BR112019003831B1

BR112019003831B1 - Método e sistema de vaporização térmica, e cartucho para uso com os mesmos

Info

Publication number: BR112019003831B1
Application number: BR112019003831-0A
Authority: BR
Inventors: Brian Diamant; Travis Seymore
Original assignee: United Phosphorus, Ltd. And Its Subsidiary Decco Us Post-Harvest, Inc
Priority date: 2016-08-24
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2024-03-12
Also published as: IL264981B; ES2966998T3; CL2019000480A1; PE20190814A1; EP3504010A1; BR112019003831A2; AR109403A1; US20180056309A1; IL264981A; PL3504010T3; EP3504010A4; EP3504010B1; MX2019002197A; WO2018039387A1

Abstract

são divulgados métodos de pulverização térmica que incluem a distribuição de uma quantidade predeterminada de uma formulação agrícola de um cartucho, em que a formulação agrícola tem uma viscosidade superior a cerca de 500 cp à temperatura ambiente; utilizando um aquecedor em linha para aquecer a quantidade predeterminada da formulação agrícola até uma temperatura predeterminada, em que a formulação agrícola tem uma viscosidade inferior a cerca de 400 cp a ou acima de 140 graus fahrenheit (60 graus celsius); e aerossolizar a formulação agrícola com um aparelho de pulverização térmica. também são divulgados sistemas para executar os métodos, bem como cartuchos para uso nos sistemas divulgados.

Description

Referência Remissiva a Pedidos de Patente Correlatos

[001] O presente pedido está relacionado com o Pedido Provisório US n.° 62/379191, que foi depositado em 24 de agosto de 2016, intitulado “THERMAL INJECTION SYSTEM AND METHOD OF USE”, e que é aqui incorporado por referência.

Campo técnico

[002] As modalidades se referem a sistemas de injeção térmica e a métodos de uso, tais como sistemas de dosagem para formulações viscosas ou de pasta que são aquecidas antes do uso.

Antecedentes

[003] Algumas formulações agrícolas, tais como pesticidas, inseticidas, agentes antifúngicos e similares, são aplicados a plantas e produtos usando dispositivos de vaporização. No entanto, alguns pesticidas, como o agente antifúngico, tiabendazol (TBZ), são formulados como pós ou fluidos viscosos ou pastas espessas. Como tal, eles devem ser diluídos e/ou aquecidos a uma temperatura alvo para aumentar a fluidez antes de serem usados em equipamentos de vaporização padrões. Sendo assim, é atualmente necessário que um operador dilua e/ou aqueça tais pesticidas antes de usar. Mesmo com o manuseio ideal e o uso de equipamento de proteção individual (EPI), essas práticas podem resultar em exposição indesejável ao operador e ao meio ambiente durante o uso e/ou procedimentos subsequentes de limpeza.

Breve Descrição dos Desenhos

[004] As modalidades serão prontamente entendidas pela seguinte descrição detalhada em conjunto com os desenhos anexos. As modalidades são ilustradas a título de exemplo e não como limitação nas figuras dos desenhos anexos.

[005] A Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de dosagem de cartucho que inclui um cartucho, bomba e aquecedor em linha para uso em vários sistemas e os métodos divulgados aqui, de acordo com várias modalidades;

[006] A Figura 2 ilustra o sistema de dosagem de cartucho da Figura 1 em uso com um aparelho de vaporização térmica, de acordo com várias modalidades;

[007] As Figuras 3A e 3B são uma vista em perspectiva (Figura 3A) e uma vista explodida (Figura 3B) de um cartucho de dosagem para uso com um aparelho de vaporização térmica, de acordo com várias modalidades; e

[008] as Figuras 4A e 4B são dois gráficos que ilustram a eficácia da fumigação de limões (Figura 4A) e laranjas (Figura 4B) com IMZ/TBZ, de acordo com várias modalidades.

Descrição Detalhada das Modalidades Divulgadas

[009] Na seguinte descrição detalhada, é feita referência aos desenhos anexos que formam uma parte do mesmo, e nos quais são mostrados a título de modalidades de ilustração que podem ser praticados. Deve ser entendido que outras modalidades podem ser usadas e mudanças estruturais ou lógicas podem ser feitas sem se distanciar do escopo. Como consequência, a seguinte descrição detalhada não deve ser tomada em um sentido limitativo, e o escopo das modalidades é definido pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.

[0010] Várias operações podem ser descritas como múltiplas operações discretas, por sua vez, de uma maneira que pode ser útil para compreender modalidades; no entanto, a ordem da descrição não deve ser interpretada como implicando que essas operações são dependentes da ordem.

[0011] A descrição pode usar descrições baseadas em perspectiva, como para cima/para baixo, para trás/para frente e superior/inferior. Tais descrições são meramente usadas para facilitar a discussão e não pretendem restringir a aplicação de modalidades divulgadas.

[0012] Os termos “acoplado” e “conectado”, juntamente com seus derivados, podem ser usados. Deve ser entendido que esses termos não pretendem ser sinônimos um do outro. Em vez disso, em modalidades particulares, “conectado” pode ser usado para indicar que dois ou mais elementos estão em contato físico ou elétrico direto entre si. “Acoplado” pode significar que dois ou mais elementos estão em contato físico ou elétrico direto. No entanto, “acoplado” também pode significar que dois ou mais elementos não estão em contato direto um com o outro, mas ainda assim cooperam ou interagem entre si.

