影響農藥水分散粒劑性能因素的分析研究

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1 引言

農藥已經成為現代農林生產不可或缺的一種化學品。通常情況下的農藥原藥是不能直接使用的,必須加工成適當的劑型才能供生產使用。在農藥劑型的研究中,要充分考慮到農藥原藥的釋放方式和釋放速度,以確保農藥使用者的安全和農藥藥效發揮。近年來,隨著社會各界對環境保護關注和重視力度的加強,農藥生產研究也加快向著綠色環保安全的方向發展。

2 農藥水分散粒劑的特點及組成

農藥水分散粒劑是一種新型的農藥藥劑,最初起源于歐美國家。農藥水分散粒劑在生產和使用的過程中不適用任何有機試劑,因此是一種綠色環保型農藥制劑。在使用的過程中,農藥水分散粒劑只需要在水中輕輕攪拌就能夠快速崩解,成為穩定的懸浮藥劑粒徑體系。

農藥水分散粒劑的特點包括:生產使用的過程中不使用有機溶劑,對環境無污染;有效成分高達50%～90%,傳統藥劑中不穩定的類型加工成水分散粒劑的方式比普通的水懸浮劑藥效更好;藥劑密度大、強度高,流動性好,不容易黏結成塊,利于包裝、運輸、存儲;粒劑對溫度和水質的適應性強,在水中的崩解效率快;懸浮溶液的懸浮率可達90%,在農藥噴灑的過程中具有很好的均勻性;農藥水分散粒劑與其他的劑型具有良好適配性和摻和性。

農藥水分散粒劑的主要成分包括農藥藥效成分、分散劑、崩解劑、潤濕劑、黏結劑、輔助填料。其中,農藥藥效成分為液體時,將農藥原藥用硅膠或陶土等惰性載體吸附,然后再進行傳統的制備加工。對于原藥藥效成分為水溶性的,可以使用水溶性輔助調料加工成水溶性粒劑;對于原藥藥效成分為非水溶性的,可以直接加工成農藥水分散粒劑。分散劑的質量高低直接影響著農藥藥效的發揮以及農藥粒劑是否能夠均勻分散在水溶液中。常用的分散劑包括烷基酚乙氧基化合物、聚羧酸鹽、木質素磺酸鹽、烷基磺酸鹽等,對農藥顆粒均表現出較好的潤濕分散作用。崩解劑起到提高顆粒崩解速度的效果。由于崩解劑作用機理是物理作用,不涉及到化學反應,因此在長期貯存過程中不會遇到農藥變質失效的問題。常用的崩解劑包括氯化鈉、硫銨。潤濕劑起到降低溶液表面張力的作用。在水分散粒劑的制備中常用的潤濕劑包括烷基酚乙氧基化合物、十二烷基硫酸鈉、十八烷基丁二酸鈉、脂肪醇乙氧基化合物等。在實際的應用中,通常以濕潤時間作為衡量潤濕劑效果的指標。黏結劑起到顆粒成型的作用,應用在農藥造粒環節。常用的黏結劑包括黃原膠、聚乙烯醇、糊精、可溶性淀粉。輔助填料主要用來稀釋農藥原藥,保持藥效成分均勻。常用的輔助填料包括硅藻土、陶土、硅膠、高嶺土等。

3 崩解劑的作用原理

崩解劑在農藥水分散粒劑使用過程中發揮出的作用是多方面的:一是起到毛細管的作用。由于藥劑本身具有一定的空隙,由于崩解劑的存在可以很容易在農藥藥劑中形成潤濕的毛細管通道,促使藥劑崩解成初級離子狀態;二是起到膨脹的作用。崩解劑在遇水后自身會發生膨脹,更加促進了農藥藥劑崩解;三是起到變形恢復的作用。崩解劑在積壓造粒的制備環節中會發生形變,在遇到水環境時很容易變形恢復到原來的狀態,促使藥劑崩解;四是起到放熱作用。崩解劑在遇水后能輕微放熱,藥劑空隙中的空氣受熱膨脹后造成局部壓力增加,加速藥劑崩解;五是起到氣化作用。部分崩解劑成分為酸性物質,在遇到碳酸鈉等堿性溶液環境時產生二氧化碳氣體,氣體散逸加劇了藥劑崩解。

4 影響農藥水分散粒劑性能的因素

4.1 農藥水分散粒劑配方因素 農藥水分散粒劑的配方組分有大的類別,每個類別又包括具體的分類。不同的農藥水分散粒劑配方會對農藥水分散粒劑的性能造成影響。比如在農藥制備的造粒環節因黏結劑的含量過低會造成農藥水分散粒劑成型困難,使最終的產品強度不夠。造粒環節的黏結劑含量過高時,農藥水分散粒劑造粒成型容易,但是會使產品的崩解性能降低。因此從農藥水分散粒劑配方上進行優化是提高產品性能的重要途徑。

4.2 農藥水分散粒劑造粒工藝因素 造粒工藝是影響農藥水分散粒劑性能的又一因素。目前業內的造粒方法主要有干法和濕法兩種方法。干法是先將農藥藥效成分和其他成分均勻混合,在氣流的作用下造粒。具體包括流化床造粒工藝、擠壓造粒工藝、轉盤造粒工藝、高速混合造粒工藝等多種工藝形式。濕法是先將農藥藥效成分和其他成分均勻混合,然后再水中研磨,將得到的粉碎漿狀物質造粒,最后干燥。具體包括流化床造粒工藝、流化噴霧干燥造粒工藝、噴霧干燥造粒工藝等。不同的造粒制備工藝會對農藥水分散粒劑的外觀、強度、崩解性能產生多方面影響。

4.3 農藥水分散粒劑烘干工藝因素 在農藥水分散粒劑的烘干環節中,烘干溫度會影響農藥水分散粒劑性能。研究人員試驗發現,當農藥水分散粒劑的烘干溫度升高時,農藥水分散粒劑產品的粒子密度呈現降低的趨勢,此時更容易使外界水分子進入到藥劑空隙內,加快藥劑崩解;當農藥水分散粒劑的烘干溫度降低時,農藥水分散粒劑產品的粒子密度增大,外界水分子不容易進入到藥劑空隙內,不容易藥劑崩解性能的提升。因此,可適當提高農藥水分散粒劑的烘干溫度來提升藥劑的崩解性能。但是應注意避免烘干溫度過高,以防農藥水分散粒劑內部發生板結,反而不利于藥劑崩解。

4.4 農藥水分散粒劑顆粒大小因素 農藥水分散粒劑的顆粒大小也會對其性能帶來影響。研究人員曾經做過試驗,發現同樣的配方下,農藥水分散粒劑的顆粒度越大,藥劑在水溶液中的崩解速度越慢,崩解時間越長;反之,藥劑在水溶液中的崩解速度越快,崩解時間越短。

5 結語

農藥水分散粒劑是一種新型的綠色環保型藥劑,在農林生產中的應用越來越普遍。本文圍繞農藥水分散粒劑性能的影響因素進行了分析,通過更好地設計組分配方、合理把握制備工藝條件、控制產品顆粒大小,使農藥水分散粒劑的性能得到保障。