Brevet FR2281716A1 — publié le 19760312

La présente invention concerne une pellicule pour l'agriculture que l'on utilise pour pailler et protéger des semis en cours de levage ou des plantes transplantées. Du fait que l'exploration des techniques agricoles s'est développée récemment, on a utilisé abondamment des pellicules en matière plastique. Par exemple, on a mis au point une technique agricole selon laquelle, au cours de la période de la levée des graines, on recouvre le sol avec une pellicule en ma tière plastique qui présente des perforations correspondant aux graines à lever, de façon à élever la température du sol, éviter l'évaporation de l'eau et ainsi favoriser la croissance des graines, hâter le moment de la récolte et augmenter le rendement. Bien que les pellicules de ce type que l'on utilise pour recouvrir le sol dans les buts indiqués précédemment, suent appelées généralement pellicules de paillage, on a apporté diverses améliorations supplémentaires à ces pellicules, pour remplir un certain nombre de fonctions autres que celles indiquées cidessus. Par exemple, on donne à la pellicule une coloration qui repousse un certain type d'insecte pour empêcher les dommages aux semis ou analogues par les insectes ou on donne à la pelli- cule une coloration noire ou toute autre couleur spécifique pour éviter la croissance de mauvaises herbes. Cependant, les pellicules de paillage qui ont été utilisées jusqu'à présent ne sont pas entièrement satisfaisantes en ce qui concerne leur application pratique.En fonction du type de récoltes, ces pellicules de paillage remplissent leur rôle ;jusqu' expiration de 1 à 6 mois ou 2 à 3 mois dans la plupart des cas, après quoi, tout en prenant garde de ne pas endommager les récoltes, on déchire la pellicule, on retire la pellicule du sol et on la jette aux déchets. Du fait que cette opération exige beaucoup de temps et de travail et, qu'en outre, aucun procédé efficace pour se débarrasser de ces pellicules usagées n' a été mis au point jusqu'à présent, cela entraîne beaucoup de problèmes difficiles.En d'autres termes, les pellicules usagées qui sont empilées dans un coin d'une ferme ou d'un talus sont éventuellement emportées par le vent de sorte que les pellicules usagées sont prises dans des fils électriques, provoquent l'arrêt de trains ou sont trans portées dans une rivière ou l'océan ce qui contamine la rivière ou l'océans D'autre part, la destruction thermique de ces pelli- cules usagées est également difficiledu fait que les pellicules usagées chauffées ont tendance à couler et à mal brûler ce qui provoque des ennuis pour les fermiers. L'un des buts de la présente invention est donc de fournir une pellicule de paillage qui est facilement détériorée et dégradée par la lumière. Un autre but de la présente .invention est de fournir des pellicules de paillage qui puissent être facilement brisées après leur durée de service, qui présentent une propriété limitée de goutter en masse fondue lorsqu'on les brûle, qui soient facilement combustibles et ne donnent naissance à aucun problème du point de vue de la salubrité de l'environnementO Un autre but encore de la présente invention est de fournir cette pellicule de paillage qui présente un effet amélioré favorisant la croissance des plantes. Conformément à la présente invention, on dispose d'une pellicule de paillage comportant 100 parties en poids de polyoléfine choisie parmi des polymères et copolymères d'éthylène, des polymères et copolymères de propylène et leurs mélanges et 50 a' 400 parties en poids de carbonate de calcium dont le diamètre particulaire est compris entre 1 et 30 > i et dont l'épaisseur de pellicule est de 10 à 50 p. Il est connu de la technique qu'une pellicule de polyoléfine a tendance à être détériorée par la lumière, particulièrement par la lumière ultra-violette accompagnée par la rupture et la réticulation des molécules provoquées par l'action de la lumière et de l'oxygène De ce fait, il n'est pas rare que dans des applications pour lesquelles une durabilité est requise, on ajoute volontairement aux pellicules de polyoléfine un certain inhibiteur de détérioration à l'ultra-violet ou analogue, pour améliorer la résistance à la lumière. On sait également que les polyoléfines détériorées et brisées ont tendance à rester sous la forme d'un certain type d'acide gras.Cependant, bien que la pellicule de polyoléfine devienne éventuellement fragile avec pour résultats une diminution de la résistance à la traction, de la résistance au choc, etc..., il se passe un délai prolongé avant que la pellicule puisse eAtre brisée facilement. Après de