[0013] Para efeitos da descrição, uma frase na forma “A/B” ou na forma “A e/ou B” significa (A), (B) ou (A e B). Para os propósitos da descrição, uma frase na forma “pelo menos um dentre A, B e C” significa (A), (B), (C), (A e B), (A e C), ( B e C), ou (A, B e C). Para os propósitos da descrição, uma frase na forma “(A) B” significa (B) ou (AB) isto é, A é um elemento opcional.

[0014] A descrição pode usar os termos “modalidade” ou “modalidades”, que podem cada um se referir a uma ou mais das mesmas ou diferentes modalidades. Além disso, os termos “compreendendo”, “incluindo”, “tendo” e similares, como usados em relação às modalidades, são sinônimos.

[0015] As modalidades aqui fornecem sistemas e métodos para aplicação precisa e medida de formulações agrícolas viscosas com um sistema de vaporização térmica. Em várias modalidades, as formulações de líquido viscoso e/ou de pasta podem ser dispensadas em doses medidas precisamente a partir de um cartucho pré-carregado, passadas através de uma unidade de aquecimento em linha para liquefação e passadas delas para um sistema de dispensação, tal como um aparelho de vaporização térmica. Em várias modalidades, os métodos e sistemas divulgados aqui podem permitir que um operador aplique uma formulação agrícola, tal como um pesticida, inseticida, fungicida ou semelhante, com maior precisão e eficiência em comparação com sistemas convencionais de vaporização térmica e com uma redução significativa do risco de exposição ao operador e ao meio ambiente.

[0016] Como um versado na técnica apreciará, a maioria das formulações agrícolas deve ser usada em uma concentração particular para uma duração específica de aplicação ser eficaz. Por exemplo, em uma aplicação de vaporização térmica, uma formulação agrícola será aplicada através de um dispositivo de vaporização térmica (1) durante um período de tempo predeterminado (2) a um volume predeterminado de produtos pós-colheita (3) em um espaço fechado tendo um volume predeterminado para (4) depositar uma quantidade desejada da formulação agrícola na superfície do produto. Para uma determinada formulação agrícola, a concentração química da formulação que é aplicada pode afetar a duração da aplicação, com concentrações químicas mais baixas exigindo tempos de aplicação mais longos para atingir um nível desejado de deposição química. Dessa forma, o aumento a concentração química da formulação agrícola geralmente reduz a duração da aplicação, e, Sendo assim, permite que um operador realize cada aplicação de vaporização térmica em um período de tempo mais curto, reduzindo assim o custo.

[0017] No entanto, com muitas formulações agrícolas, há um limite superior para a concentração química que pode ser usada em um aparelho de vaporização térmica, uma vez que o aumento da concentração química da formulação agrícola aumenta a viscosidade da formulação. Como um aparelho de vaporização térmica geralmente só pode aplicar uma formulação líquida com uma viscosidade relativamente baixa, tal como inferior a cerca de 400 centipoise (cP), inferior a cerca de 300 cP, ou inferior a cerca de 200 cP, existe um limite superior para a concentração química da formulação agrícola que pode ser usada. Adicionalmente, materiais viscosos, tais como líquido viscoso e formulações de pasta tendo uma viscosidade maior que cerca de 500 cP, maior que cerca de 700 cP, maior que cerca de 1.000 cP, maior que cerca de 2.000 cP, ou maior que cerca de 5.000 cP, são inerentemente difíceis para descarregar a partir de recipientes de armazenamento, e são inerentemente difíceis de dispensar com precisão.

[0018] Para abordar estas questões, as formulações agrícolas viscosas, tais como pastas, são tipicamente misturadas no local a partir de pós para formar uma pasta ou líquido viscoso, e são então aquecidas antes de serem usadas em um aparelho de vaporização térmica para liquefazer a formulação para posterior aerossolização. Nos métodos convencionais, as formulações agrícolas são frequentemente misturadas no local de uso e aquecidas em um recipiente de aquecimento aberto, tal como um fogão lento ou panela de barro. No entanto, a mistura de formulações à base de pó no local de uso e o aquecimento no local (particularmente aquecimento aberto) carregam um alto risco de exposição para o operador e um alto risco de liberação acidental ao ambiente, mesmo com o uso apropriado de pessoal equipamento de proteção (PPE). Especificamente, aquecedores tipo “panela de barro” abertos com fluidos de alta temperatura podem ser um risco para o operador e para o ambiente, uma vez que o transportador de vaporização e outros constituintes químicos podem começar a evaporar durante o processo de aquecimento. Tipicamente, o operador deve ficar muito próximo da substância química durante todo o processo de vaporização e pode ficar exposto à formulação agrícola quente durante a montagem, aplicação e durante a limpeza de utensílios e aparelhos quando o processo de vaporização térmica estiver concluído.

[0019] Além disso, uma vez que uma formulação agrícola tenha sido misturada e aquecida para atingir uma viscosidade adequada para a aerossolização em um aparelho de vaporização térmica, ela deve ser transferida para o aparelho de vaporização térmica, que aumenta o risco de exposição acidental. Além disso, como os métodos convencionais envolvem diluição, mistura e aquecimento em campo de vários produtos químicos, esses métodos também exigem o uso de vários utensílios de mistura (tigela, misturador, bastões, copos de medição, etc.) que devem ser limpos e manuseados posteriormente o operador. Essas práticas podem expor o operador e outros indivíduos ao produto químico sendo preparado, bem como a vários diluentes e solventes usados no processo.

