OA10559A - Conditionnements renfermant des substances chimiques dangereuses et procédé pour leur production - Google Patents

Conditionnements renfermant des substances chimiques dangereuses et procédé pour leur production Download PDF

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David Brian Edwards
William John Mccarthy
Leonard E Hodakowski
Chi-Yu R Chen
Samuel T Gouge
Paul J Weber
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Rhone Poulenc Agriculture
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Description

1 010559
La présente invention a pour objet un conditionne-ment comprenant une substance chimique liquide ou bien unesubstance chimique dissoute ou dispersée dans un liquide ouun gel qui est placé dans une enveloppe d’une matièrehydrosoluble ou dispersable dans l'eau.
Actuellement, la plupart des liquides dangereuxsont conservés dans des fûts métalliques ou, lorsque de pluspetites quantités sont requises, dans des récipients enmatière plastique.
Les composés dangereux, notamment les composésagrochimiques, sont formulés de différentes manières.Cependant, il est particulièrement avantageux pour lescultivateurs de manipuler ces composés lorsqu'ils sont àl'état liquide. Cela facilite l'épandage de ces composés. Lamanipulation de liquides présente cependant des difficultéset des inconvénients. Les liquides peuvent être répandus surle sol ou bien peuvent s'échapper en raison de la présence detrous dans les récipients. Les récipients peuvent égalementse rompre lorsqu'ils sont soumis à un choc physique.
Ainsi, il est difficile de concevoir un récipientqui convienne pour l'agriculteur, qui soit dénué de risquespour tous ceux manipulant les récipients et qui présenteégalement une innocuité pour l'environnement.
On sait que les composés agrochimiques peuventêtre conditionnés dans des sacs ou sachets solubles produits 010559
15 20 25 30 " 1 11 ' ' ces peuvent se fissurer njfÆÿ-fn· ** ......... 1' '·' ’ irochimiques qu'ils contiennent »M h· mi-in· >i :e répandre. En fait, il existe. <i'!i pi'iivent être présents dans des films, .» i »* i i.iH· la t eu stance des films et constitue enr une source potentielle de fuites. Des bulles4*4 tt 4 d<’« particules de poussière ou d'autres corps étran-^λιμ, <l«'n particules de gel ou des points minces présents sur.•a ilanrs Je film constituent tous des points faibles poten-î H.·):·., si un film présentant un tel point faible est soumisa un certain nombre de manipulations ou de chocs physiques,Je film peut se rompre au niveau de ce point. Cela posenotamment un problème dans 1'industrie des composés agrochi-miques dans laquelle les récipients peuvent être soumis à unemanipulation brutale ou hasardeuse par les distributeurs oules agriculteurs.
Les faiblesses des films mentionnés ci-dessusexistent à un degré plus ou moins grand dans certains typesde films, suivant leurs procédés de production. Lorsque desfilms sont produits par coulée, il peut exister des perfora-tions moins nombreuses, mais de petites particules d'inclu-sions de gel sont plus fréquemment présentes. Lorsque desfilms sont produits par extrusion, il existe un plus grandnombre de perforations.
La présente invention a pour objet de proposer unrécipient nouveau destiné à des composés agrochimiques, quisoit d'une manipulation sûre.
La présente invention a en outre pour objet deproposer un récipient nouveau destiné à des composés agrochi-miques, qui soit d'une manipulation commode pour les utilisa-teurs finals, par exemple les agriculteurs.
La présente invention a en outre pour objet deproposer un récipient nouveau destiné à des composés agrochi-miques, qui réduise les risques de pollution et d'atteinte de1'environnement. 35 3 010559
Dans un aspect, la présente invention a pour objetd’éviter la fuite de substances chimiques liquides oudissoutes à travers les perforations d'un récipient produità partir d'un film. Bien que les perforations soient généra-lement rares, la présence d'une seule perforation dansplusieurs milliers de récipients est suffisante pour provo-quer des dégâts puisque le liquide dans le récipient passe àtravers la perforation et contamine le milieu environnant. D'autres objectifs et avantages de la présenteinvention apparaîtront dans la description suivante.
