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WO1987000723A1 - Element de recouvrement a effet de cascades lumineuses notamment pour applications agricoles - Google Patents

Element de recouvrement a effet de cascades lumineuses notamment pour applications agricoles Download PDF

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WO1987000723A1
WO1987000723A1 PCT/FR1986/000276 FR8600276W WO8700723A1 WO 1987000723 A1 WO1987000723 A1 WO 1987000723A1 FR 8600276 W FR8600276 W FR 8600276W WO 8700723 A1 WO8700723 A1 WO 8700723A1
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WO
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materials
diffusing
matrix
wavelengths
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PCT/FR1986/000276
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Inventor
Philippe Gravisse
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Original Assignee
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Publication date
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G13/00—Protection of plants
    • A01G13/30—Ground coverings
    • A01G13/32—Mats; Nets; Sheets or films
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/14—Greenhouses
    • A01G9/1438—Covering materials therefor; Materials for protective coverings used for soil and plants, e.g. films, canopies, tunnels or cloches
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Definitions

  • the present invention relates to a covering element of the type consisting of an organic matrix containing several luminescent and / or scintillating doping materials forming at least one light cascade absorbing electro- • magnetic radiation in at least one first strip. of predetermined wavelengths to re-emit it in at least a second band of predetermined wavelengths.
  • the products developed so far for the two said applications have two major drawbacks which make their widespread use costly.
  • the doping materials used to form the light cascades are complex chemicals of very high cost.
  • their stability in the organic matrix is relatively limited, which considerably reduces the effective life of the products obtained, which has a major drawback for these agricultural applications.
  • the main object of the present invention is to conceive of an element of said type having an improved active service life allowing general use of the elements for the two applications described above.
  • the organic matri ⁇ comprises moreover materials diffusing the incident radiation.
  • the presence of the diffusing materials not only increases the stability of the doping materials in the organic matrix but also considerably improves the yield of the light cascades thus formed. The reasons for these two results combined are not understood, but the applicant considers that the diffusing materials protect the doping materials against direct incident radiation, which makes it possible to increase their stability.
  • the length of the path of the photons of the incident radiation inside the matrix is increased and each photon consequently meets with greater probability at least one dopant during of its path through the matrix. This very considerably increases the efficiency of the light cascades for a given doping material concentration for a predetermined thickness of the element according to the invention.
  • said diffusing materials are mineral materials used in the form of particles of very small dimensions. ' ; "According to a preferred embodiment of the invention, the diffusing material is titanium oxide.
  • the diffusing material is an ultrafine silica. These two products made it possible to obtain very satisfactory results.
  • said matrix is a sheet of polyethylene with a thickness of the order of 100M. at 200M. which contains as diffusing material a polystyrene resin in homogeneous emulsion and in a content of the order of 10% to 40% by weight.
  • said organic matrix is a sheet of polymethylmethacrylate (PMMA) with a thickness of about 3 mm containing as diffusing material water in a content of the order of 1 to 3xl0 ⁇ 4 mole / liter.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • the invention also relates to the use of iffusantes of materials in a member for forming in particular a cover element for greenhouses, and of the type in le- which the absorption band or bands of the light cascades are located in wavelengths which do not favor the photosyn ⁇ thesis of plants while their re-emission bands are si ⁇ killed only in the wavelengths favoring the photo-
  • said doping materials comprise at least one first aromatic cyclic material of the five-core type.
  • the present invention provides that the concentration of said first aromatic cyclic material is approximately 5 ⁇ 10 -3 mole / liter and that of said second
  • _ 4th aromatic cyclic material is approximately 9 ⁇ 10 mole / liter for a matrix with a thickness of the order of 100 to 200 LL.
  • such a cover element for agricultural greenhouses further comprises a third and ; fourth aromatic cyclic material
  • concentrations of these materials can also be reduced in the same proportions for a given sheet thickness without reducing the yield of the luminous cascades.