[0020] Sendo assim, divulgado aqui em várias modalidades são métodos de vaporização térmica que abordam estas questões. Em várias modalidades, o método pode incluir dispensar uma quantidade predeterminada de uma formulação agrícola de um cartucho, em que a formulação agrícola tem uma viscosidade maior que cerca de 500 cP à temperatura ambiente; usar um aquecedor em linha para aquecer a quantidade predeterminada da formulação agrícola até uma temperatura predeterminada, em que a formulação agrícola tem uma viscosidade inferior a cerca de 400 cP a ou acima de 140 graus Fahrenheit; e aerossolizar a formulação agrícola com um aparelho de vaporização térmica. Em algumas modalidades, a formulação agrícola pode ter uma viscosidade maior que cerca de 700 cP, maior que cerca de 1.000 cP, maior que cerca de 2.000 cP, ou mesmo maior que cerca de 5.000 cP à temperatura ambiente. Adicionalmente, em várias modalidades, a formulação agrícola pode ter uma viscosidade inferior a cerca de 300 cP, ou inferior a cerca de 200 cP a ou acima de 140 graus Fahrenheit.

[0021] Em várias modalidades, a formulação agrícola pode incluir um pesticida, um inseticida ou um agente antifúngico, e em modalidades particulares, o agente antifúngico é o tiabendazol (TBZ). Em algumas modalidades, a temperatura predeterminada é de cerca de 140 graus Fahrenheit. Em várias modalidades, o uso do aparelho de vaporização térmica inclui a dispensação da formulação agrícola em aerossol para um espaço fechado, tal como um espaço fechado que contém uma ou mais frutas ou vegetais.

[0022] Também divulgado em várias modalidades são sistemas de vaporização térmica para a realização dos métodos descritos acima. Em algumas modalidades, o sistema de vaporização térmica pode incluir um cartucho descartável ou não descartável que é pré-cheio com a formulação agrícola concentrada e viscosa. Em modalidades particulares, a formulação agrícola pode ter uma viscosidade maior que cerca de 500 cP à temperatura ambiente (tal como cerca de 700 cP, 1.000 cP, 2.000 cP ou mesmo 5.000 cP ou mais) e uma viscosidade inferior a cerca de 400 cP a ou acima de 140 graus Fahrenheit (tal como cerca de 300 cP, cerca de 200 cP, ou ainda menos). Em várias modalidades, o sistema também pode incluir um êmbolo operacionalmente acoplado ao cartucho descartável ou não descartável para dosagem calibrada da formulação agrícola do cartucho, e um aquecedor em linha em comunicação fluida com uma saída do cartucho e configurado para aquecer o formulação agrícola dispensada a cerca de 140 graus Fahrenheit. Algumas modalidades do sistema também podem incluir uma bomba em comunicação fluida com o cartucho e/ou aquecedor em linha para circulação da formulação agrícola, um elemento soprador que cria uma corrente de ar quente maior que cerca de 550 graus Fahrenheit e um mecanismo de injeção para injetar a formulação agrícola aquecida na corrente de ar quente. Em modalidades particulares, a formulação agrícola inclui um agente antifúngico, tal como o tiabendazol (TBZ).

[0023] Também são divulgados em várias modalidades cartuchos para uso nos métodos e sistemas descritos acima. Em algumas modalidades, o cartucho pode incluir um membro substancialmente cilíndrico tendo uma câmara interna e uma saída em uma primeira extremidade axial, um êmbolo dispostos de modo deslizante e estanque ao ar no membro substancialmente cilíndrico em uma segunda extremidade axial, em que o êmbolo define parcialmente a câmara interna, a câmara interna estando em comunicação fluida com a saída, e um anel de reforço circunscrevendo a primeira e/ou segunda extremidade axial do membro substancialmente cilíndrico. Em algumas modalidades, o cartucho pode incluir uma formulação agrícola com uma viscosidade maior que cerca de 500 cP à temperatura ambiente (como cerca de 700 cP, cerca de 1.000 cP, cerca de 2.000 cP, ou cerca de 5.000 cP, ou ainda maior) e menor que cerca de 400 cP a ou acima de 140 graus Fahrenheit (como cerca de 300 cP ou menos, ou cerca de 200 cP ou menos). Em algumas modalidades, o cartucho contém um agente antifúngico, tal como o tiabendazol (TBZ).

[0024] Voltando agora às figuras, a Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de dosagem de cartucho que inclui um cartucho, bomba e aquecedor em linha para uso em vários sistemas e os métodos aqui divulgados, de acordo com várias modalidades. Na modalidade ilustrada, o sistema de dosagem de cartucho 100 pode incluir um cartucho 102 que pode ser pré-cheio com um líquido viscoso ou formulação agrícola de pasta tendo uma viscosidade maior que cerca de 500 cP à temperatura ambiente (tal como cerca de 700 cP, cerca de 1.000 cP, cerca de 2.000 cP, ou cerca de 5.000 cP, ou ainda maior). Em várias modalidades, o cartucho 102 pode incluir uma parede lateral substancialmente cilíndrica tendo uma câmara interna e uma saída 104 em uma primeira extremidade axial, um êmbolo (não mostrado) disposto de forma deslizante e estanque ao ar no membro substancialmente cilíndrico em uma segunda extremidade axial, e o êmbolo pode definir parcialmente a câmara interna, estando a câmara interna em comunicação fluida com a saída 104. Em algumas modalidades, o cartucho pode ser mecanicamente, eletricamente, pneumaticamente ou hidraulicamente acionado.

