FR3109859A1 - Utilisation de pheromones ultra pures pour la fabrication de dispositifs diffuseurs - Google Patents

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Abstract

L’objet de la présente invention réside dans l’utilisation de phéromones présentant un haut taux de pureté pour fabriquer des diffuseurs plastiques contenant une charge phéromone d’insecte et présentant des propriétés de rigidité et de résistance à la rupture suffisantes pour des applications dans les champs en traction ou en compression. Un autre objet de l’invention réside dans le procédé de fabrication de ces objets par injection.

Description

UTILISATION DE PHEROMONES ULTRA PURES POUR LA FABRICATION DE DISPOSITIFS DIFFUSEURS
Art antérieur
L’utilisation de phéromones pour le contrôle des populations d’insectes en agriculture ou en sylviculture est bien connue de l’homme du métier. Une phéromone est une substance chimique produite par un animal et qui est un stimulus pour les individus de la même espèce ou d’une autre espèce. Les phéromones peuvent donc être produites soit par des organismes vivants soit de manière artificielle par synthèse chimique.
Une phéromone sexuelle d’insecte est constituée d’un mélange de molécules organiques dans des proportions précises. Une molécule organique se caractérise par sa formule chimique et son organisation spatiale. En effet, une même formule chimique peut correspondre à différents arrangements dans l’espace et chaque forme est un isomère. Dans une phéromone donc, ce sont des proportions précises d’isomères qui permettent aux insectes de communiquer entre eux. Par exemple dans le cas de l’eudemys de la vigne la phéromone est l’isomère de l’acetate de (9Z,7Z)-dodecadienyle, les autres isomères n’ont aucune activité sémiochimique sur l’insecte. Pour synthétiser des phéromones, il est donc essentiel de connaître la pureté isomérique des molécules ou des mélanges de molécules que l’on utilise.
Dans la suite du texte, la pureté isomérique d’une phéromone ou d’une composition phéromonale sera comprise comme étant la teneur en l’isomère (ou les isomères) actif(s), les autres isomères étant considérés comme des impuretés de même que les autres molécules.
Le principe d’action des traitements à base de phéromones est soit de guider les insectes vers un piège à insectes soit de provoquer une confusion sexuelle en saturant de phéromones les antennes des insectes qui permettent normalement à un mâle de retrouver des femelles (ou le contraire) (Behavior-modifying chemicals for insect management : applications of pheromones and other attractants, Chapter 4 edited by Richard L. Ridgway, Robert M. Silverstein, May N. Inscoe).
Dans le cas de la viticulture, les techniques habituelles de diffusion des phéromones consistent en des réservoirs en plastique (produits de BASF par exemple vendu sous la marque Rak® ou des produits de Shin Etsu vendus sous les marques Ginko® ou IsoNet®) ou des technologies de vaporisateurs programmables (US 2008/0184614, ou produit Checkmate®). Ces techniques, pour intéressantes qu’elles soient, présentent de nombreux défauts dont leur coût de mise en œuvre (qui comprend la pose et la dépose des diffuseurs) ou leur coût de fabrication.
Trouver des techniques de diffusion de phéromones permettant de simplifier la pose des diffuseurs est donc un enjeu industriel important. Plusieurs techniques ont permis de répondre en partie à cette problématique.
Dans le cas des cultures palissées ou de plein champ, la demande de brevet WO 2017/050956 décrit une méthode de fabrication de microcapsules de phéromones qui peuvent être atomisées sur les cultures avec des moyens conventionnels d’atomisation. Cependant cette solution nécessite une intervention avant le début de chaque génération d’insecte ce qui induit des difficultés pour agir à temps et des coûts d’application redondants.
