Сельскохозяйственная фумигация с применением многослойной пленки, включающей пвдх барьер для паров - RU2561259C2

Описание

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 61/342510, зарегистрированной 15 апреля 2010 года, которая включена в настоящее описание полностью посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к области сельскохозяйственных фумигаций.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последние годы растущая тенденция к более здоровым диетам увеличила спрос на большее количество плодов и овощей, который приводит к потребности сельскохозяйственных работ на полях, которые заражены передающимися через почву патогенами растений, насекомыми, сорными растениями и/или паразитами, такими как нематоды. Фумигация почвы часто является самым лучшим или единственным экономичным способом достаточного сокращения популяций этих вредителей, чтобы получать высококачественные и высокоурожайные сельскохозяйственные культуры. В представительном протоколе фумигации почвы фумигант, который включает одно или более летучих веществ, предоставляется в цилиндрах сжатого газа и вставляется в почву для впрыскивания, например, приблизительно на глубину 6-18 дюймов с применением замкнутой системы повышенного давления (например, накачанный при помощи газа азота). В других способах фумигации летучие вещества применяют к почве путем поверхностного разбрызгивания или промачивания. Затем почву покрывают, например, пластмассовым листом, чтобы снизить потерю фумигантов в атмосферу, которая привела бы к потере эффективности фумиганта. Например, полиэтиленовый лист может быть положен на почву сразу же за стержнями оборудования для впрыскивания или сразу же за оборудованием для разбрызгивания или промачивания. Полиэтиленовый лист, несмотря на то, что он не является непроницаемым для газов, может снижать скорость утечки газов в воздух, и, таким образом, снижать расход летучих фумигантов через утечку в атмосферу. Применение пластмассового листа также называется «мульчированием» или «покрытием» почвы. Одним примером пластмассового защитного покрытия, которое обычно применяют для мульчирования почвы, является полиэтилен высокой плотности (ПЭВП). Конечной целью летучих веществ в почве является эффективное сокращение количества или уничтожение патогенов, насекомых, сорных растений, паразитов или других вредителей.

Одна проблема в подходе фумигации почвы, тем не менее, состоит в том, что некоторые из летучих веществ в фумигантах улетучиваются в атмосферу. Введены правительственные постановления, которые требуют наличие «буферной зоны» предопределенного размера вокруг области, подвергающейся фумигационной обработке (т.е. участка применения) при применении конкретных фумигантов, чтобы снизить риски. Буферная зона обеспечивает интервал между участком применения (т.е. краем обрабатываемого поля) позволяя находящимся в воздухе остаткам рассеиваться с меньшим риском. Размер данной буферной зоны основывается на следующих факторах: (1) норма применения фумиганта; (2) размер поля; (3) оборудование для применения и способы; (4) применяемый фумигант; и (5) меры предотвращения утечки (например, непроницаемые брезенты). Интервалы буферной зоны основываются на сценарии с применением подходящих условий участка. Практические приемы, которые снижают эмиссию (например, применение высоко-барьерных непроницаемых брезентов) могут приводить к значительному сокращению буферных интервалов, и сокращению количества фумиганта, необходимого для успешной борьбы с передающимися через почву вредителями.

Ввиду вышеприведенных и других факторов, существует потребность в новых способах фумигации, которые снижают количество фумиганта, необходимого для достижения желаемого результата, снижают количество летучих веществ, которые переходят в атмосферу после фумигационной обработки или применения других летучих веществ, и снижают размер буферных зон вокруг участков применения. Настоящие изобретения удовлетворяют этим потребностям.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение включает способ сельскохозяйственной фумигации с применением многослойной полимерной пленки, включающей, по меньшей мере, один барьерный слой, включающий поливинилиденхлорид и, по меньшей мере, два полимерных защитных слоя. Более конкретно, но не исключительно, настоящее изобретение относится к применению многослойных полимерных пленок для обеспечения покрытия почвы, которое функционирует в качестве барьера для паров, чтобы ограничить пропускание летучих веществ, введенных внутрь почвы или на поверхность почвы, таких как, например, летучие почвенные фумиганты или другие летучие пестициды или летучие органические материалы, из почвы в атмосферу.

Одним вариантом осуществления настоящей заявки является уникальный технический прием для сельскохозяйственной фумигации. Другие варианты осуществления включают уникальные способы, композиции, системы, устройства и приборы, направленные на сохранение летучего вещества внутри или на почве путем применения многослойной полимерной пленки на почве для функционирования в качестве барьера для паров.

В одном аспекте настоящей заявки Способ для фумигации почвы включает введение фумиганта, включающего, по меньшей мере, одно летучее вещество внутрь почвы или на поверхность почвы, и покрывание почвы многослойной полимерной пленкой, которая, по меньшей мере, частично содержит фумигант. Пленка включает ПВДХ барьерный слой, первый защитный слой на первой стороне ПВДХ барьерного слоя и второй защитный слой на второй стороне ПВДХ барьерного слоя. Барьерный слой составляет менее чем приблизительно 10% толщины многослойной полимерной пленки.

В другом аспекте настоящей заявки предоставлен способ полевой обработки для выращивания ценных сельскохозяйственных культур, которые подвержены вмешательству одного или более сорных растений, заболеваний, насекомых или нематод, который включает: (1) подготовку посадочной грядки почвы для выращивания сельскохозяйственной культуры; (2) проведение фумигации почвы путем введения фумиганта в посадочную грядку почвы, покрытия, по меньшей мере, части посадочной грядки почвы многослойной полимерной пленкой, и выдерживание некоторого промежутка времени перед посадкой или пересадкой ценной сельскохозяйственной культуры для контроля или подавления роста одного или более сорных растений, заболеваний, насекомых или нематод путем фумигации почвы; и (3) посадку или пересадку ценной сельскохозяйственной культуры после истечения некоторого промежутка времени. Многослойная пленка включает ПВДХ барьерный слой, первый защитный слой на первой стороне ПВДХ барьерного слоя и второй защитный слой на второй стороне ПВДХ барьерного слоя. Барьерный слой составляет менее чем приблизительно 10% толщины многослойной полимерной пленки. Ценные сельскохозяйственные культуры могут являться, например, томатами, перцами, клубниками, огурцами или дынями.

Эта заявка также предоставляет способ поддержания летучих сельскохозяйственных фумигантов в контакте с почвой, который включает: (1) обработку почвы эффективным количеством фумиганта; (2) покрытие обработанной фумигантом почвы многослойной пленкой, включающей ПВДХ барьерный слой, первый защитный слой на первой стороне ПВДХ барьерного слоя и второй защитный слой на второй стороне ПВДХ барьерного слоя, в котором, барьерный слой составляет менее чем приблизительно 10% толщины многослойной полимерной пленки; и (3) возможность диффузии фумиганта в покрытую почву. В одном виде осуществления настоящего способа обработка включает впрыскивание фумиганта в почву до покрытия почвы пленкой.

Рассмотрено большое разнообразие альтернативных вариантов осуществления вышеуказанных способов. Например, эти способы могут быть выполнены с применением фумиганта, включающего одно или более летучих веществ из следующих: метилбромид, хлорпикрин, 1,3-дихлор-1-пропен (цис), 1,3-дихлор-1-пропен (транс), смеси цис и транс 1,3-дихлорпропенов, метилизотиоцианата, метама натрия, метилиодида, сульфурилфторида, диметилсульфида, метама калия, дазомета, 1,1,1-трифтор-2,6-динитро-N,N-дипропил-п-толуидина и 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты. В одном варианте осуществления настоящего изобретения фумигант включает метилбромид, и метилбромид вводят внутрь почвы или на поверхность почвы в средней норме менее 400 фунтов на обрабатываемый акр, более предпочтительно, менее 350, все еще более предпочтительно, менее 300 фунтов на обрабатываемый акр, наиболее предпочтительно, менее 250 фунтов на обрабатываемый акр. В другом варианте осуществления настоящего изобретения фумигант включает хлорпикрин, и хлорпикрин вводят внутрь почвы или на поверхность почвы в средней норме менее 200 фунтов на обрабатываемый акр. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения фумигант включает метилбромид и хлорпикрин, и фумигант вводят внутрь почвы или на поверхность почвы в средней норме менее 400 фунтов на обрабатываемый акр. Почва, фумигированная как раскрыто в настоящем описании, может быть применена для выращивания множества желательных растений, включая, например, растения томата, растения перца, растения клубники, растения из семейства тыквенных, деревья, кусты, цветки и газонные травы.

Относительно многослойной пленки, применяемой в способах по настоящему изобретению, в одном варианте осуществления барьерный слой включает, по меньшей мере, один винилиденхлорид/метилакрилат, и каждый из первого и второго защитных слоев включает, по меньшей мере, один полиэтилен низкой плотности, этилен-октеновый полимер, этиленвинилацетат, существенно линейный этиленовый полимер, этиленметилакрилат или их комбинацию.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один из защитных слоев является УФ защитным слоем, который дополнительно включает, по меньшей мере, светостабилизатор на основе сажи или стерически затрудненных аминов (HALS) или бензотриазолы или их комбинацию. В еще одном варианте осуществления, по меньшей мере, один из защитных слоев является отражающим слоем, который дополнительно включает диоксид титана, металлический пигмент или их комбинацию. Также рассмотрены варианты осуществления, которые включают, по меньшей мере, один связующий слой, включающий этиленвинилацетатные (ЭВА) сополимеры или этиленметакрилатные (ЭМА) сополимеры или сополимеры этилена и акриловой кислоты (ЭАК) или этиленэтилакрилатные (ЭЭА) сополимеры или их комбинации. В качестве представительных вариантов осуществления настоящего изобретения, многослойная пленка может включать слои, представленные как ACB, BCB, ATCB, ACTB, ATCTB, BTCB, BCTB, BTCTB или их комбинация в указанной последовательности, где A является, по меньшей мере, одним отражающим слоем, B является, по меньшей мере, одним УФ защитным слоем, С является, по меньшей мере, одним барьерным слоем, и Т является, по меньшей мере, одним связующим слоем.

Дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения, формы, объекты, свойства, преимущества, аспекты и выгоды станут очевидными из следующего описания и чертежей.

ОПИСАНИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

В целях улучшения понимания принципов настоящего изобретения сейчас будет приведена ссылка на конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, и для их описания будет применен конкретный язык. Тем не менее, следует понимать, что никакого ограничения охвата настоящего изобретения, таким образом, не подразумевается. Любые изменения и дополнительные модификации в описанных вариантах осуществления настоящего изобретения и дальнейшие применения принципов настоящего изобретения, как приведено в настоящем описании, рассматриваются как обыкновенно встречаемые специалистом в области техники, к которой относится настоящая заявка.

Определения

Как применено в настоящем описании, термин «пленка» относится к листу, слоистому материалу, сетке и тому подобное или их комбинациям, обладающим габаритами длины и ширины и имеющим две главные поверхности с толщиной между ними. Пленка может быть однослойной пленкой (содержащий только один слой) или многослойной пленкой (содержащей два или более слоев). Пленка в большинстве случаев имеет толщину до приблизительно 30-35 мил (7,5-8×10^-4 м).

