I CRITERI CHE REGOLANO LA DISTRIBUZIONE MODALITA DI FORMAZIONE E SCELTA DELLA DIMENSIONE DELLE GOCCE

Transcript

1 I CRITERI CHE REGOLANO LA DISTRIBUZIONE MODALITA DI FORMAZIONE E SCELTA DELLA DIMENSIONE DELLE GOCCE - i sistemi di polverizzazione - modalità di espressione e misura delle gocce e i parametri operativi che la influenzano - i criteri di scelta e l influenza dei coadiuvanti - le tipologie di ugelli a polverizzazione per pressione, materiali impiegati e loro durata

2 COME AVVIENE LA POLVERIZZAZIONE DELLA MISCELA FITOIATRICA: -La funzione del sistema di polverizzazione è quella di produrre gocce di dimensioni idonee al tipo di trattamento fitosanitario richiesto. SISTEMI DI POLVERIZZAZIONE IMPIEGATI SULLE MACCHINE IRRORATRICI: - Per pressione - Pneumatici - Centrifughi

3 I sistemi di polverizzazione Per pressione La miscela antiparassitaria viene messa in pressione da una pompa e spinta a notevole velocità attraverso uno o più ugelli dove si frantuma in gocce con diametri che oscillano tra 200 e i 600 µm. Pneumatica La corrente d aria a forte velocità prodotta da un ventilatore centrifugo fornisce l energia necessaria a polverizzare finemente ( µm) la miscela fitoiatrica che arriva a bassa pressione (max 2 bar) ai diffusori pneumatici (che sostituiscono gli ugelli). Centrifuga La polverizzazione avviene grazie ad elementi che ruotano a velocità di giri/min; il liquido arriva a bassa pressione su tali elementi, scivola verso la periferia e viene proiettato verso l esterno.

4 Come si esprime la dimensione delle gocce e come avviene la loro classificazione Le dimensioni delle gocce sono generalmente espresse in micron (µm). Il micron risulta l unità di misura appropriata, essendo 1 micron pari a 0,001 mm. Dal momento che nella realtà la maggior parte degli ugelli producono gocce le cui dimensioni variano moltissimo, risulta molto utile a fini pratici l analisi dello spettro (insieme delle gocce prodotte), al fine di valutare il grado e l efficienza della polverizzazione.

5 Esempio di classificazione BCPC delle gocce Ugello viola ISO Ugello blu ISO

6 COME SI ESPRIME LA DIMENSIONE DELLE GOCCE Diametro Mediano Numerico (NMD) si ottiene dividendo le gocce in due parti contenenti lo stesso numero di particelle senza riferimento al loro volume. Diametro Mediano Volumetrico (VMD) diametro che divide in due parti uguali il volume di liquido rappresentato dalla popolazione delle gocce del campione. In pratica, il 50% del volume è costituito da gocce con diametro inferiore al VMD, mentre l altro 50% del volume è caratterizzato da gocce con diametro superiore.

7 TIPO DI UGELLO VMD/NMD centrifugo fessura turbolenza

8 Se il VMD è pari a 250 µm (ovvero 0.25 mm), significa che la metà del volume del liquido viene polverizzato in gocce aventi diametro maggiore di 250 µm e l altra metà in gocce con diametro inferiore a 250 µm

9 COME SI ESPRIME LA DIMENSIONE DELLE GOCCE d10 La dimensione media delle gocce presenti nel getto che arrivano a rappresentare fino al 10% del volume del getto stesso. d90 La dimensione media delle gocce presenti nel getto che arrivano a rappresentare fino al 90% del volume del getto stesso Esempi di variazione di VMD, d10 e d90

10 UGELLI CON UGUALI VMD POSSONO AVERE d10 e d90 DIVERSI Esempi UGELLO AI bar UGELLO TTI bar UGELLO TTVP bar UGELLO AI bar UGELLO TTI bar UGELLO TTVP bar VMD = 578, d10 = 371, d90 = 888 VMD = 575, d10 = 213, d90 = 1034 VMD = 446, d10 = 224, d90 = 856 VMD = 445, d10 = 211, d90 = 680 VMD = 520, d10 = 189, d90 = 936 VMD = 520, d10 = 270, d90 = 997

