農(nóng)藥水分散粒劑發(fā)展綜述

邊立峰 王國君

摘要 近年來，以農(nóng)藥水分散粒劑為代表的新型環(huán)保劑型受到越來越多的重視，其制備技術(shù)也逐漸成為熱點。該文介紹了農(nóng)藥水分散粒劑的特性、組成和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并對其存在的問題及發(fā)展前景進行探討。

關(guān)鍵詞 農(nóng)藥；水分散粒劑；特性；發(fā)展前景

中圖分類號 S482 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）04-0149-02

水分散粒劑（WG、WDG），又稱干懸浮劑[1-4]，是一種加水后能迅速崩解并分散成懸浮液的粒狀制劑，因其安全性好、無粉塵、包裝運輸方便等優(yōu)點，成為近年來的一種農(nóng)藥環(huán)保型新劑型。目前，已有20%氟蟲雙酰胺、10%苯醚甲環(huán)唑、36%噻蟲啉、80%吡蟲啉、75%肟菌·戊唑醇、90%莠去津水分散粒劑等品種在市場上銷售。現(xiàn)就農(nóng)藥水分散粒劑的發(fā)展概況進行綜述，以供參考。

1 農(nóng)藥水分散粒劑的特性[5-6]

農(nóng)藥水分散粒劑集可濕性粉劑、懸浮劑、顆粒劑的優(yōu)點為一體的固體制劑[7]，除具有上述劑型的性質(zhì)之外，還具有以下基本性質(zhì)：一是顆粒的崩解速度快，水分散粒劑遇到藥桶中的水或液體會立即被潤濕并在沉到桶底前幾乎全部崩解開；二是均勻的分散性，顆粒崩解后很快分散，稍加攪拌即能均勻分散在水中；三是懸浮穩(wěn)定性，分散在液體中的粉粒應(yīng)稍加攪動即能很好懸浮在液體中，直到藥液噴完也保持很好的懸浮性；四是再懸浮穩(wěn)定性，配好的藥液如果一次未噴完，放置過夜后，沉在底部的藥粒經(jīng)攪拌亦能夠重新在水中均勻懸浮；五是無溶劑和無粉塵，制造出的WDG中只有極少量的細粉，顆粒要有足夠的強度，經(jīng)得住貯存運輸中的磨損而不被破壞，對使用者安全；六是顆粒劑的流動性好，顆粒粒度應(yīng)均勻、光滑，容易從容器中倒出，在高溫、高濕條件下貯存顆粒不互相黏結(jié)、不結(jié)塊；七是貯存穩(wěn)定性，產(chǎn)品貯存1年或2年后應(yīng)保持原有的性能，即使在農(nóng)戶或商業(yè)貯存條件不好時，也能質(zhì)量不變。

目前，農(nóng)藥水分散粒劑的制作技術(shù)已經(jīng)較為成熟，固體原粉、液體原油、親水的、親油的均可以加工成WDG[8]，含量通常在50%～90%之間，從經(jīng)濟方面考慮，一般不生產(chǎn)低含量的WDG。

2 農(nóng)藥水分散粒劑的組成

水分散粒劑具有顆粒劑的一般性能，但可以溶解于水中，或均勻分散在水中。水分散粒劑的組成包括分散劑和粘結(jié)劑（5%～20%）、活性成分（50%～90%）、潤濕劑（1%～5%）、崩解劑（0～5%），還包括助劑及填料，各要素共同作用并相互協(xié)調(diào)[5]。

2.1 分散劑

分散劑是一種助劑，主要作用是防止活性物粒子在水中崩解后發(fā)生聚結(jié)和絮凝而生成大顆粒從懸浮液中沉淀出來，保持整個溶液均勻一致，同時也可促進顆粒劑的崩解。目前，常用的分散劑多屬于有機高分子物質(zhì)，如萘磺酸鹽縮合物和木質(zhì)素磺酸鹽等，價格比較昂貴，

對于我國水分散粒劑的成本影響較大。而不同公司產(chǎn)品質(zhì)量差異很大，為保障水分散粒劑的生產(chǎn)加工穩(wěn)定性和質(zhì)量要求，我國在分散劑等專用助劑方面需要加大開發(fā)與投入。