Термин «многослойная пленка» обозначает пленку, содержащую два или больше слоев, которые являются, по меньшей мере, частично смежными и, предпочтительно, но, по желанию, одинаковой протяженности. Многослойная пленка составлена из более одного слоя, предпочтительно, составленного, по меньшей мере, из двух различных композиций, преимущественно расширяющих существенно габариты длины и ширины пленки. Слои многослойной пленки обычно связываются вместе одним или большим количеством способов из следующих: соэкструзия, экструзионное покрытие, покрытие осаждением из пара, покрытие раствором, покрытие эмульсией или покрытие суспензией.

Термин «связующий слой» или «адгезивный слой» или «соединительный слой» обозначает внутренний слой, который имеет основной целью обеспечение межслоевой адгезии к непосредственно соседним или смежным слоям, например, между промежуточным слоем и стеклом. Связующий слой может также придавать другие характеристики многокомпонентной структуре, частью которой он является.

Термин «барьерный слой» как применен в настоящем описании обозначает слой многослойной пленки, обладающий более низкой проницаемостью или пропусканием для одного или более газообразных проникающих веществ (например, сельскохозяйственные фумиганты), чем другие слои многослойной пленки. «Барьерная смола» или «барьерный полимер» обозначает полимер или полимерную композицию, подходящую для применения в формировании барьерного слоя. Барьерная смола не обеспечивает пониженную проницаемость или пропускание для химических веществ, способных ее растворять, тем не менее, как правило, таких химических соединений очень мало.

«Покровный слой» обозначает внешний слой, включающий наружный слой, таким образом, любой слой, который находится на внешней поверхности пленки или другой многокомпонентной структуры. Поверхностный слой преимущественно обеспечивает износостойкость, защиту внутренних слоев, которые могут быть более склонны к повреждению и/или разрыву или проколу, желаемая степень адгезии или устойчивости к адгезии к материалу или объекту, к которому он адаптирован для контакта, или подобные характеристики, в целом, отличаются от таковых для внутренних слоев.

Как применено в настоящем описании, «смежные» или «непосредственно соседние» в отношении двух слоев, предполагает обозначение двух слоев, которые непосредственно соприкасаются или прилипают один к другому. Напротив, как применено в настоящем описании, слово «между» в применении к слою пленки, определенной как находящаяся между двумя другими указанными слоями, включает как прямую адгезию обсуждаемого слоя к двум другим слоям, между которыми он находится, так же как недостаток прямой адгезии как к одному из, так и к обоим другим слоям, между которыми находится обсуждаемый слой, то есть, один или более дополнительных слоев могут быть наложены между обсуждаемым слоем и одним или более слоев, между которыми находится обсуждаемый слой.

«Слоистый материал» (существительное) относится к материалу, составленному из двух или более соединенных или адгезированных между собой слоев материала, и включает многослойную пленку, такую как соэкструдируемая пленка. Жесткий слоистый материал является слоистым материалом, обладающим достаточной толщиной или, по меньшей мере, одним достаточно жестким слоем для предотвращения образования складок и поддержания его формы при эксплуатации.

«Ламинировать» (глагол) как применено в настоящем описании, относится к адгезированию или соединению двух или большего количества поверхностей между собой, например, соединению по отдельности полученных пленок вместе для формирования многослойной пленки. Существует много способов ламинирования в пределах специальных знаний в области техники, например, при помощи нагревания, излучения волн, адгезивов, давления и тому подобных.

«Экструзия» и «экструдировать» относятся к способу формирования непрерывных форм путем проталкивания расплавленного пластического материала сквозь пресс-форму с последующим охлаждением или химическим отверждением. Непосредственно перед экструзией через пресс-форму, относительно высоковязкий полимерный материал подается во вращающийся шнек, который проталкивает его через пресс-форму.

«Соэкструзия» и «соэкструдирование» относятся к способу экструдирования двух или более материалов через одну пресс-форму с двумя или большим количеством отверстий, устроенными так, чтобы экструдаты сливались и сваривались в слоистую структуру перед остыванием или охлаждением, которое является быстрым охлаждением. Соэкструзия часто применяется как аспект других способов, например, в способах получения пленки экструзией с раздувкой, получения пленки наливом и экструзионного покрытия.

«Пленка, полученная экструзией с раздувкой» или «получение пленки экструзией с раздувкой» относятся к способу получения пленки, в которой полимер или сополимер экструдируют для формировании пузыря, наполненного горячим воздухом или другим горячим газом, чтобы растянуть полимер. Затем, пузырь разрушают и собирают в плоской форме для пленки.

Термин «фумигант» обозначает химическое соединение, которое применяют в его газообразном состоянии в качестве пестицида или дезинфекционного средства.

Термин «почвенный фумигант» обозначает фумигант, который вводят внутрь или на почву с целью борьбы с грибками, вызывающими заболевания, нематодами, насекомыми, сорными растениями и/или другими вредителями, содержащимися в почве.

Термин «средняя норма» в контексте описания нормы, в которой применяют почвенный фумигант, обозначает общее количество фумиганта, которое применяют к почве, как правило, измеряемое в фунтах, деленное на площадь поверхности обрабатываемой почвы, как правило, измеряемой в акрах.

Термин «полиэтилен» обозначает гомополимер этилена или этилен/альфа-олефиновый сополимер, содержащий большинство своих мономерных звеньев, полученных из этилена.

Термин «этилен/альфа-олефиновый сополимер» обозначает сополимеры этилена и одного или более сомономеров, выбранных из C₃-C₂₀ альфа-олефинов, таких как 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, метилпентен и тому подобные. Включены полимерные молекулы, содержащие длинные цепочки с относительно небольшим количеством боковых цепочек, получаемые способами полимеризации при низком давлении, и присутствующее боковое ветвление является коротким по сравнению с нелинейными полиэтиленами (например, ПЭНП, гомополимер полиэтилена низкой плотности). Этилен/альфа-олефиновые сополимеры, в целом, имеют плотность в диапазоне от приблизительно 0,86 г/см³ до приблизительно 0,94 г/см³. Термин линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), в целом, понимают, как включающий ту группу этилен/альфа-олефиновых сополимеров, которые относятся к диапазону плотности от приблизительно 0,915 до приблизительно 0,94 г/см³ или 0,930, при том, что линейный полиэтилен в диапазоне плотности от приблизительно 0,926 до приблизительно 0,95 г/см³ называют линейным полиэтиленом средней плотности (ЛПЭСП). Этилен/альфа-олефиновые сополимеры более низкой плотности могут называться полиэтиленом очень низкой плотности (ПЭОНП), часто применяемым для обозначения этилен/бутеновых сополимеров, коммерчески доступных от Union Carbide Corporation, и ультраполиэтиленом низкой плотности (УПЭНП), как правило, применяемым для обозначения определенных этилен/октеновых сополимеров, которые поставляет Dow Chemical Company, с плотностью в пределах от приблизительно 0,88 до приблизительно 0,915 г/см³. ЛПЭНП является аббревиатурой для линейного полиэтилена низкой плотности и относится к сополимерам этилена, обладающим: (1) по меньшей мере, одним высшим альфа-олефином, таким как бутен, октен, гексен и тому подобное в качестве сомономера; (2) плотностью от приблизительно 0,915 вплоть до приблизительно 0,930 грамм на кубический сантиметр; (3) молекулами, включающими длинные цепочки с небольшим количеством или отсутствием ветвей или поперечносшитых структур; и (4) получаемым при низких и средних давлениях путем сополимеризации с применением гетерогенных катализаторов на основе соединений переходных металлов переменной валентности.

Фраза этилен/альфа-олефиновый сополимер также включает гомогенные полимеры, такие как катализируемые металлоценом EXACT™ линейные гомогенные этилен/альфа-олефиновые сополимерные смолы, коммерчески доступные от Exxon Chemical Company, Бэйтаун, Техас; TAFMER™ линейные гомогенные этилен/альфа-олефиновые сополимерные смолы, коммерчески доступные от Mitsui Petrochemical Corporation; и длинноцепочечные, катализируемые металлоценом гомогенные этилен/альфа-олефиновые сополимеры, коммерчески доступные от Dow Chemical Company, например, известные как смолы AFFINITY™ или ENGAGE™. Фраза «гомогенный полимер» относится к продуктам реакции полимеризации, имеющим относительно узкое распределение молекулярных весов и относительно узкое распределение состава. Гомогенные полимеры структурно отличаются от гетерогенных полимеров (например, УПЭНП, ПЭОНП, ЛПЭНП, и ЛПЭСП) тем, что гомогенные полимеры демонстрируют относительно равномерную последовательность сомономеров в пределах цепочки, отражая распределение последовательностей во всех цепочках, и схожесть длин всех цепочек, то есть, более узкое распределение молекулярных весов. Кроме того, гомогенные полимеры чаще всего получают с применением металлоцена или других катализаторов с единым центром полимеризации на металле, вместо применения катализаторов Циглера-Натта. Такие катализаторы с единым центром полимеризации на металле, как правило, имеют только один тип каталитического участка, что считается основой гомогенности полимеров, получаемых в результате полимеризации.

Термин «существенно линейный» обозначает, что, в дополнение к короткоцепочечным ветвям, свойственным включению гомогенного сомономера, этиленовый полимер дополнительно характеризуется как содержащий длинноцепочечные ветви, обозначая, что полимерная основа замещена в среднем при помощи от 0,01 до 3 длинноцепочечных ветвей/1000 атомов углерода. Предпочтительные существенно линейные полимеры замещены при помощи от 0,01 длинноцепочечной ветви/1000 атомов углерода до 1 длинноцепочечной ветви/1000 атомов углерода, и, более предпочтительно, от 0,05 длинноцепочечной ветви/1000 атомов углерода до 1 длинноцепочечной ветви/1000 атомов углерода.

Существенно линейные этилен/альфа-олефиновые полимеры получают непрерывным способом с применением подходящих пространственно затрудненных катализаторов, предпочтительно, пространственно затрудненных катализаторов как раскрыто в патенте США №№ 5132380, 5703187 и 6013819. Катализаторы на основе моноциклопентадиенила и переходного металла для полимеризации олефина описаны в патенте США № 5026798, и также являются подходящим для применения в получении полимеров по настоящему изобретению.

Длинноцепочечное ветвление определено в настоящем описании как ветвь, содержащая цепочку большей длины, чем таковая любых короткоцепочечных ветвей, которые являются результатом включения сомономера. Длинноцепочечная ветвь может иметь приблизительно такую же длина как длина полимерной основы. Длинноцепочечное ветвление может быть определено с применением способов специальной области техники, например, с применением спектроскопических измерений 13C ядерного магнитного резонанса (ЯМР), с количественным анализом с применением, например, метода Рэндалла (Rev. Macromol. Chem. Phys., C29 (2&3), c. 275-287).

В существенно линейных этилен/альфа-олефиновых полимерах отношение I₁₀/I₂ указывает на степень длинноцепочечного ветвления, то есть, чем выше отношение I₁₀/I₂, тем большее в полимере длинноцепочечное ветвление. В целом, отношение I₁₀/I₂ существенно линейных этилен/α-олефиновых полимеров составляет, по меньшей мере, приблизительно 5,63, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 7, в частности, по меньшей мере, приблизительно 8 или более, и вплоть до приблизительно 25. Индекс плавления существенно линейного полимера этилена измеряют согласно ASTM D-1238 в условиях 190°C/2,16 кг (официально известное как Условие E).