  • the invention also relates to the use of diffusing materials in an element of the type forming a herbicidal sheet intended to be placed above a culture plane and in which the absorption bands of the light cascades run
  • 0 0 have wavelengths between 4200 A and 5000 A and
  • 0 0 have wavelengths between 5000 A and 6000 A and
  • the doping materials comprise a first and a second aromatic cyclic material.
  • the concentrations of said first and said second aromatic cyclic material are
  • the doping materials can be introduced into the matrix by simple compounding or according to known chemical grafting procedures. These latter methods make it possible to obtain good results for the stability of the dopants in the organic matrix.
  • said organic matrix has microperforations regularly spaced over its entire surface and preferably the diameter of the perforations is about 1 mm and their spacing about 1.5 cm. These perforations constitute true waveguides avoiding self-absorption of the reemission photons when their average path exceeds a given critical length.
  • the efficiency of light cascades is further improved according to the invention when said organic matrix has on its surface exposed to incident light an anti-reflective texture such as a texture in the shape of a diamond point.
  • FIG. 1 is a diagram showing in a very schematic manner the effect shade obtained with cover sheets of agricultural greenhouses according to the prior technique and with a sheet according to the invention and the light cascade effect obtained with a sheet according to the invention and Figures 2 to 5 illustrate improvements obtained with the aid of the sheet according to the invention in the cultivation of different varieties of beans under an agricultural tunnel.
  • Figure 1 In Figure 1 are shown in 1' Parish overall percentage of incident solar radiation according to the wavelengths of the shadowing effects obtained with neutral films, a film doped to said French Patent Application No. 81.16.678 and ⁇ a film according to the present invention.
  • the shading effect is represented here as a uni ⁇ form phenomenon over the entire band of wavelengths covered by the incident radiation, that is to say in the form of linear curves parallel to the horizontal axis of the diagram.
  • the upper line indicates for reference the level of 100% corresponding to the all of the energy of the incident radiation.
  • the line below the reference line shows the shading effect obtained with a conventional ethyl-vinyl-acetate sheet without dopant and is approximately 85% of the energy of the incident radiation.
  • the following line illustrates the shading obtained with an ethyl -> vinyl - acetate sheet comprising dopants forming luminous cascades according to said French patent application No. 81. 16,678. This leaf lets through 84% of the energy.
  • the invention makes it possible to simultaneously improve the shading effect of the sheet and the efficiency of the light cascades.
  • diffusing materials are introduced into the organic matrix in addition to doping materials, such as very fine particles of mineral materials, or organic resins.
  • doping materials such as very fine particles of mineral materials, or organic resins.
  • Such diffusing materials increase the stability of the doping materials and the efficiency of the light cascades and thus make it possible to considerably reduce the necessary concentration of the doping materials which are very expensive products.
  • each film is made of an organic ma ⁇ trice (polyméthylméthatelat for example) comprising four body doping formed by cyclic aromatic materials "c .shed described in said French patent application -from .
  • Example 1 film thickness: 80 ⁇ -. (polyethylene - ethyl - vinyl-acetate body concentration in mole / liter 5 n ° 1 5 x ÎO ⁇ 3 n ° 2 9 x 10 n ° 3 7 x 10 " n ° 4 2,5 x 10 4 polystyrene type diffuser - 20 % in weight
  • Example 2 film thickness: 200 jx.Xpolyethylene - ethyl-vinyl-acetate) body concentration in mole / liter n ° 1 2 x 10 " ? N ° 2 4 x 10 5 n ° 3 2,5 x l ⁇ " 4 # 4 1.5 x 10 diffuseur- polystyrene type '- 10% by weight
  • Figures 2 to 5 show the output curve (rende ⁇ ment accumulated in gr / day) plot of four varieties of hari ⁇ costs, the type Talisman CV (Figure 2), Martingal CV ( Figure 3) CV Calvy ( figure 4) and CV Cristal (figure 5). • In these figures, the dashed curves show the production obtained under an ordinary control ethyl vinyl acetate sheet without light cascades while " in dot lines illustrate the production carried out under a sheet according to the invention with light cascades and diffusing materials.
