WO2010137931A2 - Geotextiles biodegradables a base de fibres naturelles extraites des plantes de l'alfa et du doum - Google Patents

Geotextiles biodegradables a base de fibres naturelles extraites des plantes de l'alfa et du doum Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to two biodegradable geotextile materials made from the fibers extracted from the plant of Alfa (Arabic halfa) “Stipa tenacissima L.” and the dwarf palm (doum) “Chamaerops humilis L”.
  • the textile fibers are extracted from the alfa by a chemical process, the disassembly of the lignin is carried out in a basic medium at a very precise temperature and pressure, while the leaves of the doum are mechanically defibrated.
  • the fibers thus extracted from the alfa and the doum are respectively spun and braided to produce biodegradable geotextile nets that can be hung on the ground.
  • the present invention pale in this problem, by proposing two new biodegradable geotextiles extracted from alfa and doum, two abundant plant plants and cover a large area of theixie territory, they spread over several regions, in fact, 390 000 tons dry alfa can be produced annually.
  • James steppes are essentially a feed for livestock and are used to produce sparterie with artisanal methods.
  • the tonnage exploited annually knows a strong regression compared to the possibility of production because the production of alfa meets for more than a decade, problems have been created by the scarcity of outlets for this product and the decline of foreign and national dealers.
  • the dwarf palm or doum is a species that has a good quality of natural fibers, the lack of knowledge of the economic and technological value of this species has led to mismanagement of the network of the export of the horse hair which constitutes the only means of valorization of the dummy raw material.
  • the invention relates to a real track of valorization of these two natural resources through the development of new geotextile materials made from fibrous raw materials of plant origin, the plants of the alfa and the doum. These geotextiles are biodegradable and are used to prevent soil erosion and promote its consolidation through vegetation.
  • the present invention aims to present an interesting way of valorization of two renewable and abundant resources in theixie territory, the alfa and the doum through the development of biodegradable geotextile products.
  • the alfa fiber comes from a herbaceous plant of the family Poaceae, widespread in North Africa and Spain, it is 100% biodegradable.
  • the doum fiber comes from a palm tree palm (palmae), it grows spontaneously all around the western Mediterranean basin.
  • the alfa fibers are extracted from the plant by a chemical process based on sodium hydroxide and are naturally dried; These fibers are treated in a solution of 3N NaOH at a temperature of 100 ° C and at atmospheric pressure for 2 hours, the bath ratio is 1/20 (amount of leaves / volume of the treatment bath), the leaves are rinsed with water until the neutrality of the rinsing bath and are dried in the open air, other drying means can be provided to accelerate the drying time.
  • the dried leaves are then carded manually or using a carding machine, the purpose of this operation is to separate and parallelize the fibers.
  • the separated fibers form a yarn under the effect of twisting, the spinning is performed manually with the spinning wheel but can also be done using the spinning machines in spinning mills, the yarn thus produced is likely to be woven or knitted.
  • FIG. 1 shows a second example of the geofilet made from the strands of the doum braided (4), in the same way, it is obtained by crossing the strands of the warp direction with the strands of the direction of the frame.
  • FIG. 1 and 2 shows the opening (3) provided for the two geotextiles and which is the order of 5 mm for the example of geotextile based on the doum and 3 mm for the geotextile based on alfa, obviously these dimensions can change according to the desired mechanical and physical characteristics of the geotextile and can vary from 2 mm to 20 mm for the two geotextiles .
  • the product obtained has a density of between 500 g / m 2 and 1500 g / m 2 for the geotextile based on alfa and 500 g / m 2 and 2000 g / m 2 for the geotextile based on the doum.

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Abstract

L'invention concerne deux matériaux géotextiles biodégradables réalisés à partir des fibres extraites de la plante de l'Alfa {de l'arabe halfa) «Stipa tenacissima L.» et du palmier nain (doum) «Chamaerops humilis L». Selon l'invention, les fibres textiles sont extraites de l'alfa par un procédé chimique, le démontage de la lignine est effectué en milieu basique à température et pression bien précises, tandis que les feuilles du doum sont défibrées mécaniquement. Les fibres ainsi extraites de l'alfa et du doum sont respectivement filées et tressées pour produire des filets de géotextiles biodégradables susceptibles d'être accrochés au sol. Ces nouveaux géotextiles constituent une véritable voie de valorisation de ces deux ressources végétales très abondantes dans le bassin méditerranéen et plus particulièrement dans le territoire Marocain.

