Brevet FR2596247A1 — publié le 19871002

La présente invention concerne un granule pour application en agriculture et que l'on peut utiliser comme support, véhicule ou diluant pour pesticides et/ou engrais fertilisants, ainsi que le procédé pour préparer le granule servant de charge pour un produit destiné à l'agriculture. Le granule pour agriculture est bien connu des industries agricoles destinées à faciliter l'obtention et le traitement des plantes cultivées, des produits horticoles et animaux. Le granule pour agriculture peut servir de diluant quand la formulation vise à diluer la concentration d'un pesticide jusqu'à un niveau auquel il continue d'être toxique pour le parasite à détruire, mais ne risque pas d'endommager des-formes de vie souhaitables et des habitats naturels. Pour les personnes connaissant bien 15 la formulation aes pesticides, un granule pour agriculture, servant de ailuant, se définit comme étant une matière ayant une capacité faible ou moyenne de sorption et qui est chimiquement inerte. Le granule pour agriculture, que L'on utilise comme véhicule ou support, doit être capable de transporter le pesticide jusqu'au site à traiter ou à maîtriser, sans aucune perte, puis de dégager ce pesticide en vue de son rôle de maîtrise. Pour que le support, ou charge, de granule pour agriculture soit efficace, il doit présenter une grande capacité de retenue de liquide. 25 Donc, de façon extrêmement typique, et selon les exigences liées à son utilisation, le granule pour agriculture peut dériver d'une argile, de l'épi de mais, de la vermiculite, des enveloppes de riz et de la pierre ponce, dont la fragmentation donne des particules distinctes d'un diamètre compris par exemple entre 4,76 mm et- 0,177 mm (correspondant par exemple aux tamis n s 4 à 80 de la série des tamis "U. S. Standard"']. Le granule pour agriculture possède de nombreux avantages, parmi lesquels on peut citer au moins une diminution, lors d'une application, d'un amoncellement 35 ou d'un déplacement dû au poids des particules, la facilité de son application avec un réglage précis de la proportion et de l'emplacement traité, et la sécurité tarantie à l'applicateur et a-ux autres personnes. Depuis son introduction au début des années 1940, la forme de granule du pesticide formulé pour l'agriculture est devenue la plus largement utilisée et celle présentant le plus de possibilités parmi les produits pesticides disponibles. Bien que l'on ait effectué beaucoup de travaux sur les méthodes de formulation en vue de préparer le produit de type granule de pesticide terminé prêt à l'emploi, peu de travaux ont été effectués sur la modification de la nature du granule luimême et sur son action au site d'application en vue d'une 10 maitrise. On considère que cela passe par l'étude du pH des granules, de ses capacités d'échange de cations, de ses capacités de sorption et de sa teneur en humidité, notamment quand il se produit des incompatibilités entre le pesticide et son support inerte, ce qui se manifeste par une décomposition chimique rendant le pesticide inefficace. Pour éviter ou maîtriser une décomposition du pesticide, il faut désactiver chimiquement le granule avant de lui incorporer le pesticide. Le granule pour agriculture, selon la présente invention, surmonte les difficultés et résout les problèmes normalement associés à des granules classiques pour agriculture, comme la variation de la masse volumique apparente, la variation de la capacité de sorption, des vitesses non réolées de libération du pesticide, et une décomposition 25 de ce pesticide. On y parvient en créant un granule à partir d'une fibre naturelle que l'on peut former à partir de nombreux types différents de fibres végétales, comme indiqué, notamment, dans les demandes de brevet des EtatsUnis d'Amérique n 714 450 (déposée le 21 mars 1985' et n 746 748 (déposée le 20 juin 19851. On préfère cependant les fibres provenant d'une pâte à papier au sulfite ou au sulfate, primaire ou secondaire, ou d'une boue de papier, ou d'une boue de fibres désebcrées. En outre, le procédé de la présente invention permet de former un granule pour 35 agriculture, qui ressemble à un granule à base d'argile, qui présente une grande capacité d'absorption de produits chimiques organiques, permet un réglage précis de la dimen- sion, de la couleur, de la densité, du pH et d'autres propriétés physiques des granules, et qui est chimiquement inerte pour éviter une décomposition du pesticide. L'invention a donc notamment pour objet de fournir une nouvelle matière pour granule pour agriculture, - que l'on peut utiliser pour formuler des produits pesticides pour les industries agricoles