摘要
干悬浮剂是以悬浮液为基础研究开发的农药新剂型,具有高效、环保和安全等特点,符合今后农药剂型的发展方向,也是实现农药减量化使用的有效途径之一。本文简单介绍了农药干悬浮剂的特点、组成和生产工艺等,总结归纳了目前国内该类产品的开发现状,并对未来干悬浮剂的发展提出建议。
剂型加工是农药商品化及推广应用的基础,高效、环保和安全是当前人们在农药使用中关注的焦点,也是我国实施农药减量化使用的基本要求。一直以来,可湿性粉剂、悬浮剂和水分散粒剂等在使用时形成悬浮液的剂型,各具优势,为绝大多数农药品种的推广应用提供了有效途径。然而,可湿性粉剂作为传统的农药剂型,加工过程中会出现粉尘污染,严重危害操作工人身体健康,且使用过程中颗粒粒度大,悬浮液的悬浮率相对较低;悬浮剂尽管以水为介质,环保性能方面大大改善,但悬浮剂属于粗分散体系,在贮存过程中容易出现析水、膏化、奥氏熟化等物理不稳定现象;水分散粒剂配方组成复杂,生产过程中存在间歇式和手动操作,加工程序繁多,生产环境差,产品颗粒大。
近年来,随着人们环保意识不断增强,农药剂型应用性能要求也在不断提高,寻求加工简单,稳定性高,环境友好的新型农药剂型迫在眉睫。干悬浮剂(DryFlowable,DF)是在可湿性粉剂、悬浮剂和水分散粒剂基础上发展而来的固体颗粒产品。其以水为介质进行研磨,先制成悬浮液,再进行喷雾干燥制得。按照我国现行农药管理的相关规定,干悬浮剂纳入水分散粒剂的管理范畴,认为干悬浮剂是水分散粒剂的一种形式。然而,与其他水分散粒剂生产方式相比,干悬浮剂组成简单,加工方便,同时避免了可湿性粉剂存在的粉尘污染,不存在类似于悬浮剂贮存过程中的物理不稳定性问题。这一新剂型以其优异的理化和应用性能,在农药加工市场崭露头角。
1?干悬浮剂
干悬浮剂(DF)由原药、分散剂、润湿剂和其他助剂组成,以水为介质先通过砂磨制成悬浮液,然后通过喷雾干燥塔获得固体颗粒,使用时兑水稀释形成悬浮液。干悬浮剂在国际上备受推崇,占所有粒状产品的14.5%,仅次于挤出成型法(27.5%),著名的国际农化公司均有相应的产品。由于生产设备投资大,技术工艺和助剂性能要求高,干悬浮剂在国内的发展较慢,目前只有少数品种实现工业化。
1.1?干悬浮剂的特点
与其他剂型相比,干悬浮剂具有以下优点:1)生产环境好,工人劳动强度低,能够实现规模化、绿色化生产;2)产品为颗粒状,无粉尘,流动性好,贮存和运输方便;3)在水中快速崩解,稀释后颗粒细度为1~5μm,低于水分散粒剂形成的颗粒粒径(5~15μm),分散性和悬浮性较好;4)可以兑水喷雾使用,也可拌土使用,施药方法灵活,安全性好,不易产生药害;5)药液颗粒细微,能均匀附着在靶标表面,黏附性强,耐雨水冲刷。在加工过程中,干悬浮剂也存在一些缺点:1)生产过程中能耗较大,设备一次性投资较大,生产操作技术性较强;2)助剂使用量大,且喷雾干燥时的高温对助剂耐热性要求较高。干悬浮剂与悬浮剂、水分散粒剂理化性能等方面的比较见表1。
表1干悬浮剂与相关剂型的比较
1.2?干悬浮剂的配方组成
干悬浮剂的配方组成相对简单,主要包括原药、分散剂和润湿剂,有时根据需要添加崩解剂、黏结剂和载体。干悬浮剂配方的典型组成成分及用量见表2。
表2干悬浮剂配方的典型组成及用量
1.2.1?分散剂
分散剂通常是指能够减少分散体系中固体粒子聚结的物质。分散剂在干悬浮剂中的主要作用为:1)提高湿法粉碎的效率以及悬浮液的固含量;2)减少干燥过程中活性成分凝聚;3)保证兑水稀释后悬浮液的悬浮率。尽管农药分散剂种类繁多,包括聚羧酸盐类、磺酸盐类(烷基萘磺酸盐甲醛缩合物、木质素磺酸盐类)和磷酸盐类等,但是由于生产过程中悬浮液需要经过喷雾干燥,热风进口温度不低于110℃,出口温度不低于50℃,因此,干悬浮剂所选用的分散剂应具有较好的耐热性。木质素磺酸钠是由木质素经过磺化而成,颜色深、吸湿性强、耐热性差,不能适应大部分干悬浮剂产品的需求;聚羧酸盐类分散剂外观呈白色,具有较好的耐盐性和耐高温性,可以吸附于原药颗粒表面,通过空间位阻或静电斥力阻止其聚结,在干悬浮剂加工中具有较大优势。
1.2.2?润湿剂
润湿剂通常是指具有增加液体取代固体表面空气能力的物质。在干悬浮剂配方中,润湿剂主要起到2个方面的作用:控制体系的表面张力,使固体原药颗粒表面容易被水润湿,并迅速崩解;降低药液表面张力,使药液容易在昆虫体表和作物叶片上湿润展布,增加药剂附着量。目前,干悬浮剂配方开发中除了使用常规用于水分散粒剂的润湿剂,有时也在兑水使用时添加有机硅和有机氟等表面活性剂作为润湿剂。
1.2.3?黏结剂
当干悬浮剂成粒率较低时,需要添加合适种类的黏结剂,从而在喷雾干燥时使粒子之间形成更多、更坚固的固体桥。此外,黏结剂还可以使干悬浮剂