Le récipient de la présente invention est caracté-risé par le conditionnement d'une substance dangereuse, sousforme de liquide ou de gel, dans un sac hydrosoluble oudispersable dans l'eau constitué d'un film stratifié.
Conformément à une caractéristique appréciée de laprésente invention, les composés dangereux sont des composésagrochimiques, par exemple des pesticides ou des agents deprotection des plantes ou bien des régulateurs de croissancedes plantes.
En conséquence, la présente invention propose unconditionnement qui comprend une substance chimique dange-reuse dissoute ou dispersée dans un liquide ou un gel placédans un récipient constitué d'un film stratifié hydrosolubleou dispersable dans l'eau.
Dans le présent mémoire descriptif, l'expression"film stratifié" désigne un film qui a été produit à partirde deux ou plus de deux couches initialement distinctes, quisont jointes les unes aux autres. Les couches peuvent êtrejointes les unes aux autres dans le stratifié par desprocédés connus. Par exemple, les couches du stratifiépeuvent être jointes par compression, chauffage, réticula-tion, fusion, adhésion ou toute association de ces opéra-tions. Il est possible de parvenir à l'adhésion des couchespar l'utilisation d'un adhésif distinct ou, lorsque cela estapproprié, de l'eau. 4 010559
Lorsque des couches convenables hydrosolubles oudispersables dans l'eau sont utilisées, un moyen particuliè-rement commode pour obtenir un film stratifié consiste enl'adhésion des couches distinctes au moyen d'un alcool 5 polyvinylique (APV) adhésif (généralement de bas poidsmoléculaire) et/ou, plus simplement, au moyen d'eau.
Deux ou plus de deux couches étant utilisées pourproduire le film stratifié, la probabilité d’apparition deperforations dans le film est réduite à une valeur pratique- 10 ment égale à zéro. Cela est dû au fait qu'il est improbableque deux perforations présentes dans des couches distinctesse chevauchent. En outre, la résistance à la traction d'unfilm multicouche (par exemple en deux couches) est supérieureà la résistance à la traction d'un film similaire de même 15 épaisseur, qui est constitué d'une seule couche.
Les films stratifiés qui sont utilisés dans la présente invention possèdent généralement une épaisseur de 10à 250 micromètres, de préférence de 15 à 80 micromètres. Lesdifférentes couches constituant les films stratifiés qui sont 20 utilisées dans la présente invention possèdent généralementchacune des épaisseurs égales à la moitié de ces valeurs.Lorsque deux couches sont utilisées, le rapport des épais-seurs des deux couches est généralement de 0,1 à 10, depréférence de 0,5 à 2. Les sacs ou sachets produits à partir 25 de films stratifiés, conformément à la présente invention,possèdent généralement une capacité de 0,2 à 12 litres, depréférence à 0,45 à 6 litres.
Les matières qui peuvent être utilisées dans laprésente invention sont des matières hydrosolubles ou 30 dispersables dans l'eau, qui sont insolubles dans lessolvants organiques utilisés pour la dissolution ou ladispersion des substances chimiques qu'elles sont destinéesà contenir. Des matières convenables comprennent l'oxyde depolyéthylène ou la méthylcellulose mais, de préférence, la 35 matière consiste en alcool polyvinylique ou est produite à 5 #1Î558 partir d'alcool polyvinylique, c'est-à-dire consiste en filmsd'acétate de polyvinyle ayant subi une alcoolyse ou unehydrolyse partielle ou totale, par exemple une alcoolyse ouune hydrolyse de 40 à 99%, de préférence de 70 à 92%.
Les couches des films stratifiés de la présenteinvention peuvent être constituées de la même matière ou dematières différentes. Des films produits à partir de couchesconstituées de matières différentes peuvent avoir despropriétés avantageuses. Par exemple, une couche intérieured'un conditionnement peut être rendue plus résistante aucomposé agrochimique qu'elle contient. En outre, la coucheextérieure du sac peut-être choisie de manière à avoir une ouplusieurs des propriétés suivantes : I. une dissolution plus rapide (comparativement àune couche intérieure ou à un conditionnement en une seulecouche) dans l'eau, II. des propriétés mécaniques améliorées, compre-nant une résistance améliorée, à un endommagement mécanique, III. une aptitude améliorée au façonnage, IV. une plus faible sensibilité à l'humidité relative, V. une résistance à la congélation et/ou auxhautes températures.