visant à faciliter l'obtention et le traitement de plantes cultivées et de produits horticoles et animaux; - qui est économique à produire, ne crée pas de poussière et dont on peut facilement se débarrasser; - qui est à base de papier et ressemble à un granule à base d'argile; - qui possède d'excellentes propriétés physiques 15 et chimiques; et - que l'on puisse produire afin de se conformer aux besoins et exigences de l'utilisateur individuel des granules. L'invention a également pour objet de fournir 20 un nouveau procédé pour préparer et produire un granule pour agriculture, et notamment un tel granule permettant un réglage précis des propriétés physiques de l'agent d'absorption. D'autres buts, objets et avantages de l'invention 25 ressortiront de l'examen et de la lecture de la description qui va suivre. Il va de soi que cette description d'un produit et d'un procédé préféré n'est pas destinée à être exhaustive ni à limiter l'invention aux seulsdétailsprécis ainsi décrits. Ces détails bont choisis et decrits en vue d'ex3C pliquer les principes de l'invention et son application ainsi que son utilisation pratique pour permettre à l'homme du métier, et à d'autres praticiens, de mettre en oeuvre l'invention. Les matières premières que l'on utilise sont des 35 déchets provenant de la fabrication du papier et que l'on appelle couramment de la bouillie de (pâte à) papier. On peut utiliser d'autres suspensions de matières végétales fibreuses comme de la betterave à sucre, de la canne à sucre, de la pulpe d'agrumes, des graines et autres parties de céréales ainsi que de la pomme de terre. Trois types fondamentaux de bouillie de papier que l'on peut utiliser sont le produit d'un procédé primaire et/ou secondaire, le produit d'un procédé au sulfate ou au sulfite, ou un produit primaire désencré. La boue préférée pour la préparation des granules est la boue primaire désencrée. La boue primaire désencrée est constituée par le déchet 10 provenant de papier journal recyclé et d'autres papiers et ce produit présente normalement une teneur d'environ % à 90 % en des fibres et de 10 % à 60 % en de la charge (par exemple du kaolin, de la "baryte" ou sulfate de baryum ou blanc fixe, du bioxyde de titane, d'autres fibres végé15 tales, etc.,. La boue ou bouillie de papier désencré comporte, sous forme brute, environ 90 % d'eau. On analyse la boue ou bouillie brute ou la suspension brute pour en déterminer la composition et la teneur en bactéries et leur nature éventuelle. On en élimine l'eau par n'importe quel procédé couramment admis (habituellement compression ou centrifugationi jusqu'à ce que ce produit contienne environ 40 % à 50 % de solides, une teneur de 45 % en solides étant généralement préférée. A ce stade d'élimination de l'eau, 25 on brise, hache ou fragmente les fibres de la bouillie de papier, en appliquant n'importe quel procédé classique (par exemple un appareil d'élimination des amas ou pâtons, un broyeur ou déchiqueteur de fragmentation ou diminution des dimensions pour parvenir à une longueur de fibre com30 prise entre 1 mm et 10 mm. Un tel équipement préféré est constitué par exemple par un broyeur Fitzpatrick ou un malaxeur à grande intensité Eirich, ou un broyeur à tiges ou gobilles. La longueur préférée pour les fibres va de 1 mm à 4 mm. La fibre débarrassée de l'eau subit ensuite un ajustement de qualité si cela est nécessaire, ce qui peut impliquer l'addition d'additifs tels qu'un colorant, du bioxyde de titane ou du sulfate de baryum pour en ajuster la couleur; un biocide ou destructeur de dépôt, et notamment de dépôts de mucilages, pour maîtriser la croissance des bactéries et des champignons; et une argile du type kaolin ou sulfate de baryum (baryteq pour augmenter la densité. Le biocide ou produit de destruction des dépôts ou mucilages est généralement formé de l'un des composés suivants: des sels d'ammonium quaternaire, des dérivés d'aldéhyde, des styrènes halogénés, des thiocyanates, des carbamates, des chlorures de dérivés azotés ou azoiques, et des phénols modifiés. On préfère les styrènes halogénés et les thiocyanates. Plus particulièrement, on préfère un mélange de bromonitrostyrène et de bisthiocyanate de 15 méthylène, tel que "Slime-Irol"(Ro RX-41, vendu par Betz Paperchem, Inc. Après l'ajustement de la qualité, on soumet le mélange en forme de bouillie à agglomération ou granulation par n'importe quel procédé classique, ce qui peut compren20 dre un pastilleur à tambour, un pastilleur à disques, un broyeur à tiges ou gobilles, une extrudeuse ou un granulateur. On donne ainsi à la bouillie ou au mélange en forme de suspension la forme de pastilles sphériques ou, de préférence, des formes du type granule. S'il s'agit de former des pastilles sphériques, on les aplatit pour leur donner une forme granulaire par application d'un appareillage classique de compactage. On sèche ensuite le produit jusqu'à ce que le granule ne contienne que 1 % à 10 % d'humidité en poids. Le séchage est effectué dans n'importe 30 quel sécheur classique, tel qu'un sécheur à lit fluidisé, un turbosécheur, un sécheur à courroie (transporteusei ou un sécheur à plateaux dans un intervalle de températures allant de 93 C à 399 C. Après le séchage, on peut ajouter un colorant pour faciliter l'identification du pesticide. 