  • the invention also applies to films according to French patent application No. 85.083.85 by the applicant, which is aimed at a film with light cascades intended to prevent the development of plants.
  • the introduction of diffusing materials into the organic matrix also makes it possible to reduce the concentration of doping materials while increasing the efficiency of the light cascades.
  • diffusing materials according to the present invention it is possible, thanks to the introduction of diffusing materials according to the present invention, to reduce the contents to values of approximately 5 ⁇ 10 -4 mole / liter and 5 ⁇ 10 -4 mole / liter.
  • the results can be further improved by providing micro-perforations in the organic matrix with a diameter of approximately 1 mm and a spacing of 1.5 cm. This avoids self-absorption of photons.

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Abstract

Element de recouvrement, en particulier de serres agricoles, constitué d'une matrice organique contenant plusieurs matières de dopage luminescentes et/ou scintillantes formant au moins une cascade lumineuse absorbant un rayonnement électromagnétique dans au moins une première bande de longueurs d'onde prédéterminées pour la réémettre dans au moins une deuxième bande de longueurs d'onde prédéterminées, en ce que la matière organique comporte de plus des matières diffusant le rayonnement incident.

Description

Elément de recouvrement à effet de cascades lumineuses notamment pour applications agricoles ;
La-présente invention concerne un élément de recouvrement du type constitué d'une matrice organique contenant plusieurs ma¬ tières de dopage luminescentes et/ou scintillantes formant au moins une cascade lumineuse absorbant un rayonnement électro- •f 5 magnétique dans au moins une première bande de longueurs d'onde prédéterminées pour la réémettre dans au moins une deuxième bande de longueurs d'onde prédéterminées.
De tels éléments sont décrits dans leur application comme élément de couverture pour serres agricoles et comme film her- 10 bicide dans les demandes de brevet français n° 81.16.678 du
2 septembre 1981 et n°85.083,85 du présent déposant. Dans la pre¬ mière application on vise à favoriser la photosynthèse des plan- 'tes' tout en absorbant les bandes de longueurs d'ondes néfastes au développement des plantes. Dans la deuxième application au 15 contraire on vise à absorber le rayonnement dans les bandes de longueurs d'ondes favorables à la photosynthèse et une réémis¬ sion du rayonnement dans des bandes de longueurs d'ondes empê¬ chant le développement des plantes. - ' Les deux éléments inventés et; développés par le présent dé- 20 posant ont permis d'obtenir d'excellents résultats au cours d'ex¬ périmentations et exploitations dans différentes zones climati¬ ques. Ces 'résultats- tout à fait exceptionnels sont exposés no¬ tamment dans la demande de brevet français n° 81 16 678.
Par contre les produits mis au point jusqu'ici pour les deux 25 dites applications présentent deux inconvénients majeurs qui ren¬ dent leur utilisation généralisée coûteuse. D'abord les matières de dopage utilisées pour former les cascades lumineuses sont des produits chimiques complexes d'un coût très élevé. D'autre part leur stabilité dans la matrice organique est relativement limitée 30 ce qui réduit considérablement la durée de vie effective des pro¬ duits obtenus ce qui présente un inconvénient majeur pour ces ap- #\ plications agricoles.
La présente invention a essentiellement pour objet de conce¬ voir un élément dudit type présentant une durée de vie active 35 améliorée permettant une utilisation généralisée des éléments pour les deux applications décrites ci-dessus.