Description

GEOTEXTILES BIODEGRADABLES A BASE DE FIBRES NATURELLES EXTRAITES DES PLANTES DE l'ALFA ET DU DOUM
ABSTRACT
L'invention concerne deux matériaux géotextiles biodégradables réalisés à partir des fibres extraites de la plante de l'Alfa {de l'arabe halfa) «Stipa tenacissima L.» et du palmier nain (doum) «Chamaerops humilis L».
Selon l'invention, les fibres textiles sont extraites de l'alfa par un procédé chimique, le démontage de la lignine est effectué en milieu basique à température et pression bien précises, tandis que les feuilles du doum sont défibrées mécaniquement. Les fibres ainsi extraites de l'alfa et du doum sont respectivement filées et tressées pour produire des filets de géotextiles biodégradables susceptibles d'être accrochés au sol. Ces nouveaux géotextiles constituent une véritable voie de valorisation de ces deux ressources végétales très abondantes dans le bassin méditerranéen et plus particulièrement dans le territoire Marocain.
Art antérieur de la technique
Une grande attention est actuellement accordée aux plantes textiles telles que le jute, le chanvre, le lin, le sisal, le kapok, la ramie, le cocotier, le bamboo et l'abaca. Ces fibres utilisées traditionnellement pour l'élaboration des étoffes textiles destinées à la confection de vêtements et d'articles d'ameublement et sont actuellement exploitées dans d'autres créneaux commerciaux tels que les composites à fibres naturelles et les géotextiles biodégradables. L'utilisation de ces derniers est presque inexistante au Maroc et limitée à l'échelle internationale, le recours aux géotextiles synthétiques est de plus en plus fréquent à cause de leurs abondances dans le marché, ces matériaux sont fabriqués à partir de ressources pétrolières non renouvelables et provoquent une pollution de l'environnement qui peut ainsi conduire à des risques sanitaires.
La présente invention pâlie à ce problème, en proposant deux nouveaux géotextiles biodégradables extraits de l'alfa et du doum, deux plantes végétales abondantes et couvrent une large superficie du territoire marocain, elles s'étalent sur plusieurs régions, en effet, 390 000 tonnes d'alfa sec peuvent être produites annuellement. Les steppes alfatières marocaines constituent essentiellement un aliment pour le bétail et sont utilisées pour produire de la sparterie avec des méthodes artisanales. Le tonnage exploité annuellement connaît une forte régression par rapport à la possibilité de production car la production de l'alfa rencontre depuis plus d'une décennie des problèmes résidant dans la rareté des débouchés de ce produit et la diminution de concessionnaires étrangers et nationaux.
Le palmier nain ou doum est une essence qui présente une bonne qualité de fibres naturelles, la méconnaissance de la valeur économique et technologique de cette essence a entraîné une mauvaise gestion du réseau de l'exportation du crin végétal qui constitue le seul moyen de valorisation de la matière première doumière. Actuellement, il n'y a que quelques petites unités du crin végétal, à travers le Maroc, qui subsistent sur le marché international de la fibre naturelle mais d'une manière irrégulière.
À l'heure actuelle, ces deux ressources renouvelables sont inexploitables et ne sont utilisées que dans des pratiques artisanales locales, nous pouvons citer à titre d'exemple quelques articles fabriqués à partir de ces deux matières fibreuses : paniers, chouan, tbague, chapeaux, couffins, sous-plats, couscoussier, etc.
L'invention concerne une véritable piste de valorisation de ces deux ressources naturelles à travers l'élaboration de nouveaux matériaux géotextiles confectionnés à partir de matières premières fibreuses d'origine végétale, les plantes de l'alfa et du doum. Ces géotextiles sont biodégradables et sont utilisés pour prévenir l'érosion des sols et favoriser sa consolidation par le biais de la végétation.
Exposé de l'invention
La présente invention a pour but de présenter une voie intéressante de valorisation de deux ressources renouvelables et abondantes dans le territoire marocain, l'alfa et le doum à travers l'élaboration de produits géotextiles biodégradables.
Ces deux plantes occupent un vaste territoire dans le domaine forestier des régions marocaines et coexistent dans beaucoup de régions notamment, TAZA et Fès-Boulemane, cette dernière représente la source des points de prélèvement. Dans ces régions, ces deux plantes sont très utilisées pour la fabrication d'articles végétaux de manière artisanale.
La fibre d'alfa provient d'une plante herbacée de la famille des poacées, répandue dans l'Afrique du Nord et l'Espagne, elle est à 100% biodégradable.