nombreux travaux de recherche sur les pellicules de paillage préparées à partir des polyoléfines, la Demanderesse a découvert qu'on pouvait obtenir une pellicule de paillage améliorée qui possède une résistance satisfaisante pour l'application pratique mais qui se brise facilement après une certaine durée de service, en ajoutant une quantité fixée de poudre de carbonate de calcium aux polyoléfines, et elle a ainsi réalisé la présente invention. On a aussi découvert que d'autres charges peuvent produire les résultats désirés.Par exemple, les autres charges présentent des inconvénients tels que la difficulté d'obtention de pellicules de résistance homogène et des effets défavorables sur les sols, lorsque les pellicules détériorées sont mélangées dans le sol après utilisationo La tendance des pellicules de paillage antérieurement connues étaient que ces péllicules ne devenaient pas fragiles et susceptibles d'être brisées après une période de service compri se entre un et plusieurs mois et qulles ne brisaient~ffias ~ finement à la main ou avec d'autres outils.La brisure facile de la pellicule de paillage selon la présente invention signifie que la pellicule devient très fragile et brisable de sorte qu'on peut aisément la briser manuellement, c'est-à-dire que la fragilité de cette pellicule est telle que lorsque la pellicule est sous tension, son pourcentage d'allongement ainsi que sa résistance au choc sont pratiquement nulles. Ces propriétés de la pellicule de paillage selon la présente invention, proviennent de la propriété de photo-détérioration d'une pellicule homogène essentiellement constituée d'une polyoléfine et de carbonate de calcium, à savoir que, avant utilisation, c'est-à-dire avant que la pellicule soit soumise à la photo-détérioration, la pellicule de paillage selon la présenteinvention possède une résistance à la traction un allongement et une résistance au choc pratiquement suffisantes ou supérieures à celles des pellicules classiques de paillage qui ne contiennent pas de carbonate de calcium, le degré de détérioration augmente graduellement en service et la pellicule devient éventuellement facilement brisable après un certain délai de service.Une comparaison en terme de taux de diminution de l'allongement au point de rupture- des pellicules usagées indique que le taux de diminution des pellicules de paillage selon la présente invention est d'environ 90% comparé à environ 10% pour les pellicules classiques. Pour préparer la pellicule de paillage selon la présente invention, on peutxutiliser diverses polyoléfines telles que des polymères ou copolymères de l'éthylène, des polymères ou copolymères de propylène et d'autres polyoléfines ordinaireso On peut utiliser par exemple des polyéthylènes à faible densité, des polyéthylènes à forte densité, des polypropylènes, des copo lymères d'éthylène et d'acétate de vinyle, des copolymères d'éthylène et de propylène, des copolymères d'éthylène et de butène, et leurs mélanges. Un autre avantage de la pellicule de polyoléfine selon la présente invention qui, contenant du carbonate de calcium réside dans le fond que, bien que la polyoléfine détériorée soit transformée en acide gras, cet acide gras réagit chimiquement ou physiquement avec le carbonatè de calcium et demeure sous la forme d'un bloc qui a pour effet d'éviter l'acidiflcation du ~ dù sol arable. Cependant, si la quantité de carbonate de calcium ajoutée est trop faible, à savoir, si la pellicule contient moins de 50 parties en poids de carbonate de calcium pour 100 parties en poids de polyoléfine, il est impossible d'obtenir la brisure indiquée précédemment- et l'effet de transformation de la pellicule en un bloc.D'autre part, si la pellicule content plus de 400 parties en poids de carbonate de calcium pour 100 parties en poids de polyoléfine, il se produit divers inconvénients, à savoir qu'il est impossible d'obtenir une pellicule qui soit mince et qui ait une résistance pratique suffisante, que la pellicule a tendance à se briser lors du processus de fabrication etc.., ce qui rend donc la pellicule difficilement utilisable pour des applications pratiques. En conséquence, la teneur préférée en carbonate de calcium est choisie pour avoir une proportion pondérale comprise entre 0,5 et 4 et de préférence la proportion pondérale est de 0,5 à 1,5 pour chaque polyoléfine. La dimension particulaire du carbonate de calcium doit être de pré férence aussi faible que possible en raison de la qualité de dispersion du carbonate de calcium dans la pellicule.Bien qu'une dimension granulométrique de 1 à 30 p soit efficace pour parvenir aux buts de