Термин «катализаторы с единым участком полимеризации» принят в области техники как относящийся к катализаторам, которые создают меньшее разнообразие индивидуальных полимерных цепочек, чем наблюдается в полимерах, получаемых с применением катализаторов Циглера-Натта. Это разнообразие очевидно по более широкому распределению молекулярных весов MWD. Катализаторы с единым участком полимеризации включают металлоцен с единственным участком полимеризации или пространственно затрудненный катализатор с единственным участком полимеризации; они проиллюстрированы патентом США. № 4937299 (Ewen et al.), патентом США. № 5218071 (Tsutsui et al.), патентами США №№ 5278272, 5324800, 5084534, 5405922, 4588794, 5204419.

ПЭВП является аббревиатурой для полиэтилена высокой плотности и обозначает полиэтилен, имеющий плотность от приблизительно 0,950 до 0,965 г/см³. ПЭВП часто является гомополимером этилена.

Как применено в настоящем описании, термин «этилен/винилацетатный сополимер» или «ЭВА» обозначает сополимер образованный из мономеров этилена и винилацетата, в котором этиленовые единицы присутствуют в количестве, по меньшей мере, 50% по массе, и винилацетатные единицы присутствуют в количестве менее 50% по массе. Содержание винилацетата может колебаться от нижнего уровня 2 или 3% до верхнего уровня 40 или 50% в зависимости от желаемых свойств и, в целом, от 1 до 30% по массе с 12-35 массовыми процентами винилацетата, часто применяемого для связующих слоев. В смеси полимеров ЭВА часто добавляют, чтобы улучшить соединение между полимерными фазами.

Как применено в настоящем описании, термин «этилен/метилакрилатный сополимер» или «ЭМА» обозначает сополимер образованный из мономеров этилена и метилакрилата, где в котором этиленовые единицы присутствуют в количестве, по меньшей мере, 50% по массе, и метилакрилатные единицы присутствуют в количестве менее 50% по массе. Содержание метилакрилата может колебаться от нижнего уровня 2 или 3% до верхнего уровня 40 или 50% в зависимости от желаемых свойств и, в целом, от 1 до 30% по массе с 18-30 массовыми процентами метилакрилата, часто применяемого для связующих слоев. В смеси полимеров ЭМА часто добавляют, чтобы улучшить соединение между полимерными фазами.

Как применено в настоящем описании, термин «сополимер этилен/акриловая кислота» или «ЭАК» обозначает сополимер, образованный из мономеров этилена и акриловой кислоты, в котором этиленовые единицы присутствуют в количестве, по меньшей мере, 50% по массе, и единицы акриловой кислоты присутствуют в количестве менее 50% по массе. Содержание акриловой кислоты может колебаться от нижнего уровня 2 или 3% до верхнего уровня 40 или 50% в зависимости от желаемых свойств и, в целом, от 1 до 30% по массе с 12-35 массовыми процентами акриловой кислоты, часто применяемой для связующих слоев. В смеси полимеров ЭАК часто добавляют, чтобы улучшить соединение между полимерными фазами.

Как применено в настоящем описании, термин «этилен/этилакрилатный сополимер» или «ЭЭА» обозначает сополимер, образованный из мономеров этилена и этилакрилата, в котором этиленовые единицы присутствуют в количестве, по меньшей мере, 50% по массе, и этилакрилатные единицы присутствуют в количестве менее 50% по массе. Содержание этилакрилата может колебаться от нижнего уровня 2 или 3% до верхнего уровня 40 или 50% в зависимости от желаемых свойств и, в целом, от 1 до 30% по массе с 18-30 массовыми процентами этилакрилата, часто применяемого для связующих слоев. В смеси полимеров ЭЭА часто добавляют, чтобы улучшить соединение между полимерными фазами.

Как применено в настоящем описании, термин «сополимер этилен/виниловый спирт» или «EVOH» обозначает сополимер, образованный из этилена и винилового спирта, получаемый, например, гидролизом или омылением винилацетатных сополимеров или химическими реакциями с поливиниловым спиртом. Степень гидролиза составляет, предпочтительно, по меньшей мере, 50% и, более предпочтительно, по меньшей мере, 85%. Сомономер этилена, в целом, присутствует в диапазоне приблизительно от 15 до приблизительно 65 масс.%.

Все проценты, предпочтительные количества или измерения, диапазоны и их крайние точки в настоящем описании являются включающими, то есть «менее приблизительно 10» включает приблизительно 10. «По меньшей мере», таким образом, эквивалентно «больше чем или равное» и «самое большее», таким образом, эквивалентно «до менее чем или равное». Номера в настоящем описании не имеют большей точности, чем указано.

Таким образом, «115» включает, по меньшей мере, от 114,5 до 115,49. Кроме того, все списки являются включающими любые и все комбинации двух или более членов списка, и все диапазоны являются включающими любые и все подмножества в пределах диапазона, содержащие крайние точки в пределах диапазона, так, как если бы каждая комбинация и подмножество были бы явно указаны в настоящем описании. Все диапазоны от параметра, описанного как «по меньшей мере», «больше чем», «больше чем или равное» или подобное, до параметра, описанного как «самое большее», «до», «менее», «менее чем или равное» или подобное, являются предпочтительными диапазонами независимо от относительной степени предпочтения, указанной для каждого параметра. Таким образом, диапазон, который имеет преимущественный нижний совместно с наиболее предпочтительным верхним пределом, является предпочтительным в практике этого изобретения. Все количества, отношения, соотношения и другие измерения выражены по массе, если иначе не указано. Все проценты относятся к массовым процентам на основе общей массы композиции согласно практике настоящего изобретения, если не указано иначе. Если не указано иначе или признается специалистом в области техники как иначе невозможное, стадии способов, описанные в настоящем описании, по желанию, выполняются в последовательностях, отличающихся от последовательности, в которой стадии рассмотрены в настоящем описании. Кроме того стадии, по желанию, встречаются по отдельности, одновременно или с наложением во времени. Например, такие стадии в области техники как нагревание и примешивание являются часто отдельными, одновременными или частично накладывающимися во времени. Если не указано иначе, когда элемент, материал или стадия, способная вызывать нежелательные эффекты, присутствует в таком количестве или в такой форме, что это не вызывает эффект до неприемлемой степени, считается, что он существенно отсутствует в практике этого изобретения. Кроме того, термины «неприемлемый» и «неприемлемо» применены для обозначения отклонения от того, что может быть коммерчески полезным, иначе полезным в данной ситуации, или вне предопределенных пределов, которые меняются в зависимости от определенных ситуаций и применений и могут быть установлены предварительным определением, таким как техническое требование. Специалисты в области техники признают, что приемлемые пределы меняются в зависимости от оборудования, условий, применений и других переменных, но могут быть определены без излишнего экспериментирования в каждой ситуации, где они применимы. В некоторых случаях вариация или отклонение одного параметра могут быть приемлемыми для достижения другой желаемой цели.

Термин «состоящий из» является синонимом к «включающий», «содержащий» или «характеризующийся», является содержащим или незамкнутым не исключает дополнительные, неописанные элементы, материалы или стадии.

Настоящее изобретение включает многослойную пленку, включающую, по меньшей мере, один барьерный слой между двумя защитными слоями.

Барьерный слой является барьером для проникновения, по меньшей мере, одного почвенного фумиганта и включает, по меньшей мере, один винилиденхлоридный полимер. Винилиденхлоридные полимеры (также известные как винилиденхлоридные смолы, интерполимеры винилиденхлорида, винилиденхлоридные интерполимеры, сополимеры винилиденхлорида и ПВДХ) хорошо известны в области техники. Смотри, например, патенты США 3642743 и 3879359. Как применено в настоящем описании термин «интерполимер винилиденхлорида», «винилиденхлоридный интерполимер» или «ПВДХ» охватывает сополимеры, терполимеры и высшие полимеры, в которых главным компонентом является винилиденхлорид, по желанию, и предпочтительно, содержащий один или более моноэтиленненасыщенный мономер (мононенасыщенный сомономер) сополимеризуемый с винилиденхлоридным мономером, таким как винилхлорид, алкилакрилат, алкилметакрилат, акриловая кислота, метакриловая кислота, итаконовая кислота, акрилонитрил и метакрилонитрил. В одном варианте осуществления это изобретение в частности применимо к алкилакрилатвинилиденхлоридным полимерам (акрилат-ПВДХ). Винилиденхлоридный полимер содержит мономерные звенья из винилиденхлорида и, по меньшей мере, одного алкилакрилата. Такие алкилакрилаты включают алкилакрилаты, содержащие алкильные группы, содержащие от 1 до 5 атомов углерода, и их комбинации, предпочтительно, метилакрилат, этилакрилат или бутилакрилат или их комбинации, более предпочтительно, метил или бутилакрилат или их комбинации, более предпочтительно, метилакрилат или комбинации с ним. В другом варианте осуществления настоящего изобретения винилиденхлоридный полимер, по желанию, также содержит, по меньшей мере, один дополнительный мононенасыщенный сомономер, полимеризующийся с винилиденхлоридом и алкилакрилатом, таким как винилхлорид, алкил метакрилат, акриловая кислота, метакриловая кислота, итаконовая кислота, акрилонитрил, метакрилонитрил и их комбинации, предпочтительно, алкилметакрилаты, акриловая кислота, метакриловая кислота, итаконовая кислота, акрилонитрил, метакрилонитрил или их комбинации.

Барьерный слой или слои преимущественно включают, по меньшей мере, приблизительно 80, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 85, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 90, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 95% по массе поливинилиденхлоридного полимера или их комбинаций. Остаток каждого слоя является, по желанию, по меньшей мере, одним полимером, совместимым с винилиденхлоридным полимером, добавками в специальной области техники, такими как, например и без ограничения, стабилизаторы, эмульгаторы, антиадгезивы, агенты, понижающие трение, и их комбинации.

Барьерный слой составляет, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 5, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 6, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 7, и, независимо предпочтительно, самое большее приблизительно 10, более предпочтительно, самое большее приблизительно 9, наиболее предпочтительно, самое большее приблизительно 8% по объему многослойной пленки по настоящему изобретению. В предпочтительной пленке, где слои являются равнопротяженными, относительный объем соответствует относительной толщине. В более предпочтительной многослойной пленке по настоящему изобретению общая толщина пленки составляет, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,5 мил (12,7 мкм), более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,75 мил (19,1 мкм), наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 1,0 мил (25,4 мкм), и, независимо предпочтительно, самое большее приблизительно 2,0 мил (50,8 мкм), более предпочтительно, самое большее приблизительно 1,75 мил (44,5 мкм), наиболее предпочтительно, самое большее приблизительно 1,5 мил (38,1 мкм).

