EVOH Para Aplicaciones Mulch y TIF

Edgard Chow

Kuraray Research & Technical CenterEdgard Chow, Rodrigo Macias, Emilio MoralesEnero 2019

EVAL™ EVOH Para Aplicaciones Mulch y TIF

Agenda

• Propiedades de EVAL™ EVOH

• EVAL™ para (TIF) Film Totalmente Impermeable

• Casos de exito usando TIF

Qué es EVAL™?

Co-polímero que combina las fortalezas del etileno y del vinil-alcohol

3235

27

384448 Más Flexible

Más orientable

Etile

no (c

onte

nido

mol

%

Menor contenido de etilenoMás alta densidadMás alto punto fusión Más alta barrera

24

EVAL™ grados y propiedades generales

• EVAL™ es polar, requiere una resina adhesiva para adherirse a las poliolefinas

• EVAL™ es higroscopico, y necesita mantenerse seco antes de procesarse

Permeabilidad típica de polímerosMaterial Permeabilidad al

Oxigeno(20°C, 65% HR)

Permeabilidad al vapor de agua

(38°C, 90% HR)cc. 20µm/m2.dia.atm g. 30 µm/m2.dia

32 mol% Et. EVAL™ F171 0.3 4544 mol% Et. EVAL™ E171 1.9 28Poliamida 45 220PET (poliester) 150 13HDPE (PE Alta Densidad) 2300 6.2Polipropileno 3000 11LDPE (PE Baja Densidad) 10000 19

La barrera al oxigeno del EVAL™ es complementada por la barrera al vapor de agua de las poliolefinas

Source: Permeability Properties of Polymers and Elastomers, Massey, 2nd ed. Page 7, Table 1

Alta Barrera

Media Barrera

Baja Barrera

Agenda

• Propiedades EVAL™ EVOH

• EVAL™ para (TIF) Film Totalmente Impermeable

• Casos de exito usando TIF

Películas para mulch y fumigantes• El MeBr (Bromuro de Metilo) es una sustancia que ataca la capa de

ozono

• Fumigantes alternativos, incluyendo 1,3-Dicloropicrina, Disulfuro de dimetilo, cloropicrina, y yoduro de metilo son aun tóxicos para los trabajadores de campo y vecinos que residen cerca de las granjas

Nematodos, bacterias, hongos

SUELO

TIF puede ofrecer barrera al fumigante y a la humedad

El fumigante es inyectado o depositado por goteo dentro del suelo antes de trasplantar

Métodos más comunes de fumigación

Inyección en terreno plano por cuchilla

Anchos varían de 4 – 10 metros

Fumigación por goteo

Anchos varían de 1.2 a 2.2 metros Imagen cortesia de TriCal Inc.

Requerimientos generales de la película plástica mulch

• Delgada: 25 ~ 35 micrones, dependiendo de la maquinaria y terreno

• Resistente– 300 MPa resistencia de tracción al rompimiento– 100 g rasgado Elmendorf

• Extensible– 500% de elongación al rompimiento

• Durable a la Intemperie– 1 mes para película de siembra en terreno plano– 15 meses para fumigación por goteo o mulch en surco

Estructura y propiedades de la película mulch

PE

PE Baja Densidad

PE

PE + Adhesivo

Nylon

PE + Adhesivo

PE

EVAL™

PE

Adhesivo

Adhesivo

PE

PE PE

PE Alta Densidad

PE

PE

Nylon

PE

Adhesivo

Adhesivo

PE

EVAL™

PE

Adhesivo

Adhesivo

STD

Baja

Excelente

SIF

Baja

Excelente

VIF

Media

Baja

VIF

Media

Buena

TIF

Alta

Buena

TIF

Alta

Mejorada

BARRERA AL FUMIGANTE

PROPIEDADES MECANICAS

STD = Film Standard PESIF = Film Semipermeable

VIF = Film Virtualmente ImpermeableTIF = Film Totalmente Impermeable

Estructura comercial típica para mulch TIF

PE

PEAdhesivoEVAL™

AdhesivoPE

PE

25 – 35 µm

1.5 µm

El espesor de la capa de EVAL™ tiene que ser menor al 10% de la estructura total para mantener las buenas propiedades mecánicas

Coeficientes de permeación de diferentes mulch para varios fumigantes (cm3/hr)

TIF™ TIF™ VIF PEEspesor de capa central 4 µm EVAL™ H171 EVAL™ SP292 Nylon 6,66 LDPEBromuro de Metilo 0.0001 0.0004 0.47 2.35Yoduro de Metilo 0.0001 0.0002 0.33 3.30Cloropicrina 0.0004 0.0018 1.20 3.84Cis 1,3-dicloropropeno 0.0013 0.0043 1.73 3.93Trans 1,3-dicloropropeno 0.0012 0.0048 0.36 2.98