la présente invention, la dimension particulaire préférée est de 2 à 5 p. On utilise habituellement la pellicule de paillage d'environ 10 à 50 d'épaisseuro L'épaisseur inférieure à 10 est mince et peu pratique du fait qu' elle présente des dangers tels que celui de se briser au cours de l'opération de paillage, tandis qu'une épaisseur supérieure à 50 p est inutilement importante et ceci est également indésirable du point de vue du prix. Les pellicules de paillage les plus abondamment utilisées ont de 15 à 25 p d'épaisseur. Du fait que l'on peut régler la vitesse de détérioration de la pellicule de paillage par le choix d'un type approprié de polyoléfine, par réglage de la quantité d'addition d'un inhibiteur de détérioration par la lumière ultra-violette ou en appliquant des moyens tels que l'addition d'un photo sensibil4sateur en combinaison avec les mesures précédentes, la vitesse de détérioration de la pellicule de paillage peut être réglée pour s'adapter au délai requis pour la détérioration de la pellicule de paillage ou la période de levée des semis de récoltes à faire.Par exemple dans le cas d'une pellicule de paillage essentiellement constituée par du polypropylène et du carbonate de calcium et d'une épaisseur de 20 microns, on peut facilement la briser manuellement à l'expiration d'une période de paillage d'un mois s'étendant de mars à avril, tandis qu'une pellicule essentiellement constituée par du polyéthylène de grande densité et de carbonate de calcium, d'une épaisseur de 20 microns, se détériore en deux mois au début du printemps, dans une mesure telle qu'on peut facilement s'en débarrasser et, en outre, en ajoutant à cette pellicule un inhibiteur de détérioration par l'ultra-violet tel que le 2-(2' hydro-3' ,5 '-di-tert .-butyl-phényl)-4-chloro-benzotriazole, le phénolate de nickel phénol ou le mono sulfure de 0,0l-bis-(p- octyl-phénol), le noir de carbone et de nombreux autres inhibiteurs industriels, il est possible de régler à volonté le délai requis pour la détérioration de la pellicule dans des limites de 3 à 6 mois. Fondamentalement, la pellicule de paillage selon la présente invention est essentiellement constituée de polyoléfine et de carbonate de calcium en poudre avec une proportion pondérale de 1:0,5-4 et d'autres agents auxiliaires peuvent être ajoutés de façon appropriée à la pellicule. En d'autres termes, on peut ajouter un stabilisant thermique tel que le 3,3'-thio-dipropionate de dilauryle et le 2,6-di-terto-butyl- 4-méthyl-phenol et un lubrifiant tel que le stéarate de calcium qui agit efficacement au cours du-processus de fabrication des pellicules, et il est également possible d'ajouter un adjuvant anti-statique qui améliore les propriétés antistatiques des pellicules fabriquées aussi bien qu'une autre charge d'allongement etc..Bien que la pellicule de paillage selon la présente invention puisse être facilement fabriquée à partir d'une composition essentiellement constituée par une polyoléfine et du carbonate de calcium avec une proportion pondérale de 1:0,5-4 par un procédé quelconque de moulage tel que le procédé de moulage par extrusion ou par le procédé de gonflage, la présente invention n'est pas limitée à ces procédés et la pellicule peut être moulée et fabriquée par tout autre procédé quelconqueo Un autre avantage de la pellicule de paillage selon la présente invention est que la pellicule usagée peut être facilement jetées En d'autres termes, la pellicule usagée peut être brûlée de la meme façon que du papier, à savoir, la pellicule usagée peut être brûlée facilement avec de la paille et analogues, et de plus, la cendre restant après que la pellicule a été brûlée est constituée soit par du carbonate de calcium soit par de l'oxyde de calcium qui, placé dans le sol de la ferme, sert à neutraliser le sol acidifié par les engrais chimiques et récupérer la fertilité du terrain de fermage. Au contraire des pellicules transparentes de paillage qui sont industriellement disponibles, on a trouvé que les pellicules de paillage selon les enseignements de la présente invention sont efficaces pour favoriser la croissance de produits fermiers. Une comparaison entre la pellicule de paillage selon la présente invention et les pellicules de paillage industrielle ment disponibles en termes de résultats de leur application, indique que, bien que les pellicules de paillage transparentes, industriellement disponibles puissent conserver le sol à des températures supérieures à celles de la pellicule de paillage selon la présente invention, pendant le jour, dans la nuit la température du sol est plus élevée lorsqu'on utilise