Uso de una película para cubiertas de invernaderos en agricultura, con efecto de aislamiento térmico y efecto de barrera contra los pesticidas, con una o más capas de poliamida.

El uso de una película para cubiertas de invernaderos en agricultura,

consistiendo dicha película para cubiertas en dos o más polímeros homogéneos o dos o más polímeros heterogéneos, que pueden estar unidos debido a sus características reológicas, caracterizada por que comprende dos o más capas y en donde al menos la capa interior o la capa próxima a la capa interior comprende una poliamida con una baja permeabilidad a los gases y/o a las mezclas de gases de agentes químicos y/o pesticidas.

Uso de una película para cubiertas de invernaderos en agricultura, con efecto de aislamiento térmico y efecto de barrera contra los pesticidas, con una o más capas de poliamida Campo de aplicación de la invención La presente invención se refiere al uso como película para cubiertas de invernaderos de una película de material plástico monoextruído o coextruido, que consiste en una o más capas, con una o ambas de las siguientes características, dependiendo de la (s) capa (s) de la película que contiene una poliamida del tipo homopolímero o copolímero:

- alto efecto de aislamiento térmico;

- efecto de barrera contra los pesticidas y/u otros agentes químicos.

Estado de la técnica

Las cubiertas tradicionales para invernaderos, tanto las que tienen forma de túnel como las que tienen techo, se puede dividir en cubiertas rígidas o flexibles.

Las cubiertas rígidas se fabrican en vidrio, poliéster reforzado con fibra de vidrio, PVC rígido corrugado, poli (metacrilato de metilo) o policarbonato, y tienen un espesor de varios milímetros.

Las cubiertas flexibles se fabrican en PVC plastificado, copolímero de EVA (etileno-acetato de vinilo) , PE de baja densidad y PE lineal, etileno-tetrafluoroetileno, poliuretano, polipropileno y combinaciones o mezclas de los mismos, y su espesor es normalmente del orden de décimas de milímetro.

En cualquier caso, las características requeridas para las cubiertas de invernaderos son las siguientes:

ï·ï?  resistencia mecánica, incluida la resistencia a la tensión debida a agentes atmosféricos y condiciones climatológicas adversos, de modo tal que las cubiertas puedan proteger adecuadamente el cultivo que está creciendo debajo de ellas;

ï·ï?  transmitancia de energía solar, en particular de radiaciones R.F.A. (radiaciones fotosintéticamente activas) ;

ï·ï?  efecto invernadero, es decir, capacidad para transmitir o filtrar bandas de radiación en el campo infrarrojo (7.000-13.000 nm) ;

ï·ï?  larga duración, gracias a su resistencia a las radiaciones que modifican su estructura molecular;

ï·ï?  resistencia al deterioro debido al uso de agentes químicos y pesticidas por los agricultores.

Las películas flexibles son menos costosas que las láminas rígidas, requieren estructuras de soporte menos complejas y son más fáciles de instalar.

Por lo tanto, la elección del material para cubiertas es muy importante, ya que es necesario tener en cuenta las diferentes necesidades que en ocasiones pueden entrar en conflicto. Por ejemplo, la resistencia mecánica aumenta conforme aumenta el espesor, pero esto reduce la transmisión de luz.

El efecto IR, comúnmente conocido como efecto invernadero, se expresa como un valor en porcentaje y se representa gráficamente mediante la absorbancia espectral de la película en la banda comprendida entre 770 y 1.430 cm-1 en el campo de los infrarrojos. Esta serie de longitudes de onda se corresponde con el campo de emisión máxima de la energía irradiada por la superficie de la tierra.

En la actualidad, las películas para cubiertas para su uso en agricultura principalmente contienen PE, el cual, sin embargo, ofrece un efecto invernadero relativamente bajo.

El estado actual de la técnica propone unas películas que contienen compuestos de EVA, ya que este ofrece un más alto efecto IR intrínseco en comparación con el PE.

