摘要:本文就可湿性粉剂的组成、加工设备和工艺进行了简单介绍,并对当前我国一些农药企业在实际生产中常出现的问题和不足进行了阐述。

  农药可湿性粉剂是农药制剂中历史悠久、技术比较成熟、使用方便的一种剂型。很多杀菌剂、除草剂、杀虫剂往往加工成可湿性粉剂。

  可湿性粉剂是由农药原药、表面活性剂(润湿剂、分散剂等)、辅助剂(稳定剂、警戒色等)、载体和填料等组成并粉碎得很细的农药制剂。可湿性粉剂用水稀释成田间使用的浓度时,能够形成一种稳定的、可供喷雾的悬浮液。

  可湿性粉剂对水稀释后能在防治对象上达到较大的均匀覆盖。一般说来,同一种农药防治同一种害虫,可湿性粉剂的药效要优于粉剂,残效要优于可溶性粉剂,触杀效果要略逊于乳油。

  好的流动性便于生产过程中的输送、包装、易称量、易倒出。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及黏度。流动性以坡度角或流动数来表示,坡度角大或流动数高,流动性差,反之,流动性好。

  可湿性粉剂的润湿性是指:药粉倒入水中能自然润湿下降,而不是漂浮在水面上以及药剂的稀释悬浮液对植株、虫体及其他防治对象表面的润湿能力。由于植株、虫体等表面上有一层蜡质,如果润湿性不好,则药剂就不能均匀的覆盖在使用作物和防治对象上,并造成药液的流失。

  分散性是指药粒悬浮于水介质中,保持成细微个体粒子的能力。分散性与悬浮性有直接关系,分散性好,悬浮率就高,反之,悬浮率就低。可湿性粉剂要求粒子药细和相对均匀,粒子愈细,则表面自由能就愈大,就愈容易发生团聚现象,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。影响分散性的主要因素是原药和载体的表面性质以及分散剂的种类、质量、用量等。分散剂选择适当、质量好、用量合理,就可以阻止药粒之间的凝聚,从而获得好的分散性。

  分散性的好坏可以从悬浮率的高低来衡量,悬浮率越高表示分散性越好,反之,分散性就差。

  悬浮性是指分散的药粒在悬浮液中保持一定时间悬浮的能力。悬浮性好的制剂,在对水使用时,可使所有的药粒均匀的悬浮在水中,并从喷雾器械中均匀喷出,才能有好的防治效果。可湿性粉剂的悬浮率有有效悬浮率和质量悬浮率两种,该两种悬浮率在FAO标准中都有相应的测定方法。一般有效悬浮率和质量悬浮率应该是一致的。即质量悬浮率高,有效悬浮率也高。在理想情况下,两个悬浮率的值应该相等。实际上,由于加工混合的不均匀性及不同大小粒子吸附原药的数量不等,大粒子总是先沉降,这样就出现有效悬浮率和质量悬浮率的值往往不等。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发生。

  细度是指药粉粒子的大小。可湿性粉的细度(粒径大小和分布)直接与悬浮率有关,一般细度越小(粒径小且粒径分布窄),悬浮率越高。加工粉碎设备是关键。日本要求在5-7μm,美国要求在3-5μm。

  水分对可湿性粉剂的制剂的物理和化学都有影响,若水分含量过高,不仅易结块,流动性差,给使用带来不便,而且加剧有效成分的分解,导致产品质量下降,药效降低。

  物理贮存稳定性是指产品在存放过程中,药粒间相互粘结或团聚所引起的流动性、分散性和悬浮性的降低。

  化学贮存稳定性是指产品在存放过程中,由于原药和载体、助剂等的不相容性或其他原因引起得的有效成分分解,使制剂的有效成分降低,降低得愈多,说明制剂化学贮存稳定越差。

  以上可湿性粉剂的八个主要控制指标控制的好坏,最终体现到产品在市场上的效果上。

  好的可湿性粉剂产品首先需要好的、科学的配方,除了对润湿剂、分散剂等的品种和用量选择要匹配外,载体和填料等的选择也很重要,一个产品中有时要加入多达3-4种载体和填料,如一种是增加流动性,一种是增加悬浮率的,一种是增加稳定性的,而另一种是控制释放的等。这种科学配方生产出的产品不仅药效好,而且还具有缓释、持效性。这一点,我国很多农药生产企业尤其是小的农药制剂加工企业做得很不够:首先是助剂品种选择不当、助剂的品质很差;另一个是填料和载体选择不合适,不匹配;还有,需要加入稳定剂的一些农药可湿性粉剂品种没有加入稳定剂,不知道加什么,加多少等。

