L’objectif de cette thèse est de formuler un adjuvant phytosanitaire qui permet d’optimiser les propriétés rhéologiques d’une préparation phytosanitaire (bouillie) afin de limiter la formation de gouttes susceptibles à la dérive lors de la pulvérisation, et d’améliorer le contact des gouttes avec le végétal traite. Les propriétés rhéologiques peuvent être optimisées par la présence de polysaccharides judicieusement sélectionnés. Comme la dissolution des polysaccharides représente une difficulté car ils forment des grumeaux, le passage par une émulsion permettant de les piéger dans la phase dispersée est nécessaire. La formulation est donc une émulsion de type eau-dans-huile (E/H) dont la phase dispersée est une solution concentrée de polysaccharide. La solution de polysaccharide est destinée par la suite a être relarguée lors de la préparation phytosanitaire dans un tank de pulvérisation. La formulation doit posséder une stabilité dans le temps répondant aux réglementations en vigueur pour les formulations phytosanitaires liquides. De ce fait, lastabilité de l’émulsion a été optimisée en utilisant la composition adéquate (phase continue, phase dispersée, tensioactif) et un procédé de fabrication optimise utilisant un système rotor-stator et un homogénéisateur à haute pression. Les formulations établies ont été caractérisées par des techniques permettant d’apprécier la taille moyenne et la distributionde la taille des gouttes dispersées telles que la granulométrie par diffraction laser et la calorimétrie a balayage différentielle (DSC). La température de cristallisation des gouttelettes mesurée lors de l’analyse DSC est corrélée à leur taille. La stabilité dans le temps a été évaluée en réalisant des tests de vieillissement naturel et des tests de vieillissement accéléré. Le relargage de polysaccharide a ensuite été étudiée afin de pouvoir être réalisé dans les conditions de préparation d’une bouillie au champ. Le relargage est réalisé par une déstabilisation préalable de la formulation à l’aide d’un tensioactif desémulsionnant. Le relargage est évalué par l’évolution de la conductivité électrique de la bouillie car les polysaccharides relargués s’ionisent en milieu aqueux. L’étude de la pulvérisation a par la suite été réalisée en utilisant un pilote reproduisant une rampe de pulvérisation agricole. La pulvérisation a été optimisée en faisant varier les propriétés physicochimiques de la préparation à pulvériser (tension de surface et rhéologie) et les paramètres de la pulvérisation (pression, buse de pulvérisation). La formulation de l’adjuvant retenue est une émulsion contenant 50 % (v/v) de solution de carboxymethylcellulose a 3 % (m/m), dispersée dans une phase huileuse constituée d’ester méthylique de colza avec 10 % (m/m) de polyricinoleate de polyglycérol. Le relargage est réalisé à l’aide d’un tensioactif éthoxylé, sélectionné parmi sept tensioactifs commerciaux. L’étude rhéologique de la formulation à pulveriser montre des propriétés qui permettent delimiter la formation des gouttes de petits diamètres, confirme par les essais de pulvérisation réalisés sur le pilote. / The objective of this thesis is to develop the formulation of a phytosanitary adjuvant to optimize the rheological properties of a preparation devoted to plant protection, in order to reduce the formation of droplets that may drift during spraying, and improve the contact of the droplets with the treated plant. Rheological properties can be optimized by the presence of wisely selected polysaccharides. As the dissolution of the polysaccharide is a problem because they form lumps, passing through the emulsion form to trap them in the dispersed phase is necessary. The formulation is a water-in-oil type emulsion (W/O), the dispersed phase is a concentrated solution of polysaccharide. The polysaccharide solution is devoted to be released during the preparation of the phytosanitary bulk in a spray tank. The formulation should have stability over time complying with the regulations for phytosanitary liquid formulations. Therefore, the stability of the emulsion was optimized using the appropriate composition (continuous phase, dispersed phase, surfactant) and an optimized manufacturing process using a rotorstatorsystem and a high pressure homogenizer. The formulations were characterized using techniques which allow assessing the average size and size distribution of the dispersed droplets such as laser light diffraction granulometry and differential scanning calorimetry (DSC). The crystallization temperature of the droplets measured during the DSC analysis is correlated to their size. The stability over time was assessed using natural ageing and accelerated ageing tests. The release of polysaccharide was then studied in order to be performed under the conditions of preparing of phytosanitary bulk by a farmer. The release is achieved by a prior destabilization of the formulation using a demulsifier surfactant. The release is evaluated by the evolution of the electrical conductivity of the bulk, as thepolysaccharides entrapped form ionized molecules in aqueous media. The study of the spray has subsequently been carried out using a pilot reproducing an agricultural spray boom. Spraying was optimized by varying the physicochemical properties of the bulk preparation (surface tension and rheology) and spraying parameters (pressure, spray nozzle).The retained adjuvant formulation is an emulsion containing 50 % (v/v) of solution of 3 % (w/w) of carboxymethylcellulose, dispersed in an oil phase consisting of rapeseed methyl ester with 10 % (w/w) of polyglycerol polyricinoleate. The release is achieved with an ethoxylated surfactant, selected among seven commercial surfactants. The rheological study of the spray formulation exhibits properties which limit the formation of drops of small diameter, confirmed by the tests performed on the spray pilot.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2013COMP2091 |
| Date | 28 May 2013 |
| Creators | Ratisbonne-Zafimahova, Kemba Andréa |
| Contributors | Compiègne, Saleh, Khashayar, Lanoisellé, Jean-Louis |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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