2.2 潤濕劑

潤濕劑可以增加顆粒被水潤濕的速度和利于水的滲透，對農(nóng)藥有效成分的釋放和吸收有利，能增加其在農(nóng)作物表面的附著性，以充分發(fā)揮藥效。目前，常用的潤濕劑有十二烷基硫酸鈉、脂肪醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、萘磺酸鹽和十八烷基丁二酸鈉等。潤濕劑用量多少需要通過試驗不斷摸索，并非越多越好，過多則對制劑的懸浮率產(chǎn)生影響，而用量過少，則潤濕時間長。

2.3 崩解劑

崩解劑的主要作用是加快顆粒在水中的崩解速度[4]，其被水潤濕后，吸收膨脹而崩裂成細小的顆粒，使其完全分散成原來的粒度大小，硫胺、食鹽、鈣和鋁的氯化物等無機電解質(zhì)均有此效果。由于崩解劑的作用機理是其機械性而非化學(xué)性，因此在貯存過程中不容易失效。

2.4 填料

填料的作用是稀釋農(nóng)藥，一般低濃度的制劑含填料較多，而高濃度的制劑含填料較少甚至不含填料。填料的種類有粘土、高嶺土、膨潤土、碳酸鹽類、白炭黑和滑石粉等，也可用水溶性及非水溶性的其他填料。

2.5 其他助劑

對于一些特殊藥劑，還需要加入其他助劑。為了防止加工過程中結(jié)塊，有時需要添加防結(jié)塊劑；為了避免用水稀釋藥液時產(chǎn)生泡沫，影響使用和降低藥效，還需要加入消泡劑；另外，對于難以成型的農(nóng)藥，還需要加粘結(jié)劑，如聚醋酸乙烯的聚合物、聚乙烯醇、可溶淀粉等。

3 農(nóng)藥水分散粒劑的加工工藝

水分散粒劑的制備方法包括干法和濕法2種[9-13]。一是干法：目前有高強度混合造粒法、轉(zhuǎn)盤造粒法及擠壓造粒法，其是先將所有農(nóng)藥成分混合均勻，然后用氣流超微粉碎機粉碎得到所需粒徑的粉料后去造粒；二是濕法：將農(nóng)藥成分在水分微細粉碎，得到所需粒徑的漿狀物，再進行造粒，也可用干法制得的粉料制成漿料后去造粒。此法有流化床造粒法、流化噴霧干燥造粒法和噴霧干燥造粒法。此外，還有其他一些造粒方式。如冷凍干燥、壓縮等，也用來加工粒劑，但不太適合加工WDG農(nóng)化產(chǎn)品。

4 國內(nèi)外農(nóng)藥水分散粒劑的發(fā)展

早在1960年，水分散粒劑被英國使用“Weedol”產(chǎn)品名稱出現(xiàn)在討論會和宴會上（當(dāng)然不是農(nóng)化產(chǎn)品），并有出售[14]。而世界上最早的商品化產(chǎn)品是由瑞士的汽巴—嘉基公司生產(chǎn)的阿特拉津除草劑（商品名AAtrex Nine-O，90%WDG）和美國杜邦公司生產(chǎn)的嗪草酮除草劑（商品名LEXONE DF，75%DF）[15]。由于水分散粒劑具有上述諸多優(yōu)點，在1990年后成為環(huán)保、安全、可替代可濕性粉劑等常規(guī)劑型而發(fā)展起來的新劑型。發(fā)達國家該劑型研究開發(fā)較早，推廣速度也較快。目前，在美國登記的產(chǎn)品中該劑型近20%，而英國和其他歐洲發(fā)達國家約10%是該劑型，且還在不斷上升，已成為國際上安全和環(huán)保型劑型發(fā)展的主要方向。

我國與發(fā)達國家相比，在水分散粒劑的配方研究、生產(chǎn)工藝開發(fā)、設(shè)備配套、連續(xù)化生產(chǎn)、工藝控制、生產(chǎn)過程的粉塵控制等方面還遠遠滯后。20世紀90年代以前，在我國登記的品種較少，1998年只有4個[16]并且被國外企業(yè)壟斷。但進入21世紀，我國加快了該劑型的開發(fā)登記，在2000—2009年10月近10年間登記的507個產(chǎn)品中，國內(nèi)企業(yè)占91.7%，國外企業(yè)只占8.3%[17]。但與可濕性粉劑、乳油等傳統(tǒng)劑型相比，WDG的生產(chǎn)和銷售份額仍然偏少。