Dans le brevet WO2001026462A1, les inventeurs ont prouvé la possibilité de fabriquer des matériaux biodégradables imprégnés de phéromone et de transformer ces matériaux en « crochets » à suspendre dans les cultures. Dans ce procédé, la première étape consiste à pré –imprégner dans un mélangeur horizontal des granulés de matériau biodégradable et une phéromone puis dans un second temps d’utiliser ces granulés pour une injection plastique pour fabriquer des crochets. Ce procédé a plusieurs inconvénients :
  • Les crochets n’ont pas de tenue mécanique, ils ne peuvent donc agir que comme diffuseurs passifs de phéromone. En effet le matériau utilisé contient de l’amidon, fortement hygroscopique qui affaiblit le dispositif une fois exposé à la chaleur, au froid ou à la pluie tel que cela peut se rencontrer dans un champ par exemple ;
  • Le rendement de conversion de la phéromone dans les crochets n’est que de 84% ce qui, compte tenu des coûts industriels des phéromones est un handicap majeur
  • D’un point de vue industriel la préparation en 2 étapes du produit (imprégnation puis injection) est difficilement exploitable parce que pendant le stockage intermédiaire le taux de phéromone est difficilement contrôlable ;
  • La quantité de phéromone imprégnée dans le dispositif obtenu par injection est au maximum de 2%
Pour pallier ces défauts, il serait intéressant d’utiliser des diffuseurs de phéromones qui auraient une autre fonction dans la culture et qui de fait n’entrainerait pas de surcoût de pose. Parmi les fonctions que des dispositifs en plastique pourraient avoir, il est souvent nécessaire de disposer de dispositifs de fixation mécanique pour palisser ou relever les végétaux comme la vigne, les tomates ou les haricots mais aussi pour maintenir des filets anti-grêle comme dans le cas des cultures de pommes, poires, pèches, prunes…
De tels dispositifs peuvent être des agrafes, crochets, attaches, clips, liens, arcs ou supports de palissage ou de relevage qui sont utilisés en agriculture pour la viticulture, l’arboriculture ou la culture potagère et légumière.
Ces agrafes, crochets, etc. et autres supports de palissage ou relevage sont des accessoires utilisés pour la réalisation du relevage et du palissage. Ils peuvent être réalisés en de nombreux matériaux : métal, plastique, bois, etc. et servent à maintenir les fils releveurs lors du palissage ou relevage des végétaux, enserrant la végétation dans le rang. Ces dispositifs favorisent l’étalement de la végétation sur le rang, et peuvent également permettre de séparer les rameaux fructifères entre deux plants. Ces dispositifs peuvent être à pose manuelle ou mécanisée.
L'étape du relevage est cruciale pour l’agriculteur, et consiste à relever deux fils mobiles pour accompagner la pousse des rameaux fructifères afin de gérer la structure globale des plants. Un relevage de qualité facilite la conduite de la vigne (rognage, vendanges, prétaille) et améliore l’efficacité des traitements phytosanitaires, dans le cas de la vigne, mais pas seulement. Le palissage consiste à conduire une plante sur une structure en y attachant ses tiges et ses branches à l’aide des dispositifs évoqués plus haut afin de les orienter dans une direction déterminée, dans le but d’en améliorer la qualité et le rendement.
Les agrafes ou autres dispositifs équivalents sont posés soit du début à la fin de la croissance de la plante, entre la fin du printemps et le début de l'été. Elles sont retirées ou tombent au sol par perte de résistance, après les récoltes et en prévision de la taille, le cas échéant. Certaines agrafes sont dites « permanentes » et restent accrochées à un des deux fils pendant l'hiver, jusqu'à la saison suivante. Pour les pièces récupérables et réutilisables la notion de solidité est simple, plus elle est solide, plus longue sera son utilisation.
Pour les dispositifs dégradables (qui cassent à la fin de la saison), la résistance doit être adaptée à la culture et à ses contraintes mécaniques. Cette résistance doit être plus importante si la culture est soumise à des fortes conditions de vent, s'il y a beaucoup d'opérations mécaniques, et dépend de la vigueur des plants et de leur charge en fruits. Pour ces agrafes dégradables, la difficulté réside dans la maîtrise de la perte de résistance des pièces au cours de l'année.
Pour réaliser des dispositifs de fixation qui pourraient agir en diffuseurs de phéromones, il faudrait être capable de produire des matériaux plastiques consistant en un mélange à base de polymères et de phéromones, qui auraient des propriétés mécaniques suffisantes pour apporter les renforcements espérés. Une telle propriété n’est pas évidente à acquérir puisque les doses de phéromones peuvent représenter jusqu’à 10% du poids des objets en polymères plastiques.
L’homme du métier est donc confronté à un problème difficile à résoudre : soit il choisit des matériaux très rigides comme le polystyrène ou le poly-méthyl-méthacrylate et alors il ne peut pas incorporer de phéromone car elles sont très peu miscibles avec ces matériaux, soit il choisit des matériaux dans lesquels les phéromones sont très solubles tel que les EVA mais dans ce cas ils ont de très mauvaises propriétés mécaniques lorsqu’ils ont absorbé jusqu’à 5% de phéromone.
