V dňoch 23. až 24. mája 2019 sa v Dezhou v Shandongu konala štvrtá konferencia o výmene technológie spracovania pesticídnych prípravkov a aplikácií zariadení „Jinwang Cup“, ktorú organizovalo združenie Shandong Provincial Pesticide Industry Association. Konferencia bola pomenovaná spoločnosťou Jiangsu Jinwang Intelligent Technology Co., Ltd. a špeciálne ju spoluorganizovala spoločnosť Shandong Lvba Chemical Co., Ltd. Cieľom tejto konferencie je vyškoliť výrobcov pesticídov, aby pochopili výrobu, technológiu, vybavenie, proces Komplexné talenty, ktoré rozumejú manažmentu.
Výskum a vývoj a výroba pesticídnych prípravkov sú úzko spojené s národnými politickými usmerneniami. Na pozadí nulového rastu používania pesticídov a zvyšujúceho sa tlaku na životné prostredie je potrebné prijať nové bezpečnostné a environmentálne prísady alebo vyvinúť nové liekové formy. Výskum a vývoj pesticídnych prípravkov má určitú súvislosť so súčasným trendom reformy používania pesticídov. Pri súčasnom trende zrýchlenej cirkulácie pôdy, nedostatku pracovnej sily a zvýšených nákladov na zamestnanosť je jedným z efektívnych riešení zlepšenie efektívnosti využívania pesticídov.
Kvalita pesticídnych formulácií a prípravkov je kľúčovým faktorom na určenie účinku a hodnoty pesticídnych produktov. Preto vývoj pesticídnych produktov potrebuje pochopiť štruktúru, fyzikálne a chemické vlastnosti, spôsob účinku, toxicitu atď. pôvodného lieku. Zároveň kvalita pôvodného lieku a hlavný obsah prípravku priamo ovplyvňujú účinnosť prípravku. Vo všeobecnosti platí, že pri konkrétnom originálnom lieku platí, že čím vyšší je obsah prípravku, tým ťažšie je kontrolovať účinnosť; Kvalita pôvodnej drogy je príliš nízka, jej podiel v prípravku je pomerne vysoký a situácia nečistôt je zložitá, takže je ťažké mlieť kvalitné a vysokoobsahové prípravky. Keď hovoril o princípe skríningu systému pomocných činidiel, výskumník Zhang Guosheng z Výskumného ústavu chemického priemyslu v Shenyangu poukázal na to, že okrem niekoľkých pesticídov s vysokou prchavosťou a vysokou rozpustnosťou vo vode, ktoré možno použiť priamo, je veľká väčšina technických pesticídov lieky sa musia pred použitím spracovať do zodpovedajúcich dávkových foriem. Po určení formulácie podľa štruktúry (distribúcia náboja aktívnych skupín a neaktívnych skupín), fyzikálnych a chemických vlastností, spôsobu účinku a cieľov pôsobenia (chemické zloženie, hustota distribúcie, vek listov, stav výživy, podmienky prostredia atď.). Aktívnych zložiek sa vykonalo veľké množstvo štúdií formulácií a experimentov testovania účinnosti o účinkoch rôznych zmáčacích a disperzných systémov na výkonnosť a cieľ prípravku a v kombinácii s výsledkami merania biologickej aktivity, určte pomocný systém a vhodné dávkovanie pre rôzne liekové formy a nakoniec získajte receptúrne zloženie prípravku Okrem toho po stanovení hlavného pomocného činidla nemožno ignorovať úlohu pomocného pomocného činidla. Po určení zloženia receptúry sa vzorka amplifikuje, an d vyžaduje sa aj dlhodobé pozorovanie (zmena veľkosti častíc, vzhľad, viskozita, zavesenie na stene, aglomerácia atď.). Vyžaduje sa aj výskum výrobného procesu.
Vzorky preparátu pripravené so zvolenými vhodnými odrodami zmáčadiel a dispergačných činidiel majú nielen vysoký stupeň disperzie účinných látok pesticídov, ale majú aj veľkú mieru prieniku do organizmov, čo sa špecificky prejavuje: na jednej strane, aktívne zložky môžu byť rýchlo, rovnomerne a stabilne dispergované v nosiči, pričom sa zachováva dobrá suspenzia, disperzia, stabilita vzhľadu a stabilita pri tepelnom skladovaní; Na druhej strane môže spôsobiť, že rozprestieranie a priľnavosť jeho tekutého liečiva na povrchu tela rastliny je relatívne silná, odoláva dažďu, zvyšuje zadržiavanie pesticídov na povrchu rastliny, predlžuje čas zadržania a zlepšuje penetračná schopnosť rastlinnej epidermy, podporuje absorpciu činidiel organizmami, takže môže vo veľkej miere vykonávať svoju biologickú aktivitu, znižuje dávkovanie a znižuje znečistenie životného prostredia. Hoci samotné zmáčacie a dispergačné činidlo nemá žiadnu biologickú aktivitu, je nepostrádateľnou prísadou vo formulácii. Môže nielen zlepšiť fyzikálne a chemické vlastnosti prípravku, zlepšiť účinnosť, ale aj rozšíriť rozsah použitia pesticídnych surových liečiv a znížiť znečistenie životného prostredia.