la pellicule de paillage selon la présente invention que lorsqu'on utilise les pellicules de paillage industriellement disponibles et donc les pellicules selon la présente invention possèdent une meilleure propriété de rétention de la chaleur. On présume que le fait que la température du sol est plus élevée pendant la nuit et que la différence de la température du sol entre le aour et la nuit est faible, est une cause de 11 effet amélioré favorisant la croissance de plantes. les mesures du spectre d'absorptlon des rayons infrarouges avec les pellicules de paillage selon la présente invention montrent qu'il y a une absorption très profonde des longueurs d'onde comprises entre 6 et 10 ji, ce qui ne se voit pas dans aucun spectre des polyéthylènes. Du fait Que cette gamme d'ondes correspond à celle du rayonnement d1un corps noir, tel qutindiqué par Katsumi Inada (Japan Âgricultural Research tuarterly, pe 252, volume 7, N 4 (1973), la propriété améliorée de rétention de la chaleur de la pellicule selon la présente invention est, pense-t-on, le résultat du fait qu'elle absorbe l1énergie rayonnante. De plus, en vertu du fait que la pellicule selon la présente invention est semi-opaque et qu'elle réfléchit, dans une certaine mesure, les rayons du soleil, la pellicule a de nombreux avantages, c'est-à-dire que la lumière réfléchie à partir de la pellicule est dirigé vers les feuilles inférieures des récoltes proches du sol que les rayons du soleil ne peuvent atteindre, en favorisant ainsi l'assimilation du gaz carbonique, la croissance des récoltes, l'efflorescence ainsi que la coloration des fruits. On a également trouvé que l'utilisation de la pellicule de paillage selon la présente invention a pour effet de provoquer l'envol des pucerons des plantes. Meme lorsque la surface de la pellicule de paillage selon la présente invention est amenée en contact direct avec les plantes, il y a peu de danger de dessécher les feuilles0 Cette propriété de la pellicule peut être avantageusement utilisée pour des procédés de culture tels que pour la culture de jeunes plants de riz en sillons profonds, la culture en paillage à sillon élevé ou la culture en tunnel où la pellicule de paillage tend à être en contact avec la récolte. En outre, lorsque l'on utilise la pellicule de paillage selon la présente invention pour la culture de plants d'arachides, les gynophores du sol passent facilement à travers la pellicule de paillage et vont dans le sol pour y porter les follicules, tandis qu'avec pellicules classiques de paillage faites à partir de polyéthylène de faible densité, les gynophores ont tendance à glisser à la surface de la pellicule ce qui les empêche de plonger dans le sol et diminue considérablement le rendements Ceci est dû au fait que la pellicule de paillage n'adhère pas fermement aux récoltes ou aux feuilles, les tiges, les feuilles et les cosses ou les gousses peuvent être transformées en engrais avec sécurité. Un autre avantage encore de la pellicule de paillage selon la présente invention est que, du fait que la pellicule est semi-opaque, elle peut empêcher la croissance de mauvaises herbes plus efficacement que les pellicules de polyéthylène de faible densité utilisés classiquement. Les exemples suivants décrivent en plus amples détails la pellicule de paillage selon la présente invention : - EXEMtE I Dans cet exemple, on forme une pellicule de paillage d'une épaisseur de 20 microns en utilisant des pastilles d'une compositlon constituée de 100 parties en poids de carbonate de calcium (le nom commercial est lEhiten S3 Red) et 5 parties en poids de stéarate de calcium pour 100 parties en poids de polyéthylène de grande densité (densité = 0,95, indice de fusion 0,1) et le procédé d'extrusion de pellicyle soufflée. On applique la pellicule en tant que pellicule de paillage pour la culture de plants d'arachides au milieu de mai. Lorsqu'on retire la pellicule de paillage un mois et demi après, la pellicule est facilement brisée sans entraîner de difficulté particulière pour déchirer la pellicule avec un outil tranchant. D'autre part, des pellicules de polyéthylène de faible densité et de grande densité qui sont utilisées aux fins de comparaison, ne sont pas facilement brisées et il est nécessaire de déchirer les pellicules avec un outil tranchant tel qu'un couteau et de les éliminer avec soin pour ne pas causer de dommages aux plantes poussées. - EXEMPLE 2 Ainsi qu'il ressort du Tableau 1, on façonne des pellicules de paillage de 20 microns d'épaisseur en utilisant diverses sorties de compositions et ces diverses pellicules sont étendues sur le sol de la