目前，國內(nèi)少數(shù)企業(yè)可以生產(chǎn)水分散粒劑產(chǎn)品，但質(zhì)量卻差別很大。而我國水分散粒劑生產(chǎn)的總體規(guī)模較小，生產(chǎn)工藝和裝備技術(shù)相對落后，配套助劑主要依靠進口，助劑的研究和生產(chǎn)比較滯后，而WDG對原材料變化較敏感導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，缺乏具有科研開發(fā)和生產(chǎn)加工的大企業(yè)。國內(nèi)尚未制定水分散粒劑的國家、行業(yè)標準，導(dǎo)致產(chǎn)品含量混亂，無標可依。另外，我國目前僅有少數(shù)生產(chǎn)廠家開始掌握WDG的技術(shù)，在研發(fā)和生產(chǎn)方面嚴重缺乏具有經(jīng)驗并可熟練操作的技術(shù)和管理人員。未來亟需加大專業(yè)人才的培養(yǎng)和引進，建立完善的人才儲備。這些問題制約著我國水分散粒劑的發(fā)展，也是未來亟待解決的難題。

5 我國農(nóng)藥水分散粒劑發(fā)展建議

根據(jù)我國農(nóng)藥水分散粒劑的發(fā)展實際，應(yīng)從配方、裝備及工藝3項技術(shù)出發(fā)進行該劑型農(nóng)藥的研發(fā)。政府應(yīng)加強政策引導(dǎo)，建立健全標準化體系，重視科研投入，形成體系完整的產(chǎn)業(yè)鏈，鼓勵安全、環(huán)保、清潔化先進生產(chǎn)工藝的研究，積極研發(fā)專用成套設(shè)備，扶持功能助劑的自主開發(fā)與應(yīng)用。

6 參考文獻

[1] 劉步林.農(nóng)藥劑型加工技術(shù)[M].2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998：293-300.

[2] KNOWLES D A.Chemistry and Technology of Agrochemical Formulation [M].Kluwer Academic UK Publishers.The Netherlands，1998：41-43.

[3] 華乃震.增強活性和降低環(huán)境影響的農(nóng)藥劑型新進展[C]//2002年表面活性劑技術(shù)經(jīng)濟文集（9）.煙臺：《精細與專用化學(xué)品》編輯部，2002：181-196.

[4] 王以燕.農(nóng)藥劑型名稱及代碼[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理，2004，25（6）：1-5.

[5] 沈晉良.農(nóng)藥加工與管理[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002：148-149.

[6] 華乃震.農(nóng)藥水分散粒劑的開發(fā)和進展[J].現(xiàn)代農(nóng)藥，2006，5（2）：32-37.

[7] 張國生.農(nóng)藥水分散粒劑與懸浮劑的配方技術(shù)及其應(yīng)用[J].世界農(nóng)藥.2009，4（2）：37-45.

[8] 葛圓圓，李志禮.農(nóng)藥新劑型：水分散粒劑的研究進展和建議[J].廣西輕工業(yè).2010，5（5）：18-19.

[9] DEMING J M.Water Dispersible Granules and Processes for Proparation Thereof：EP，0212896 A2 [P].1987-07-08.

[10] 王早驤.農(nóng)藥水分散粒劑助劑及配方應(yīng)用[C]//全國農(nóng)藥加工會議論文集，1991：1-27.

[11] 徐年鳳.農(nóng)藥水分散粒劑的造粒方法：CN，1268290 A[P].2000-04-25.

[12] 揚志生，郭乃琦.農(nóng)藥水分散性顆粒荊噴霧干燥過程的研究[J].農(nóng)藥，2001，40（11）：14-15.

[13] 張月亮.70%吡蟲啉水分散粒劑防治小麥穗蚜藥效試驗[J]農(nóng)藥科學(xué)與管理，2005，26（10）：20-22.

[14] 凌世海.我國農(nóng)藥加工工業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展建議[J].農(nóng)藥，1999，38（10）19-24.

[15] 王早驤.農(nóng)藥助劑[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994：881-894.

[16] KNOWLES D A.Trends in Pesticide Formulations[M].UK London.2001：80-95.

[17] 劉剛，方波，李增新，等.我國水分散粒劑產(chǎn)品概況[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理，2010，31（6）：20-23.