高质量农药可湿粉配方工艺研究和设备选择张荣胜.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2011.5.2829.,杭州,高质量农药可湿粉配方工艺研究和设备选择,张荣胜，深圳市朗钛生物科技有限公司,高质量农药可湿粉配方工艺研究和设备选择,深圳市朗钛生物科技有限公司,张荣胜,2011.5.28,29,，杭州萧山,前言,可湿粉是常见的农药剂型之一。产量大，应用范围广,可湿粉在国内生产历史悠久，超过,40,年,登记证数量多,不属于限制登记的剂型,前言,几种主要剂型登记数据,乳油：,21900,多个,可湿粉：,13400,多个,悬浮剂：,2860,多个,微乳剂：,1180,多个,水分散粒剂：,810,多个,水乳剂：,800,多个,登记数量递减,前言,乳油、可湿粉、悬浮剂称为农药主要三大剂型,产量逐年上升中,随着新型助剂和新设备的应用，可湿粉质量也在提升中,主要内容,可湿粉概念,可湿粉组成,可湿粉配制技术,可湿粉生产工艺,可湿粉质量控制,可湿粉的未来展望,一,.,可湿粉概念,可湿粉简称,WP,。即,wettable,powers,是,指,含有原药、填料、润湿剂、分散剂、稳定剂、警色剂等,，,并粉碎得很细的农药干制剂。此种制剂在用水稀释成田间使用浓度时，能形成一种稳定的、可供喷雾的悬浮液。,二,.,原药加工成可湿性粉剂的条件,原药不溶于常用的有机溶剂或溶解度很小,原药如为固体，熔点较高，易粉碎,常温下为液态或熔点较低的原药也可加工成可湿粉，但在配方中的含量不能过高,例如：毒死蜱可湿粉,三,.,可湿粉的主要技术要求,1.,流动性、润湿性、分散性、悬浮性、低发泡性、物理和化学贮藏稳定性、细度、水分、酸碱度等性能是评价可湿性粉剂质量的主要因素。,2.,展着性、水质水温适应性、混用性等也是考虑的因素,。,三,.,可湿粉的技术要求,流动性,好的流动性便于生产过程中的输送、包装和防止在料仓内堵塞,流动性好的可湿粉外观和手感较好,影响流动性的主要因素是载体的吸附能力以及原药的含量和粘度,三,.,可湿粉的技术要求,润湿性,润湿性应包括两个内容,1.,可湿粉倒入水中，能自然润湿下降，而不是漂浮在水面,2.,药剂的稀释悬浮液对植株、虫体及其它防治对象表面的润湿能力,润湿性通常用润湿时间来表示，润湿时间越长，润湿性越差；反之，润湿性越好,三,.,可湿粉的技术要求,分散性,定义：,分散性是指药粒悬浮于水介质中，保持分散成细微个体粒子的能力,分散性的好坏可从悬浮率高低来衡量，悬浮率越高表示分散性越好,影响分散性的主要因素是原药和载体的表面性质及分散剂的种类、用量,三,.,可湿粉的技术要求,分散性,可湿性粉剂要求粒子要细,。但是,粒子,越细，表面的自由能就越大，就越容易发生团聚现象，从而降低悬浮能力,要提高细微粒子在悬浮液中的分散性，就必须克服团聚现象。其主要手段是加入分散剂,三,.,可湿粉的技术要求,悬浮性,定义：,悬浮性是指分散的药粒在悬浮液中保持悬浮一定时间的能力,悬浮性好的制剂，在兑水使用时，可使所有的药粒均匀地悬浮在水中，药液浓度一致,粒径在加工过程中有很大变化，影响悬浮性的主要因素是制剂的粒径大小和粒谱宽窄,三,.,可湿粉的技术要求,悬浮性,悬浮性的好坏是以悬浮率来表示。