Dans l'élément de recouvrement selon la présente invention qui est du type décrit ci-dessus caractérisé en ce que la matri¬ ce organique comporte de plus des matières diffusant le ayonne- 40 ment incident. Des essais pratiques ont démontrés d'une manière inattendue que la présence des matières diffusantes n'augmente pas seulement la stabilité des matières de dopage dans la matrice organique mais améliore de plus considérablement le rendement des cascades lumi- neuses ainsi formées. Les raisons de ces deux résultats combinés ne sont pas comprises mais le déposant considère que les matières diffusantes protègent les matières de dopage contre le rayonnement incidents directs ce qui permet d'augmenter leur stabilité. De plus grâce à la présence de matières diffusantes dans la matrice, la longueur du trajet des photons du rayonnement incident à l'inté¬ rieur de la matrice est augmentée et chaque photon rencontre par conséquence avec une plus grande probabilité au moins un dopant au cours de son trajet à travers 1a matrice. Ceci augmente très considérablement le rendement des cascades lumineuses pour une concentration de matières de dopage donnée pour une épaisseur prédéterminée de l'élément selon l'invention.
Suivant l'invention lesdites matières diffusantes sont des matières minérales utilisées sous forme de particules de très petites dimensions. '; " Suivant un mode de réalisation-préféré de l'invention la ma- tière diffusante est de l'oxyde de titanium.
Suivant une autre variante avantageuse la matière diffusante est une silice ultrafine. Ces deux produits ont permis d'obtenir des résultats très satisfaisants. Mais on peut également utiliser suivant l'invention des ma¬ tières diffusantes organiques connues et notamment des résines organiques.
Suivant un mode de réalisation particulier de l'invention ladite matrice est une feuille de polyéthylène d'une épaisseur de l'ordre de 100M. à 200M.qui contient comme matière diffusante une résine de polystyrène en émulsion homogène et en une teneur de l'ordre de 10% à 40% en poids.
Suivant encore une autre variante avantageuse de 1'invention ladite matrice organique est une feuille de polyméthylméthacry- late (PMMA) d'une épaisseur d'environ 3 mm contenant comme matiè¬ re diffusante de l'eau en une teneur de l'ordre de 1 à 3xl0~4 mole/litre.
L'invention concerne également l'utilisation des matières diffusantes dans un élément destiné à former en particulier un élément de couverture pour serres agricoles et du type dans le- quel la ou les bandes d'absorption des cascades lumineuses sont situées dans des longueurs d'onde ne favorisant pas la photosyn¬ thèse des plantes tandis que leurs bandes de réémission sont si¬ tuées uniquement dans les longueurs d'onde favorisant la photo-
0 synthèse et en particulier dans des bandes comprises entre 4000 A
0 0 0 et 5000 A et entre 6000-A et 7000 A, et dans lequel lesd.ites matières de dopage comprennent au moins une première matière cy¬ clique aromatique du type à cinq noyaux.
Dans ce mode de réalisation la présente invention prévoit que la concentration de ladite première matière cyclique aroma- tique est d'environ 5xlO —3 mole/litre et celle de ladite deuxiè-
_4 me matière cyclique aromatique est d'environ 9xlO mole/litre pour une matrice d'une épaisseur de l'ordre de100 à 200 LL.
Cette réduction considérable (division par 100) de la con- centration des matières de dopage est possible grâce au rende¬ ment amélioré des cascades lumineuses obtenu grâce à la présence des matières diffusantes dans la matrice organique.
Lorsqu'un tel élément de couverture pour serres agricoles comporte de plus une troisième et;quatrième matière cyclique aromatique, les concentrations de .ces matières peuvent également être réduites dans les mêmes proportions pour une épaisseur de feuille donnée sans réduction du rendement des cascades lumineu¬ ses.
L'invention vise également l'utilisation des matières dif- fusantes dans un élément du type formant une feuille herbicide destinée à être disposée au-dessus d'un plan de culture et dans laquelle les bandes d'absorption des cascades lumineuses cou-
0 0 vrent des longueurs d'onde comprises entre 4200 A et 5000 A et
0 0 entre 6000 A et 7000 A tandis que les bandes de réémission cou-
0 0 vrent des longueurs d'onde comprises entre 5000 A et 6000 A et
0 des longueurs d'onde supérieures à 7000 A, et les matières de dopage comprennent une première et une deuxième matière cycli¬ que aromatique.