В практике настоящего изобретения барьерные свойства, подходящие для различных применений, достигаются такими средствами как изменение объема или толщины слоя ПВДХ или применение различных ПВДХ сополимеров, которые имеют различные значения барьерных свойств. Например, можно применять более тонкий слой ПВДХ материала с более высокими значениями барьерных свойств или более толстый слой ПВДХ материала с более низкими значениями барьерных свойств, чтобы достичь схожие эффекты с точки зрения барьерной функциональности. В практике настоящего изобретения, однако, важно, чтобы толщина барьера не превышала 10% от общей толщины пленки, поскольку слой ПВДХ, занимающий более 10% приводит к нежелательной потере укладочных свойств, прочности и долгосрочной устойчивости. Более конкретно, присутствующая в ПВДХ кристалличность оказывает негативное влияние на свою общую прочность, измеряемую испытанием на раздир по Эльмендорфу, испытанием на мгновенный удар или испытанием на прокол. В соэкструдируемой пленке, как только процент ПВДХ слоя достигает порогового значения в 10%, он начинает доминировать вклад других слоев в общую прочность пленки.

Первый и второй защитные слои функционируют для предотвращения повреждения барьерного слоя или многослойной пленки целиком, такого как, например, путем разрывания, прокалывания или другое физическое повреждение в обыкновенной практике применения как рассмотрено в настоящем описании, или, в качестве другого примера, разложение или детериорация, такие, которые могут появляться в результате подвергания нагреванию, УФ излучению, широкому спектру солнечной радиации или другому типу электромагнитного излучения. Каждый из первого и второго защитных слоев включает, по меньшей мере, один полимер. Полимер является, соответственно, любым полимером в пределах специальной области техники для получения многослойных пленок. Специалисты в области техники признают, что полимер выбирают по его свойствам, которые желательны в частном конечном применении. Для сельскохозяйственных пленок для мульчирования предпочтительные полимеры включают полиэтилен низкой плотности, этилена-октеновые сополимеры, этилен-винилацетатные сополимеры, этиленметилакрилатные сополимеры или их комбинации, предпочтительно, полимеры этилена или его комбинации. Как в случае барьерного слоя, каждый защитный слой, по желанию, включает добавки в пределах специальной области техники, такие как, например и без ограничения, стабилизаторы, эмульгаторы, антиадгезивы, добавки, понижающие трение, и их комбинации.

Один или более связующих слоев, по желанию, применяют между любыми слоями многослойной пленки по настоящему изобретению, в частности, любые слои, которые обладают меньшей, чем желательная адгезия друг к другу в отсутствие связующего слоя. Связующие слои входят в пределы специальной области техники. Их композиция определяется таковой непосредственно смежных слоев, таким образом, чтобы связующий слой адгезировался к каждому непосредственно смежному слою. Полимеры, включающие этилен/винилацетатный сополимер (ЭВА), этилен/метилакрилат (ЭМА), этилен/акриловая кислота (ЭАК) или этилен/этилакрилат (ЭЭА) часто применяют в связующих слоях смежных с поливинилиденхлоридом.

В одном варианте осуществления, по меньшей мере, один из первого и второго защитных слоев является УФ защитным слоем. УФ защитный слой, предпочтительно, включает, по меньшей мере, один слой, включающий, по меньшей мере, один темный пигмент, который является пигментом, способным к поглощению ультрафиолетового (УФ) света, то есть, света, имеющего длину волны между приблизительно 200 и 400 нм, или другой УФ-поглотитель. Пигменты, способные к поглощению УФ света, входят в пределы специальной области техники и включают, например, сажу. Слой, включающий такой темный пигмент, называется в настоящем описании темным слоем и, поскольку, он функционирует путем поглощения или блокировки УФ света, таким образом, экранируя полимер от УФ света, он также называется УФ барьерным слоем. В качестве альтернативы или в качестве дополнения к пигменту, УФ защитный слой может включать химический поглотитель. Пигмент имеет преимущество в продолжении поглощения УФ свет после первичного воздействия, в то время как некоторые химические поглощающие вещества подвергаются химическим изменениям в результате поглощения. Такие поглощающие вещества могут также воздействовать на окружающий полимер. Количество примененного пигмента или поглотителя, предпочтительно, является достаточным для поглощения достаточного количества УФ света для защиты многослойной пленки от детериорации, вызываемой УФ светом во время применения. Специалисты в области техники признают, что это количество будет изменяться в зависимости от таких факторов как пигмент или поглотитель, промежуток времени на который пленку для мульчирования оставляют на почве, длительность экспонирования к солнечному свету и тому подобного, но может быть определено без излишнего экспериментирования. В целом, количество темного пигмента, достаточное для получения величины L* (коэффициент пропускания), определяемой процедурами ASTM E308-06, для комбинации слоев с УФ поглотителем, предпочтительно, равной самое большее приблизительно 2, более предпочтительно, самое большее приблизительно 1,5, наиболее предпочтительно, самое большее приблизительно 1,0, является достаточным для поглощения УФ света, которому будет подвергаться пленка для мульчирования. Это значение L*, соответственно, обеспечивается, например, содержанием, предпочтительно, самое большее приблизительно 2, более предпочтительно, самое большее приблизительно 4, наиболее предпочтительно, самое большее приблизительно 6% по массе сажи в одном или более слоев, которые вместе составляют приблизительно 50% объема многослойной пленки.

В другом варианте осуществления УФ защитный слой включает другие УФ защитные добавки, такие как, например, HALS (светостабилизаторы на основе затрудненных аминов) или бензотриазолы. В отличие от УФ поглотителей, HALS и бензотриазолы функционируют путем удаления промежуточных радикалов, образующихся во время фотоокисления, таким образом, ингибируя разложение полимера. Оба класса стабилизаторов, как известно, демонстрируют высокую эффективность и долговечность благодаря циклическому процессу, где они восстанавливаются, а не расходуются во время процесса стабилизации. Они также защищают полимеры от тепловой деградации и могут быть применены в качестве тепловых стабилизаторов.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения многослойная пленка, по желанию, включает более одного УФ защитного слоя, предпочтительно, темные слои. В одном варианте осуществления настоящего изобретения оба из защитных слоев многослойной пленки являются УФ защитными слоями как описано выше. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более УФ защитных слоев включены отдельные от первого и второго защитных слоев, которые могут самостоятельно также быть УФ защитными слоями. Например, в многослойной пленке с более, чем 5 слоями, в целом, невозможно наличие единственного толстого слоя для выполнения этой задачи по УФ-защите. Выполнение этого потребовало бы, чтобы оператор снизил скорости экструзии нескольких экструдеров, чтобы позволить одному экструдеру увеличить общую толщину одного слоя пленки. Вместо этого лучше добавлять пигмент или другой УФ-блокатор к нескольким слоям и управлять всеми экструдерами при высокой скорости. Это позволяет оператору создавать достаточную толщину пигментных слоев, без необходимости потерь из-за снижения скорости в производственном процессе. Количеством слоев, предпочтительно, является тем количеством, которое соответствует обеспечению предпочтительного УФ поглощения при удобном содержании выбранного УФ поглотителя или их комбинаций. В большинстве случаев, однако, соответствующее УФ поглощение достигается при помощи одного слоя, содержащего пигмент, такой как сажа.

Общая толщина таких УФ защитных слоев составляет, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,5 мил (12,7 мкм), более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,75 мил (19,1 мкм), наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 1,0 мил (25,4 мкм), и независимо предпочтительно, самое большее приблизительно 2,0 мил (50,8 мкм), более предпочтительно, самое большее приблизительно 1,75 мил (44,5 мкм), наиболее предпочтительно, самое большее приблизительно 1,5 мил (38,1 мкм). В предпочтительной многослойной пленке такой слой или слои составляют, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 25, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 50, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 75, и независимо предпочтительно, самое большее приблизительно 96, более предпочтительно, самое большее приблизительно 94, наиболее предпочтительно, самое большее приблизительно 92 объемных процентов пленки.

В дополнение или в качестве альтернативы вышеуказанному в другом варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один из первого и второго защитных слоев является отражающим слоем, эффективным для обеспечения дополнительной УФ защиты и/или некоторой тепловой защиты для многослойной пленки. Отражающий слой является слоем, который отражает видимый и, предпочтительно, также УФ свет. Он воспринимается как белый или светлоокрашенный, например, серебристый или другой металлический цвет. Такие слои обеспечивают защиту от света и, предпочтительно, также некоторую защиту от теплового излучения, то есть нагревания. Отражающие слои входят в пределы специальной области техники и часто содержат серебро, алюминий, или другой металлический пигмент или покрытие или содержат белый пигмент, такой как диоксид титана или их комбинации. В практике настоящего изобретения отражающий слой является, предпочтительно, достаточно отражающим для того, чтобы осуществить те из следующих целей, которые подходят для предварительно выбранного конечного применения: защита от света, защита от нагревания, эстетическая привлекательность, пригодность для печатания или их комбинации. В большинстве случаев количество отражающего или белого пигмента, достаточное для образования величины L* (коэффициент отражения), определяемой процедурами ASTM E308-06, составляющей, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 75, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 80, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 85 является достаточным для обеспечения желаемых качеств. Эта величина L* соответственно обеспечивается, например, содержанием, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 2, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 4, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 6, и независимо предпочтительно, самое большее приблизительно 20, более предпочтительно, самое большее приблизительно 15, наиболее предпочтительно, самое большее приблизительно 10% по массе диоксида титана на основе массы полимера в светлом слое или слоях.

По тем же самым причинам, приведенным для УФ защитного слоя, множественные отражающие слои часто являются предпочтительными. Таким образом, в другом варианте осуществления настоящего изобретения, многослойная пленка, по желанию, включает более одного отражающего слоя. В одном варианте осуществления настоящего изобретения оба из защитных слоев многослойной пленки являются отражающими слоями как описано выше. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более отражающих слоев включены отдельно от первого и второго защитных слоев, которые сами могут также быть отражающими слоями. Толщина отражающего слоя или слоев вместе, в случае присутствия, составляет, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,25 мил (6,4 мкм), более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,25 мил (6,4 мкм), наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,5 мил (12,7 мкм), и независимо предпочтительно, самое большее приблизительно 1,25 мил (31,8 мкм), более предпочтительно, самое большее приблизительно 1,0 мил (25,4 мкм), наиболее предпочтительно, самое большее приблизительно 0,75 мил (19,0 мкм). В предпочтительной многослойной пленке такие слои составляют, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 17, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 33, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 50, и независимо предпочтительно, самое большее приблизительно 67, более предпочтительно, самое большее приблизительно 75, наиболее предпочтительно, самое большее приблизительно 83 объемных % пленки. Когда отражающий слой также отражает, по меньшей мере, приблизительно 95% УФ света, которому экспонирована пленка, УФ защитный слой является необязательным, или говоря иначе, отражающий слой также является УФ защитным слоем. Другие отражающие слои, которые отражают УФ свет, но в меньшей степени, снижают потребность в количестве УФ поглощающей или блокирующей добавки или толщины УФ защитного слоя или слоев. Специалисты в области техники могут измерить проникновение или отражение УФ света, чтобы определить количество, которое будет поглощено УФ защитными слоями.