[0025] Na modalidade ilustrada, um atuador de cartucho 106 é operacionalmente conectado ao êmbolo para avançar o êmbolo dentro do cartucho 102 e dispensar a formulação agrícola através da saída 104 em doses medidas com precisão. Em várias modalidades, um codificador de precisão (tal como um transformador de deslocamento variável linear (LVDT)) pode ser usado para controlar o funcionamento do atuador de cartucho 106 e, em algumas modalidades, um sensor de posição 108 pode fornecer retorno ao codificador de precisão sobre o posição do atuador de cartucho 106. Em uso, o atuador de cartucho 106 pode aplicar pressão axial ao êmbolo para fazer com que o êmbolo avance de forma deslizante dentro do cartucho 102 e empurre a formulação agrícola viscosa para fora do cartucho 102, através da saída 104.

[0026] Em várias modalidades, uma vez que a formulação agrícola viscosa tenha passado através da saída 104, ela entra em uma válvula de descarga de três vias 110, onde é impulsionada para frente por uma bomba de deslocamento positivo 112 e em um aquecedor em linha 114, todos os quais diminuem a viscosidade do fluido. Por exemplo, algumas formulações agrícolas (como TBZ) podem ser fluidos não newtonianos a baixas temperaturas. Sendo assim, quando o cisalhamento é aplicado a estas formulações, a viscosidade da formulação muda. No caso de TBZ, a viscosidade diminui com cisalhamento ou agitação, e quando a formulação viscosa é empurrada através da pequena saída de cartucho 104, a válvula de descarga de três vias 110 e/ou a bomba 112, as forças de cisalhamento geradas por estas ações pode fluidificar a pasta um pouco e diminuir a viscosidade (por exemplo, de cerca de 5.000 cP a cerca de 2.000 cP) antes de atingir o aquecedor em linha 114. O aquecedor em linha 114 aquece a formulação agrícola parcialmente fluidificada a uma temperatura predeterminada (por exemplo, cerca de 140 graus Fahrenheit) e reduz ainda mais a viscosidade da formulação agrícola para menos de cerca de 400 cP, tal como cerca de 300 cP ou cerca de 200 cP. Em várias modalidades, um sistema de computação (não mostrado) pode ser usado para permitir a temperatura de precisão e o controle de dosagem. Na modalidade ilustrada, uma vez que tenha passado através do aquecedor em linha 114, a formulação agrícola fluidificada passa através de um sensor de fluxo 116 e de um conduto 118 para um aparelho de vaporização térmica.

[0027] A Figura 2 ilustra o sistema de dosagem de cartucho 100 da Figura 1 em uso com um aparelho de vaporização térmica 200, de acordo com várias modalidades. Como ilustrado na Figura 2, a formulação agrícola liquefeita sai do aquecedor em linha 114, sensor de fluxo 116, e conduto 118 da Figura 1, é bombeada diretamente para um aparelho de vaporização térmica padrão 200. Embora o sistema de dosagem de cartucho 100 ilustrado nas Figuras 1 e 2 seja descrito como um sistema de dosagem de precisão para um dispositivo de vaporização térmica 200, um versado na técnica apreciará que o sistema de dosagem de cartucho 100 pode ser adaptado para fornecer formulações de pasta liquefeita a qualquer dispositivo que requeira dosagem medida com precisão de ingredientes viscosos que tenham aquecido sob condições altamente controladas. No sistema ilustrado na Figura 2, o aparelho de vaporização térmica 200 inclui um mecanismo de soprador 222 e um aquecedor de ar 224 que gera uma corrente de ar quente maior que cerca de 550 graus Fahrenheit. A formulação agrícola liquefeita aquecida é injetada na corrente de ar quente através de um mecanismo de injeção que faz com que a formulação agrícola seja aerossolizada e distribuída através de um chanfro 220. Em várias modalidades, o aparelho de vaporização térmica 200 também pode incluir um painel elétrico 226 e uma interface de usuário 228, bem como uma entrada de ar 230 e um filtro HEPA 232.

[0028] As Figuras 3A e 3B são uma vista em perspectiva (Figura 3A) e uma vista explodida (Figura 3B) de um cartucho de dosagem para uso com um aparelho de vaporização térmica, de acordo com várias modalidades. Na modalidade ilustrada, o cartucho 302 pode ser pré-cheio com um líquido viscoso ou formulação agrícola de pasta tendo uma viscosidade maior que cerca de 500 cP à temperatura ambiente (tal como cerca de 700 cP, cerca de 1.000 cP, cerca de 2.000 cP ou cerca de 5.000 cP, ou ainda maior). Em várias modalidades, o cartucho 302 pode incluir uma parede lateral 340 substancialmente cilíndrica formando uma câmara interna, e uma saída 304 em uma primeira extremidade axial 342, um êmbolo 344 disposto de forma deslizante e estanque ao ar na câmara interna, e o êmbolo pode definir parcialmente a câmara interna, a câmara interna está em comunicação fluida com a saída 304. Em algumas modalidades, o cartucho pode ser mecanicamente, eletricamente, pneumaticamente ou atuado hidraulicamente.