悬浮率越高，悬浮性越好,悬浮率的表示有两种：,1.,有效悬浮率,2.,质量悬浮率,三,.,可湿粉的技术要求,悬浮性,有效悬浮率即一般所说的悬浮率，指的是可湿性粉剂中有效成分的悬浮率,质量悬浮率指的是可湿性粉剂固体物的悬浮率,三,.,可湿粉的技术要求,悬浮性,一般情况下，可湿性粉剂只测定有效悬浮率，常用书籍和标准上指的也是有效悬浮率，简称悬浮率。,有效悬浮率和质量悬浮率的关系,1.,质量悬浮率和有效悬浮率应该是一致的，即质量悬浮率高，有效悬浮率也高,2.,在理想情况下，两个悬浮率的值应该相等,三,.,可湿粉的技术要求,悬浮性,在实际生产中，,1.,加工混合的不均匀性,2.,不同大小粒子吸附原药的数量不等,导致：质量悬浮率和有效悬浮率的值往往不等,(,大粒子总是先沉降，,沉淀,中主要是大粒子,),因此可湿性粉剂要求两种悬浮率都要高，才能避免喷雾不均匀和堵塞喷头的现象,三,.,可湿粉的技术要求,悬浮性,几种特殊情况：,1.,原药为水溶性，有效悬浮率不能代表制剂真正悬浮率时，必须从质量悬浮率来衡量悬浮性的好坏。,2,.,混合制剂中有一种组分为水溶性时，也必须通过质量悬浮率来判断悬浮性的好坏，即有效悬浮率和质量悬浮率均必须同时满足规定的指标或标准才视为合格。,三,.,可湿粉的技术要求,细度,细度：可湿粉产品中粒子的大小,可湿性粉剂的粒子细度是通过粉碎来完成的，任何粉碎都不可能得到均匀粒径和形状完全相同的粒子，而是得到一定粒径分布范围的不同形状的混合体,可湿性粉剂的细度（粒径大小和分布）直接与悬浮率有关。一般说，细度越小，悬浮率越高,三,.,可湿粉的技术要求,细度,测定可湿粉粒径的常用方法,1,.,粒度分布仪法,适用于产品研制阶段和生产异常分析,2.,筛分法,简单易行，适用于每批产品的例行分析,国内可湿粉一般控制指标：,湿筛法：,98,%,以上通过,325,目,标准筛，其通过粒径小于,45,微米,。,三,.,可湿粉的技术要求,水分,水分是指可湿性粉剂中含水量的多少,水分含量过高对产品的影响：,1.,在贮存期间易结块,2.,流动性降低,3.,加剧有效成分的分解，产品质量下降,4.,市场抽检不合格,三,.,可湿粉的技术要求,水分,国际粮农组织,(FAO),一般要求可湿性粉剂中水分含量小于,2.5,我国规定可湿粉中水分含量一般小于,3,%,实际生产中水分最好控制在,2%,以下,三,.,可湿粉的技术要求,起泡性,起泡性：,可湿性粉剂在兑水稀释成悬浮液时产生泡沫的能力,泡沫越多，起泡性越大，则喷雾效果越差,起泡性通常以可湿性粉剂配制成稀释液，搅拌均匀后一分钟产生的泡沫体积来表示。泡沫体积越多，起泡性越大,中国对这一指标目前,未作规定,三,.,可湿粉的技术要求,贮藏稳定性,贮藏稳定性,:,制剂在贮藏一定时间后，其物理、化学性能变化的大小,通常分为物理贮藏稳定性和化学贮藏稳定性,1.,物理贮藏稳定性：产品在存放过程中，药粒间互相粘结或团聚所引起的流动性、分散性和悬浮性的变化,三,.,可湿粉的技术要求,贮藏稳定性,2.,化学贮藏稳定性：产品在存放过程中，由于原药与载体的不相容性，及其它原因引起原药的分解，使制剂的有效成分含量降低,通常用热贮稳定性来检验产品的质量，,国际,粮农组织,(FAO),一般规定,(54,士,2),C,存放,14,天,：,1.,悬浮率、润湿性均应合格,2.,有效成分含量与贮前含量相差在允许范围内,，,分解率一般不得超过,规定值,四,.,可湿粉配方研究技术,研究的步骤：,1.,有效成分的选择确定,2.,载体的选择,3.,助剂的选择,4.,配方确定,5.,中试,四,.,可湿粉配方研究技术,-,有效成分选择,有效成分选择原则,1.,原药常温下为固态，熔点高,2.,稳定性好，不易分解,3.,液态原药也可加工成可湿粉，但工序复杂,例子：,20%,乙草胺可湿粉,四,.,可湿粉配方研究技术,-,载体选择,载体：通常指吸附、稀释农药用,的惰性成分，是农药可湿性粉剂必不可少的原料。