De acuerdo con el estado actual de la técnica, el compuesto de las películas contiene PU o PVC, los cuales ofrecen un alto efecto intrínseco de aislamiento térmico.

Por otra parte, el PVC plantea inconvenientes considerables, por ejemplo, un intervalo de temperaturas muy limitado para su uso, incluido entre -10 y 40º C, así como la presencia de plastificantes que migran a la superficie y tienden a debilitar la película.

Otra alternativa adoptada actualmente está constituida por el uso de materiales de carga, que normalmente consisten en silicatos o silicoaluminatos, los cuales aumentan considerablemente el efecto invernadero, pero, al 2

mismo tiempo, debilitan la estructura de las películas y reducen significativamente su resistencia mecánica, con el mismo espesor y transmitancia relativa total.

La actual norma de referencia (ES13206) para las películas para cubiertas a ser usadas en agricultura clasificadas como "películas térmicas transparentes" y "películas térmicas difusoras", requiere un efecto invernadero que varía de acuerdo con el espesor de la película, estando incluido entre un valor mínimo ⥠55% (para las "películas térmicas transparentes" con un espesor ⥠70 μm) y ⥠75% (tanto para las "películas térmicas transparentes ", como para las "películas térmicas difusoras", con un espesor ⥠200 μm) .

A continuación de una etapa experimental y unos ensayos de laboratorio, que compararon la poliamida y otros polímeros (análisis llevados a cabo con un espectrofotómetro Jasco FT-IR 460) , se han recogido los siguientes datos sobre las características de aislamiento térmico, con el mismo espesor:

Polímero Espesor Efecto IR *

LDPE 60 Îm 30%

Copolímero de EVA % 60 Îm 57%

PVC 60 Îm 80%

Homopolímero de poliamida 6 60 Îm 86, 5%

Copolímero de poliamida 6/66 60 Îm 89%

* Tolerancia del método de análisis puntual +/-2%

Por lo tanto, es posible observar que con el mismo espesor la poliamida tiene un efecto de aislamiento térmico que prácticamente es tres veces el del polietileno de baja densidad (LDPE) , que es normalmente el componente principal de las películas tradicionales para cubiertas para uso en agricultura. La poliamida tiene un efecto de aislamiento térmico que también es considerablemente más alto que el del etileno-acetato de vinilo (copolímero) , con un contenido de acetato de vinilo igual a 14% en este caso específico.

También se ha llevado a cabo un estudio detallado para verificar la variación del efecto de aislamiento térmico de la poliamida de acuerdo con el espesor de la película.

Los resultados obtenidos se muestran aquí, a continuación:

Copolímero de poliamida 6/66

Espesor Efecto IR *

Îm 93%

Îm 91%

Îm 89%

Îm 85%

Îm 80%

Îm 70%

Îm 59%

Îm 39%

* Tolerancia del método de análisis puntual +/-2%

Es importante señalar que 20 μm de poliamida tienen el mismo efecto de aislamiento térmico que 60 μm de EVA (copolímero) con un contenido de acetato de vinilo igual a 14%, y que 40 μm de poliamida tienen el mismo efecto de aislamiento térmico que 60 μm de PVC. También sería posible obtener altos efectos de aislamiento térmico usando polietileno o EVA con la adición de materiales de carga minerales, como polímeros de base, pero ello conllevaría por otra parte un considerable empeoramiento de las características ópticas (transmisión de la luz, brillo) . Por el contrario, la poliamida está intrínsecamente provista de un muy alto efecto de aislamiento térmico y características ópticas.

El uso de agentes químicos y pesticidas se sabe que provoca el deterioro del material para cubiertas.

Uno de los factores que provoca el deterioro de los polímeros es la acción de los pesticidas que contienen azufre, cloro, hierro y cobre, usados copiosamente por los agricultores.

Estos compuestos químicos reducen considerablemente la vida útil de las películas, ya que interactúan con los estabilizadores usados más comúnmente (HALS, níquel) : el hierro y el azufre desactivan los HALS (aminas estéricamente impedidas) , y el cloro desactiva el níquel.