La fibre du doum provient d'un palmier de petite taille de la famille des palmiers (palmae), il croît spontanément tout autour du bassin méditerranéen occidental. Selon l'invention, les fibres d'alfa sont extraites de la plante par un procédé chimique à base d'hydroxyde de sodium et sont séchées naturellement ; Ces fibres sont traitées dans une solution de NaOH à 3 N à une température de 100 °C et à pression atmosphérique pendant 2 heures, le rapport de bain est de 1/20 (Quantité de feuilles / volume du bain de traitement), les feuilles sont rincées à l'eau jusqu'à la neutralité du bain du rinçage et sont séchées à l'air libre, d'autres moyens de séchage peuvent être prévus pour accélérer le temps de séchage. Les feuilles séchées sont ensuite cardées manuellement ou à l'aide d'une machine à carder, l'objectif de cette opération est de séparer et paralléliser les fibres. Les fibres séparées forment un fil sous l'effet de la torsion, le filage est pratiqué manuellement avec le rouet mais peut se faire aussi à l'aide des métiers à filer dans les filatures, le fil ainsi produit est susceptible d'être tissé ou tricoté.
Les fils sont par la suite entrecroisés suivant une fréquence et un canevas bien déterminés, des fils de chaîne (1) (sens de la longueur) et des fils de trame (2) (sens de la largeur). La Figure 1 en annexe 1/1 montre un premier exemple de géofilet réalisé à partir des fibres de l'alfa filées.
Quand aux feuilles du doum fraîchement coupées, elles sont tout d'abord défibrées par une action mécanique sous l'effet d'un marteau jusqu'à un défibrage totale, d'autres moyens mécaniques de défibrage peuvent être utilisés, notamment, le passage à travers des cylindres rainures préalablement réglé à une pression suffisante pour écraser la partie ligneuse des feuilles du doum, d'autres moyens chimiques ou bactériologiques peuvent être envisagés pour le défibrage de ces feuilles.
Les feuilles défibrées sont en suite trempées dans l'eau afin qu'elles se séparent de la partie ligneuse et qu'elles soient plus tendres, le temps de trempage est fonction de la rigidité et de la couleur souhaitée de la fibre, plus on laisse les feuilles dans l'eau, plus la fibre devient plus tendre et de couleur claire. Ce procédé permet d'extraire des feuilles du palmier nain, de longues fibres tressables qui vont être tissées pour produire le filet de doum utilisé entant que géotextile biodégradable. La Figure 2 montre un deuxième exemple du géofilet réalisé à partir des brins du doum tressés (4), de la même manière, il est obtenu en entrecroisant les brins du sens chaîne avec les brins du sens de la trame.
Différentes densités du géotextile peuvent être conçues en fonction de la densité du fil qui compose chaque filet ainsi que le maillage prévu lors du tissage, les figures 1 et 2 montre l'ouverture (3) prévue pour les deux géotextiles et qui est de l'ordre de 5 mm pour l'exemple du géotextile à base du doum et de 3 mm pour le géotextile à base d'alfa, bien évidemment ces dimensions peuvent changer selon les caractéristiques mécaniques et physiques souhaitées du géotextile et peuvent varier de 2 mm à 20 mm pour les deux géotextiles.
Avantagement, le produit obtenu a une densité comprise entre 500 g/m2 et 1500 g/m2 pour le géotextile à base d'alfa et de 500 g/m2 et 2000 g/m2 pour le géotextile à base du doum.

Claims

REVENDICATIONS
1. Géotextile biodégradable en fibres végétales naturelles, caractérisé en ce que les dites fibres végétales sont des fibres d'ALFA « Stipa tenacissima L. ».
2. Géotextile biodégradable en fibres végétales naturelles, caractérisé en ce que les dites fibres végétales sont des fibres du doum ou palmier nain «Chamaerops humilis L».
3. Géotextile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dit géotextile a une densité comprise entre 500 g/m2 et 1500 g/m2.
4. Géotextile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dit géotextile a une densité comprise entre 500 g/m2 et 2000 g/m2.
5. Géotextile biodégradable selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'il forme un filet de maille (3) comprise entre 2 mm et 20 mm.
6. Géotextiles biodégradables selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce qu'il forme un filet de maille (3) comprise entre 2 mm et 20 mm.
7. Géotextiles biodégradables selon l'une quelquonque des revendications précédentes, caractérisés en ce qu'ils forment un filet de fibres naturelles utilisé pour retenir des terres ou tous matériaux naturels pulvérulents, sur des pentes naturelles ou construites ou sur des revêtements, pour permettre la stabilisation, la végétalisation et la protection contre l'érosion.
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