Selon la présente invention les concentrations de ladite première et de ladite deuxième matière cyclique aromatique sont
—4 4 d'environ 5x10 mole/litre et d'environ 5x10 mole/litre res¬ pectivement pour une feuille d'une épaisseur d'environ 80 ~ Cette division, par cent de la concentration des matières de do¬ page s'est également avérée possible dans cette application sans perte de rendement des cascades lumineuses. Selon l'invention les matières de dopage peuvent être intro¬ duites dans la matrice par simple compoundage ou suivant des pro¬ cédés de greffage chimique connus. Ces derniers procédés permet¬ tent d'obtenir de bons résultats de stabilité des dopants dans la matrice organique.
Pour encore augmenter le rendement des cascades lumineuses dans un élément selon 1'invention,ladite matrice organique pré¬ sente des microperforations régulièrement espacées sur toute sa surface et de préférence le diamètre des perforations est d'en- viron 1 mm et leur ecartement d'environ 1,5 cm. Ces perforations constituent des véritables guides d'onde évitant une autoabsorp¬ tion des photons de réémission lorsque leur trajet moyen dépasse une longueur critique donnée.
Le rendement des cascades lumineuses est encore amélioré selon l'invention lorsque ladite matrice organique présente sur sa surface exposée à la lumière incidente une texture antireflet telle_q_u'une _texture en forme de pointe de diamant.
D'autres réalisations et avantages de l'invention ressorti- ront de la description qui va suivre, et en se référant aux des- sins annexés sur lesquels la figure 1 est un diagramme montrant d'une manière très schéma¬ tique de l'effet d'ombrage obtenu avec des feuilles de couverture de serres agricoles suivant la techni¬ que antérieure et avec une feuille selon l'invention et l'effet de cascade lumineuse obtenu avec une feuil¬ le selon l'invention et les figures 2 à 5 illustrent des améliorations obtenues à l'aide de la feuille selon l'invention dans la culture de différentes variétés d'haricots sous un tunnel agri- cole.
A la figure 1 sont représentés en pourcentage de 1'énergie globale du rayonnement solaire incident en fonction des longueurs d'onde les effets d'ombrage obtenus avec des films neutres, un film dopé suivant ladite demande de brevet français nσ81.16.678 et un film suivant la présente invention. Pour des raisons de clarté, .l'effet d'ombrage est représenté ici comme phénomène uni¬ forme sur toute la bande des longueurs d'onde couverte par le rayonnement incident, c'est-à-dire sous forme de courbes linéaires parallèles à l'axe horizontal du schéma. La ligne supérieure indi- que à titre de référence le niveau de 100% correspondant à la totalité de l'énergie du rayonnement incident. La ligne située au- dessous de la ligne de référence montre l'effet d'ombrage obtenu avec une feuille d'ethyl - vinyl - acétate classique sans dopant et se situe à environ 85% de l'énergie du rayonnement incident. La ligne suivante illustre l'ombrage obtenu avec une feuille d'ethyl -> vinyl - acétate comportant des dopants formant des cas¬ cades lumineuses suivant ladite demande de brevet français n°81. 16.678. Cette feuille laisse passer 84% de l'énergie.
Enfin la ligne inférieure montre l'effet d'ombrage obtenu avec un film selon l'invention qui laisse passer uniquement 76% de l'énergie de la lumière solaire incidente. On obtient ainsi un effet d'ombrage important très avantageux en soi-même car il per¬ met d'éviter un échauffement excessif de la serre.