  好的农药可湿性粉剂产品的获得,除了要有好的、科学的配方外,加工工艺或加工设备的选择也至关重要。在我国农药可湿性粉剂的加工设备有:

  1、 雷蒙磨(R型摆式磨粉机) :二十世纪六十年代在我国开始使用,该设备在当今的我国农药行业已全部淘汰。(见图1)

  工作时,将需要粉碎的物料从机罩壳侧面的进料斗加入机内,依靠悬挂在主机梅花架上的磨辊装置,绕着垂直轴线公转,同时本身自转,由于旋转时离心力的作用,磨辊向外摆动,紧压于磨环,使铲刀铲起物料送到磨辊与磨环之间,因磨辊的滚动碾压而达到粉碎物料的目的。

  风选过程:物料研磨后,风机将风吹入主机壳内,吹起粉末,经置于研磨室上方的分析器进行分选,细度过粗的物料又落入研磨室重磨,细度合乎规格的随风流进入旋风收集器,收集后经出粉口排出,即为成品。风流由大旋风收集器上端的回风管回入风机,风路是循环的,并且在负压状态下流动,循环风路的风量增加部分经风机与主机中间的废气管道排出,进入小旋风收集器,进行净化处理。

  该设备加工的农药可湿性粉剂颗粒大,粒径范围宽,产品悬浮率低,在生产时物料温度很高,有效成分、助剂等易分解。

  2、超微粉碎机(及该进的气流涡旋微粉机):二十世纪八十年代开始使用,至今仍有企业使用,尤其分布在山东、河南、陕西、天津等部分小企业内。

  超微粉碎机整机为立式,机内有粉碎室和分级室;工作时,在出料管处抽风产生负压,定量螺杆加料机把盛入门内物料推入粉碎室,而粉体越过导向圈进入分级室。因分级轮是旋转的,流入叶道内的粉体同时受到空气动力和离心力的作用。粉体中大于临界直径(分级粒径)的颗粒因质量大,被甩回粉碎室继续粉碎,小于临界直径的颗粒经出料管进入收集系统。

  产品细度99.5%可通过325目筛。但粒子的粒度分布宽,且悬浮率相对不高。在生产过程中物料温度较高,有效成分、助剂等易分解;对低熔点、热不稳定性的农药等不能粉碎。

  循环管式气流粉碎机适用于干式脆性物料的超微粉碎。依靠物体间自磨作用、使用二次内分级结构、采用防磨内衬,适应较硬物料的粉碎。压力气体绝热膨胀产生降温效应,使粉碎在低温下进行。能实现连续生产。

  压缩空气通过均匀地分布在粉碎室周围并与粉碎室半径方向成一定角度的喷嘴,把压强能转换成速度能,产生高速气流,使通过加料喷射器连续均匀地进入粉碎室的粉体物料颗粒,互相激烈碰撞、摩擦及粉碎室内腔表面碰撞,从而达到超微粉碎的目的。

  该机器也适用干式脆性物料(含水量3%)的超微粉碎;压缩气体经喷嘴绝热膨胀产生焦耳一汤姆逊降温效应,使粉碎在低温下进行。能实现连续生产。

  物料进入粉碎室,超音速喷射流在粉碎室形成向心逆喷射流场,在压差作用下,使粉碎室内物料流态化,被加速的物料在多喷嘴的交汇合,产生剧烈的冲击碰撞摩擦而粉碎,被粉碎的细粉随气流一起运动至上部涡轮分级机处,在离心力作用下粗粉被甩至筒壁,将符合细度要求的微粉从排气口排出。冲击力度高,颗粒在气流喷射加速后相对冲击,粉碎效率高;粉碎机理是物料的相互撞击,磨损小,很少碰撞筒避,且颗粒不通过喷嘴,也适用于高硬度颗粒的粉碎;对低燃点颗粒可加入惰性气体作为工作介质;自动控制,操作方便。

  三种粉碎机,O型循环管式气流粉碎机和圆盘式气流粉碎机粉碎的物料的粒径范围不及流化床式气流粉碎机窄,产品质量用流化床式气流粉碎机生产比用O型循环管式气流粉碎机和圆盘式气流粉碎机都要好。流化床式气流粉碎机更适合农药可湿性粉剂等的生产。