Description de l’invention
De manière, surprenante, la demanderesse a découvert que des phéromones ultrapures, c’est-à-dire présentant une pureté isomérique en poids d’au moins 90% pouvaient être avantageusement incorporées dans des matériaux polymériques pour fabriquer dispositifs à libération prolongée de phéromone et qui de surcroit présentent des propriétés mécaniques permettant de les utiliser comme dispositif pour palisser des végétaux ou fixer des filets de protection.
L’invention concerne ainsi l’utilisation de phéromone isomérique pure, c’est-à-dire ne présentant pas plus de 10% de taux d’impureté pour fabriquer des dispositifs en matériau polymère contenant jusqu’à 15% de phéromones et présentant une résistance mécanique suffisante pour une utilisation comme dispositif du type fixation mécanique pour palissage ou relevages de cultures.
C’est ainsi un premier objet de l’invention que de fournir un dispositif du type fixateur mécanique pour le palissage des cultures et la libération prolongée de phéromone, comprenant un polymère imprégné de phéromone, caractérisé en ce que ladite phéromone présente une pureté isomérique au moins égale à 90%.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif selon la présente invention est caractérisé en ce que la pureté isomérique de la phéromone est supérieure ou égale à 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% voire égale à 100%.
Le % en pureté isomérique est ici exprimée en % en masse et exprime la pureté pondérale de la composition phéromonale en l’isomère actif ou en les isomères actifs, c’est-à-dire la phéromone, donnée par rapport au mélange comprenant les différents isomères et les autres impuretés.
La pureté isomérique se définit comme une pureté pondérée selon le nombre et la pureté de chaque d’isomères actif constituant la phéromone.
Ainsi dans le cas d’une phéromone constituée d’un seul isomère, le % en pureté isomérique fait référence au % en masse dudit isomère dans la phéromone. Par exemple, pour le dodécé-diényl acétate, seul l’isomère 7E,9Z est actif sur le plan sémiochimique et constitue donc la phéromone. Une pureté isomérique de 90% correspond à une phéromone comprenant au moins 90% dudit isomère 7 E, 9Z.
Dans le cas ou la phéromone est constituée de deux ou plus isomères, la pureté isomérique correspond à la pureté isomérique pondérée selon la pureté de chaque isomère actif.
Ainsi, par exemple, dans le cas d’une phéromone constituée de deux isomères actifs A et B dans des proportions pondérales de 90% de A et 10% de B, la pureté isomérique de la phéromone sera évaluée proportionnellement à la quantité et la pureté de chaque isomère. Aussi dans un tel cas de figure, une telle phéromone dans laquelle l’isomère A est pur à 95% et l’isomère B est pur à 92% (les % étant déterminés par rapport au total constitué par l’isomère en question et des impuretés autres que l’autre isomère) présentera une pureté isomérique correspondant à (0.9 x 95) + (0.1 x 92), soit une pureté isomérique de 94.7%.
Ainsi la pureté isomérique dans la présente invention correspond à la somme des puretés pondérées de chaque isomère actif constituant la phéromone.
La teneur en phéromone du dispositif selon l’invention est comprise entre 1 et 15% en poids, par rapport au poids du dispositif, plus particulièrement entre 2 et 15%, encore plus particulièrement entre 2 et 12%, voire plus particulièrement encore entre 2 et 10%.
Le dispositif selon l’invention peut comprendre plus d’une phéromone à condition que chaque phéromone soit isomériquement pure.
Selon encore un autre mode de réalisation de l’invention, le dispositif de l’invention est caractérisé en ce que la phéromone est choisie dans le groupe constitué par les phéromones d’insectes, particulièrement les phéromones sexuelles de lépidoptère, les phéromones de coléoptères, les phéromones de diptères, ainsi que leurs mélanges.
De manière encore préférentielle, la phéromone est une phéromone de lépidoptères tels que l’eudemys, la chochylis, la cydia pomonella la cydia funebrana, la cydia splendana, la grapholita molesta, la thaumatopea campa, l’helicoverpa armigera, la spodoptera frugiperda, la sésamia et la cydalima perspsectalis, par exemple.