Aparato de Permeación Estática de celda Dual a 20°C

Peliculas fabricadas en Kuraray America (KRTC Houston) Analisis de Permeabilidad por Husein Ajwa

Peliculas 7 capas, Espesar total = 40µm

Imagen cortesia de UC Davis

TIF™ ofrece una confiable barrera a fumigantes

Espesor de Film

Cloropicrina Cis 1,3-dicloropropeno

Trans 1,3-dicloropropeno

(mils) Antes Después Antes Después Antes DespuésPE 0.95 ± 0.05 2.8 2.8 3.8 3.9 4.3 4.3TIF™ 1.00 ± 0.05 0.0001 0.0003 0.0001 0.0027 0.0009 0.0033

Commercial Mulch FilmsCoeficientes de Permeación del Fumigante (cm3/hr.)Mediciones por Husein Ajwa en UC Davis (Sep-2010)

Lecturas antes (referencia) y despues de uso en campo con tractor

LLDPE

LLDPE

EVAL™Tie Layer

2μm25μmTie Layer

Etructura del Film

Imagen cortesía de UC Davis

Agenda

• Propiedades de EVAL™ EVOH

• EVAL™ para Film Totalmente Impermeable (TIF)

• Casos de Estudio usando TIF

Caso de Estudio 1: Estudio de eficacia de PicClor60 con TIF en EUA

552

639

921991 1020 1006

975

526595

781829

945914

991

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

Control = 0lb/ac

Pic-Clor60= 50 lb/ac

Pic-Clor60= 100 lb/ac

Pic-Clor60= 200 lb/ac

Pic-Clor60= 300 lb/ac

Pic-Clor60= 400 lb/ac

MBPic =350 lb/ac

Gra

mos

de p

rodu

cto

vend

ible

(pla

nta

y fr

uta)

Rendimiento de fresa

TIF

STD

S.Fennimore, UC Davis, Fumigación por goteo cpn Fresa Variedad Albion. USDA

982

453

273.3

90 61 54

181.5

1104.8

737.8

603

344 330.5

190.3

69.3

0

200

400

600

800

1000

1200

Control = 0lb/ac

Pic-Clor60 =50 lb/ac

Pic-Clor60 =100 lb/ac

Pic-Clor60=200 lb/ac

Pic-Clor60 =300 lb/ac

Pic-Clor60 =400 lb/ac

MBPic = 350lb/ac

Num

ero

de h

ierb

aspo

r50

ftde

cam

a

Densidad de malezas

TIF

STD

Fresas variedad Albion

– Locación: USDA Granja Spencer Salinas, CA – Fumigacion por goteo en cama (Oct - Nov 2008)– Muestras: STD (1 mil PE) y TIF (1.4 mil 7-capas con EVOH)

Imagen cortesía de UC Davis

Technología

MB (kg/ha)

EspesorFilm (μm)

Nódulos enRaiz

(indice de severidad)*

Grado del Daño*

3-Capas Polietileno 150 30 0.04 2.9%3-capas “Alta barrera” SIF 79 30 0.33 20%TIF negro / negro EVALTM 79 30 ~0 ~0%TIF plata / negro EVALTM 79 30 ~0 ~0%VIF plata / plata con Nylon 79 30 0.015 1.6%PVdC 79 28 0.015 1.5%

Caso de Estudio 2: Reducción de fumigante en Costa Rica

* Datos tomados 63 dias después de trasplantadas las raices por nematodo Meloidogyne Incognita

SIF muestra resultados estadisticamente muy desfavorables en “Nodulos de la Raiz” y el “Grado de Daño de la Planta”

Para TIF™, el conteo de nemátodos fué indetectable

Melones Variedad Harper

– Cultivados en cama plana por cuchilla (2009 – 2010)– 3 camas de 450m de largo, 1.6m al centro– Cada tratamiento al azar y replicado 5 veces

Caso de Estudio 3: Reducción de fumigante en Argentina

• Tomates Sioux

– Granja Huerta Platenses, 25 Ha.– Tipo de Suelo = Arcilla suave– La Plata, BA, Argentina

• Aplicación por goteo – 1.2 mil TIF™– Agrocelone = Telone-rich 1,3-

Dicloropicrina (60.3%) / Cloropicrina (33.3%) mezcla

• Dosis de fumigante – 15 Ha con dosis completa con mulch

PE– 10 Ha al 60% de la dosis con TIF Imagen cortesía de Sioux Tomatoes

TIF @ 60% de dosis completa

LDPE @ 100% dosiscompleta de fumigante

Este agricultor considera el uso del TIF como absolutamente necesario cuando usa Agrocelone para tener Buena eficacia