Une ou plusieurs des couches du film stratifiépeuvent contenir un plastifiant. Une quantité convenable d'unplastifiant dans la couche intérieure peut améliorer lespropriétés d'étanchéité du film et rendre le film moinssensible à l'étirage. Ainsi, le film sera plus aisé à traitersur machines et à sceller pour former un récipient renfermantle liquide dangereux. Une quantité convenable de plastifiantdans la couche extérieure du récipient rend la surfaceextérieure plus flexible et, ainsi, plus résistante à unendommagement physique provoqué par une température basse ouun choc et un déplacement.
Les couches du film stratifié peuvent être 6 010559 produites au moyen de différentes techniques, par exemplel’extrusion ou la coulée. Un stratifié produit à partir decouches formées par des procédés différents peut avoir despropriétés avantageuses, comprenant une plus grands flexibi-lité, une résistance mécanique accrue et une plus granderésistance à l'étirage. La résistance mécanique et/ou larésistance à l’étirage accrues peuvent exister dans unedirection du film. Les films stratifiés destinés à êtreutilisés dans la présente invention sont utilisés pourproduire des conditionnements qui permettent d'éviter lespertes de temps et les conséquences dangereuses engendréespar les conditionnements de l'art antérieur qui fuient lorsde l'opération de remplissage ou bien au cours d'une manipu-lation ultérieure en raison de la présence de défauts dansles films.
De la manière précitée, les sacs (ou d'autresmoyens de conditionnement) peuvent contenir des liquides oudes gels. Une caractéristique appréciée de la présente inventionconsiste en les sacs ou moyens de conditionnement de la présenteinvention contenant un gel.
Conformément à une caractéristique particulière dela présente invention, les gels sont choisis de sorte qu'uneou plusieurs des caractéristiques suivantes soient présentes $ * les gels résultants forment un milieu continu, et/ou * les gels résultants possèdent une viscosité de500 à 50 000 mPa.s, de préférence de 1000 à 12 000 mPa.s (cesviscosités sont des viscosités Brookfiel mesurées è températureambiante au moyen d'un viscosimètre sous forme d'une plaque planetournant à 20 tours par minute), * le gai possède une différence de phases phi entrela tension de cisaillement contrôlée et la déformation résultantepar cisaillement telle que soit tg (phi) inférieure ou égale à 1,5, de préférence inférieure ou égale à 1,2. Tg (phi) est latangente de l'angle phi (ou différence de phases. La mesure de phi 7 010559 est effectuée à température ambiante au moyen d'un rhéomètre compre-nant une plaque plane fixe et un cône rotatif au-dessus de cetteplaque de sorte que l'angle entre ces deux éléments soit inférieurà 10°, de préférence 4°· Le cône est amené à tourner au moyen d'unmoteur à vitesse régulée ; la rotation est une rotation sinusoïdale,ce qui signifie que le moment de torsion et le déplacement angulairevarient suivant une fonction sinusoïdale au cours du temps* Cedéplacement angulaire correspond à la déformation par cisaillementprécitée ; le moment de torsion du moteur à vitesse régulée (quiprovoque le déplacement angulaire) correspond à la tension decisaillement régulée mentionnée ci-dessüs, * les gels possèdent avantageusement une densité supé-rieure à 1, de préférence supérieure à 1,1, * les gels possèdent une spontanéité (telle qu'elleest définie ci-après) inférieure à 75, de préférence inférieure à25.
La spontanéité est évaluée conformément au procédésuivant » un mélange de 1 ml de gel et 99 ml d'eau est introduitdans un tube en verre de 150 ml et de 22 mm de diamètre qui estbouché et retourné de 180° (partie supérieure tournée vers le bas)·
Le nombre d'inversions requis pour disperser totalement à tempéra-ture ambiante le gel est désigné sour le nom de spontanéité. L'expression "milieu continu" désigne une subs-tance qui est visuellement homogène, c'est-à-dire qui présentel'apparence visuelle d'avoir une seule phase physique $ cela n'exclutpas la possibilité qu'il s'y trouve de petites particules solidesdispersées, sous réserve que ces particules soient suffisamment petitespour ne pas constituer une phase physique distincte visible.