[0029] Na modalidade ilustrada, um atuador de cartucho 306 é operacionalmente conectado ao êmbolo 344 para avançar o êmbolo 344 dentro do cartucho 302 e dispensar a formulação agrícola através da saída 304 em doses medidas com precisão. Em uso, o atuador de cartucho 306 pode aplicar pressão axial ao êmbolo para fazer com que o êmbolo avance de forma deslizante dentro do cartucho 302 e empurre a formulação agrícola viscosa para fora do cartucho 302, através da saída 304. Em algumas modalidades, um disco 346 pode ser disposto dentro do cartucho para fornecer suporte e dispensar a carga do atuador 306 através de uma superfície do êmbolo 344. Adicionalmente, um ou mais anéis de reforço 348 podem ser posicionados circunferencialmente em torno da primeira ou da segunda extremidade axial para reforçar e suportar a parede lateral 340 e impedir a deformação do cartucho 302 durante o funcionamento.

[0030] Em várias modalidades, os sistemas e os métodos aqui divulgados podem usar formulações agrícolas pré-misturadas de fábrica, e tais formulações agrícolas pré-misturadas podem ser preparadas em laboratório ou fábrica, onde controles ambientais (exaustores, sistemas de ventilação, etc.) estão disponíveis, assim como outros equipamentos de segurança. Em várias modalidades, o uso de formulações agrícolas pré-misturadas de fábrica que tenham sido pré-carregadas de fábrica em cartuchos descartáveis ou não descartáveis pode eliminar a necessidade de mistura, aquecimento e outro manuseio de campo no local, dos produtos químicos no local de uso. Como descrito acima, em várias modalidades, os métodos e sistemas divulgados podem usar a dosagem medida implementada por computador da formulação pré-misturada diretamente de um cartucho para um aparelho de aquecimento em linha através de uma bomba, e diretamente para o dispositivo de vaporização térmica do aquecedor em linha. Sendo assim, em várias modalidades, este sistema fechado assegura que o operador e o ambiente não sejam expostos acidentalmente à formulação. Sendo assim, os sistemas e os métodos presentemente divulgados requerem um contato mínimo do operador com as formulações agrícolas. Adicionalmente, os sistemas e os métodos divulgados fornecem maior controle de temperatura do que os métodos de aquecimento em “panela de barro” anteriores, e a dosagem da formulação agrícola a uma temperatura consistente no aparelho de vaporização térmica produz uma névoa consistente, sem necessidade de ajustes do operador. Sendo assim, os sistemas e os métodos divulgados minimizam a interação do operador com a formulação agrícola e fornecem dosagem segura e precisa de produtos químicos viscosos e não fluidos.

EXEMPLOS

[0031] Exemplo 1: Ensaio de Fumigação de IMZ/TBZ

[0032] Este exemplo ilustra algumas das dificuldades e armadilhas associadas com uma aplicação de vaporização térmica de uma formulação agrícola, em que a concentração de fungicida é muito baixa para alcançar os melhores resultados com a tecnologia convencional. As frutas cítricas encharcadas são uma maneira eficaz e econômica de tratar grandes quantidades de frutas em um curto período de tempo; geralmente o tratamento de um caminhão leva 3-5 minutos. O tratamento imediato permite que o fruto seja protegido por um fungicida durante o período de desverdecimento e armazenamento ou entre a recolha e a colheita. Durante a operação, os esporos resistentes a fungicidas e outros patógenos se acumulam no dosador, que, apesar da higienização com cloro, ainda causam uma quantidade significativa de decomposição e contaminação, especialmente em packinghouses de limão. Um teste de fumigação foi conduzido com o objetivo de estudar a eficácia da aplicação de fungicidas sem água e determinar a quantidade de resíduos depositados via vaporização térmica.

[0033] Utilizaram-se 12 caixas (900 lb, 400 Kg cada) de limões e 8 caixas de laranjas, equivalentes a 8000 Kg de frutos de sumo, para este teste. Várias centenas de limões e laranjas foram inoculadas com uma suspensão de 106 esporos/mL de suspensão de Penicillium sensível à IMZ, digitatum (bolor verde) 24 horas antes do tratamento, e foram acondicionadas em 22 contagens de redes de frutas trituradas. O imazalil (IMZ) e o tiabendazol (TBZ) foram aplicados via vaporização térmica convencional a uma taxa de 20g/ton de IMZ e 15g/ton de TBZ usando um Swingtec Thermal Fogger SN101.

[0034] Para preparar a mistura fungicida, colocou-se um recipiente de aço inoxidável de 2 L em um aquecedor elétrico equipado com agitador magnético, e 300 mL de propileno glicol foram vertidos no recipiente e foram adicionados 200 g de IMZ e agitados durante o aquecimento. Após o IMZ ser dissolvido, 150 g de pó de TBZ foram adicionados lentamente ao misturador, e a temperatura foi aumentada para 90°C. Agitou-se a mistura até o TBZ ser suspenso homogeneamente. Uma bomba externa foi usada para a entrega da mistura líquida ao nebulizador a cerca de 80 ml/minuto. O produto químico foi submetido a cerca de 500°C de calor na porta de entrada e evaporado instantaneamente, resfriando até 60°C ao sair do tubo de vaporização. Essa taxa mais alta foi aplicada para compensar o espaço vazio de 90%. Para uma sala de armazenamento completa, a taxa de aplicação teria sido de 3 g/ton de fungicida.