ferme sous forme de pellicules de paillage, de telle manière que le délai requis pour que ces pellicules deviennent faciles à briser soit réglé pour tomber entre i et 6 mois au milieu de l'année de février à août. T A B L E A U 1 *1 *2 N Type de Densité Indice de Carbonate Stéarate de Inhibiteur Durée rede calcium calcium d'ultra- quise pour polyoléfine fusion violet une élimina % *3 % % tion 1 polypropylène 0,91 0,4 100 5 néant environ 1 mois 2 " 0,91 0,4 100 5 0,2 environ 4 mois 3 " 0,91 0,4 200 5 0,1 environ 3 mois 4 polyéthylène 0,95 0,1 100 5 0,2 environ 6 mois 5 " 0,95 0,1 150 5 néant environ 2 mois 6 " 0,96 0,7 100 5 0,1 environ 4 mois *1 = Le nom commercial est Whiton SB Red *2 = 2-(2'-hydroxy-3',5'-di-tert.-butyl-phényl)-5-chlorobenzotriazole *3 = parties pour 100 de résine. - EXEMPEL 3 On utilise dans cet exemple la pellicule N 4 de l'Exemple 2 et une pellicule limpide de paillage industriellement disponible (épaisseur 20 p) en polyéthylène de faible densité pour cultiver des aubergines (le type est Senryo N 2) et on compare les résultats des expériences de culture. Le premier mai, on plante les aubergines et on applique les pellicules de paillage. On mesure la hauteur des plantes le 11 juin. On effectue une comparaison en termes de valeur moyenne de 20 aubergine s indiquant que les aubergines paillées avec la pellicule selon la présente invention ont grandi jusqu'à 61,4 cm tandis que celles paillées avec la pellicule industriellement disponible ont poussé jusqu a 54,7 cmO - EXEMPLE 4 En utilisant des pellicules de paillage similaires à celles de l'Exemple 3, on examine le nombre des insectes, c'est-à-dire les pucerons qui vivent sur des plants de radis cultivés, dans chaque cas respectif. On effectue les semis et le paillage le 30 mai et on détermine le nombre des pucerons vivant sur les plantes le 30 juin. Les résultats obtenus sont présentés au Tableau II suivant. TABLEAU II insectes Exemple 4 ExemPle comparatif Puceron des navets 220 302 Puceron des pêches vertes 121 504 Total : 341 806 - EXEMPLE 5 1 De façon analogue à celle de exemple 3, on conduit des expériences de culture sur des plants d'arachides (le type est Chiba-Hanritsu)O On effectue les semis et le paillage le 12 Mai et on compte le nombre de fleurs le 31 juillet ainsi que le nombre total des fleurs, le nombre total de gynophores et le nombre total des follicules obtenues à la fin de la période de culture, comme suit TABLEAU III Nombre Nombre Nombre Nombre de fleurs total de total des total de (31 juillet) fleurs gynophores gousses Sans paillage 21 136 70 35 Avec paillage selon l'invention 136 225 5 172 81 Avec paillage industriel 103 166 27 19 Avec la pellicule de paillage selon la présente invention, le nombre de fleurs, le nombre total des gynophores et le nombre des follicules obtenus sont nettement supérieurs à ceux obtenus dans les cas comparatifsO De plus, bien que la pellicule selon la présente invention soit fragile et s'élimine facilement après avoir été utilisée, la pellicule de polyéthylène de faible densité utilisée pour des buts de comparaison est prise dans les feuilles, etc..., et ne peut être éliminée facilement. REVENDICATIONS 1) Pellicule de paillage d'une épaisseur de 10 à 50 microns, comprenant 100 parties en poids d'une polyoléfine choisie parmi des polymères et copolymères de l'éthylène, des polymères et copolymères du propylène et leurs mélanges, et 50 à 400 parties en poids de carbonate de calcium de dimension granulométrique moyenne comprise entre 1 et 30 microns. 2) Pellicule de paillage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la polyoléfine est choisie parmi aes polyéthylènes de faible densité, des polyéthylènes de grande densité, des polypropylènes, des copolymères de l'éthylène et du propylène, des copolymères de éthylène et de l'acétate de vinyle, des copolymères de l'éthylène et du butène et leurs mélanges. 3) Pellicule de paillage selon la revendication 2, caractérisée en ce que la proportion pondérale entre la polyoléfine et le carbonate de calcium est de 100/50 à 150. 4) Pellicule de paillage selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre 3 à 7 parties en poids de stéarate de calcium pour 100 parties en poids de polyoléfine. 5) Pellicule de paillage selon la revendication 4, caractérisée en ce que le diamètre particulaire du carbonate de calcium est compris entre 2 et 5 microns. 6) Pellicule de paillage selon la revendication 5, caractérisée en ce quElle comprend en outre 0,05 à 0,5 partie en poids de 2-(2'-hydroxy-) t ,5'-di-tert-butyl-phényl)-5-chloro- benzotriazole pour 100 parties en poids de polyoléfine.