11 oltre % 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% classi di diametro (µm) oltre % 40% 30% 20% 10% 0% XR bar VMD = 241 D10 = 122 D90 = 391 XR bar VMD = 278 D10 = 65 D90 = 145 classi di diametro (µm) Classi dimensionali dei diametri di differenti popolazioni di gocce 20-50

12 PARAMETRI CHE INFLUENZANO LA DINAMICA DELLE GOCCE SULLA SUPERFICIE FOGLIARE

13 COMPORTAMENTO DELLE GOCCE DI DIFFERENTI DIMENSIONI SULLA SUPERFICIE FOGLIARE

14 Da 1 ml di soluzione si producono 1910 gocce da 1 mm di diametro che coprono una superficie di 15 cm 2 Diametro delle gocce Numero di gocce 1 mm 1910 gocce Superficie coperta 15 cm 2 1 ml 0.5 mm gocce 0.2 mm gocce 30 cm 2 75 cm 2 Lo stesso millilitro produce quasi 2 milioni di gocce da 0.1 mm di diametro che coprono una superficie di 150 cm2 (da I.C.T.F.) 0.1 mm gocce 150 cm 2

15 LA DIMENSIONE DELLE GOCCE INFLUENZA IL NUMERO DELLE GOCCE DISPONIBILI

16 Tabella rappresentante i diversi gradi di polverizzazione

17 TEMPO DI EVAPORAZIONE DELLE GOCCE

18 VITA UTILE E DISTANZA DI CADUTA DI GOCCE D ACQUA A DIFFERENTI TEMPERATURE E UMIDITA (da Matthews, 1992) 20 C; T= 2.2 C; UR 80% 30 C; T = 7.7 C; UR 50% Dimensione iniziale (µm) Vita utile (s) Distanza di caduta (m) Vita utile (s) Distanza di caduta (m)

19 Tempo di vita o tempo di caduta (s) 100 Tempo di vita Tempo di caduta Tempo di vita a 20 C e 80% UR 50 Tempo di caduta Tempo di vita a 30 C e 50% UR (da Matthews, 1992) Diametro gocce (µm)

20 CRITERI DI SCELTA DELLA DIMENSIONE DELLE GOCCE MODALITA DI AZIONE DEL PRINCIPIO ATTIVO CARATTERISTICHE DEL BERSAGLIO TIPO DI PRODOTTO DISTRIBUITO CONDIZIONI AMBIENTALI NUMERO DI GOCCE / cm 2

21 ESEMPIO DI IRRORAZIONE COPRENTE ESEMPIO DI IRRORAZIONE BAGNANTE

22 Irrorazione coprente: impiegata per p.a. cher agiscono per contatto e che richiedono quindi una buona copertura del bersaglio; in tali situazioni è consigliabile operare con impatti/cm 2, con dimensioni delle gocce di µm e, per conseguenza con volumi di distribuzione di l/ha. Irrorazione bagnante: impiegata per p.a. traslocabili all interno della pianta per i quali è meno importante la completa copertura del bersaglio; in tali situazioni è consigliabile operare con impatti/cm 2, con dimensione delle gocce di µm e, per conseguenza con volumi di distribuzione di l/ha.

23 DIMENSIONE OTTIMALE TEORICA DELLE GOCCE IN FUNZIONE DEL TIPO DI BERSAGLIO (da Matthews, 1992) Insetti volanti µm Insetti su foglie µm Foglie µm Suolo >200 µm ENTITA DEI VOLUMI DI DISTRIBUZIONE (l/ha) IN FUNZIONE DEL TIPO DI BERSAGLIO (da Matthews, 1992) Colture erbacee Colture arboree Alto Medio Basso Molto basso Ultra basso > < 5 > < 50