В дополнение к отражающему пигменту или другим добавкам, каждый отражающий слой, как каждый УФ защитный слой, включает, по меньшей мере, один полимер. Полимер является соответственно любым полимером в пределах специальной области техники для получения многослойных пленок. Специалисты в области техники признают, что полимер выбирают по его свойствам, которые желательны в частном конечном применении. Для сельскохозяйственных пленок для мульчирования предпочтительные полимеры, особенно для наружного слоя, включают линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), этилен-октеновые сополимеры, существенно линейные этиленовые полимеры, полиэтилен низкой плотности, жесткие полимеры, такие как нейлон или полипропилен или их комбинации, с предпочтением этиленовым полимерам или его комбинациям, и ЛПЭНП или их комбинации, в частности, с наибольшим предпочтением другим этиленовым полимерам. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, когда более одного слоя многослойной пленки по настоящему изобретению являются отражающими, предпочтительно, чтобы эти слои служили также другим целям. Таким образом, вместо того, чтобы добавлять слои только с целью придания или увеличения свойства отражения света или теплового излучения, предпочтительно применять белый или светлый пигмент в слоях, присутствующих иначе в качестве связующих слоев. По этой причине дополнительные отражающие слои, предпочтительно, включают полезные для таких целей полимеры, такие как этиленвинилацетат (ЭВА), этилен/метилакрилат (ЭМА) или существенно линейные этиленовые полимеры для связующих слоев, наиболее предпочтительно, ЭВА. Как в случае барьерного слоя, каждый отражающий слой, по желанию, содержит добавки в пределах специальной области техники, такие как, например и без ограничения, стабилизаторы, эмульгаторы, антиадгезивы, добавки, понижающие трение, и их комбинации. Кроме того, каждый отражающий слой, по желанию, включает УФ защитный ингредиент, такой как пигмент или HALS или бензофенон, как рассмотрено выше.

Специалисты в области техники признают, что один или более других слоев в пределах специальной области техники, например, укрепляющий слой, объемный слой, слой, придающий жесткость, и тому подобные или их комбинации, по желанию, включают в многослойные пленки по настоящему изобретению. Кроме того, по желанию, полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) примешивают в один или более слоев для более легкой экструзии путем увеличения истончения сдвига и для обеспечения прочность расплава во время образования пленочного пузыря.

Пленка для мульчирования при сельскохозяйственной фумигации как описано в настоящем описании может также служить второй цели в дополнение к обеспечению барьера для летучих веществ, применяемых в качестве фумигантов. Например, сельскохозяйственные пленки для мульчирования могут также функционировать как для увеличения температуры подстилающей почвы (в случае светопоглощающей пленки), так и для предотвращения увеличения температуры подстилающей почвы, которое иначе происходило бы в отсутствие пленки (в случае светоотражающей пленки). В одном варианте осуществления настоящего изобретения настоящее применение обеспечивает универсальную пленку, которая может быть применена в любых из вышеописанных условий. В этом варианте осуществления настоящего изобретения многослойная пленка включает барьерный слой, по меньшей мере, один светопоглощающий слой на первой стороне барьерного слоя и, по меньшей мере, один отражающий слой на второй стороне барьерного слоя. Светопоглощающий слой может быть составлен, как описано выше в отношении УФ защитного слоя.

Универсальная пленка как описано выше может быть размещена на почве в такой ориентации, при которой отражающий слой направлен от почвы относительно барьерного слоя. В этой ориентации, которая может быть, по желанию, применена в летние месяцы, когда преобладающие погодные условия включают относительно высокие температуры и солнечную радиацию, отражающие слои направлены к солнцу и отражают свет и тепловую радиацию для снижения степени, до которой солнечная радиация нагревает почву. В другом применении эта универсальная пленка может быть размещена на почве в противоположной ориентации, таким образом, чтобы светопоглощающий слой, как правило, черный слой, был направлен от почвы относительно барьерного слоя. В этой ориентации, которая может быть, по желанию, применена в зимние месяцы или другие холодные месяцы, когда преобладают холодная погода и/или слабый солнечный свет, поглощающий слой направлен к солнцу и поглощает свет и тепловое излучение, чтобы, таким образом, поднимать температуру подстилающей почвы.

Говоря о слое, размещаемом непосредственно вблизи почвы в качестве первого покровного слоя, слое, размещаемом дальше всех от почвы в качестве второго покровного слоя, по меньшей мере, с одним барьерным слоем между ними, предпочтительные пленки, включают, по меньшей мере, одно из ACB, ATCB, ACTB, ATCTB, BCA, BTCA, BCTA, BTCTA, BCB, BTCB, BCTB, BTCTB, где A представляет собой, по меньшей мере, один отражающий слой, B представляет собой, по меньшей мере, один УФ защитный слой, С представляет собой, по меньшей мере, один барьерный слой и Т представляет собой, по меньшей мере, один связующий слой. В каждой из этих пленок, C, по желанию и предпочтительно, имеет капсулирующие полимерные слои по обеим своим сторонам, например, как описано в патенте США 6685872 или 4842791, которые включены в настоящее описание посредством ссылки в степени, разрешенной законом. Предпочтительные капсулирующие полимеры включают этиленвинилацетат, этиленметакрилат или их комбинации. Любой связующий слой является, по желанию, также отражающим или УФ защитным или AT, TA, BT, TB комбинация, по желанию, является единственным слоем, обладающим обеими функциями. Дополнительно, специалисты в области техники понимают, что существуют, по желанию, дополнительные слои между перечисленными слоями или даже снаружи покровного слоя, например, прозрачный защитный слой, маркировочный слой, на обеих сторонах которого может быть нанесена печать (который, по желанию, может быть прозрачным слоем) или их комбинация, не отступая от объема настоящего изобретения.

По меньшей мере, один барьерный слой, по меньшей мере, два защитных слоя и, по желанию, по меньшей мере, один УФ защитный слой, по меньшей мере, один белый пигментированный или отражающий слой и/или другие слои сформированы в многослойную пленку любым способом в пределах специальной области техники. В одном варианте осуществления настоящего изобретения слои соэкструдируются. В другом варианте осуществления настоящего изобретения слои соэкструдируются и выдуваются или отливаются в форме. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения слои соэкструдируются и выдуваются для образования пленки. Такие способы входят в пределах специальной области техники. Простые способы выдувания пленки из пузырей описаны, например, в The Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, третье издание, John Wiley & Sons, New York, 1981, Vol. 16, с. 416-417 и Vol. 18, с. 191-192. Представительная многослойная пленка в соответствии с этим применением может, таким образом, быть сделана способом (a) подачи, по меньшей мере, одной первой композиции, включающей, по меньшей мере, один винилиденхлоридный полимер, и, по меньшей мере, одной второй композиции, включающей первый полимер и, по желанию, по меньшей мере, один УФ-поглощающий пигмент или агент и/или, по меньшей мере, один отражающий пигмент, и, по меньшей мере, одной третьей композиции, включающей второй полимер, и, по желанию, по меньшей мере, один УФ-поглощающий пигмент или агент и/или, по меньшей мере, один отражающий пигмент в соэкструзионную головку и (b), соэкструзии первой, второй и третьей композиций в виде слоев; предпочтительно, с растягиванием соэкструдируемых слоев для формирования многослойной пленки. Специалисты в области техники признают, что соэкструдируемая пленка структурно отличается от ламинированной или сшитой многослойной пленки тем, что слои более интегрированы и однородны или комбинацией и того и другого в соэкструдируемой пленке, чем в ламинированной или сшитой пленке, которая может иметь нерегулярные слои из-за плавления и присоединения или может содержать дополнительные антиадгезивные слои. Многослойную пленку можно скатать в рулон, как известно в области техники, поместить пленку в удобной форме, чтобы позже развернуть на почве после введения фумиганта в почву.

В одном способе подготовки почвы для получения сельскохозяйственной культуры, почву фумигируют путем впрыскивания в почву композиции фумиганта, составленной из одного или более летучих веществ, и покрытия после этого поверхности почвы полимерной пленкой как описано в настоящем описании. В некоторых случаях удобрения или другие пестициды могут быть применены к слою одновременно с введением или после введения фумиганта как отдельная полевая операция до размещения полимерной пленки. Полимерная пленка может также быть применена для покрытия почвы, которую обработали другими летучими веществами, такими как, например, другие летучие пестициды или другие органические летучие компоненты. Полимерная пленка может быть помещена на большом разнообразии различных типов почв, включая почву в открытой поле, применяемом для выращивания зерна, кормовых культур, фруктов, овощей, цветов, деревьев, кустов и тому подобных, так же как лотки цветов или овощей, выращиваемых в оранжереях, и почву, применяемую в различных других сельскохозяйственных практиках, включая приподнятые грядки, плоские области и другие. Полимерная пленка при размещении на почве, в которую введено летучее вещество или вещества, снижает потерю летучих веществ в атмосферу. Способ фумигации этого применения может быть эффективно применен для контролирования сорных растений, заболеваний и/или паразитов в почве, применяемой для выращивания большого разнообразия сельскохозяйственных культур и продуктов незерновых культур, включая, но не ограничивая ими, томаты, картофель, клубнику, огурцы, дыни, деревья, кусты, цветы и газонные травы.

Одним примером летучего вещества, которое может быть применено в качестве почвенного фумиганта, является метилбромид. Метилбромид (МБ) является сельскохозяйственным пестицидом с ограниченным применением, доступным для розничной продажи и применения только сертифицированным работникам с пестицидами или людям под их прямым наблюдением. Он представляет собой бесцветный, безвкусный, невоспламеняющийся газ, который не имеет запаха кроме как при чрезвычайно высоких концентрациях. В настоящее время он зарегистрирован в EPA в качестве инсектицида, фунгицида, нематоцида и гербицида для многих фруктовых и овощных сельскохозяйственных культур и в качестве структурного и товарного фумиганта. Предпосадочное применение метилбромида к почвам контролирует большое разнообразие вредителей при более низкой стоимости, чем применение многих специфичных пестицидов. Кроме того, в некоторых случаях, в продаже нет пестицидов для эффективного решения специфичной проблемы с вредителем, например, Fusarium oxysporum, что, таким образом, требует применения метилбромида для экономического получения сельскохозяйственной культуры. Для субтропических систем сельскохозяйственного производства применение метилбромида является экономически выгодным для многих высокоценных сельскохозяйственных культур. Он контролирует относительно широкий спектр вредителей, таким образом, снижая общее применение пестицидов, требуемых для получения данной сельскохозяйственной культуры. В целях борьбы с вредителями сельского хозяйства МБ может быть смешан в различных соотношениях с хлорпикрином (ХП). В малых концентрациях ХП применяют прежде всего в качестве реодоранта для обнаружения МБ, который не имеет запаха. В более высоких концентрациях (до 30%), ХП эффективен в качестве фунгицида.