35 On emballe ensuite le produit et on le vend comme granule ou produit semblable pour l'agriculture, en vue de l'addition de compositions biocides ou nutritives. On présente maintenant les exemples non limitatifs suivants afin de permettre une meilleure compréhension du procédé et du produit selon l'invention. Exemple 1 On cuit dans un-four à plateaux, à 121 C une certaine quantité d'une bouillie de (pâte à& papier ou sulfite de procédé primaire, ayant une teneur en des solides de 41,8 %, jusqu'à obtenir une teneur en humidité de la bouillie de 48 %. On place ensuite la bouillie dans un mélangeur 10 Eirich à grande intensité qui sépare et découpe les fibres pour leur donner une dimension convenant pour le traitement ultérieur, cependant que l'on incorpore au produit, à raison de 1 % de liant par rapport au poids total du produit, un liant à base d'amidon de mais. On n'ajoute pas de modifica15 teur supplémentaire de la masse volumique, d'agents de coloration ni de biocide(s). On place ensuite la bouillie dans un pastilleur à disques de laboratoire et l'on agite jusqu'à formation de granules de i,19 mm à 0,59 mm (correspondant aux tamis du n 16 à 30 de la série "U.S. Standard"i. On sèche ensuite les granules et l'on en vérifie les propriétés physiques, ce qui donne les résultats suivants: Masse volumique apparente: 506,17 kg/mIeneur en humidité: 2 % Pouvoir d'absorption de l'eau: 0,85 mljg Pouvoir d'absorption d'une huile: 0,64 ml/g pH: 6,25 Résistance à l'usure par attrition: 99,0 % Polyols inférieurs* (glycérolo: 27,1 % * ce que les Américains appellent LHC ("Low HydroxyI Carbons"i. 30 Analyse granulométrique Tl'amis n Ouverture de (série U.S. Standard) maille (mmI % retenu + 16 1,19 0,17 18 1,00 10,32 20 0,84 33,15 0.71 22,34 Analyse granulométrique (suite: Tamis n Ouverture de (série U.S. Standardj maille (mmo % retenu 0,59 19,94 35 0,50 10,69 0,40 3,02 -40 0,40 0,42 On a ensuite envoyé l'échantillon aux laboratoires "Eli Lilly Research Laboratories" pour évaluation à titre 10 de véhicule ou support pour un insecticide dans la lutte pour la maîtrise de certaines fourmis, notamment du groupe des Solenopsis. Exemple 2 On soumet une bouillie désencrée, provenant de 15 Georgia Pacific Corporation, aux mêmes opérations que celles du procédé décrit à l'exemple 1, sauf que l'on n'ajoute pas de liant à la bouillie pendant la séparation des fibres et leur hachage. Les granules formés ont des caractéristiques un peu plus faibles de dimension (0,70 20 à 0,30 mm, ce qui correspond aux tamis n 24 à 481 et de masse volumique (640,7 kg/m31. On constate que les granules ainsi formés sont presque inertes du point de vue chimique, et que leur teneur en polyols inférieurs (LHCJ est d'environ 25 %. Exemple 3 On traite selon le procédé de l'exemple 1 une combinaison d'une boue désencrée et d'une boue primaire au sulfite. On trouve ainsi que l'on peut faire varier la masse volumique apparente entre 400 et 672,75 kg/m3, 30 et que les capacités d'obtention de polyols inférieurs (LHC) augmentent avec l'augmentation de la proportion de la bouillie de sulfite. Exemple 4 On introduit dans un appareil "Franklin Miller 35 Delumper" (pour enlever les gros morceaux ou pâtonsi une certaine quantité de bouillie désencrée provenant de la Société Fort Howard Paper Company, pour en réaliser le déchiquetage, puis l'on convoie le produit vers un broyeur "Fitzpatrick Fitzmill" pour achever le déchiquetage. On convoie enuite la bouillie vers un broyeur à tiges "Mars Mineral Pin Mill" dans lequel des granules se forment. D'autres opérations peuvent:également étre réalisées à ce stade, si nécessaire, comme une modification de la masse volumique, l'addition d'un ou plusieurs biocides, et le réglage de la taille ou dimension. Après leur agglomération, on transporte les granules vers un sécheur "Carrier" à lit 10 fluidisé à trois étages pour effectuer un séchage et une classification pneumatique, puis finalement on convoie le produit vers un séparateur "Sweeco Separator" pour une classification à