24 DIMENSIONE RACCOMANDATA DELLE GOCCE IN FUNZIONE DELLE DIFFERENTI TIPOLOGIE DI MISCELA FITOIATRICA DISTRIBUITA Dimensioni (µm) Tipo di miscela Fungicidi Insetticidi Erbicidi Note min gocce /cm 2 min gocce /cm 2 min gocce /cm 2

25 CORRELAZIONE TRA DIMENSIONE DELLE GOCCE, IMPATTI /cm 2 E VOLUME DA DISTRIBUIRE Volume di distribuzione (l/ha) Impatti /cm 2

26 I PARAMETRI OPERATIVI CHE INTERAGISCONO SULLA DIMENSIONE DELLE GOCCE UGELLI A POLVERIZZAZIONE PER PRESSIONE - Tipo di ugello (dimensioni foro) - Pressione di esercizio portata UGELLI A POLVERIZZAZIONE PNEUMATICA - Portata liquido - Velocità dell aria UGELLI A POLVERIZZAZIONE CENTRIFUGA - Velocità rotazione disco

27 PRINCIPALI FUNZIONI DEI COADIUVANTI (ADDITIVI) NELLA DISTRIBUZIONE DEI FITOFARMACI Favorire la dispersione del principio attivo in acqua Garantire la stabilità della miscela fitoiatrica Favorire l adesione delle gocce sul bersaglio Incrementare la persistenza del prodotto irrorato Limitare la formazione di schiuma nel serbatoio dell irroratrice (prodotti antischiuma)

28 INFLUENZA DEI COADIUVANTI SULLA DISTRIBUZIONE Incremento della dimensione delle gocce (VMD) Tipologia ugello Acqua pura Acqua + coadiuvante* 0.05% Acqua + coadiuvante* 0.1% XR 01 (5 bar) gocce fini XR 03 (3 bar) gocce medie XR 06 (1 bar) gocce grandi VMD (µm) rilevati in funzione del tipo di miscela utilizzato e della classe di dimensione delle gocce * coadiuvante a base di olio vegetale

29 INFLUENZA DEI COADIUVANTI SULLA DISTRIBUZIONE Incremento della dimensione delle gocce (VMD) Incremento dimensioni gocce rispetto all'acqua pura (%) 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Coadiuvante 0.05% Coadiuvante 0.1% XR 01 (gocce fini) XR 03 (gocce medie) XR 06 (gocce grandi)

30 INFLUENZA DEI COADIUVANTI SULLA DISTRIBUZIONE Effetto sulla sensibilità alla deriva Indice di deriva = vento vento Indice di deriva = ml/min ml/min Oltre 50% di deriva in meno rispetto all impiego di acqua pura cm cm Acqua pura Acqua + coadiuvante (0.05%) Ugello: a fessura tradizionale XR 03 Pressione: 3 bar Altezza: 50 cm Vento: 2.8 m/s

31 INFLUENZA DEI COADIUVANTI SULLA DISTRIBUZIONE Effetto sulla sensibilità alla deriva 100 Indice di deriva = Indice di deriva = vento vento ml/min ml/min cm cm Acqua pura Acqua + coadiuvante (0.05%) Ugello: a fessura antideriva AI 03 Pressione: 5 bar Altezza: 50 cm Vento: 2.8 m/s

32 INFLUENZA DEI COADIUVANTI SULLA DISTRIBUZIONE Importanza del bagnante per aumentare la superficie di contatto (b>a)

33 INFLUENZA DEI COADIUVANTI SULLA DISTRIBUZIONE Influenza sulla superficie del bersaglio coperta dalle gocce Superficie coperta (mm 2 ) % Acqua pura Acqua + coadiuvante 0.1% Coadiuvante puro +112% +8% +102% Volume gocce (µl)

34 INFLUENZA DEI COADIUVANTI SULLA DISTRIBUZIONE Influenza sul tempo di evaporazione delle gocce Ugello a fessura XR (5 bar) Evaprazione (% del distribuito) 100% 80% 60% 40% 20% 0% Acqua pura Acqua + Coadiuvante 0.05% Acqua + Coadiuvante 0.10% Tempo (min) T = 22 C UR = 66%

