équation : Meau = E. 10 OOO. porosite. test dans laquelle E est défini tel que ci-dessus, la"porosité"est égale à 1-db dans laquelle : dm db = M et 1000 E dm = pa. pa+pc. pc+ps. ps et le"test"est un nombre égal à 0 si la remontée capillaire d'eau est inférieure à 0, et égal à 1 si la remontée capillaire est supérieure ou égale à 0.

Plus précisément, les équations utilisables pour calculer la valeur Rv de la résistance au vent désirée en fonction d'une utilisation donnée sont les suivantes : Paramètres des fibres Fibres structurelles ps en g densité de la fibre structurelle cm3 ds en a denier de la fibre structurelle 9000m Es en deg angle de mouillage de la fibre structurelle Fibres absorbantes pa en g densité de la fibre absorbante cm3 da en g denier de la fibre absorbante 9000m 8a en deg angle de mouillage de la fibre absorbante Fibres capillaires pc en g densité de la fibre capillaire cm3 dc en 9 denier de la fibre capillaire 9000 m Oc en deg angle de mouillage de la fibre structurelle Paramètres de la bâche Paramètres de construction M en g masse surfacique de la bâche m2 E en mm épaisseur de la bâche

Paramètres de formulation pa proportion massique des fibres absorbantes pc proportion massique des fibres capillaires ps proportion massique des fibres structurelles Calculs des propriétés de la bâche Calcul de la porosité de la bâche db = M densité de la bâche E. 1000 dm = pa. pa 1-pc. pc + ps. ps densité des fibres constituant la bâche porosité = 1-db porosité de la bâche (volume relatif de dm vides) Calcul de la surface relative occupée par les fibres Ks= 3.536 facteur de conversion surface occupée par la fibre absorbante en mètre carré surface occupée par la fibre capillaire en mètre carré surface occupée par la fibre structurelle en mètre carré sa= Sa proportion de la surface des fibres Sa + Sc + Ss absorbantes sc= Sc proportion de la surface des fibres Sa + Sc + Ss capillaires ss= Ss proportion de la surface des fibres Sa + Sc + Ss structurelles dm = pa. da + pc. dc + ps. ds calcul du denier moyen des fibres approximation du diamètre moyen des fibres en mètre

f (porosité) = (1-porosité) 1. 5. (1 + 56.6. (1-porosité) 3) équation auxiliaire pour la porosité Dp= Df 10000 porosité2f (porosité) approximation du diamètre moyen des pores en mètre Calcul de la montée capillaire h= 2 (72.88) fsa. cossa) + (sc. cos (Oc) + ss. cos (0s)) l calcul de Dp 981 la re- 2 montée capilaire Si h2 0 test = 1 Sinon test = 0 test de rétention d'eau Calcul de la résistance au vent Meau = E 10 OOO. porosité. test masse d'eau retenue par la bâche en gramme par mètre carré Rv = 12. 43 + 0.094 (M + Meau) calcul de la résistance au vent (vélocité limite du vent pour atteindre l'enlèvement de la bâche) en kilomètre par heure Par angle de mouillage, on entend I'angle formé entre une surface plane et la paroi d'une goutte de liquide déposée sur cette surface. Plus cet angle est petit, plus il y a mouillage. En pratique, les angles de mouillage observés mme de façon approximative sont adéquats pour les calculs. II est cependant nécessaire d'tre certain du fait que I'angle de mouillage est inférieur ou supérieur à 90 degrés.

Des bâches construites selon la méthode de l'invention ont été utilisées sous forme de disques recouvrant des pots afin de contrôler des mauvaises herbes. Ces bâches ont été testées tel qu'il ressortira à la lecture des exemples ci-dessus. Elles ont résisté au vent de manière très

satisfaisante. En fait, seulement 5% des bâches ont été enlevées par le vent, là où les bâches classiques ont enregistré des taux d'enlèvement de l'ordre de 50%.

Cette résistance au vent obtenue grâce à la méthode selon l'invention permet de diminuer de manière importante les coûts de main d'oeuvre destinés à l'installation d'ancrages, de fixations ou de poids pour lester une telle membrane. De plus, la masse servant de lest n'est pas incorporée dans le produit lors de la manufacturation et donc, na pas à tre transportée ou manipulée. Le lestage est apporté chez l'utilisateur, par un système de distribution déjà existant, normalement un système d'irrigation et dans certains cas par la pluie.

On comprendra qu'il est possible de contrôler l'importance d'un lest voulu en modifiant la quantité de fibre super-absorbante contenue dans la bâche la proportion de fibre à action capillaire, la masse surfacique de la bâche ainsi que sa densité. Cette possibilité d'ajustement du lest permet de produire des gammes de produits capables de résister à des vents de violence déterminée.

En pratique, la bâche selon la présente invention peut tre mise sous forme de rouleau ou découpée en des pièces de formes diverses.

L'utilisation d'un tel produit est idéal dans le domaine agricole notamment a des fins d'ombrage, de croissance forcée, de barrière anti-végétative ou de barrière anti-érosion. II exerce toutes les fonctions d'une bâche ordinaire tout en diminuant le coût de la main d'oeuvre destinée à l'installation de celle-ci via, par exemple, des systèmes de fixation, d'ancrage ou de poids servant de lest.