,使用载体的目的主要是将农药原药、助剂均匀地被吸附、分布到载体的粒子表面，,使农药稀释成为均匀的混合物。,四,.,可湿粉配方研究技术,-,载体选择,载体的性质对产品的直接影响,粉碎过程的产量,产品性能,使用效果,四,.,可湿粉配方研究技术,-,载体选择,载体主要性能,1.,流动性,可湿性粉剂的流动性在很大程度上依赖于载体的流动性,使用流动性好的载体,有利于加工操作,和改进产品外感观质量,载体的流动性同载体的结构和组成有关,四,.,可湿粉配方研究技术,-,载体选择,2,.,载体的吸附容量（,饱和吸附容量,):,单位重量的载体吸附液体农药原药和助剂达到饱和点之前，仍能保持产品的分散性和流动性的吸附量，常以,mg/g,表示。,选择载体的吸附容量需视农药和助剂的理化性能、有效成分的含量而定。,四,.,可湿粉配方研究技术,-,载体选择,如果用固体的原药，可以用吸附容量中等的载体；而用低熔点或液体的原药，则需选用吸附容量大的载体；对高浓度可湿性粉剂必,须,选择吸附容量大的载体。,四,.,可湿粉配方研究技术,-,载体选择,3.,载体的松密度,：,载体的松密度愈小，吸油率,愈大，可加工高浓度可湿性粉剂，也有利于可湿性粉剂悬浮率的提高。,载体的松密度过小，会增加整个加工过程中粉尘的飞散,；使产品包装过大,四,.,可湿粉配方研究技术,-,载体选择,4.,载体的细度,载体的细度对可湿性粉剂产品的细度影响较大。,载体的细度应符合制剂细度标准。载体粒谱,分布,窄以保证混合后制剂中有效成分均匀。,一般要求载体,90,通过,325,目筛，以利于预混和粉碎操作。,四,.,可湿粉配方研究技术,-,载体选择,5,.,载体的活性,载体的活性是指载体表面的活性。载体的活性越小，用它制成的可湿性,粉剂在贮藏期间有效成分的分解率也越小。,由于不同载体来源和结构不同，所表现出来的活性差异很大,同名载体产地不同，所表现出来的活性差异也很大,合适的载体由试验结果确定,四,.,可湿粉配方研究技术,-,助剂选择,1,.,润湿剂,是能降低液,固表面张力、增加液体在固体上的扩展性和渗透力，使其润,湿或加速润湿的一类物质,如果产品不易被水润湿，则微粉将漂浮在水面上,，无法形成均一悬浊液,四,.,可湿粉配方研究技术,-,助剂选择,阴离子型表面活性剂的润湿剂,月桂醇基硫酸钠：,月桂醇与硫酸相互作用经中和而制得。它是由,R,为,C,12,C,14,的烷,基组成的混合物，其中以十二烷基硫酸钠为主,十二烷基苯磺酸钠：包括正十二烷基苯磺酸钠和由四聚丙烯合成的,带支链的十二烷基苯磺酸钠。缩写为,DBS-Na,四,.,可湿粉配方研究技术,-,助剂选择,拉开粉系，母体结构为蔡磺酸盐，此结构本身具有较好的润湿性并在低温下,有良好的效果。而且，此类物质易溶于水，在强酸、强碱介质及硬水中都稳定。,高效润湿剂,DCM-82,wgwin,DCM-82,润湿、扩散、抗硬水,适用于可湿粉中，提高产品的润湿性能,适合于所有的可湿粉,举例：,盐酸吗啉胍,-,乙酸铜可湿粉,春雷霉素可湿粉,杀虫单,-,苏云金杆菌可湿粉,多菌灵,-,硫磺可湿粉,25%,三唑酮可湿粉,25%,三唑锡可湿粉,40%,乙磷铝可湿粉,40%,戊唑醇可湿粉,四,.,可湿粉配方研究技术,-,助剂选择,2,.,助悬分散剂,是指能阻止固,液分散体系中固体粒子的相互凝集，使固体微粒在液相中较,长时间保持,均匀,分散的一类物质。