De préférence la phéromone est une phéromone d’insectes nuisibles pour les cultures de la vigne, des arbres fruitiers, des tomates, des haricots, des fruits à coques tels que les noix et les noisettes.
Tout particulièrement, la phéromone est choisie parmi les compositions de phéromones de lépidoptères comprenant en particulier les molécules ou mélanges de molécules suivants :
- le (7E,9Z)-dodécé-diényl acétate caractérisé en ce que sa pureté pondérale est supérieure à 92% et qu’elle contient en outre comme impuretés au maximum 1% de l’isomère (7E,9E)- dodécé-diényl acétate et 5 %, des isomères (7Z,9Z) et (7Z,9E)
- le (8Z) dodécényl acétate caractérisée à ce que sa pureté pondérale est supérieure à 95% ; éventuellement en mélange avec (8E)-dodécényl acétate caractérisée à ce que sa pureté pondérale est supérieure à 92%
- le (8E,10E)-dodécédiénol caractérisée à ce que sa pureté pondérale est supérieure à 94%.
- le (8E,10E)-dodécédiényl acétate caractérisée à ce que sa pureté pondérale est supérieure à 92%.
- Le (3E,8Z,11Z)-tetradecatrién-1-yl acétate caractérisé en ce sa pureté pondérale est supérieure à 92% ; éventuellement en mélange avec le (8Z,11Z)-tetradecadién-1-yl acétate lui-même à une pureté pondérale supérieure à 90%.
-le (11Z)-hexadécénal caractérisé en que sa pureté pondérale est supérieure à 92%.
-le (11Z)-hexadécényl acétate caractérisé en que sa pureté pondérale est supérieure à 92%.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le dispositif inventif est caractérisé en ce que la teneur en phéromone est comprise entre 1 et 15% en poids, par rapport au poids du dispositif, plus particulièrement entre 2 et 15%, encore plus particulièrement entre 2 et 12%, voire plus particulièrement encore entre 2 et 10%.
Selon un autre mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, le polymère est choisi dans le groupe comprenant les polyethylènes (PE) de haute ou basse densité, les polypropylènes (PP) de haute ou basse densité, les polystyrènes (PS), les polyamides (PA), les poly(meth)acrylates (PMA), les polyesters, les poly lactides (PLA), les polybutylènes de succinate (PBS) et ses copolymères, et leurs mélanges.
Comme copolymère de PBS on peut citer le polybutylène de succinate co adipate (PBSA).
Comme polyesters convenables on peut citer les polyéthylène théréphatalates (PET).
De manière avantageuse, le polymère ou mélange de polymères est biodégradable ou compostable et pourra être choisi parmi les polymères bioplastique à base d’amidon ou les dérivés de cellulose par exemple. Enfin de manière avantageuse, le polymère ou mélange de polymères peut être préalablement additionné de fibres végétales ou de poudres minérales qui contribuent à augmenter la rigidité des matériaux. Il peut être additivé avec des additifs anti-oxydants et anti UV.
Selon un mode avantageux de réalisation de l’invention, le dispositif de l’invention est choisi parmi agrafes, crochets, attaches, clips, liens, clips, arcs et tout autre support de palissage ou de relevage.
Les dispositifs diffuseurs en polymère imprégnés de phéromone selon l’invention sont des dispositifs du type fixateurs mécaniques pour palissage ou relevage des cultures.
Le dispositif selon l’invention va diffuser la phéromone pendant le temps de la culture tout en assurant sa fonction mécanique de solidarisation des cultures avec les supports.
Les inventeurs ont ainsi remarqué qu’en utilisant une phéromone isomériquement pure, c’est-à-dire présentant une pureté isomérique supérieure ou égale à 90%, les dispositifs selon l’invention pouvaient non seulement être utilisés comme diffuseurs de phéromone à libération prolongée mais aussi que la résistance mécanique de ces dispositifs n’était pas altérée aux conditions environnementales rencontrées dans une parcelle agricole et ce sur une période de plusieurs semaines ou plusieurs mois. Ainsi après une longue période d’exposition à l’extérieur, à la lumière, aux UV, aux variations de températures telles que rencontrées dans un champ, la résistance mécanique des dispositifs selon l’invention n’était pas modifiée ce qui leur permet d’assurer leur fonction de soutien des cultures.