35 LA POLVERIZZAZIONE PER PRESSIONE ELEMENTI CHE CODIFICANO UN UGELLO (esempio) Modello Angolo di apertura Portata (colore ISO) Portata in galloni Ditta costruttrice Materiale Esempio: VS = acciaio VK = ceramica VP = plastica

36 PRINCIPALI TIPOLOGIE DI UGELLI IMPIEGATE NEI TRATTAMENTI FITOIATRICI ALLE COLTURE ARBOREE Turbolenza a piastrina Fessura tradizionale Turbolenza tradizionale Iniezione d aria Antideriva Turbodrop

37 Portata nominale degli ugelli pressione (bar) colore codice lilla rosa arancio verde giallo viola blu vinaccia rosso marrone grigio Codice colore ISO (ISO 10625)

38 Portata nominale degli ugelli pressione (bar) bianco lilla marrone giallo arancio rosso grigio verde nero blu Codice colore ATR

39 Portata nominale degli ugelli pressione (bar) Ø pisatrina Ø rompiflusso cieco cieco cieco cieco cieco cieco Piastrine Esempi di portate erogate (l/min) da ugelli a piastrina di differenti dimensioni in abbinamento a differenti rompiflusso (NB le portate indicate fanno riferimento a piastrine e rompiflusso Albuz nuovi: ugelli di altre marche potrebbero originare portate differenti)

40 Il diagramma degli ugelli a cono (turbolenza) cono pieno cono vuoto

41 Il diagramma degli ugelli a fessura (ventaglio) Ugello tipo Even (diserbo localizz

42 Portata ugelli È funzione della dimensione dell ugello e della pressione di esercizio Q = k x vp Portata (l/min) Pressione (bar) Coefficiente caratteristico dell ugello

43 Portata ugelli k = p Q Q 1 Q = 2 p p Q Q = 2 p 1 x p p 2 1 p 1 = xq 1 2 Q 2

44 VARIAZIONE DELLA PORTATA DEGLI UGELLI ALL AUMENTARE DELLA PRESSIONE portata (l/min) pressione di esercizio (bar) Codice ISO

45 VARIAZIONE DELLA DELLA DIMENSIONE DELLE GOCCE IN FUNZIONE DEL TIPO DI UGELLO E DELLA PRESSIONE DI ESERCIZIO

46 VARIAZIONE DIMENSIONALE DELLE GOCCE EROGATE DA DIFFERENTI TIPOLOGIE DI UGELLI A FESSURA IN FUNZIONE DELLA PRESSIONE LEGENDA VMD TT: ugello antideriva a getto piatto DG: ugello antideriva con preorifizio XR: ugello tradizionale

47 Dimensione gocce (µm) Portata (l/min)

48 UGELLI USURATI

49

50 I DIFFUSORI PNEUMATICI liquido aria

51 Diffusori a tromboncino alimentazione Piastrina dosatrice antigoccia Disco dosatore

52 I DIFFUSORI CENTRIFUGHI - ATOMIZZATORI Palette regolabili Supporto Rete metallica di protezione Tubazione miscela

53 I DIFFUSORI CENTRIFUGHI - BARRE Migliore uniformità dimensione gocce Possibilità variare dimensione gocce (da 150 a 500 µm) solo variando il numero dei giri del disco Possibilità di operare con volumi di distribuzione ridotti (< 100 l/ha) carter disco elettrovalv ola alimentazio ne iniettore 140

54 Ugelli centrifughi Evoluzione del diametro delle gocce in funzione del regime di rotazione del disco (girojet) VMD (µm) Regime disco (giri/min)

55 I DIFFUSORI CENTRIFUGHI: I VANTAGGI Migliore uniformità dimensione gocce Possibilità variare dimensione gocce (da 150 a 500 µm) solo variando il numero dei giri del disco Possibilità di operare con volumi di distribuzione ridotti (< 100 l/ha)