[0035] Após sete minutos, a fumigação foi concluída e o orifício de entrada foi fechado. Após cerca de duas horas, os ventiladores de recirculação foram iniciados. O atraso na recirculação foi calculado para permitir que os fumos químicos finos penetrem sem qualquer turbulência ao longo das caixas e para evitar a formação de partículas maiores.

[0036] A sala de armazenamento foi aberta após 20 horas, e o fruto ensacado foi removido das caixas para análise de eficácia de resíduos e verificações de fitotoxicidade. Não foi observada fitotoxicidade em nenhum dos frutos. As Figuras 4A e 4B são dois gráficos que ilustram a eficácia da fumigação de limões (Figura 4A) e laranjas (Figura 4B) com IMZ/TBZ, de acordo com várias modalidades. Os dígitos representam a localização da caixa e as letras a localização da fruta na caixa “T” para a camada superior e “M” para a posição intermediária, respectivamente. UTC = Verificação não tratada, DIP = tratamento por imersão de 15s em tanque de IMZ a 200 ppm.

[0037] Vinte (20) caixas foram fumigadas em uma sala de armazenamento de capacidade para 420 caixas. Para compensação das superfícies e espaços vazios, foram usados quatro vezes mais Imazalil e Tiabendazol do que é normalmente necessário. Mesmo essa quantidade não forneceu resíduos viáveis para o controle da doença. O resíduo médio foi de 0,4, 40% do resíduo geralmente assumido de 1-ppm requerido para controle de decaimento, variando de 0,2 a 2,5 ppm, dependendo da localização da fruta. Os maiores resíduos foram observados frutos localizados na camada superior da caixa superior da linha da frente, em comparação com os resíduos em frutos embebidos em 200 ppm de tanque de Imazalil por 15s. Os resíduos de TBZ correspondiam à sua proporção em relação ao imazalil. A eficácia na fruta fumigada foi de cerca de 50% em comparação com as imersas. O único resíduo comparável ao fruto imerso foi alcançado no fruto colocado no topo da nona caixa que estava mais próxima da máquina de vaporização. Os frutos coletados a partir desta caixa tiveram resíduos de 2,5 ppm e controle da doença de quase 90%.

[0038] Quanto à taxa de aplicação e ao método, a formação de um filme relativamente espesso de Imazalil, TBZ e propileno glicol foi observada no piso de armazenamento imediatamente em frente ao tubo de fumigação, mostrando que uma parte dos fumos condensou imediatamente depois de deixar o nebulizador e foi depositada no chão. Isto foi principalmente devido à alta taxa de aplicação de 80 g por minuto.

[0039] Nenhuma mancha ou queimadura foi observada nos frutos tratados, o que indica que este método de aplicação não é fitotóxico para o fruto. Em comparação com o encharcamento, a vaporização térmica é menos dispendiosa e mais rápida, especialmente porque a eliminação da água pode ser vantajosa para reduzir a degradação e melhorar o ambiente (contaminação da água, ausência de cloro, ausência de sais, ausência de acumulação de patógenos, etc.). No entanto, a deposição de quantidades suficientes da formulação agrícola não foi alcançada.

[0040] Exemplo 2: Efeito da Concentração de TBZ na Viscosidade

[0041] Este exemplo ilustra a relação não linear entre a concentração e a viscosidade em uma formulação agrícola. As formulações de TBZ foram geradas com uma faixa de diferentes concentrações de TBZ em dipropileno glicol, e as características de viscosidade e armazenamento das formulações foram observadas ao longo do tempo.

[0042] Em concentrações inferiores a cerca de 200 g/L, a formulação inicialmente formou uma suspensão, mas a suspensão começou a separar-se quando a agitação foi descontinuada. Estas formulações foram separadas em duas camadas: TBZ e solvente. Especificamente, o TBZ precipitou, e devido ao seu pequeno tamanho de partícula, o precipitado formou uma massa compacta que era difícil de ressuspender, mesmo com agitação prolongada e vigorosa.

[0043] Em formulações com concentrações maiores que cerca de 250 g/L, a mistura formou uma pasta uniforme que não se separou e formou uma camada precipitada durante o armazenamento na ausência de agitação. Sendo assim, em concentrações maiores que cerca de 250 g/l, as partículas de TBZ permaneceram em solução e não precipitaram. Não se formou massa compacta de precipitado e não foi necessária agitação para manter a consistência uniforme da pasta.

[0044] Exemplo 3: Formulação de uma formulação agrícola à base de TBZ

[0045] Este exemplo ilustra a formulação de um exemplo de uma formulação agrícola viscosa para uso nos sistemas e os métodos aqui descritos, por exemplo, para uso em um método de vaporização térmica para a prevenção de crescimento de fungos em frutas cítricas. A formulação final inclui 22,8% de Tiabendazol (TBZ) e 77,2% de dipropileno glicol, e no presente Exemplo, é fornecida em uma batelada de 840 galões.