De plus on voit à la figure 1 quatre courbes 1 à 4 illustrant très schematiquement les résultats de réémission obtenus grâce à l'utilisation des cascades lumineuses dont les bandes de réémis¬ sion sont situées dans les bandes de longueurs d'onde favorisant
0 0 0 la photosynthèse à savoir entre 4000 A et 5000 A et 6000 A et 7000 A. Les courbes 2 et 4 montrent la réémission obtenue avec un film- avec cascades- lumineuses suivant ladite demande de brevet" français antérieure du déposant et qui atteignent des sommets se situant à 105% et à 110% respectivement de l'énergie du rayonne¬ ment incident dans ces deux bandes. Les courbes 1 et 3 montrent les résultats obtenus avec un film selon la présente invention et qui atteignent des niveaux de 109% et 128% du rayonnement incident dans les deux dites bandes de longueurs d'onde favorisant la photosynthèse des plantes.
On voit ainsi que l'invention permet d'améliorer simultané- ment l'effet d'ombrage de la feuille et le rendement des cascades lumineuses.
L'invention constitue ainsi une amélioration considérable et inattendue les feuilles suivant ladite demande de brevet français n° 81.16.678 m Les éléments suivant ladite demande de brevet présentent l'inconvénient d'une stabilité réduite des matières de dopage et d'un rendement limité des cascades lumineuses.
Suivant la présente invention on introduit dans la matrice or ganique en plus des matières de dopage des matières diffusantes te les que des particules très fines de matières minérales, ou des résines organiques. De telles matières diffusantes aug¬ mentent la stabilité des matières de dopage et le rendement des cascades lumineuses et permettent ainsi de réduire considérable¬ ment la concentration nécessaire des matières de dopage qui sont des produits très coûteux.
On a obtenu des résultats très positifs avec des matières minérales tel que l'oxyde de titane ou des silices ultrafines utilisées dans des concentrations d'environ 3x10 mole/litre pour une feuille d'une épaisseur d'environ 100 à 200 M.. On a également utilisé des résines organiques telle qu'une rési¬ ne polyester en des concentrations de l'ordre de 10 à 20% pour des films de très faible épaisseur 100 à 200 JJL.
Grâce à l'invention on a pu réduire considérablement les concentrations des matières de dopage comme montré clairement dans les exemples suivants illustrant l'application de l'inven¬ tion à un film de couverture de serres agricoles suivant la demande de /brevet français n° 81 16 678 du déposant. Dans les •' exemples pratiques ci-dessous chaque film est constitué d'une ma¬ trice organique (polyméthylméthatelat par exemple) comprenant quatre corps de dopage formés par des matières cycliques aromati-" ques .telles que décrites dans ladite demande -de brevet français.
Exemple 1 : épaisseur du film : 80^-. (polyéthylène - ethyl - vinyl-acétate corps concentration en mole/litre 5 n° 1 5 x ÎO^3 n° 2 9 x 10 n° 3 7 x 10" n° 4 2,5 x 10 4 diffuseur type polystyrène - 20% en poids
0 Exemple 2 : épaisseur du film : 200 jx.Xpolyéthylène - ethyl-vinyl-acétate) corps concentration en mole/litre n° 1 2 x 10"? n° 2 4 x 10 5 n° 3 2,5 x lθ"4 n° 4 1,5 x 10 diffuseur- type polystyrène '- 10% en poids
Ces concentrations étant fonction de l'épaisseur du film, on constate que les concentrations citées dans ces exemples sont beaucoup plus petites (divisées par cent) que celles suivant la¬ dite demande de brevet antérieure tout en assurant un meilleur rendement des cascades lumineuses. Ce résultat, obtenu grâce à l'utilisation des matières diffusantes, permet également d'envi¬ sager une explication de certaines observations apparemment aléa¬ toires faites par le déposant lors de l'expérimentation des films de couverture de serres selon son invention. Les variations du fonctionnement des cascades lumineuses observées, peuvent main- tenant s'expliquer par le fait que le rendement des cascades lu¬ mineuses est plus important en lumière diffuse qu'en lumière di¬ recte.
L'élément selon l'invention présente par conséquence dans son application comme élément de couverture de serres agricoles deux avantages considérables :
- en lumière directe il forme un écran diffuseur avantageux qui limite 1 ' échauffement de la serre et resserre les écarts entre le maximum et le minimum d' éclairement.