,可湿粉的分散性高，悬浮率高,A,阴离子型表面活性剂的分散剂：,木质素及其衍生物磺酸盐：常温下是固体，润湿、分散性能好，来源丰富，价格便宜。,四,.,可湿粉配方研究技术,-,助剂选择,木质素磺酸盐主要是钠盐和钙盐，是一种价廉物美的,助悬,分散剂。我国已生产的木质素磺酸盐为粉状物，吸水性强，易潮解。,属于水溶性高分子物质，有抗沉降，保护胶体的作用,四,.,可湿粉配方研究技术,-,助剂选择,扩散剂,NO,NNO,、,MF,，萘和烷基萘甲醛缩合物磺酸盐,分散性能好，常温下是固体,有一定的润湿乳化作用,四,.,可湿粉配方研究技术,-,助剂选择,B,水溶性高分子物质助悬分散剂,羧甲基纤维素钠,CMC,，是一种具有高分子结构的水溶性纤维素，其水溶液为胶体。它能溶于冷水、热水中，溶于水后，水的粘度增加，粒子的沉降速度减慢，提高了粒子的悬浮性能。,在可湿性粉剂中常加人一定量的,CMC,，一般为,1,左右。提高水的粘度，防止颗粒再沉淀，起抗沉降作用,C,新型高分子分散剂,马来酸,-,丙烯酸共聚物钠盐,PO-EO,嵌段聚醚,助选分散剂,wgwin,D06,一般加入量在,26%,，可以使可湿粉产品具有良好的分散性，提高悬浮率,助悬分散剂,wgwin,D06,均匀粉末，提高可湿粉产品的自动分散性,提高悬浮率,加入量少，性价比高,pH,值在中性至偏酸性，降低分解率，使产品稳定,五,.,可湿粉生产工艺,1,.,生产流程,第一种：三级混合，两级粉碎,第二种：两级混合，一级粉碎,物料的预粉碎,进入气流粉碎机的物料，常常需要预处理，即粗粉碎。,如果物料不经过预粉碎，进入气流粉碎机的物料颗粒粒径相差很大，会大大降低粉碎机的效率，一般粗粉碎达到细度,150,目即可，如能达到,200,目或以上更佳。,物料的预粉碎,原料的预粉碎常用设备：,1.,大颗粒的固态原药和助剂，如果粒径过大，需要粗粉碎。粉碎机可采用万能粉碎机、锤式粉碎机等,万能粉碎机及粉碎齿盘,锤式粉碎机,粉碎效果好，产量高,易发热，不适宜对温度敏感物料的粉碎,物料的混合,主要设备,-,混合机,常用的有：双螺旋混合机、螺带式混合机等,分碳钢和不锈钢两种，用于原料和成品混合,双螺旋混合机,在厂房高度允许时，应首选双螺旋混合机。混合时间短，效率高；清洗方便，适用于多品种小批量生产,在厂房高度不足时，选用双螺带混合机。清洗不方便，适用于单一品种大批量的生产,气流粉碎设备,气流粉碎机：圆盘式,气流粉碎设备,气流粉碎机：,流化床,式,选择不同工艺的优缺点,三级混合二级粉碎工艺,物料混合均匀,细度高,产量大,适应性广，适合多种原料,选择不同工艺的优缺点,两级混合一级粉碎工艺,投资小，占地少,产量低,细度一般,适合部分原料,六,.,可湿粉未来展望,在农药剂型中，可湿性粉剂最早被称为农药主要剂型之一,由于环保和安全法规要求，乳油多为消防法规中规定的危险品，在制造、运输、保管等方面要求较高，粉剂此类问题较少,可湿性粉剂所用填料多为高岭土的矿物质，储量大，价格不受石油影响,六,.,可湿粉未来展望,可湿粉中无有机溶剂，环境污染小,可湿性粉剂向,易,分散性、可乳化性、高悬浮,性发展是今后发展的总趋势,谢谢各位！,