En effet, comme démontré dans les exemples de la présente demande, les inventeurs ont pu remarquer que lorsqu’une phéromone n’est pas pure, c’est-à-dire si elle contient plus de 10% d’impuretés, la résistance mécanique du dispositif imprégné en ladite phéromone est considérablement altérée ce qui ne permet plus au dispositif d’assurer ses fonctions de maintien.
La présente invention vise encore l’utilisation d’un dispositif selon l’une des revendications précédentes pour la protection d’une culture vis-à-vis d’insectes ravageurs.
Selon un autre aspect de la présente invention, est aussi visée l’utilisation d’une phéromone présentant une pureté isomérique supérieure ou égale à 90% pour la fabrication de dispositif du type fixateur mécanique pour palissage des cultures et la libération prolongée de phéromone.
Enfin, l’invention vise encore un procédé de fabrication d’un dispositif selon la présente invention, par injection moulage comprenant les étapes d’alimentation en polymère d’un cylindre chauffant d’une presse à injecter à l’aide d’une trémie d’alimentation et l’injection du polymère fondu dans un moule par une buse d’injection, caractérisé en ce que la phéromone est injectée en aval de la trémie et au niveau du cylindre chauffant ; particulièrement en amont de celui. L’injection est réalisée via une buse d’injection agencée au niveau du cylindre, en particulier en amont, c’est-à-dire en tête de cylindre.
Dans un mode de réalisation préféré du procédé selon l’invention la température du cylindre chauffant de la presse à injecter est au maximum de 220°C, de préférence 200°C.
De manière avantageuse, dans le procédé selon l’invention la quantité de phéromone injectée est comprise entre 3 et 20 parties en poids pour cent parties de polymère.
Selon un mode de réalisation du procédé selon l’invention le temps de séjour de la phéromone dans le cylindre chauffant est compris entre 10 et 120 secondes.
Les inventeurs de la présente invention ont en effet noté qu’il était avantageux d’injecter la phéromone durant le procédé d’injection moulage, en un point aval de la trémie d’alimentation de la presse à injecter et juste en amont du corps du cylindre chauffant.
Dans ce cylindre chauffant comprenant un fourreau, équipé d’une, ou deux, vis sans fin, et chauffé par des résistances externes, la matière plastique polymérique est malaxée et sous l’action de la température, de la pression et des frictions, et fondue.
Contrairement au brevet WO2001026462 dans lequel les granulés de polymère sont imprégnés de phéromone préalablement à leur introduction dans la trémie d’alimentation d’une presse à injecter, les inventeurs de la présente invention ont remarqué qu’il était possible et judicieux d’injecter via une buse d’injection la phéromone en aval de la trémie et au niveau de l’étape de malaxage/chauffage au niveau du cylindre chauffant, particulièrement en amont de celui-ci, c’est-à-dire en tête.
Ainsi, ce faisant, la phéromone est intimement mélangée avec le polymère et les quantités pouvant être intégrées dans ledit polymère permettent d’obtenir des dispositifs assurant une libération prolongée sur des durées bien supérieures. De plus, le choix d’une phéromone ultra pure permet de conserver la résistance mécanique et éviter la dégradation des propriétés du matériau des dispositifs ainsi fabriqués qui assurent ainsi leur fonction de maintien mécanique indispensable pour le palissage ou le relevage des cultures.
Les dispositifs selon l’invention peuvent ainsi être fabriqués par injection ou injection moulage et comprenant la phéromone ou la composition phéromonale imprégnant le polymère ou le mélange de polymère.
Les procédés d’injection plastique ou d’injection moulage sont des procédés bien connus de la plasturgie et peuvent être décrits et détaillés selon la référence suivante : http://dbruriaud.free.fr/materiaux/La_plasturgie_les_machines.htm.
Typiquement, les granulés de polymère stockés dans un trémie d’alimentation sont ensuite introduits dans un fourreau équipé d’une vis sans fin, entrainée par un moteur hydraulique. Le fourreau de la vis est chauffé et la chaleur, combinée au frottement subi par les granulés dans la vis sans fin permet de ramollir les granulés, qui passent à l’état fondu, donc déformable. Cette matière est acheminée à l'avant de la vis sans fin, pour préparer une réserve de matière prête à être injectée.
La matière présente à l'avant de la vis de plastification est injectée sous forte pression à l'intérieur d'un moule présentant la forme de la préforme souhaitée. Le moule est régulé à une température inférieure à la température de fusion pour que l’objet ne se déforme pas.