Nakoniec výskumník Zhang verí, že prípravný systém má úzku distribúciu veľkosti častíc, dobrú stabilitu pri dlhodobom skladovaní a zriedený roztok má dobré zmáčanie, roztieranie, disperziu, zadržiavanie a priepustnosť na cieli, čo môže lepšie pomôcť aktívnej zložke hrať. jeho biologická aktivita, výrazne znižuje dávkovanie a zlepšuje jeho kompatibilitu s prostredím.
Zhang Guosheng, výskumník Výskumného ústavu chemického priemyslu v Shenyangu
So zlepšením požiadaviek ľudí na environmentálnu bezpečnosť pesticídov sa pesticídy na báze vody stali dôležitým smerom rozvoja. V tejto súvislosti vznikajú podľa potreby mikroemulzie, ktoré čiastočne alebo úplne nahrádzajú organické rozpúšťadlá vodou. Profesor Chen Fuliang z Inštitútu ochrany rastlín Čínskej akadémie poľnohospodárskych vied sa podelil o „spoločné problémy a riešenia formulácií vodnej emulzie a mikroemulzie“.
Vodná emulzia je druh disperzného systému s nestabilnou dynamikou a termodynamikou. Stratifikácia, sedimentácia, flokulácia, izotermické kalenie, koalescencia a deemulgácia sú bežné problémy pri formulácii vodnej emulzie. Stratifikácia a sedimentácia sú javy, pri ktorých častice dispergovanej fázy počas skladovania často plávajú alebo klesajú, známe tiež ako emulzia, ktoré patria k dynamickej nestabilite. Dôvodom je rozdiel hustoty medzi dvoma fázami (spôsobený gravitáciou). Riešením je odolávať gravitácii: zvýšiť viskozitu média, zahusťovadlo môže zvýšiť viskozitu systému vodnej emulzie, znížiť difúzny koeficient, znížiť frekvenciu kolízií kvapiek a znížiť rýchlosť stratifikácie a sedimentácie. Toto zahusťovadlo by sa však malo vyberať opatrne prostredníctvom testov, aby sa vodná emulzia nielen udržala bez stratifikácie alebo sedimentácie, ale aby sa tiež príliš nezvýšila viskozita systému, čo ovplyvní jeho vysypávanie a disperzibilitu emulgácie; Zvýšte množstvo emulgátora, znížte veľkosť častíc kvapôčky, zvýšte Brownov pohyb a znížte stratifikáciu a sedimentáciu prípravku; Pridanie regulátora hustoty, ktorý zodpovedá hustote olejovej fázy a vodnej fázy, je účinný spôsob, ako znížiť stratifikáciu a sedimentáciu. Ak je však rozdiel v hustote olejovej fázy veľký, má malý význam meniť rýchlosť sedimentácie znížením rozdielu hustoty medzi dispergovanou fázou a disperzným médiom. Keď je rozdiel v hustote malý, pridanie regulátora hustoty môže výrazne znížiť rýchlosť sedimentácie.
Flokulácia sa týka javu, pri ktorom sa kvapôčky kvapaliny zhromažďujú a vytvárajú voľné agregáty, ktoré je možné po vibrácii a pretrepaní obnoviť na jednotnú emulziu. Je to preto, že sila disperznej interakcie medzi kvapôčkami kvapaliny sa vzťahuje na príťažlivosť generovanú, keď sú ne* molekuly blízko seba. Ďalšou situáciou, kedy dochádza ku flokulácii, je, že rozptýlené častice olejových kvapiek sú adsorbované a premostené na lineárnych makromolekulách, čo vedie k potápaniu častíc. Vločkovací roztok je antiagregačný: pridajte aniónové povrchovo aktívne činidlo, vytvorte okolo kvapiek dvojitú elektrickú vrstvu, pokryte povrch kvapiek olejovej fázy nabitými skupinami a vytvorte elektrostatické odpudzovanie, aby ste zabránili agregácii kvapiek; Pridajte polymérny emulgátor, aby ste vytvorili hrubú a pevnú adsorpčnú vrstvu v systéme, čím sa vytvorí efekt stérickej zábrany. Podmienkou silnej adsorpcie je, že polymér nie je rozpustený v spojitej fáze; Zahusťovadlo sa pridáva na zníženie rýchlosti difúzie častíc olejových kvapiek, zníženie frekvencie kolízií kvapiek a zlepšenie flokulácie rozptýlených kvapiek.