В одном способе фумигации выбранной области почвы, смесь метилбромида и ХП предоставляется, например, в одном или более баллонах сжатого газа, и она вводят в почву на глубину 6-9 дюймов с применением замкнутая система повышенного давления. Например, повышенное давление в системе может быть создано при помощи газа азота или другого инертного газа. Нормы применения могут изменяться, например, от приблизительно 100 до приблизительно 400 фунтов или более активного ингредиента на акр. После введения в почву и при температуре выше 40°F, МБ быстро превращается в газ и диффундирует через открытое поровое пространство почвы. Поскольку диффузия в воздухе над поверхностью почвой выше, восходящий поток массы и диффузия обычно больше, чем нисходящее движение, и большая часть газа утекает из почвы в атмосферу, если восходящая диффузия не ограничена. Содержание влаги в почве оказывает влияние в этом отношении, прежде всего, поскольку она связана со свободным непрерывным поровым пространством. Почвы с относительно высокой влажностью могут задерживать обширную диффузию сквозь почву. Почвы с относительно низкой влажностью могут способствовать быстрой утечке газов из почвы в атмосферу. Температура почвы также является фактором, поскольку она связана с влажностью почвы, поскольку, она непосредственно влияет на скорость парообразования метилбромида или другого летучего вещества в почве. С увеличением температуры увеличивается скорость парообразования. Например, в недавней публикации предполагается, что, когда МБ применяли к сухой, песчаной почве в условиях высоких температур воздуха и почвы, и имела место 20-минутная задержка между фумигацией и покрытием почвы, наблюдалась 40%-ая потеря МБ из почвы. В некоторых применениях выбирают почвенные условия и/или проводят подготовительные мероприятия с почвой до фумигации, чтобы увеличить удержание почвой.

Многослойная пленка, помещенная на почву после введения летучего фумиганта, функционирует в качестве барьера для массопереноса летучего вещества или веществ из почвы в атмосферу, таким образом, снижая потерю летучего фумиганта в атмосферу. В результате активное летучее вещество или вещества в фумиганте сохраняются в контакте с почвой и, таким образом, в контакте с передающимися через почву вредителями в течение большего промежутка времени. Двумя значительными переменными, которые влияют на эффективность действия фумигации, являются длительность контакта между фумигантом и передающимися через почву вредителями и концентрация фумиганта в почве. Соответственно, увеличение удержания фумиганта в почве в течение некоторого времени может увеличить эффективность фумиганта и/или снизить количество фумиганта, необходимое на единицу площади (также называемое в настоящем описании нормой внесения) для достижения желаемого результата.

Другие элементы протокола фумигации могут изменяться значительно. В альтернативные способы фумигации почвы могут быть включены такие дополнительные особенности как, например, соответствующая подготовка почвы и специально разработанные средства для распыления. Например, заданный протокол может включать предварительную обработку почвы согласно определенным параметрам, таким как, например, вспашка, выравнивание поверхности, орошение и тому подобные. Кроме того, после введения фумиганта в почву с применением подходящих сельскохозяйственных инструментальных средств, поверхность почвы можно скатывать и/или уплотнять. Такие стадии обработки до или после введения фумиганта в почву являются дополнительными действиями, которые могут быть определены специалистом в области техники в зависимости от многих факторов.

Кроме того, большое разнообразие фумигантов или других летучих веществ может быть применено совместно с многослойными пленками, описанными в настоящем описании, и протоколы фумигации, применяющие такие пленки, могут быть применены совместно с большим разнообразием различных сельскохозяйственных культур. Например, композиции, техники и способы, описанные в настоящем описании, могут быть применены совместно с биопестицидами, такими как раскрытые в патентах США № 6207705, и синтетическими пестицидами/фумигантами, многие из которых известны и коммерчески доступны. В частности, интересными являются такие синтетические фумиганты как, например и без ограничения, следующие: метилбромид, хлорпикрин, 1,3-дихлор-1-пропен (цис), 1,3-дихлор-1-пропен (транс), смеси цис и транс 1,3-дихлорпропенов, метилизотиоцианат, метам-натрий, метилиодид, сульфурилфторид, диметилсульфид, метам калия, дазомет, 1,1,1-трифтор-2,6-динитро-N,N-дипропил-п-толуидин и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота. Кроме того, после завершения фумигации почвы, посадка или посев желаемых сельскохозяйственных культур могут быть проведены с или без предварительной культивации.

Цели и преимущества этого изобретения дополнительно проиллюстрированы следующими примерами. Конкретные материалы и их количества, так же как и другие условия и подробности, приведенные в этих примерах, нельзя рассматривать как ограничивающие это изобретение. Скорее они являются иллюстративными для всего изобретения. Если не указано иначе все проценты, части и отношения выражены по массе. Примеры настоящего изобретения пронумерованы, в то время как сравнительные образцы, которые не являются примерами настоящего изобретения, обозначены в алфавитном порядке.

ПРИМЕРЫ

Пример 1: Лабораторный эксперимент сравнения проницаемости нескольких почвенных фумигантов через многослойную пленку, включающую ПВДХ барьерный слой, и через многослойную пленку, включающую нейлоновый барьерный слой.

План эксперимента

Слой выбранной пленки для испытания зажали между двумя камерами в испытательном приборе, таким образом, что единственным возможным маршрутом для перемещения газа из одной из этих двух камер в другую камеру являлась диффузия через пленку. Для этих испытаний устройство ориентировали так, чтобы пленка размещалась, в целом, в горизонтальной плоскости с одной камерой над этой плоскостью и другой камерой под этой плоскостью. Три исследуемые пленки в этом эксперименте являлись следующими: (i) пленка SARANEX 450™, коммерчески доступная от Dow Chemical Company (Мидленд, Мичиган), который является многослойной пленкой, включающей слой ПВДХ между другими слоями пленки, и которая имеет общую толщину пленки приблизительно 1 мил; (ii) пленка SARANEX 451™, коммерчески доступная от Dow Chemical Company (Мидленд, Мичиган), который является многослойной пленкой, включающей слой ПВДХ между другими слоями пленки, и которая имеет общую толщину пленки приблизительно 1,5 мил; и (3) пленка Blockade™, коммерчески доступная от Pliant Corp. (Шаумбург, Иллинойс), который является многослойной пленкой, включающей нейлоновый слой между другими слоями пленки, и которая имеет общую толщину пленки приблизительно 1,25 мил.

При конкретной испытательной пленке, помещенной в прибор для испытаний, как описано выше, измеренное количество испытательного фумиганта вводили в нижнюю камеру прибора для испытаний. Испытательными фумигантами, примененными в этом эксперименте, были метилбромид, метилйодид, 1,3-дихлор-1-пропен (цис) (далее в настоящем описании «1,3-D (цис)»), 1,3-дихлор-1-пропен (транс) (далее в настоящем описании «1,3-D (транс)») и хлорпикрин. Приблизительно через 15 минут после введения испытательного фумиганта в нижнюю камеру, концентрацию газа в верхней камере периодически измеряли в течение 693 часов путем отбора образцов из верхней камеры при помощи шприца и анализа образцов с применением газовой хроматографии (ГХ) для парофазного анализа. Из зависимости концентрации фумиганта в верхней камере от времени вычисляли коэффициент массопереноса для каждой пары пленка/газ. Коэффициент массопереноса «h» представляет собой количество газа, измеренное как объем газа в кубических сантиметрах (см³), который перемещается через определенное сечение пленочного барьера, здесь рассчитывается на квадратный сантиметр (см²) пленки за фиксированный период времени (1 час). Фактическими единицами являются h = см³ газа через см² пленки в час, которые представлены в сокращенной форме как h (см/ч).

Результаты

Расчетные коэффициенты массопереноса на основе результатов этого испытания приведены в таблице 1 ниже.

Данные в таблице 1 показывают, что пленка Dow SARAN™ толщиной 1,5 мил была приблизительно на три порядка величины более эффективна (т.е. ее коэффициент массопереноса h был приблизительно на три порядка величины меньше), чем пленка Blockade™ в качестве барьера для метилбромида; приблизительно на два порядка величины более эффективна, чем пленка Blockade™ в качестве барьера для метилйодида; приблизительно на три порядка величины более эффективна, чем пленка Blockade™ в качестве барьера для 1,3-D (цис); приблизительно на три порядка величины более эффективна, чем пленка Blockade™ в качестве барьера для 1,3-D (транс); и приблизительно на тринадцать порядков величины более эффективна, чем пленка Blockade™ в качестве барьера для хлорпикрина.

пленка Dow SARAN™ толщиной 1,0 мил также продемонстрировала значительно лучшую барьерную функцию, чем пленка Blockade™ для каждого из этих фумигантов. Конкретно, пленка Dow SARAN™ толщиной 1,0 мил была приблизительно на два порядка величины более эффективна, чем пленка Blockade™ в качестве барьера для метилбромида; почти два порядка величины более эффективна, чем пленка Blockade™ в качестве барьера для метилйодида; почти на два порядка величины более эффективна, чем пленка Blockade™ в качестве барьера для 1,3-D (цис); приблизительно на два порядка величины, более эффективна, чем пленка Blockade™ в качестве барьера для 1,3-D (транс); и приблизительно на тринадцать порядков величины более эффективна, чем пленка Blockade™ в качестве барьера для хлорпикрина.

В этих испытаниях, таким образом, было установлено, что барьерные слои ПВДХ пленок SARAN™ демонстрируют удивительно лучшую барьерную функциональность, чем нейлоновый барьерный слой пленки Blockade™ для нескольких традиционных почвенных фумигантов.

Пример 2: многослойная пленка, образованная из следующих композиций для конкретных слоев:

Слой A: 15% пленки по объему, 76,05% по массе существенно линейного полиэтилена, коммерчески доступного от Dow Chemical под торговой маркой AFFINITY™ PL1881G. Этот слой также содержит 20% по массе концентрата сажи в ЛПЭНП, коммерчески доступном от Ampacet под маркировкой 19717. Дополнительно, он содержит 2,4% по массе концентрата УФ стабилизатора, коммерчески доступного от Ampacet под маркировкой 100325. Он также содержит 0,8% по массе концентрата вспомогательного агента для обработки полимера в ЛПЭНП, коммерчески доступном от Ampacet под маркировкой 10562. Кроме того, добавляют 7500 промилле диатомитового кремнезема (SiO₂).

Слой B: 16% пленки по объему, 77,6% по массе существенно линейного полиэтилена, коммерчески доступного от Dow Chemical под торговой маркой AFFINITY™ PL1881G. Этот слой также содержит 20% по массе концентрата сажи в ЛПЭНП, коммерчески доступном от Ampacet под маркировкой 19717. Дополнительно, он содержит 2,4% по массе концентрата УФ стабилизатора, коммерчески доступного от Ampacet под маркировкой 100325.

Слой C: 16% пленки по объему, 97% по массе существенно линейного полиэтилена, коммерчески доступного от Dow Chemical под торговой маркой AFFINITY™ PL1881G. Дополнительно, он содержит 3% по массе концентрата УФ стабилизатора, коммерчески доступного от Ampacet под маркировкой 100325.

Слой EN: 10% пленки по объему. Внешние 2% (4% общее количество) по объему состоят из 100% по массе ЭМА, коммерчески доступного от Arkema под торговой маркой LOTRYL™ 24MA02. Внутренние 8% по объему состоят из 100% по массе ПВДХ, коммерчески доступного от Dow Chemical под торговой маркой SARAN™ XUS 32937.00.

Слой D: 12% пленки по объему, 97% по массе существенно линейного полиэтилена, коммерчески доступного от Dow Chemical под торговой маркой AFFINITY™ PL1881G. Дополнительно, он содержит 3% по массе концентрата УФ стабилизатора, коммерчески доступного от Ampacet под маркировкой 100325.