Comme les phéromones sont des molécules volatiles, l’imprégnation préalable de granulés de polymère avec la phéromone conduit à des difficultés liées à l’évaporation précoce de la phéromone avant la fabrication des objets ou dispositifs ; ce qui mène à une mauvaise imprégnation et donc à une perte en phéromone et une libération prolongée réduite une fois le dispositif disposé en champs.
Une presse à injecter est constituée de 3 parties : une partie de plastification, une partie d’injection et un moule correspondant à l’empreinte de la pièce à produire. Le schéma de la figure 1 représente une presse à injecter telle que celle utilisable pour la fabrication des dispositifs selon l’invention. Les éléments principaux sont la trémie d’introduction de la matière plastique polymérique (13), le cylindre chauffant (11), les résistances chauffantes du cylindre chauffant (10) et la vis d’injection (12). Un doseur d’additifs (14) (colorant, agent lubrifiant…) est connecté en aval de la trémie et en amont du cylindre chauffant. La partie fixe du moule (7) reçoit la buse d’injection (9) maintenue par le plateau fixe (8).
La demanderesse a ainsi trouvé avantageux de réaliser le mélange, de la phéromone et du polymère ou le mélange de polymère directement au niveau du cylindre chauffant en introduisant la phéromone via le doseur d’additifs (14) situé juste en amont dudit cylindre chauffant et en aval de la trémie comprenant le polymère plastique. En effet, le doseur permet un dosage précis sous pression qui limite les pertes de phéromone dans le procédé. Cette technique permet aussi d’imprégner le polymère en une plus grande quantité de phéromone.
La température T du cylindre chauffant ne devra préférentiellement pas dépasser pas 220°C, particulièrement 200°C et le temps de séjour de la phéromone τsdans la zone à la température T sera avantageusement compris entre 10 secondes et 120 secondes.
Le débit du doseur d’additif est réglé en proportion du débit de la trémie de manière à obtenir le ratio R souhaité de phéromone dans mélange phéromone/polymère. De manière préférentielle, le débit du doseur sera réglé entre 1 et 1,1 fois le ratio R de manière à tenir compte des pertes de phéromones dans le moule et lors du refroidissement de la pièce moulée.
Les pièces et dispositifs selon l’invention obtenus par injection peuvent être des agrafes, crochets, attaches, clips, liens, clips, arcs ou autres supports pour lier la vigne ou autres cultures ou encore, des liens ou clips pour fixer des filets de protection par exemple.
L’invention vise encore l’utilisation d’un dispositif selon l’invention pour la protection d’une culture vis-à-vis d’insectes ravageurs.
Un autre avantage de ces dispositifs réside dans le fait que leurs cinétiques de diffusion sont peu affectées par les différences de température extérieure. L’homme du métier ajoutera par ailleurs tout stabilisant tels que des antioxydants, nécessaires à préserver l’intégrité du mélange pendant toute la durée d’utilisation selon ce qui est déjà largement décrit dans l’art antérieur.
Exemples
Matériel :
Matériel : Haake MiniJet II
Pression Max. : 1200 bar
Temp Max fourreau : 400°C
Temp Max moule : 250°C
Volume Max d’injection : 4 cm3
Eprouvette type traction 5A et flexion
Les essais mécaniques sont réalisés sur un banc d’essais Instron® modèle 5582 muni de capteurs de 1,5 à 150 kN, de mors auto-serrant pneumatique (vit. 0,001mm/min à 500mm/min). 5 à 7 éprouvettes seront testées pour chaque modalité.
Les phéromones utilisées pour ces exemples sont fabriquées par la société M2i Development et sont caractérisée dans le tableau suivant :
Phéromone Désignation Teneur pondérale (%) Impuretés connues (% poids)
(7Z,9E)-dodécé-diényl acétate P0 72 (7E,9E)-dodécé-diényl acétate (20%)
(7Z,9E)-dodécé-diényl acétate P1 94
92% (8Z) dodécényl acétate + 8% (8E) dodécényl acétate P2 95
(8E10E)-dodécédiénol P3 94
90% (3E,8Z,11Z)-tetradecatrién-1-yl acétate + 10% (8Z,11Z)-tetradecadién-1-yl acétate P4 94
(11Z)-hexadécénal P5 92
(11Z)-hexadécényl acétate P6 92
Pour déterminer les doses d’actif dans les matériaux, on micronise les matériaux puis on extrait plusieurs fois avec du pentane puis ces extraits sont rassemblés puis dosés par chromatographie en phase gaz.