Suduan Gao; Evaluación del TIF para reducir emisiones y del potencial de reducir esas cantidades, MBAO 2010, Orlando FL

Por qué TIF mejora la eficacia del fumigante? Inyección por cuchilla de 1,3D/Pic a 30 cm de profundidad

Cantidad de fumigante 314 kg/ha en ambos campos

Reducción de emisiones de cloropicrina con TIF en aplicación por goteo

Husein Ajwa de UC Davis (2008) TM

TM

Créditos de EPA para zonas de no cultivo o zonas buffer (buffer zones)

EPA Clusters para zonas de exclusión basados en barrera

al fumiganteNoviembre 3, 2010

Cluster Technología EPA Bufferzonas

1 LDPE -2 Film metalizado 20%3 VIF 40%4 TIF™ 60%

9 Jul 2008 25 May 2009MB 25% 60%Pic 40% 60%

TIF™ REDsEPA = Agencia de Protección Ambiental en los EUA

Tamaño enAcres

Tabla USEPA: Broadcast Equivalent Application Rate (lbs ai/acre)43 75 108 134 161 188 215 242 269 296 323 350 377 403 430

1 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 50 75 100 125

5 25 25 25 60 90 120 150 210 265 320 375 450 525 600 675

10 25 25 25 95 165 235 300 385 465 545 625 700 775 850 925

20 25 25 25 145 265 385 500 625 750 875 1000 1115 1225 1340 1450

30 25 38 50 210 365 520 675 835 980 1145 1300 1440 1575 1115 1850

40 25 75 125 310 490 770 850 1035 1215 1395 1575 1760 1940 2120 2300

60 25 115 200 425 650 875 1100 1350 1595 1840 2085 2330 2570 2810 3050

80 25 165 300 565 825 1090 1350 1660 1965 2270 2575 2865 3150 3440 3725

100 25 200 375 690 1000 1315 1625 1985 2340 2695 3050 3375 3700 4025 4350

Zona Buffer (distancia en pies)Asumiendo 350 libras / A de MB/PIC 67:33 en 10 acres

Beneficios para el agricultor

USEPAStandard PE mulch

350 lb/a dósis

TIF™60% Zona

buffer credit (BZC)

TIF™50% Dósis60% BZC34 ft BZ

Zonas buffer, caso mulch PE

Imagen cortesía de:TriCal USA

Campo Tratado

(Maximo espacio de Producción.Zona Buffer

(Sin acceso a Personas).

Zonas buffer, caso TIF

Imagen cortesía de:TriCal USA

Campo Tratado

(Maximo espacio de Producción.Zona Buffer

(Sin acceso a Personas).

Regulaciónes TIF fuera de los EUA• 2 Normas han sido establecidas en Francia para Mulch Film

– PR NF T54-195-1: TIF Estructura del Film Barrera– PR NF T54-195-2: Método para medir permeación de fumigante através

del TIF

• El Disulfuro de Dimetilo (DMDS) registrado en Europa, su etiqueta especifica que el uso dentro de Europa solamente se puede hacer cuando se utiliza un film con capacidades de permeación (retención) como el TIF

– Taminco registrado Terrasan™ DMDS – Arkema registrado Paladin™ DMDS

Entonces… que tan costoso es?

0.79 0.86 0.92 0.99 1.06 1.00

Este análisis excluye potenciales ahorros de mano de obra asociada a la mejora por control de malezas logrado con TIF

Costo Relativo por Hectárea (TIF vs Mulch Film de PE)

ResumenTIF es una tecnología de mulch alta barrera que provee…

– Impacto favorable al medio ambiente• Bajas emisiones de fumigante

– Beneficios económicos a la industria• Minimiza la distancia de la zona buffer • Mejora la eficacia de los fumigantes

– Reduce la dósis de fumigante sin sacrificar rendimiento ni calidadde la cosecha

– Apta para suelos con gran cantidad de enfermedades

Gracias por su atenciónEdgard Chow

Gerente, Servicio Técnico & Desarrollos+1(281) 474-1558

edgard.chow@kuraray.com

Rodrigo MaciasRepresentante Comercial

+52(55) 5262 0044rodrigo.macias@kuraray.com

Emilio MoralesIngeniero, Servicio Técnico & Desarrollos

+1(713) 495-7339emilio.morales@kuraray.com