水分散粒劑在農(nóng)藥生產(chǎn)中的應(yīng)用與發(fā)展探究

鄭曉成 耿春月 張士恒 陳金華 徐 菊

河北雙吉化工有限公司 河北 辛集 052360

1 引言

隨著環(huán)保政策的日益收緊，農(nóng)藥生產(chǎn)也面臨更高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。水分散粒劑具有較好的穩(wěn)定性，有效成分較高，在水中會發(fā)生自動崩解效應(yīng)，因此流動分散性好，是一種環(huán)保型的農(nóng)藥劑型，受到企業(yè)和市場的青睞。

2 農(nóng)藥水分散粒劑的特點(diǎn)

相對于可濕性粉劑來說，農(nóng)藥水分散粒劑在其工藝基礎(chǔ)上增加了造粒環(huán)節(jié)。農(nóng)藥水分散粒劑具有以下特點(diǎn):①使用中沒有粉塵飛揚(yáng)的情況，既為農(nóng)藥使用人員提供了安全保障，又降低了農(nóng)藥粉塵對環(huán)境的污染。一些毒性較高的農(nóng)藥加工成水分散粒劑可以降低環(huán)境毒性。②農(nóng)藥劑型的硬度和強(qiáng)度較高，因此在農(nóng)藥產(chǎn)品包裝環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)及儲存過程中可以避免粉塵污染。③由于顆粒的粒徑可以選擇，因此可以通過選擇不同的顆粒粒徑控制顆粒的分散時間。④具有很好的流動性，因此不容易出現(xiàn)結(jié)塊或黏壁的現(xiàn)象，包裝材料可采用紙質(zhì)包裝，節(jié)約包裝成本。⑤顆粒在水中能夠自動快速崩解，分散成極小的微粒，自動分散性能好。⑥具有很好的懸浮性能，不需要攪拌或者只需要稍微攪拌就可以形成均勻穩(wěn)定的懸浮液。⑦比可濕性粉劑的藥效更高。⑧由于化學(xué)物理穩(wěn)定性好，對一些在水中穩(wěn)定性不佳的農(nóng)藥也適用。⑨配制好的農(nóng)藥穩(wěn)定性好，隔天使用只需要攪拌就能重新懸浮，藥效不受到影響。⑩水分散粒劑應(yīng)用的適用性更廣泛，如在水中穩(wěn)定性較差無法制成懸浮劑的農(nóng)藥、對于粉碎較困難，不容易制成可濕性粉劑的農(nóng)藥均可采用水分散粒劑。在與其他高效農(nóng)藥匹配性方面水分散粒劑的表現(xiàn)也較好。

3 農(nóng)藥中的應(yīng)用及發(fā)展

水分散粒劑的制備工藝相對成熟，近年來，隨著水分散粒劑種類的增多，關(guān)于水分散粒劑的應(yīng)用研究也集中在應(yīng)用效果上面。

如技術(shù)人員在防治小麥蚜蟲的過程中，采用了吡蟲啉水分散粒劑。試驗(yàn)中對70%吡蟲啉水分散粒劑進(jìn)行不同濃度的稀釋，稀釋液噴灑在小麥植株上，然后根據(jù)小麥蚜蟲的防治效果表現(xiàn)對水分散粒劑進(jìn)行配方的優(yōu)化。在篩選的過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)用藥14天后，70%吡蟲啉水分散粒劑藥效結(jié)果為:60mg/L、70mg/L、80mg/L的水分散粒劑濃度條件下，小麥蚜蟲防治藥效保持情況分別為97.8%、98.4%、99.2%，試驗(yàn)結(jié)果表明，上述水分散粒劑在小麥蚜蟲的防治中有優(yōu)異的藥效持久性。

對水分散粒劑有效成分的研究，技術(shù)人員采用液相色譜儀，在高效液相色譜系統(tǒng)下對68%精甲霜·錳鋅水分散粒劑有效成分進(jìn)行含量分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，68%精甲霜·錳鋅水分散粒劑中的有效成分為精甲霜靈和代森錳鋅，二者的相關(guān)系數(shù)分別是0.9996和0.9995，對水分散粒劑質(zhì)量控制提供了技術(shù)支持。

隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，對水分散粒劑的分析也有了更先進(jìn)的技術(shù)。如采用圖像方法對水分散粒劑進(jìn)行在線混合分析。對農(nóng)藥水分散粒劑建立在線混合效果評估試驗(yàn)系統(tǒng)，基于3D圖像技術(shù)對水分散粒劑的混合效果進(jìn)行在線模擬試驗(yàn)。在線混合效果評估試驗(yàn)系統(tǒng)中包含高速相機(jī)、全反射三棱鏡，可以對水平和垂直角度下的混藥器檢測區(qū)域粒子流動分布信息進(jìn)行采集，然后通過形態(tài)學(xué)校正方法對采集的圖像信息進(jìn)行處理，提取不同視角中的粒子坐標(biāo)，根據(jù)離子坐標(biāo)的一致性和粒子運(yùn)動的非突變性來進(jìn)行粒子匹配，得到粒子運(yùn)動速度和粒子空間分布情況。通過構(gòu)建在線混合效果評估試驗(yàn)系統(tǒng)，可以對不同物理特性的水分散粒劑混合效果進(jìn)行在線模擬，為優(yōu)化水分散粒劑制備工藝以及解決水分散粒劑混合效果不佳的問題提供了技術(shù)支持。

4 助劑的應(yīng)用和發(fā)展

在造粒環(huán)節(jié)和烘干環(huán)節(jié)，水分散粒劑形成的孔徑大小以及孔徑分布均勻度情況對于水分散粒劑的崩解性能有重要影響。技術(shù)人員以碳酸氫銨作為造孔劑加入到20%呋蟲胺水分散粒劑中，然后通過對分散劑和填料的篩選確定出最佳的水分散粒劑配方。由于加入了碳酸氫銨，在低溫條件下會發(fā)生分解產(chǎn)生二氧化碳和氨氣，繼而在造粒環(huán)節(jié)形成較大的孔。真空干燥過程促使水分快速蒸發(fā)使水分散粒劑形成較大的孔。另外，影響水分散粒劑性能的另一個因素是分散劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)人員利用疏水性基團(tuán)改性的甲基丙烯酸共聚鈉鹽制備成分散劑并作為水分散粒劑配方原料，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水分散粒劑在干燥環(huán)節(jié)的水分蒸發(fā)速度越快，由于蒸發(fā)速度更快使得水分散粒劑孔徑越大，而較大的孔徑有利于水分散粒劑在水溶液體系中的擴(kuò)散和崩解，產(chǎn)品分散性更好。

為了實(shí)現(xiàn)水分散粒劑最佳配方和最佳工藝條件，技術(shù)人員通過相容性實(shí)驗(yàn)對水分散粒劑配方進(jìn)行篩選。以25%噻蟲嗪水分散粒劑為實(shí)驗(yàn)對象，通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得到最佳配方為:分散劑(木質(zhì)素磺酸鹽)12%，崩解劑(硫酸鈉)5%，潤濕劑(十二烷基磺酸鈉)2%，填料(高嶺土)余量。試驗(yàn)得到的最佳工藝條件為:粒徑0.4mm，干燥溫度54℃，干燥時間5h。

在70%吡蟲啉水分散粒劑配方優(yōu)化中，技術(shù)人員對潤濕劑、崩解劑的比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后對不同的木質(zhì)素磺酸鹽分散劑進(jìn)行篩選，在配方為吡蟲啉70%，木質(zhì)素磺酸鹽分散劑6%，硫酸銨3%，十二烷基硫酸鈉2%，高嶺土作為填料的情況下，GD―90、BCA的分散效果較好，懸浮率高于90%，而M―9的分散效果較差。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理對農(nóng)藥的質(zhì)量性能有更高的要求。水分散粒劑因具有較好的綜合優(yōu)勢，同時具有很好的環(huán)保性受到越來越多人士的青睞。未來，隨著技術(shù)的發(fā)展，水分散粒劑的發(fā)展和應(yīng)用將向著綜合功能更強(qiáng)、水分散型更優(yōu)、更加環(huán)保、更加經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。