Слой E: 31% пленки по объему, 76,05% по массе существенно линейного полиэтилена, коммерчески доступного от Dow Chemical под торговой маркой AFFINITY™ PL1881G. Этот слой также содержит 20% по массе концентрата сажи в ЛПЭНП, коммерчески доступном от Ampacet под маркировкой 19717. Дополнительно, он содержит 2,4% по массе концентрата УФ стабилизатора, коммерчески доступного от Ampacet под маркировкой 100325. Он также содержит 0,8% по массе концентрата вспомогательного агента для обработки полимера в ЛПЭНП, коммерчески доступном от Ampacet под маркировкой 10562. Кроме того, добавляют 7500 промилле диатомитового кремнезема (SiO₂).

Пленку из примера 2 получают на традиционной восходящей линии экструзией с раздувкой. Эта линия состоит из 22” (0,56 м) в диаметре головки для экструзии с раздувкой, в которую подается 6 отдельных потоков полимеров. Четыре из этих потоков (A, B, D и E) снабжены одношнековыми экструдерами, оборудованными 75-миллиметровыми шнеками. Один из полимерных потоков (C) снабжен одношнековым экструдером, оборудованным 100-миллиметровым шнеком. Шестой поток состоит из капсулированного полимерного потока (EN), который получают согласно описанию в патенте США 6685872, который включен в настоящее описание до степени, разрешенной законом. Чтобы образовать этот капсулированный полимерный поток EN, применяют два независимых одношнековых экструдера (S, SE) для подачи в капсулирующую головку. Из капсулирующей головки выходит полимерный поток EN, который состоит из основного потока (S), который полностью капсулирован другим потоком (SE).

Все эти экструдеры и шнеки коммерчески доступны от Davis-Standard. Головка для раздувки пленки и капсулирующая головка, обе коммерчески доступны от Brampton Engineering под торговой маркой ISOtherm SCD. Потоки поступают в головку для раздувки и «укладываются» следующим образом: A, B, C, EN, D, E. Экструдер и условия головок для экструдеров A, B, C, D, E, S и SE перечислены в таблице 2 ниже.

Пример 3: Полевой эксперимент сравнения барьерной функциональности многослойной пленки, полученной как описано в примере 2, которая включает ПВДХ барьерный слой, с пленкой, не содержащей ПВДХ

Цель этого эксперимента состояла в том, чтобы определить, обеспечивает ли половинная норма предпосадочного фумиганта, применяемого под многослойной пленкой, полученной как описано в примере 2 (называемая в настоящем описании «пленка SARAN™»), действие против почвенных вредителей, которое было бы статистически эквивалентно действию при полной норме применения под пленкой Blockade™. Значимость этого определения состоит в том, что, если действие обработки фумигантом, таким как, например, стандартная обработка метилбромидом/хлорпикрином (МБ/ХП) под пленкой SARAN™ при применении 50% от нормы при обыкновенном применении статистически эквивалентно действию обработки МБ/ХП при полной (100%-ой) норме применения под пленкой Blockade™, то пленка SARAN™ может позволить значительное сокращение количества фумигантов, требуемых для защиты сельскохозяйственных культур при предпосадочном применении.

План эксперимента

Фумиганты вводили в приподнятые грядки с применением стандартного оборудования для фумигации почвы и сразу же после фумигации укладывали барьерную мульчу. Фумиганты, нормы экспериментального внесения и примененные пленки приведены ниже:

Эксперимент включал четыре (4) повторности и рандомизированный полноблочный экспериментальный план. Каждая из этих четырех повторностей представляла собой грядку длиной в 100 футов.

Через приблизительно две недели после фумигации растения перца пересаживали в обработанные грядки.

Данные о нематодах собирали путем отбора 5 растений с каждой грядки и оценки повреждения корня, вызванного нематодами, во время сбора урожая.

Данные о заболеваниях растений собирали путем оценки количества растений, зараженных Phytophtora capsici в различные моменты времени после посадки. Включали результаты двух испытаний.

Данные о действии против сорных растений собирали путем подсчета количества сорных растений, растущих на каждом участке. Данные о циперусе собирали в виде количества растений на 30 футов длины ряда. Данные о других сорных растениях собирали в виде среднего количества каждого вида сорняка, растущего из лунок для растений на каждом участке.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты пяти конкретных испытаний с применением вышеуказанного протокола приведены ниже.

Испытания 1 и 2: Сравнение действия 50:50 комбинаций метилбромида/хлорпикрина (МБ/ХП) под пленками SARAN™ и Blockade™ против Phytophthora capsici в перцах (Делрей-Бич, Флорида).

Посадка на 21 DAA

LSD (P=0,10)

Посадка на 14 DAA

LSD (P=0,10)

В таблицах 3 и 4 значения в колонке «% контроля» указывают на процент растений, проверенных после обработки, которые не имели симптомов заболевания, и значения, отмеченные одинаковыми буквами, статистически не различаются.

Особенно важно в обеих таблицах 3 и 4 то, что половинная норма МБ/ХП (т.е. 200 фунтов на обрабатываемый акр) под пленкой SARAN™ обеспечивает действие против инфекции, вызываемой Phytopthora capsici, которое статистически эквивалентно действию при полной норме МБ/ХП (т.е. 400 фунтов на обрабатываемый акр) под пленкой Blockade™, как через 14 дней после посадки (Таблица 4), так и через 21 день после посадки (Таблица 5).

Испытание 3: Сравнение действия 50:50 комбинаций метилбромида/хлорпикрина (МБ/ХП) под пленками SARAN™ и Blockade™ против видов сорных растений в перцах. (Делрей-Бич, Флорида).

Посадка на 14 DAA

PTLAN = Potentilla anserina = лапчатка гусиная

POROL = Portulaca oleracea = портулак огородный

AMACH = Amaranthus hybridus = щирица гибридная

В таблице 5 значения в колонках «PTLAN», «POROL» и «AMACH» указывают на процент сорных растений, уничтоженных обработкой указанным фумигантом и указанной пленкой.

Особо важно в таблице 5 то, что можно было бы ожидать, по меньшей мере, что некоторые сорные растения выживут после применения только половинной нормы МБ/ХП (т.е. 200 фунтов на обрабатываемый акр). Однако, как указано выше, при применении половинной нормы под пленкой SARAN™ фумигант обеспечивает действие против этих трех указанных видов сорных растений, которое является одинаково хорошим, как и при полной норме МБ/ХП (т.е. 400 фунтов на обрабатываемый акр) под пленкой Blockade™.

Испытание 4: Сравнение действия 50:50 комбинации метилбромида/хлорпикрина (МБ/ХП) под пленками SARAN™ и Blockade™ против нематод у тыквы. (Чула, Джорджия).

LSD (P=0,050)

В Таблице 6 значения в колонке «Оценка повреждения», указывают на тяжесть повреждения, вызванного поеданием нематодами. При оценке повреждения от 1 до 5 оценка повреждения 5 указывает на почти полное повреждение корней. Значения, отмеченные одинаковыми буквами, статистически не различаются. Так же как с информацией в таблицах 3-5 выше, в то время как можно было бы ожидать, по меньшей мере, некоторое изменение в результатах после применения только половинной нормы МБ/ХП (т.е. 200 фунтов на обрабатываемый акр); как показано в таблице 6, при применении половинной нормы под пленкой SARAN™, фумигант обеспечивает действие против нематод, которое является таким же хорошим, эквивалентным полной норме МБ/ХП (т.е. 400 фунтов на обрабатываемый акр) под пленкой Blockade™.

Испытание 5: Сравнение действия 50:50 комбинации метилбромида/хлорпикрина (МБ/ХП) под пленками SARAN™ и Blockade™ против желтого циперуса (CYPES) у тыквы. (Чула, Джорджия).

LSD (P=0,050)

CYPES = Cyperus esculentus = миндаль земляной

В Таблице 7 значения в колонке «#/35 футов ряда» указывают на среднее количество растений циперуса, фактически подсчитанное на 35 футовом сегменте обработанного ряда. Значения в этой колонке, которые отмечены одинаковыми буквами, статистически не различаются. Как с информацией в таблицах 3-6 выше, в то время как можно было бы ожидать, по меньшей мере, некоторое изменение в результатах после применения только половинной нормы МБ/ХП (т.е. 200 фунтов на обрабатываемый акр); как показано в таблице 7, при применении половинной нормы под пленкой SARAN™, фумигант обеспечивает действие против циперуса, которое является таким же хорошим, эквивалентным полной норме МБ/ХП (т.е. 400 фунтов на обрабатываемый акр) под пленкой Blockade™.

Во всех испытаниях 1-5 описанных выше, было определено, что обработка половинной нормой МБ/ХП имеет эквивалентный эффект стандартной обработке вдвое большим количеством МБ/ХП под барьерной пленкой Blockade™. Значимость этого определения состоит в том, что, если действие обработки фумигантом, таким как, например, стандартная обработка метилбромидом/хлорпикрином (МБ/ХП) под пленкой SARAN™ при применении 50% от нормы при обыкновенном применении статистически эквивалентно действию обработки МБ/ХП при полной (100%-ой) норме применения под пленкой Blockade™, то пленка SARAN™ может позволить значительное сокращение количества применения этого фумиганта в применениях для борьбы с сорными растениями, таким образом, снижая воздействие фумигационной обработки на окружающую среду, и сокращая размер облагаемой правительством буферной зоны вокруг области обработки, не снижая желаемого действия по предотвращению появления сорных растений. Ранее было показано, что пленка Blockade™ позволяет сокращать нормы применения смешанных фумигантов метилбромида/хлорпикрин (МБ/ХП) на целых 50% под пленкой ПЭНП, которая являлась в прошлом стандартом в области фумигации. Приведенные выше результаты испытаний, к удивлению показывают, что нормы применения МБ/ПК могут быть дополнительно снижены при применении под пленкой SARAN™ по сравнению с пленкой Blockade™. В частности, эти данные показывают, что 50%-ое сокращение применения МБ/ХП обеспечивает эквивалентное действие.

Варианты осуществления настоящего изобретения включают:

1. Способ для фумигации почвы, который включает: (i) внесение фумиганта, включающего, по меньшей мере, одно летучее вещество внутрь почвы или на поверхность почвы; и (ii) покрывание почвы многослойной полимерной пленкой, которая, по меньшей мере, частично содержит фумигант; в котором пленка включает ПВДХ барьерный слой, первый защитный слой на первой стороне ПВДХ барьерного слоя и второй защитный слой на второй стороне ПВДХ барьерного слоя; и, в котором барьерный слой составляет менее чем приблизительно 10% толщины многослойной полимерной пленки.

2. Способ землепользования для выращивания ценных сельскохозяйственных культур, которые подвергаются вмешательству одного или более сорных растений, заболеваний или паразитов, который включает: (i) подготовку посадочной почвенной грядки для выращивания сельскохозяйственной культуры; (ii) проведение фумигации почвы путем внесения фумиганта в посадочную почвенную грядку, покрытие, по меньшей мере, части посадочной почвенной грядки многослойной полимерной пленкой, и выдерживание некоторого промежутка времени перед посадкой или пересадкой ценной сельскохозяйственной культуры, чтобы уничтожить или подавить рост одного или более сорных растений, заболеваний или паразитов путем фумигации почвы; и (iii) посадку или пересадку ценной сельскохозяйственной культуры после истечения некоторого промежутка времени; в котором многослойная пленка включает ПВДХ барьерный слой, первый защитный слой на первой стороне ПВДХ барьерного слоя и второй защитный слой на второй стороне ПВДХ барьерного слоя, в котором барьерный слой составляет менее чем приблизительно 10% толщины многослойной полимерной пленки.