l'aide de tamis. On soumet ensuite les granules ainsi formés à des essais de vérification de leurs 15 propriétés de véhicules ou supports pour des pesticides du type organophosphates et du type carbamates, ces composés et compositions devenant normalement très instables quand ils sont placés sur des supports formés par des granules d'argile. Echantillon 102 Echantillon 103 : 20 % d'organophosphate sur un produit de 1,68 à 0,70 mm de diamètre (tamis noS 12 à 24,). : 20 % d'organophosphate sur un produit de 0,70 à 0,30 mm de diamètre (tamis nOs 24 à 481 : 15 % de carbamate sur un tamis de 1,68 c 0,70 mm de diamètre: 15 % de carbamate sur un produit de 0,70 à 0,30 mm de diamètre. Echantillon 102 Echantillon 104 Echantillon 105 Age Produit initial Apres 1 mois Apres 3 mois Teneur: Température ambiante 19,3 19,3 19,9 C 3 Echantillon 103 Age Teneur: température ambiante 50 C Produit initial 18,9 Après 1 mois 21,0 20,2 Après 3 mois 19,6 19,7 Echantillon 104 Produit initial 14,8 Après 1 mois 13,9 13,0 Après 3 mois 13,6 12,7 Echantillon 105 Produit initial 15,5 Après 1 mois 14,6 15,0 Après 3 mois 14,4 13,2 Il va de soi que/sans sortir du cadre de l'in15 vention.de nombreuses modifications peuvent être apportées au granule pour agriculture et à son procédé d'obtention, décrits ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Granule pour l'agriculture, destiné à porter ou comporter un produit chimique incorporé et caractérisé en ce que ce granule comprend de la fibre végétale granulée ayant un aspect analogue à de l'argile, ce granule étant essentiellement inerte à l'égard du produit chimique qui lui est incorporé. 2. Granule pour agriculture selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fibre végétale granulée est une matière choisie parmi de la pulpe d'agrume, de la canne à sucre, de la betterave à sucre, des pommes de terre, des graines et céréales et de la bouillie de papier. 3. Granule pour agriculture selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fibre végétale est de la bouil15 lie de papier désencré primaire. 4. Granule pour l'agriculture selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un biocide, incorporé dans la fibre végétale granulée pour maîtriser des bactéries et champignons. 5. Granule pour agriculture selon la revendication 1, caractérisé en ce que son diamètre se situe entre 1,68 et 0,30 mm. 6. Procédé pour préparer un granule capable de contenir ou porter des produits chimiques pour l'agricul25 ture, caractérisé en ce qu'on prépare une certaine quantité d'une suspension de fibres végétales dont on ajuste la teneur en humidité pour permettre une diminution de la taille des fibres; on soumet la suspension à une opération de diminution de la taille ou du diamètre des fibres; on 30 donne aux fibres de la suspension la forme de granules analogues à de l'argile; et l'on sèche lesdits granules. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on utilise de la bouillie de papier ayant une teneur de 40 % à 90 % en poids de fibres. -5 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire consistant après le séchage des granules, à ajouter un colorant pour ajuster la couleur du mélange. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, après l'addition d'un colorant, on ajoute un biocide au mélange. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on effectue ensuite un emballage des granules. 11. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on utilise, pour préparer la suspension des fibres végétales, de la bouillie primaire de papier désencré 10 ayant une teneur de 40 % à 90 % en poids de fibres. 12. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'opération de séchage des granules comporte aussi une opération au cours de laquelle on soumet le mélange à agglomération dans un pastilleur à disques. 13. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'opération de séchage des granules comporte une agglomération dans un broyeur à tiges. 14. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la diminution de taille des fibres donne des 20 fibres dont la longueur se situe entre 1 mm et 10 mm. 15. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la diminution de taille des fibres comprend un déchiquetage réalisé dans un mélangeur à grande intensité. 16. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte également une étape d'incorporation d'un produit chimique agricole auxdits granules. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'on incorpore auxdits granules un pesticide 30 du type carbamate. 18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on incorpore auxdits granules un pesticide du type phosphate organique.