Exemple 1 (hors invention): utilisation de P0pour la fabrication de pièces pouvant servir au palissage de la vigne en différents matériaux plastiques
10 kg de granulés de PBSA préalablement chargés avec 25% de poudre de pin sont mélangés avec 9.5 pcr (parties en poids pour cent parties de résine) de phéromone P0dans un mélangeur à ruban maintenu à une température de 25°C. Le mélange est réalisé pendant 3 heures, puis les granulés sont utilisés pour l’injection.
Les granulés chargés en phéromone sont ensuite injectés. Une injection est aussi réalisée avec le matériau non additivé de phéromone à titre de référence.
Les conditions opérationnelles et les résultats des tests mécaniques sont résumés dans le tableau suivant :
Référence Exemple 1
Débit de granules (kg/h) 7.25 7.25
Température du cylindre chauffant (°C) 180 180
Résistance mécanique à la rupture initiale (N) 95 82 (-14%)
Comportement en champ Stable Casse
Taux de phéromone dans le matériau (actif pur) 0 5.1%
Taux théorique d’actif 0 6.2%
Le taux de bon isomère actif dans cet essai est seulement de 5.1% et une perte de 14% des propriétés mécaniques qui induit une résistance insuffisante pour lier des vignes. Cet exemple illustre qu’un procédé consistant à pré-additiver la phéromone au matériau induit une perte 18% par rapport à la dose théorique attendue. Par ailleurs, la quantité de phéromone P0additivée dans ce matériau le rend impropre pour une application de palissage.
Exemple 2 (selon l’invention) : Utilisation de P1pour la fabrication de pièces pouvant servir au palissage de la vigne
10 kg de granulés de PBSA préalablement chargés avec 25% de poudre de pin sont introduits dans la trémie de la presse à injecter. La phéromone P1 est chargée dans le doseur d’additif. Le débit du doseur est réglé de manière à introduire 7 pcr (parties en poids pour cent parties de résine) de phéromone P1par rapport aux granulés.
Le débit est d’environ 7.25kg/.
Les conditions opérationnelles et les résultats des tests mécaniques sont résumés dans le tableau suivant :
Exemple 2
Débit de granules (kg/h) 7.25
Débit de Phéromone (g/h) 507
Température du cylindre chauffant (°C) 180
Résistance mécanique à la rupture initiale (N) 87 (-9%)
Comportement en champ Résiste 6 mois
Taux de phéromone dans le matériau (actif pur) 5.5%
Taux théorique d‘actif pur dans le matériau (% poids) 6%
Avec la phéromone P1, nous constatons que malgré un taux d’actif légèrement supérieur à l’exemple 1 dans le matériau final (+8%), la résistance mécanique est meilleure ce qui illustre bien l’importance du taux de pureté de la phéromone dans la conservation de bonnes propriétés mécaniques. Par ailleurs, le rendement d’incorporation de l’actif selon ce procédé d’injection et avec ce type de pureté d’actif permet une bien meilleure incorporation de l’actif (92% de rendement pour l’exemple 2 contre 85% de rendement pour l’exemple 1).
Exemple 3 (selon l’invention) : Utilisation de P1pour la fabrication de pièces pouvant servir au palissage de la vigne avec divers matériaux plastiques
Un procédé similaire à celui décrit dans l’exemple 2 est appliqué en utilisant des granulés de départ de différentes matières plastiques suivantes :
Exemple 3a 3b 3c 3d
Matière plastique des granulés Compound PBSA/fibre de lin (75/25) PBS PLA PP
Débit de granules (kg/h) 7.25 7.25 7.25 7.25
Débit de Phéromone (g/h) 507 507 300 150
Température du cylindre chauffant (°C) 180 180 180 200
Résistance mécanique (MPA) (par rapport au matériau sans phéromone%) 99 (-8.8 %) 95 (-8%) 180 (-5%) 102 (-0%)
Taux de phéromone dans le matériau (actif pur) 5.5% 5.1% 3.0% 1%
Taux théorique d‘actif pur dans le matériau 6% 6% 4% 2%
Ces exemples illustrent que l’invention peut être appliquée à un grand nombre de matériaux qu’ils soient biodégradables (exemples 2, 3a,3b et 3c) ou non (exemple 3d). Le taux d’incorporation de la phéromone P1 dépend du choix du matériau. La résistance mécanique des dispositifs fabriqués n’est quasiment pas affectée ou en tout cas reste dans les limites acceptables.