3. Способ поддержания летучих сельскохозяйственных фумигантов в близком контакте с почвой, который включает (i) обработку почву эффективным количеством фумиганта; (ii) покрытие обработанной фумигантом почвы многослойной пленкой, включающей ПВДХ барьерный слой, первый защитный слой на первой стороне ПВДХ барьерного слоя и второй защитный слой на второй стороне ПВДХ барьерного слоя, в котором барьерный слой составляет менее чем приблизительно 10% толщины многослойной полимерной пленки; и (iii) возможность диффузии фумиганта в покрытую почву.

4. Способ по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором фумигант вводят в почву до того, как почва будет покрыта пленкой.

5. Способ по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором фумигант включает один или более летучих веществ из следующих: метилбромид, хлорпикрин, 1,3-дихлор-1-пропен (цис), 1,3-дихлор-1-пропен (транс), метилизотиоцианат, метам-натрий, метилиодид, сульфурилфторид, диметилбромид, метам калия, дазомет, 1,1,1,-трифтор-2,6-динитро-N,N-дипропил-п-толуидин и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота.

6. Способ по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором фумигант включает метилбромид, и метилбромид вносят внутрь почвы или на поверхность почвы в норме применения самое большее приблизительно 300 фунтов на обрабатываемый акр или норме применения самое большее приблизительно 200 фунтов на обрабатываемый акр.

7. Способ по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором фумигант включает хлорпикрин, и, в котором хлорпикрин вносят внутрь почвы или на поверхность почвы в норме применения самое большее приблизительно 300 фунтов на обрабатываемый акр или в норме применения самое большее приблизительно 200 фунтов на обрабатываемый акр.

8. Способ по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором фумигант включает метилбромид и хлорпикрин; и, в котором фумигант вносят внутрь почвы или на поверхность почвы в норме применения самое большее приблизительно 300 фунтов на обрабатываемый акр или в норме применения самое большее приблизительно 200 фунтов на обрабатываемый акр.

9. Способ по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, который дополнительно включает применение почвы для выращивания одного или более из следующих: растения томата, растения перца, растения клубники, растения семейства тыквенных, такие как огурцы и дыни, деревья, кусты, цветы и газонные травы.

10. Многослойная пленка, включающая, по меньшей мере, один барьерный слой, включающий, по меньшей мере, один винилиденхлоридный полимер и, по меньшей мере, два защитных слоя.

11. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых винилиденхлоридный полимер является, по меньшей мере, одним интерполимером винилиденхлорида и алкилакрилата.

12. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых акрилат выбран из метилакрилата, этилакрилата, пропилакрилата или бутилакрилата или их комбинаций.

13. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых акрилат выбран из метил- или бутилакрилата или их комбинаций.

14. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых акрилатом является метилакрилат.

15. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых барьерный слой или слои включают, по меньшей мере, любое из приблизительно 80, 85, 90 или 95% по массе поливинилиденхлоридного полимера.

16. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых барьерный слой составляет, предпочтительно, по меньшей мере, любое из приблизительно 5, 6, 7 и, независимо, самое большее любое из приблизительно 10, 9 или 8% по объему многослойной пленки.

17. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых общая толщина пленки составляет, по меньшей мере, любое из приблизительно 0,5 мил (12,7 мкм), 0,75 мил (19,05 мкм), или 1,0 мил (25,4 мкм) и, независимо, самое большее любое из приблизительно 2,0 мил (50,8 мкм), 1,75 мил (44,5 мкм) или 1,5 мил (38,1 мкм).

18. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых присутствует дополнительно, по меньшей мере, один УФ защитный слой в многослойной пленке.

19. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых, по меньшей мере, один из защитных слоев в многослойной пленке является УФ защитным слоем.

20. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых оба из защитных слоев в многослойной пленке являются УФ защитными слоями.

21. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых УФ защитный слой включает, по меньшей мере, один слой, включающий, по меньшей мере, один темный пигмент, который является пигментом, способным к поглощению ультрафиолетового (УФ) света, или другое УФ поглощающее вещество или блокатор или их комбинации.

22. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых пигмент или УФ-поглотитель или блокатор выбраны из сажи, HALS (светостабилизаторы на основе затрудненных аминов), бензофенонов и их комбинаций.

23. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых УФ защитный слой предпочтительно, окрашен темным пигментом.

24. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых темный пигмент или УФ-поглотитель или их комбинация присутствуют в количестве, достаточном, чтобы создать величину L* (коэффициент пропускания) самое большее любое из приблизительно 2, 1,5 или 1,0.

25. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых УФ-поглотитель включает сажу и присутствует в концентрации, самое большее, любое из приблизительно 6, 4, 2% по массе сажи в полимере.

26. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых УФ защитный слой или их комбинация составляют приблизительно 50% объема многослойной пленки.

27. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых УФ защитный слой включает полимер, выбранный из полиэтилена низкой плотности, этилена-октеновых сополимеров, этиленвинилацетатных сополимеров, этиленметилакрилатных сополимеров или их комбинаций, предпочтительно, включающих полимеры этилена или их комбинации.

28. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых присутствует более одного УФ защитного слоя.

29. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых общая толщина УФ защитного слоя или слоев в многослойной пленке составляет, по меньшей мере, любое из приблизительно 0,5 мил (7,6 мкм), 0,75 мил (12,7 мкм), 1,0 мил (17,8 мкм), и, независимо предпочтительно, самое большее любое из приблизительно 2,0 мил (38,1 мкм), 1,75 мил (53,0 мкм) или 1,0 мил (27,9 мкм).

30. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых общая толщина (объем) УФ защитного слоя или слоев в многослойной пленке составляет, по меньшей мере, любое из приблизительно 25, 50, 75, и независимо самое большее любое из приблизительно 100, 95, 90 объемных процентов пленки.

31. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых присутствует дополнительно, по меньшей мере, один отражающий слой в многослойной пленке.

32. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых, по меньшей мере, один из защитных слоев в многослойной пленке является отражающим слоем.

33. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых оба из защитных слоев в многослойной пленке являются отражающими слоями.

34. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых каждый отражающий слой независимо включает, по меньшей мере, одно из белого пигмента, серебра, алюминия или другого металлического пигмента или имеет отражающее покрытие или их комбинацию.

35. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых белый пигмент включает диоксид титана или комбинации с ним.

36. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых отражающий слой является, предпочтительно, достаточно отражающим для достижения тех из следующих целей, которые являются подходящими для предварительно выбранного конечного применения: защита от света, защита от нагревания, эстетическая привлекательность, пригодность для печатания или их комбинации.

37. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых отражающий слой включает количество отражающего или белого пигмента, достаточное для создания величины L* (коэффициент отражения), определяемой процедурами ASTM E308-06, предпочтительно, по меньшей мере, равной любому из приблизительно 75, 80 или 85.

38. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых отражающий или белый пигмент присутствуют в количестве, по меньшей мере, равном любому из приблизительно 2, 4 или 6 и, независимо самое большее, равном любом из приблизительно 20, 15 или 10 масс.% каждого отражающего слоя.

39. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых присутствует более одного отражающего слоя.

40. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых общая толщина отражающего слоя или слоев составляет, по меньшей мере, любое из приблизительно 0,25 мил (6,4 мкм), 0,5 мил (12,7 мкм) или 0,75 мил (19,1 мкм), и независимо самое большее, любое из приблизительно 1,25 мил (31,8 мкм), 1,0 мил (25,4 мкм) или 0,75 мил (19,05 мкм).

41. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых общая толщина (объем) отражающего слоя или слоев составляет, по меньшей мере, любое из приблизительно 17, 33 или 50, и, независимо самое большее, любое из приблизительно 83, 75, 67 объемных процентов пленки.

42. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых отражающий слой или слои (включая любое покрытие или покрытия на них) также отражают, по меньшей мере, приблизительно 95% УФ света, который достигает пленки и поэтому также являются УФ защитным слоем.

43. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых отражающий слой включает, по меньшей мере, один полимер, выбранный из линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП), этилен-октеновых сополимеров, существенно линейных этиленовых полимеров, полиэтилена низкой плотности, нейлона, полипропилена или их комбинаций, предпочтительно, включая, по меньшей мере, один этиленовый полимер или их комбинации, более предпочтительно, по меньшей мере, один ЛПЭНП или их комбинации, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, один другой этиленовый полимер.

44. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых многослойная пленка также включает, по меньшей мере, один связующий слой.

45. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых, по меньшей мере, один отражающий слой является также связующим слоем.

46. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых, по меньшей мере, один связующий слой является также отражающим или УФ защитным слоем или их комбинацией.

47. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых, по меньшей мере, один отражающий слой включают этиленвинилацетат (ЭВА) или существенно линейные этиленовые полимеры или их комбинации, более предпочтительно, ЭВА или комбинации с ним.

48. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых многослойная пленка включает слои, представленные ACB, BCB, ATCB, ACTB, ATCTB, BTCB, BCTB, BTCTB, или их комбинацию в указанной последовательности, где A является, по меньшей мере, одним отражающим слоем, B является, по меньшей мере, одним УФ защитным слоем, С является, по меньшей мере, одним барьерным слоем, и Т является, по меньшей мере, одним связующим слоем, и в каждом случае C, по желанию, содержит капсулирующие слои по обеим своим сторонам. Кроме того, в любом из этих вариантов осуществления A может, по желанию, быть соответственно отражающим так, чтобы также являться УФ-защитным слоем.

49. Способ или многослойноя пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, где, по меньшей мере, один барьерный слой содержит капсулирующий полимер по обеим своим сторонам.

50. Способ или многослойная пленка по любому другому варианту осуществления настоящего изобретения, в которых капсулирующий полимер включают, по меньшей мере, один из этиленвинилацетата, этиленметакрилата или их комбинаций.

Реферат

Изобретение относится к области сельскохозяйственных фумигаций, к способам полевой обработки для выращивания ценных культур и к способам поддержания контакта летучих фумигантов с почвой. Осуществляют внесение фумиганта внутрь или на поверхность почвы. Фумигант включает, по меньшей мере, одно летучее вещество. Почву покрывают многослойной полимерной пленкой, которая, по меньшей мере, частично содержит фумигант. Пленка включает ПВДХ барьерный слой, позволяющий фумиганту диффундировать через покрытую почву, и защитные слои на каждой стороне барьерного слоя. Барьерный слой включает, по меньшей мере, один интерполимер алкилакрилата и винилиденхлорида. Барьерный слой составляет менее чем приблизительно 10% толщины пленки. По меньшей мере, один из защитных слоев является УФ-защитным слоем. УФ-защитный слой включает, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, состоящей из сажи, HALS, бензофенона и их комбинаций. Обеспечивается снижение: эффективного количества фумигантов; количества летучих веществ, переходящих в атмосферу; размера буферных зон. 5 н. и 37 з.п. ф-лы, 7 табл.

Формула