On sait qu'un gel est généralement un colloïdedans lequel la phase dispersée s'est combinée à la phasecontinue pour donner un produit visqueux, analogue à unegelée ; il s'agit également d'une dispersion consistant de 8 010559 manière caractéristique en un composé de haut poids molécu-laire ou un agrégat de petites particules en association trèsétroite avec un liquide.
Afin de produire un sac, il est nécessaire que lefilm soit façonné (éventuellement partiellement soudé), puisrempli avec le gel. En général, les gels sont aptes àl’écoulement, même s'il s'agit d'un écoulement à vitesselente en raison de la forte viscosité. Un récipient qui estutilisé pour contenir les gels ne peut être aisément vidé enraison de cette forte viscosité des gels (c'est une raisonpour laquelle les gels n'ont pas été utilisés jusqu'à présenten agriculture) . Une fois rempli, le sac doit être finalementsoudé, généralement thermo-soudé, pour sa fermeture.
Les exemples suivants sont proposés à titred'illustration et ne doivent pas être considérés commelimitant le cadre de la présente invention. EXEMPLE 1
Un film sous forme de rouleau est produit parstratification à partir de deux films plus minces : les deuxfilms sont constitués d'un alcool polyvinylique, produit parhydrolyse à 88% (soluble dans 1'eau froide), chacun de cesfilms ayant une épaisseur de 25 micromètres ; l'un possèdeune teneur en plastifiant égale à 17%, l'autre possède uneteneur en plastifiant égale à 15%. Les deux films sontstratifiés l'un à l'autre par chauffage (100% C) et souspression pour former un film de 50 micromètres d'épaisseur.
Puis ce film est utilisé pour produire des sachetsde 1 litre contenant un herbicide liquide à base de solvant(mélange d'esters d'ioxynyl et de bromoxynyl) au moyen deprocédés de "façonnage et de remplissage". L'herbicideconsiste en une solution dans un mélange d'hydrocarbures aromatiques en C10 servant de solvant.
Le film est placé sur la machine de sorte que lacouche à haute teneur en plastifiant soit produite du côtéextérieur des sachets. Le film est ainsi aisé à traiter. 010559 9
Aucune fuite n'est observée au cours de laproduction, de la manipulation et du transport de 500sachets. EXEMPLE 2
Un gel est préparé par agitation à 50’C d'un mélange : d'un ingrédient actif : l'ester iso-octylique del'acide 2,4-D-phénoxybenzoïque : 64,8% d'un solvant : un solvant aromatique ayant unpoint d'éclair de 65’C : 24,2% d'un surfactant : un mélange d'un émulsionnant consistant en un mélangeémulsionnant non ionique/suifonate : 4%et d'un alkylbenzène-sulfonate de calcium :1% d'un agent gélifiant : un mélange d'un dioctylsul-fosuccinate et de benzoate de sodium : 6%
Le mélange est soumis à une agitation mécanique età une agitation par secousses jusqu'à dissolution ou disper-sion de chaque constituant.
Au cours de l'agitation mécanique, il se produitune dissolution, puis une gélification. La gélification estaccrue au cours du refroidissement à température ambiante(20’C).
La viscosité Brookfield du gel est égale à3 000 mPa.s. La stabilité de l'émulsion est bonne dans l'essaidécrit ci-dessus. 1100 g de ce gel sont introduits dans un sac de 1litre constitué d'un film d'alcool polyvinylique similaire aufilm de l'exemple 1. Le sac, qui est presque plein (environ95% en volume/volume), est thermo-soudé. Les densités du gelet du sac contenant le gel sont égales à 1,1.
Puis on laisse tomber 10 fois le sac sur le sol,d'une hauteur de 1,2 m. Aucune rupture ni aucune fuite nesont observées. 010559 10
Un autre sac produit de la même manière que le sacprécédent est testé pour déterminer la protection contre lesperforations. Un aiguille (diamètre : 0,6 mm) est passée àtravers le sac. On observe la formation d'une petite goutte- 5 lette à l'endroit où l'aiguille a été passée, mais cettegouttelette est suffisamment petite pour ne pas tomber du sacet ne pas s'écouler le long du sac.