Exemple 4 (selon l’invention) : Utilisation de P2-6pour la fabrication pouvant servir à l’attache de végétaux à des supports verticaux
Un procédé similaire à celui de l’exemple 3d est appliqué en remplaçant la phéromone P1par d’autres phéromones de pureté comparable. Le moule utilisé dans ce cas est celui du brevet EP2031956B1.
Exemple 4a 4b 4c 4d 4e
Phéromone P2 P3 P4 P5 P6
Débit de granules (kg/h) 7.25 7.25 7.25 7.25 7.25
Débit de Phéromone (g/h) 300 300 150 150 150
Température du cylindre chauffant (°C) 200 200 200 200 200
Taux de phéromone dans le matériau (actif pur) 3.0% 3.5% 1.8% 1.76% 1.89%
Taux théorique d’actif pur dans le matériau 4% 4% 2% 2% 2%
Exemple 5 : Etude comparative de la diffusion de la phéromone dans les objets obtenus dans les exemples 1 et 2
Dans le but d’étudier la diffusion de la phéromone, des éprouvettes de chaque exemple sont placées dans une étuve ventilée maintenue à 30°C. Les éprouvettes sont régulièrement pesées et la perte de poids permet d’estimer le relargage de la phéromone entre 2 mesures.
On obtient les résultats suivants : [Table 6]
Temps (jours) Exemple 1 Exemple 2
0 100 100
5 70 78
15 60 70
20 51 60
28 48 58
Ces résultats montrent que le relargage de la phéromone a lieu de manière plus linéaire dans le cas d’un dispositif en un matériau réalisé selon l’invention par rapport à un dispositif fabriqué selon l’exemple 1.

Claims (12)

  1. Dispositif du type fixateur mécanique pour le palissage des cultures et la libération prolongée de phéromone, comprenant un polymère imprégné de phéromone, caractérisé en ce que ladite phéromone présente une pureté isomérique au moins égale à 90%.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pureté isomérique de la phéromone est supérieure ou égale à 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% voire égale à 100%.
  3. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phéromone est choisie dans le groupe constitué par les phéromones d’insectes, particulièrement les phéromones sexuelles de lépidoptère, les phéromones de coléoptères, les phéromones de diptères, ainsi que leurs mélanges.
  4. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la teneur en phéromone est comprise entre 1 et 15% en poids, par rapport au poids du dispositif, plus particulièrement entre 2 et 15%, encore plus particulièrement entre 2 et 12%, voire plus particulièrement encore entre 2 et 10%.
  5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le polymère est choisi dans le groupe comprenant les polyethylènes (PE), les polypropylènes (PP), les polystyrènes (PS), les polyamides (PA), les poly(meth)acrylates (PMA), les polyesters, les poly lactides (PLA), les polybutylènes de succinate (PBS) et ses copolymères, et leurs mélanges.
  6. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif est choisi parmi agrafes, crochets, attaches, clips, liens, clips et arcs.
  7. Utilisation d’un dispositif selon l’une des revendications précédentes pour la protection d’une culture vis-à-vis d’insectes ravageurs.
  8. Utilisation d’une phéromone présentant une pureté isomérique supérieur ou égale à 90% pour la fabrication de dispositif du type fixateur mécanique pour palissage des cultures et la libération prolongée de phéromone.
  9. Procédé de fabrication d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, par injection moulage comprenant les étapes d’alimentation en polymère d’un cylindre chauffant d’une presse à injecter à l’aide d’une trémie d’alimentation et l’injection du polymère fondu dans un moule par une buse d’injection, caractérisé en ce que la phéromone est injectée en aval de la trémie et au niveau du cylindre chauffant.
  10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la température du cylindre chauffant de la presse à injecter est au maximum de 220°C, de préférence 200°C.
  11. Procédé selon l’une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que la quantité de phéromone injectée est comprise entre 3 et 20 parties en poids pour cent parties de polymère.
  12. Procédé selon l’une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le temps de séjour de la phéromone dans le cylindre chauffant est compris entre 10 et 120 secondes.
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