Dans la description qui précède, il a seulement été fait référence à une

bâche constituée d'une membrane unique constituée d'au moins deux types de fibres, dont une super-absorbante ou à action capillaire. On comprendra toutefois que ce mme concept pourrait tre repris sous une forme quelque peu différente.

Ainsi, la bâche pourrait se présenter sous la forme d'un composite à trois épaisseurs. La fibre super-absorbante ou à action capillaire constituerait la couche centrale et serait recouverte des deux côtés par une feuille, par exemple, de polyester. Les feuilles de polyester pourraient tre perméables ou imperméables, au choix. Dans le mode de réalisation utilisant la feuille imperméable, au moins une des deux feuilles devra toutefois tre perforée sur toute la surface pour permettre au liquide de pénétrer à l'intérieur du composite et ainsi permettre à la matière absorbante d'absorber le liquide et de produite son effet de lest.

La bâche sous forme de composite pourrait aussi n'tre constituée que de deux épaisseurs. La matière absorbante formerait alors la surface supérieure du composite pour tre en contact direct avec le système d'irrigation. La feuille de polyester constituerait alors la surface inférieure du composite.

L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture des exemples suivants donnés à titre non limitatif.

EXEMPLE 1 Une bâche constituée d'une membrane de type non tissé a été construite par aiguilletage selon les spécifications suivantes : Paramètre de construction Masse surfacique de la bâche (M) : 170 g/m2

Épaisseur de la bâche (E) : 1.5 mm Formulation de la bâche Fibre super-absorbante à base d'un polymère d'acide polyacrylique : 10% Denier de la fibre de polyacrylique (da) : 2 deniers Densité de la fibre de polyacrylique (sa) : 1 g/cm3 Angle de mouillage (0a) : 30 degrés environ Fibre à action capillaire : 0% Fibre structurelle à base de polyester : 90% Denier de la fibre de polyester : 3 deniers Densité de la fibre de polyester (c) : 1.38 g/cm3 Angle de mouillage (0s) : 90 degrés environ Paramètres de formulation Proportion massique des fibres absorbantes (pa) : 0.1 Proportion massive des fibres capillaires (pc) : 0 Proportion massique de fibres capillaires (ps) : 0.9 Cette bâche a été découpée et déposée sur un pot de terre de 20 cm de diamètre (9 pouces) pourvu d'un rebord ayant environ 1 cm de haut. Une fois déposée, elle a été aspergée d'eau puis soumise à un essai d'enlèvement par le vent dans une soufflerie où I'air était injecté à une vitesse croissante dans une direction substantiellement transversale au pot. La vitesse de l'air était mesurée avec un anémomètre.

Les résultats observés et ceux obtenus à I'aide des équations ci-dessus sont les suivants : Résistance à l'enlèvement calculée. 138 km/h Résistance à t'entèvement observée : 1 57 km/h EXEMPLE 2 Une autre bâche constituée d'une membrane de type non tissé a été construite et vérifiée selon la mme méthode et dans les mmes conditions que la bâche précédente.

Au cours de cet essai effectué ta encore en soufflerie, I'eau nécessaire au lest a été introduite dans le pot et a été aspirée par faction capillaire de la bâche. Pour qu'un transfert d'eau puisse s'effectuer de manière utile du pot vers la bâche, il était nécessaire d'avoir pour la bâche une remonté capillaire de l'ordre de 10 cm.

Cette autre bâche a été construite selon les conditions suivantes : Formulation de la bâche Fibre super-absorbante : 0% Fibre à action capillaire à base de viscose : 30% 'Denier de la fibre de viscose : 1.5 denier Densité de la fibre de viscose : 1.52 g/cm3 Angle de mouillage : 30 degrés environ Fibre structurelle à base de polyester : 70% Denier de la fibre de polyester : 3 denier

Densité de la fibre de polyester : 1.38 g/cm3 Angle de mouillage : 90 degrés environ Paramètres de construction Masse surfacique de la bâche : 177 g/m2 Épaisseur de la bâche : 0.65 mm Les résultats observés et ceux obtenus à I'aide des équations ci-dessus sont les suivants : Résistance à ltenlèvement calculée : 78 km/h Résistance à t'entèvement observée : 78 km/h EXEMPLE 3 (comparatif) À titre de comparaison avec t'exempte 1, les essais ont été effectués dans les mmes conditions que précédemment avec une bâche de type non tissé fabriquée sans tenir compte de la méthode selon l'invention, c'est-à-dire sans ajout de 10% de fibres absorbantes à base d'un polymère d'acide polyacrylique.

Formulation de la bâche Fibre super-absorbante 0% Fibre à action capillaire 0% Fibre structurelle à base de polyester 100% Denier de la fibre de polyester 3 denier Densité de la fibre de polyester : 1.38 g/cm3 Angle de mouillage 90 degrés environ Paramètres de construction Masse surfacique de la b8che 170 g/M2

Épaisseur de la bâche : 1.5 mm Les résultats observés et ceux obtenus à I'aide des équations ci-dessus sont les suivants : Résistance à t'entèvement calculée : 28 km/h Résistance à t'enfèvement observée : 31 km/h




 
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