A modo de ejemplo, la tabla siguiente ilustra una serie de exposiciones de unas películas de diversos tipos en una estufa ventilada, expuestas a unas mezclas de pesticidas usadas comúnmente en agricultura, con el fin de verificar el residuo en ppm, bajo las mismas condiciones, por medio de un análisis de fluorescencia de rayos X (XRF) .

ppm de azufre ppm de cloro

Película de LDPE de 100 μm (protegida contra los pesticidas con una película de PA de 30 Îm) 40 18

Película de LDPE de 100 μm (protegida contra los pesticidas con una película de PA de 30 Îm) 294 47

Ensayo realizado por medio de un espectrofotómetro de XRF Thermo Electron, modelo ARL Optim'X después de 7 días de exposición a una mezcla de metam sodio y cipermetrina en una estufa ventilada con el termostato a T = 50º C.

Por otra parte, se ha observado que la poliamida se caracteriza por un coeficiente de permeabilidad muy bajo, tanto para los gases puros como para las mezclas de gases.

Por lo tanto, en el caso donde se produce una película de PA coextruído,... [Seguir leyendo]

1. El uso de una película para cubiertas de invernaderos en agricultura, consistiendo dicha película para cubiertas en dos o más polímeros homogéneos o dos o más polímeros heterogéneos, que pueden estar unidos debido a sus características reológicas, caracterizada por que comprende dos o más capas y en donde al menos la capa interior o la capa próxima a la capa interior comprende una poliamida con una baja permeabilidad a los gases y/o a las mezclas de gases de agentes químicos y/o pesticidas.

2. El uso de una película para cubiertas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que dicha película para cubiertas consiste en varias capas, y en donde al menos una de dichas capas es un monopolímero constituido por una poliamida.

3. El uso de una película para cubiertas de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que dicha película para cubiertas comprende una poliamida como homopolímero o copolímero.

4. El uso de una película para cubiertas de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que una o más capas de dicha película para cubiertas comprende dos o más polímeros o copolímeros mixtos, calentados y extruídos juntos, uno de los cuales es una poliamida.

5. El uso de una película para cubiertas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que dicha película para cubiertas se puede clasificar por sus características como "normal", "película térmica transparente" o "película térmica difusora", según la norma de referencia EN13206.

6. El uso de una película para cubiertas, de una o más capas, de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que dicha película para cubiertas se fabrica con un espesor variable que varía desde 1 a 1.000 μm por cada capa.

7. El uso de una película para cubiertas de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que dicha película para cubiertas tiene una resistencia mecánica más alta que la de una película análoga que no contiene una poliamida en el compuesto.

8. El uso de una película para cubiertas de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que dicha película para cubiertas se obtiene a través de mono o coextrusión, del tipo de película soplada o colada.

9. El uso de una película para cubiertas de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que dicha película para cubiertas en al menos una de sus capas, es decir, en la (s) capa (s) que contiene (n) una poliamida y/o en cualquier otra (s) capa (s) de polímero (s) que no contiene (n) una poliamida, contiene aditivos de deslizamiento y/o agentes antiestáticos y/o agentes antigoteo y/o tensioactivos y/o estabilizadores de UV y/o materiales de carga minerales y/o boro y sus compuestos y/o agentes de unión para las capas adyacentes y/o agentes nucleantes y/o agentes reticulantes y/o anhídrido maleico y/o aditivos de nanocompuestos y/o microesferas de vidrio huecas y macizas, sílice, zeolita y/o materiales cerámicos y/u otros materiales.

10. El uso de una película para cubiertas para su uso en agricultura, que consiste en dos o más polímeros homogéneos o dos o más polímeros heterogéneos, de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que dicha película para cubiertas se fabrica mediante:

ï·ï?  monoextrusión o coextrusión del material polímero que incluye una poliamida, a una temperatura adecuada;

ï·ï?  fabricación de una o más películas de un material polímero producido con técnicas de laminación, y en donde las películas coextruídas están acopladas por medio de adhesivos.