- en lumière diffuse, le rendement des cascades lumineuses est meilleur et favorise le développement des plantes dans des cas de besoins importants (par temps couvert notamment- en avant saison) . Dans les exemples 1 et 2 on a utilisé avec succès en combi¬ naison avec lesdites matières diffusantes les matières de dopage suivantes :
^ cas 1 cas 2 cas 3 corps n°l PPO PPO PPO corps n°2 POPOP bis (MSB) Coumarine 102 corps n°3 Rodamine B bis (MSB) Coumarine 102 corps n°4 Sulphorodamine 101 bis (MSB) Coumarine 102
Ci-dessous on trouve les résultats expérimentaux comparatifs d'une culture de mâche réalisée sous des films simples et des films équivalents suivant la présente invention. La variété de mâche était VIT et les parcelles élémentaires de quarante châssis furent mises en semis en novembre et entièrement récoltées fin mars de l'année suivante. O 87/00
Figure imgf000010_0001
Les figures 2 à 5 montrent la courbe de production (rende¬ ment' cumulé en gr/jour ) par parcelle de quatre variétés d'hari¬ cots, du type C.V. Talisman (figure 2), C.V. Martingal (figure 3) C.V. Calvy (figure 4) et C.V. Cristal (figure 5). • A ces figures les courbes en tirets montrent la production obtenue sous une feuille en ethyl-vinyl-acétate témoin ordinaire sans cascades lumineuses tandis" que en traits points illustrent la production réalisée sous une feuille selon l'invention avec cascades lumineuses et matières diffusantes. On voit clairement que l'utilisation de la feuille selon l'invention conduit pour toutes les variétés à une amélioration en poids de la production sur toute la période du développement des plantes. Ces résultats sont particulièrement avantageux pour la variété C.V. Cristal (figure 5). Dans ce cas le rendement cumulé passe d'environ 6.600 gr/parcelle à 12.500gr/parcelle en fin de récolte normale. Ce résultat est tout à fait inattendu compte tenu de la très fai¬ ble concentration des matières de dopage utilisées dans le film suivant la présente invention.
Comme déjà exposé ci-dessus l'invention s'applique également aux films suivant la demande de brevet français n° 85.083.85 du déposant qui vise un film à cascades lumineuses destiné à empê¬ cher le développement des plantes. Dans ce cas l'introduction des matières diffusantes dans la matrice organique permet égale¬ ment de réduire la concentration des matières de dopage tout en augmentant le rendement des cascades lumineuses. Pour un élément d'une épaisseur d'environ 80 xx. comprenant comme dopants deux matières cycliques aromatiques on peut, grâce à l'introduc¬ tion des matières diffusantes suivant la présente invention, réduire les teneurs à des valeurs d'environ 5 x 10 -4 mole/litre et 5 x 10 -4 mole/litre.
Dans les deux applications citées ci-dessus les résultats peuvent encore être améliorés en ménageant dans la matrice or¬ ganique des micro-perforations d'un diamètre d'environ 1mm et d'un ecartement de 1,5cm. Ceci permet d'éviter une auto absorp- tion des photons.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits ici.

Claims

O 87/00723
REVENDICATIONS
1) Elément de recouvrement du type constitué d'une matrice orga¬ nique contenant plusieurs matières de dopage luminescentes et/ ou scintillantes formant au moins une cascade lumineuse absor- bant un rayonnement électromagnétique dans au moins une pre¬ mière bande de longueurs d'onde prédéterminées pour la réémet¬ tre dans au moins une deuxième bande de longueurs d'onde pré¬ déterminées, caractérisé en ce que la matière organique compor¬ te de plus des matières diffusant le rayonnement incident. 2) Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les- dites matières diffusantes sont des matières minérales utili¬ sées sous forme de particules de très petites dimensions. 3) Elément suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la matière diffusante est de l'oxyde de titanium. 4) Elément suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la matière diffusante est un silice ultrafine.
5) Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les matières diffusantes sont des matières organiques.