[0046] O dipropileno glicol foi transferido para um tanque de mistura equipado com um misturador de fita. A mistura foi iniciada na velocidade máxima. O pó de TBZ foi gradualmente adicionado ao tanque em pequenas porções para manter o pó no mínimo até que toda a quantidade fosse adicionada. A mistura foi continuada durante 10 minutos e a temperatura foi monitorada. Durante o processo de molhagem, a mistura aqueceu. A estabilização da temperatura em cerca de 92 graus Fahrenheit foi confirmada.

[0047] Após dez minutos de mistura, a temperatura foi registrada a cada dois minutos até que a temperatura permanecesse dentro de um grau da medição anterior. Uma amostra foi enviada para um laboratório de controle de qualidade para análise e, após a confirmação do controle de qualidade, o produto foi carregado nos cartuchos enquanto estava sendo agitado. Cada cartucho foi carregado com 68,6 fl oz/2032mL.

[0048] Exemplo 4: Procedimento de Vaporização Térmica

[0049] Este exemplo fornece um procedimento de vaporização térmica exemplar. A sala onde a vaporização deve ocorrer é checada para quaisquer áreas onde vazamentos potenciais possam ocorrer. Essas áreas são seladas para reduzir o desvio de névoa. Todos os ventiladores são desligados antes da aplicação. Nenhuma aplicação adicional de produtos químicos deve estar em execução no momento da vaporização. Se não houver porta de acesso do vaporizador nas portas ou paredes, o uso de uma lona é necessário. Usando uma fita de grau industrial, a lona é presa na parte inferior da porta. Fita adicional é usada ao longo dos lados para evitar vazamentos. Sinais de aviso são colocados para proibir a entrada de qualquer pessoa durante o tratamento, a recirculação e a conclusão do procedimento de reentrada.

[0050] O aparelho de vaporização térmica é colocado no centro da sala. Se houver um número ímpar de caixas na largura da sala, o aparelho de vaporização térmica é compensado por 1/2 largura da caixa. O bocal do aparelho de vaporização térmica é colocado na porta de acesso, o compressor e os comutadores do filtro HEPA são acionados e o controlador é ligado. Um novo cartucho pré-cheio contendo uma formulação agrícola viscosa é inserido no aparelho de vaporização térmica. O método de cálculo da dosagem é selecionado pelo operador e os dados necessários são introduzidos na interface do usuário para dosagem de precisão baseada em recomendações de rótulo para a formulação agrícola. As operações de dosagem e vaporização são iniciadas.

[0051] Se necessário, o filtro HEPA é ajustado durante o procedimento de vaporização térmica para reduzir a pressão do ambiente e o desvio químico. Se necessário, o cartucho pode ser substituído durante um procedimento de vaporização térmica, substituindo o cartucho gasto por um novo. O aparelho de vaporização térmica é submetido a um ciclo de limpeza e resfriamento, após o que o aparelho pode ser separado da sala. Após 15 minutos, os ventiladores de recirculação são acionados e eles podem funcionar por duas horas. O sistema de refrigeração pode ser reiniciado duas horas após a conclusão da aplicação. Depois que o tempo de recirculação for concluído e duas horas de ventilação mecânica tiverem decorrido, a instalação poderá ser reinserida.

[0052] Exemplo 5: Tiabendazol- Magnitude do Resíduo em Citrino Fumigado

[0053] Este exemplo demonstra a determinação da magnitude da deposição de resíduos de TBZ em citrinos após uma aplicação de vaporização térmica usando uma câmara de aquecimento/mistura externa para a formulação de TBZ. Os cítricos podem ser mantidos em depósitos de armazenamento regulares ou moderadamente refrigerados para fins de remoção de tinta até 5 dias após a colheita. A exposição a curto prazo de citros às temperaturas usadas nestes armazenamentos geralmente induz a uma deterioração causada por vários patógenos. O tiabendazol (TBZ) é uma substância registrada no governo federal para uso em citrinos para reduzir a deterioração em citrinos durante o armazenamento. A tolerância a resíduos de EPA para este pesticida em frutas cítricas é de 10 ppm. O TBZ é mais comumente aplicado como tratamento pós- colheita; no entanto, a aplicação aquosa de TBZ gera grandes quantidades de resíduos perigosos, que devem ser descartados de acordo com as leis e regulamentos federais e locais. Além disso, a reutilização e a recirculação do líquido levam ao acúmulo de patógenos no dosador, o que aumenta a incidência da doença e, consequentemente, maiores taxas de decomposição no fruto armazenado. Para evitar estes problemas e acelerar o tratamento e o armazenamento de citrinos colhidos, foi desenvolvido um processo de aplicação para aplicação de TBZ por vaporização térmica ou fumigação. O TBZ pode ser facilmente suspenso em um adjuvante adequado (solvente) como propileno glicol ou dipropileno glicol para este tipo de aplicação.

[0054] O local do teste consistia apenas em frutos tratados. Os frutos não tratados foram coletados de caixas de campo e separados dos frutos tratados. A quantidade de fruto foi de tamanho adequado para garantir uma aplicação comercial. O local do teste era uma câmara frigorífica com capacidade para 800 caixas, preenchida com 400 caixas de citrinos contendo cada uma aproximadamente 900 libras de limões, laranjas ou satsumas. A sala atendia aos padrões da indústria para armazenar citrinos a uma temperatura e concentração definidas de umidade. Os frutos foram liberados no campo em caixas de madeira ou de plástico. Na chegada, eles foram colocados na sala de armazenamento. Depois de encher; a sala de armazenamento foi fechada e preparada para fumigação.