Il va de soit que la présente invention n'a étédécrite qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et 10 que de nombreuses modifications peuvent y être apportées sanssortir de son cadre.

Claims (19)

  1. 010559 11 REVENDICATIONS
    1. Conditionnement, caractérisé en ce qu'ilcomprend une substance chimique dangereuse dissoute oudispersée dans un liquide ou un gel placé dans un récipientconstitué d'un film stratifié hydrosoluble ou dispersabledans l'eau.
  2. 2. Conditionnement suivant la revendication 1,caractérisé en ce que la substance chimique dangereuse est uncomposé agrochimique, un pesticide, un agent de protectiondes plantes ou bien un régulateur de croissance des plantes.
  3. 3. Conditionnement suivant la revendication 1 ou2, caractérisé en ce que la substance chimique, dangereuse estdissoute ou dispersée dans un liquide.
  4. 4. Conditionnement suivant la revendication 1 ou2, caractérisé en ce que la substance chimique dangereuse estdissoute ou dispersée dans un gel.
  5. 5. Conditionnement suivant l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce que le filmstratifié possède une épaisseur de 10 à 250 micromètres, depréférence de 15 à 80 micromètres.
  6. 6. Conditionnement suivant l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce qu'il possèdeune capacité en substance chimique dangereuse de 0,2 à 12litres, de préférence de 0,45 à 6 litres.
  7. 7. Conditionnement suivant l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce que le filmstratifié hydrosoluble ou dispersable dans l'eau est insolu-ble dans le liquide ou le gel utilisé pour la dissolution oula dispersion de la substance chimique dangereuse.
  8. 8. Conditionnement suivant l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moinsl'une des couches du film est choisie entre l'oxyde depolyéthylène, la méthylcellulose ou l'acétate de polyvinyleayant subi une alcoolyse ou une hydrolyse partielle ou 12 010559 totale.
  9. 9. Conditionnement suivant la revendication 8,caractérisé en ce que ladite couche est constituée d'acétatede polyvinyle ayant subi une alcoolyse ou une hydrolyse de 40 5 à 99%, de préférence de 70 à 92%.
  10. 10. Conditionnement suivant l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moinsdeux des couches du film stratifié sont constituées de lamême matière.
  11. 11. Conditionnement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins deux descouches du film stratifié sont constituées de matièresdifférentes.
  12. 12. Conditionnement suivant l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce que le film stratifié consiste essentiellement en deux couches.
  13. 13. Conditionnement suivant la revendication 12,caractérisé en ce que le rapport des épaisseurs des deuxcouches est un rapport de 0,1 à 10, de préférence de 0,5 à 2.
  14. 14. Conditionnement suivant l'une quelconque des revendications 4 à 13, caractérisé en ce que le gel possèdeune viscosité de 500 à 50 000 mPa.s, de préférence de 1000 à12 000 mPa.s.
  15. 15. Conditionnement suivant l'une quelconque des 25 revendications 4 à 14, caractérisé en ce que le gel possèdeune différence de phases (phi) entre la tension de cisaille-ment contrôlée et la déformation en cisaillement résultantetelle que la tangente (phi) soit inférieure ou égale à 1,5,de préférence inférieure ou égale à 1,2.
  16. 16. Conditionnement suivant l'une quelconque des revendications 4 à 15, caractérisé en ce que le gel possèdeune spontanéité (telle que définie) inférieure à 75, depréférence inférieure à 25.
  17. 17. Procédé de production d'un conditionnement 35 suivant l'une quelconque des revendications précédentes, 010559 13 caractérisé en ce qu’il consiste à stratifier deux ou plus dedeux couches les unes aux autres par compression, chauffage,réticulation, fusion ou bien au moyen d'eau pour obtenir lefilm stratifié.
  18. 18.Conditionnement suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il répond essentiellement à la descrip-tion précitée.
  19. 19. Procédé suivant la revendication 17, caracté-risé en ce qu'il répond essentiellement à la description 10 précitée
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