6) Elément suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les matières diffusantes sont des résines organiques.
7) Elément suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la¬ dite matrice est une feuille de polyéthylène d'une épaisseur de l'ordre de 100j .à 20p*Lqui contient comme matière diffusante une résine de polystyrène en émulsion homogène et en une ten- neur de l'ordre de 10% à 20% en poids.
8) Elément suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la¬ dite matrice organique est une feuille de polyméthylméthacry- late (PMMA) d'une -épaisseur d'environ 3 mm contenant comme matière diffusante de l'eau en une teneur de l'ordre de 1 à
—4 3 x 10 mole/litre.
9) Elément suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8 destiné à former en particulier un élément de couverture pour serres agricoles et du type dans lequel la ou les bandes d'ab¬ sorption des cascades lumineuses sont situées à des longueurs d'onde ne favorisant pas la photosynthèse des plantes tandis que leurs bandes de réémission sont situées uniquement dans les longueurs d'onde favorisant la photosynthèse et en parti¬ culier dans des bandes comprises entre 4000'A et 5000 A et 0 0 entre 6000 A et 7000 A, et dans lequel lesdites matières de dopage comprennent au moins une première matière cyclique aromatique du type à trois noyaux et une deuxième matière cyclique aromatique du type à cinq noyaux, caractérisé en ce que la concentration de ladite première matière cyclique aro-
_3 matique est d'environ 5x10 mole/litre et celle de ladiitt«e -5 deuxième matière cyclique aromatique est d'environ 9x10 mole/litre pour une matrice d'une épaisseur de l'ordre de 100 à 200 JLX. 10 10) Elément de couverture suivant la revendication 9, et du type comprenant une troisième matière cyclique aromatique, carac¬ térisé en ce que la concentration de ladite troisième matiè- re cyclique aromatique est d'environ 5x10 —4 mole/litre, pour une matrice d'une épaisseur de l'ordre de 100 à 200JΛ. 15 11) Elément de couverture suivant la revendication 10, caracté¬ risé en ce qu'il contient une quatrième matière cyclique aro
_5 matique en une teneur de l'ordre .de 1 à 5x10 mole/litre pour une matrice d'une épaisseur de l'ordre de 100 à 200 x .
12) Elément suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8,
20 et du type formant une feuille herbicide destinée à être dis posée au-dessus d'un plan de culture et dans laquelle les bandes d'absorption des cascades lumineuses couvrent des Ton
0 0 gueurs d'onde comprises entre 4200 A et 5000 A et entre
0 0
6000 A et 7000 A tandis que les bandes de réémission couvren
0 0
25 des longueurs d'onde comprises entre 5000 A et 6000 A et des
0 longueurs d'onde supérieures à 7000 A, et les matières de do page comprennent une première et une deuxième matière cycli¬ que aromatique, caractérisé en ce que les concentrations de ladite première et de ladite deuxième matière cyclique aro- 30 matique sont d'environ 5x10 —4 mole/litre respectivement pour une feuille d'une épaisseur d'environ 80 ..
13) Elément de couverture suivant l'une quelconque des revendica tions 1 à 12, caractérisé en ce que lesdites matières de do¬ page sont introduites dans la matrice organique par compoun-
35 dage.
14) Elément de couverture suivant l'une quelconque des revendi¬ cations 1 à 12, caractérisé en ce que lesdites matières de dopage sont introduites dans la matrice organique par gref¬ fage chimique.
40 15) Elément de couverture suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 12, caractérisé en ce que ladite matrice organi¬ que présente des microperforations régulièrement espacées sur toute sa surface.
16) Elément de couverture suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 12, caractérisé en ce que ladite matrice organique présente sur sa surface exposée à la lumière incidente une texture anti-reflet telle qu'une texture en forme de pointe de diamant.
17) Elément de couverture suivant la revendication 16, caractéri- se en ce que le diamètre des perforations est d'environ 1mm et leur ecartement d'environ 1,5 cm.
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