[0055] A substância de teste foi 2-(4-tiazolil)-benzimidazol (tiabendazol/TBZ 99,5%), EPA Reg. n°. 2792-50. A aplicação foi realizada usando um Swingfog Thermal Fogger equipado com uma bomba externa e um aquecedor elétrico equipado com um agitador magnético. 2.500 mL de dipropileno glicol foram transferidos para um recipiente de aço inoxidável de 5000 mL. O recipiente foi colocado na placa quente e o aquecimento e a mistura foram iniciados. Quando a temperatura atingiu 60°C, o já pesado 818 (5 mg/kg x164, OOOkg) de TBZ foi adicionado ao recipiente e aquecido a 100-110°C. Tubos de bomba resistentes ao calor foram inseridos na suspensão de TBZ quente e a bomba foi iniciada. Após a fumigação, o aparelho de vaporização térmica foi removido da sala de armazenamento e a abertura foi fechada. Após 45 a 60 minutos, os ventiladores de recirculação foram ligados.

[0056] O resíduo foi medido recolhendo duas amostras não tratadas de cada variedade. 16 horas após a aplicação, a sala de armazenamento foi aberta e seis amostras foram coletadas de caixas tratadas. Um mínimo de 16 frutos foram coletados por amostra, e a localização das caixas foi anotada. A fruta foi retirada de 4-5 camadas no fundo da caixa.

[0057] Durante a amostragem, foram usadas mãos enluvadas limpas, e as luvas foram trocadas para evitar a transferência de resíduos de pesticidas de uma amostra para outra. A preparação da amostra da fruta não tratada foi completada antes da fruta tratada. Todas as amostras foram colocadas em sacos de pano revestidos de plástico.

[0058] Embora certas modalidades tenham sido ilustradas e descritas aqui, será apreciado pelos versados na técnica que uma grande variedade de modalidades ou implementações alternativas e/ou equivalentes calculadas para alcançar os mesmos propósitos podem ser substituídas pelas modalidades mostradas e descritas sem se distanciar do escopo. Os versados na técnica apreciarão prontamente que as modalidades podem ser implementadas de uma grande variedade de maneiras. Este pedido se destina a cobrir quaisquer adaptações ou variações das modalidades aqui discutidas. Como consequência, é manifestamente pretendido que as modalidades sejam limitadas apenas pelas reivindicações e seus equivalentes.

Claims

1. Método de vaporização térmica, caracterizado pelo fato de que compreende: dispensar uma quantidade predeterminada de uma formulação agrícola a partir de um cartucho (102), em que a formulação agrícola tem uma viscosidade maior que 500 cP à temperatura ambiente, e em que a formulação agrícola é parcialmente fluidificada por forças de cisalhamento; usar um aquecedor em linha (114) para aquecer a quantidade predeterminada de formulação agrícola parcialmente fluidificada até uma temperatura predeterminada de 60 graus Celsius (140 graus Fahrenheit), em que a formulação agrícola tem uma viscosidade inferior a 400 cP a ou acima de 60 graus Celsius (140 graus Fahrenheit); e aerossolizar a formulação agrícola com um aparelho de vaporização térmica (200).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a formulação agrícola compreende um agente antifúngico.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o agente antifúngico é o tiabendazol (TBZ).

4. Sistema de vaporização térmica para realizar o método como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: um cartucho (102) compreendendo uma formulação agrícola, em que a formulação agrícola tem uma viscosidade maior que 500 cP à temperatura ambiente e uma viscosidade inferior a 400 cP a ou acima de 60 graus Celsius (140 graus Fahrenheit); um êmbolo (344) operacionalmente acoplado ao cartucho para dispensação calibrada da formulação agrícola do cartucho; um aquecedor em linha (114) em comunicação fluida com uma saída (104) do cartucho e configurado para aquecer a formulação agrícola distribuída a 60 graus Celsius (140 graus Fahrenheit); uma bomba (112) em comunicação fluida com o cartucho e/ou aquecedor em linha para circulação da formulação agrícola; um elemento de sopro (222) que cria um fluxo de ar quente de temperatura maior que 287,778 graus Celsius (550 graus Fahrenheit); e um mecanismo de injeção para injetar a formulação agrícola aquecida na corrente de ar quente.

5. Cartucho (102), para uso no sistema como definido na reivindicação 4 o qual compreende um êmbolo disposto de modo deslizante e estanque ao ar no membro cilíndrico em uma segunda extremidade axial, em que o êmbolo define parcialmente a câmara interna, estando a câmara interna em comunicação fluida com a saída, o cartucho caracterizado pelo fato de que compreende: um membro cilíndrico (340) tendo uma câmara interna e uma saída (304) em uma primeira extremidade axial (342); e um anel de reforço (348) que circunscreve a primeira ou a segunda extremidade axial do membro cilíndrico; em que o cartucho compreende uma formulação agrícola tendo uma viscosidade maior que 500 cP à temperatura ambiente e menor que 400 cP a ou acima de 60 graus Celsius (140 graus Fahrenheit), e em que a formulação agrícola pode ser parcialmente fluidificada por forças de cisalhamento.