影响农药水分散粒剂性能因素的分析研究

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1 引言

农药已经成为现代农林生产不可或缺的一种化学品。通常情况下的农药原药是不能直接使用的,必须加工成适当的剂型才能供生产使用。在农药剂型的研究中,要充分考虑到农药原药的释放方式和释放速度,以确保农药使用者的安全和农药药效发挥。近年来,随着社会各界对环境保护关注和重视力度的加强,农药生产研究也加快向着绿色环保安全的方向发展。

2 农药水分散粒剂的特点及组成

农药水分散粒剂是一种新型的农药药剂,最初起源于欧美国家。农药水分散粒剂在生产和使用的过程中不适用任何有机试剂,因此是一种绿色环保型农药制剂。在使用的过程中,农药水分散粒剂只需要在水中轻轻搅拌就能够快速崩解,成为稳定的悬浮药剂粒径体系。

农药水分散粒剂的特点包括:生产使用的过程中不使用有机溶剂,对环境无污染;有效成分高达50%～90%,传统药剂中不稳定的类型加工成水分散粒剂的方式比普通的水悬浮剂药效更好;药剂密度大、强度高,流动性好,不容易黏结成块,利于包装、运输、存储;粒剂对温度和水质的适应性强,在水中的崩解效率快;悬浮溶液的悬浮率可达90%,在农药喷洒的过程中具有很好的均匀性;农药水分散粒剂与其他的剂型具有良好适配性和掺和性。

农药水分散粒剂的主要成分包括农药药效成分、分散剂、崩解剂、润湿剂、黏结剂、辅助填料。其中,农药药效成分为液体时,将农药原药用硅胶或陶土等惰性载体吸附,然后再进行传统的制备加工。对于原药药效成分为水溶性的,可以使用水溶性辅助调料加工成水溶性粒剂;对于原药药效成分为非水溶性的,可以直接加工成农药水分散粒剂。分散剂的质量高低直接影响着农药药效的发挥以及农药粒剂是否能够均匀分散在水溶液中。常用的分散剂包括烷基酚乙氧基化合物、聚羧酸盐、木质素磺酸盐、烷基磺酸盐等,对农药颗粒均表现出较好的润湿分散作用。崩解剂起到提高颗粒崩解速度的效果。由于崩解剂作用机理是物理作用,不涉及到化学反应,因此在长期贮存过程中不会遇到农药变质失效的问题。常用的崩解剂包括氯化钠、硫铵。润湿剂起到降低溶液表面张力的作用。在水分散粒剂的制备中常用的润湿剂包括烷基酚乙氧基化合物、十二烷基硫酸钠、十八烷基丁二酸钠、脂肪醇乙氧基化合物等。在实际的应用中,通常以湿润时间作为衡量润湿剂效果的指标。黏结剂起到颗粒成型的作用,应用在农药造粒环节。常用的黏结剂包括黄原胶、聚乙烯醇、糊精、可溶性淀粉。辅助填料主要用来稀释农药原药,保持药效成分均匀。常用的辅助填料包括硅藻土、陶土、硅胶、高岭土等。

3 崩解剂的作用原理

崩解剂在农药水分散粒剂使用过程中发挥出的作用是多方面的:一是起到毛细管的作用。由于药剂本身具有一定的空隙,由于崩解剂的存在可以很容易在农药药剂中形成润湿的毛细管通道,促使药剂崩解成初级离子状态;二是起到膨胀的作用。崩解剂在遇水后自身会发生膨胀,更加促进了农药药剂崩解;三是起到变形恢复的作用。崩解剂在积压造粒的制备环节中会发生形变,在遇到水环境时很容易变形恢复到原来的状态,促使药剂崩解;四是起到放热作用。崩解剂在遇水后能轻微放热,药剂空隙中的空气受热膨胀后造成局部压力增加,加速药剂崩解;五是起到气化作用。部分崩解剂成分为酸性物质,在遇到碳酸钠等碱性溶液环境时产生二氧化碳气体,气体散逸加剧了药剂崩解。

4 影响农药水分散粒剂性能的因素

4.1 农药水分散粒剂配方因素 农药水分散粒剂的配方组分有大的类别,每个类别又包括具体的分类。不同的农药水分散粒剂配方会对农药水分散粒剂的性能造成影响。比如在农药制备的造粒环节因黏结剂的含量过低会造成农药水分散粒剂成型困难,使最终的产品强度不够。造粒环节的黏结剂含量过高时,农药水分散粒剂造粒成型容易,但是会使产品的崩解性能降低。因此从农药水分散粒剂配方上进行优化是提高产品性能的重要途径。

4.2 农药水分散粒剂造粒工艺因素 造粒工艺是影响农药水分散粒剂性能的又一因素。目前业内的造粒方法主要有干法和湿法两种方法。干法是先将农药药效成分和其他成分均匀混合,在气流的作用下造粒。具体包括流化床造粒工艺、挤压造粒工艺、转盘造粒工艺、高速混合造粒工艺等多种工艺形式。湿法是先将农药药效成分和其他成分均匀混合,然后再水中研磨,将得到的粉碎浆状物质造粒,最后干燥。具体包括流化床造粒工艺、流化喷雾干燥造粒工艺、喷雾干燥造粒工艺等。不同的造粒制备工艺会对农药水分散粒剂的外观、强度、崩解性能产生多方面影响。

4.3 农药水分散粒剂烘干工艺因素 在农药水分散粒剂的烘干环节中,烘干温度会影响农药水分散粒剂性能。研究人员试验发现,当农药水分散粒剂的烘干温度升高时,农药水分散粒剂产品的粒子密度呈现降低的趋势,此时更容易使外界水分子进入到药剂空隙内,加快药剂崩解;当农药水分散粒剂的烘干温度降低时,农药水分散粒剂产品的粒子密度增大,外界水分子不容易进入到药剂空隙内,不容易药剂崩解性能的提升。因此,可适当提高农药水分散粒剂的烘干温度来提升药剂的崩解性能。但是应注意避免烘干温度过高,以防农药水分散粒剂内部发生板结,反而不利于药剂崩解。

4.4 农药水分散粒剂颗粒大小因素 农药水分散粒剂的颗粒大小也会对其性能带来影响。研究人员曾经做过试验,发现同样的配方下,农药水分散粒剂的颗粒度越大,药剂在水溶液中的崩解速度越慢,崩解时间越长;反之,药剂在水溶液中的崩解速度越快,崩解时间越短。

5 结语

农药水分散粒剂是一种新型的绿色环保型药剂,在农林生产中的应用越来越普遍。本文围绕农药水分散粒剂性能的影响因素进行了分析,通过更好地设计组分配方、合理把握制备工艺条件、控制产品颗粒大小,使农药水分散粒剂的性能得到保障。