Koalescencia sa týka deštrukcie hraničného filmu okolo kvapôčok a kvapôčky sa spájajú do veľkých kvapôčok, čo patrí k termodynamickej nestabilite; Deemulgácia je ďalší vývoj koalescencie kvapiek, vďaka čomu sa emulzia stáva dvojfázovou separáciou oleja a vody. Koagulácia a deemulgácia sú nezvratné procesy v dôsledku zničenia medzifázovej tvárovej masky. Koalescenčným riešením je posilniť medzifázovú tvárovú masku: pridajte koemulgátor a bočné pôsobenie povrchovo aktívnej látky a koemulgátora adsorbovaného na rozhraní zvýši pevnosť a elasticitu medzifázovej tvárovej masky; Používa sa anión, polymérny emulgátor a zmiešaná povrchovo aktívna látka. Anión rozširuje hrúbku elektrickej dvojitej vrstvy a polymér zvyšuje stérickú zábranu. Zmiešaný emulgátor môže posilniť priečny účinok tvárovej masky na rozhraní a zvýšiť mechanickú pevnosť tvárovej masky na rozhraní, zlepšiť viskozitu rozhrania, zvýšiť elasticitu rozhrania a dosiahnuť, aby maska na rozhraní mala vysokú elasticitu expanzie; Pridanie hydrofilného prášku môže nielen zlepšiť pevnosť filmu, ale aj zlepšiť vlastnosti filmu.
Vodná emulzia je termodynamický nestabilný disperzný systém, ktorý si dokáže udržať dynamickú stabilitu po dlhú dobu. Ako však čas plynie, veľkosť a distribúcia kvapiek sa bude pohybovať smerom k väčším kvapôčkam. Tento proces konzumácie malých kvapôčok na vytvorenie väčších kvapôčok sa nazýva austenitické dozrievanie. Roztok izotermického kalenia má rovnomernú distribúciu veľkosti častíc: zvýšte množstvo povrchovo aktívnej látky, znížte medzipovrchové napätie, aby bola distribúcia veľkosti kvapiek oleja rovnomernejšia, znížte hnaciu silu izotermického kalenia a spomalte izotermické kalenie; Pridanie rozpúšťadla s nižšou rozpustnosťou pomôže znížiť rozpustnosť olejovej fázy a spomalí rýchlosť difúzie rozpúšťania molekúl oleja, čo je hnacou silou dozrievania austenitu; Použite polymérne povrchovo aktívne látky na zvýšenie hrúbky adsorpčnej vrstvy, zníženie povrchovej plochy "odkrytých" kvapôčok, zvýšenie stérickej zábrany a zlepšenie priestorovej stability, ako sú blokové alebo hrebeňové štepené polyméry.
Ako upraviť nekvalifikované produkty? Flokulácia, stratifikácia a sedimentácia môžu byť správne upravené a prepracované pomocou vyššie uvedených stratégií zvládania; V prípade nestabilných javov, akými sú koalescencia, deemulgácia a izotermické kalenie, ktoré sú nevratnými procesmi, je možné produkt iba zošrotovať. K deemulgácii dochádza počas výroby po absolvovaní malého testu. Riešením je zvýšenie dávky emulgátora; Vymeňte výrobné zariadenie, použite homogenizačný emulgačný stroj alebo spojte potrubné nožnice s vertikálnymi nožnicami. Po výrobe dochádza k oddeľovaniu vody. Riešením je prijať potrubné šmykové a externé strihové spojovacie zariadenia alebo prijať homogénnu emulgáciu na reguláciu veľkosti častíc disperzného systému lotion na úzky rozsah; Ak je to spôsobené nedostatočným časom šmyku, čas šmyku sa môže primerane predĺžiť a rýchlosť šmyku sa môže zvýšiť. Ak je malý test kvalifikovaný a počas výroby dôjde k olejovej škvrne, na vyriešenie problému sa použije kombinácia vysokorýchlostného strihu potrubia a vysokorýchlostného strihu prerušovaného typu.
Profesor Chen tiež predstavil charakteristiky druhej generácie vodnej emulzie: žiadne strihanie, tekutosť je porovnateľná s mikroemulziou; Veľkosť častíc je menšia ako veľkosť vodnej emulzie, ktorá je bližšie k mikroemulzii, tiež známej ako submikrónová emulzia; Dávkovanie emulgátora je vyššie ako pri vodnej emulzii a jeho stabilita je nižšia ako u mikroemulzie a vyššia ako pri bežnej vodnej emulzii. Poukazuje sa na to, že väčšinu pyretroidných pesticídov možno spracovať na vodnú emulziu druhej generácie.
Profesor Chen zhrnul skúsenosti z výskumu a vývoja vodnej emulzie takto: ① Podľa základného princípu tvorby emulzie sú kľúčovými faktormi ovplyvňujúcimi tvorbu pleťovej vody mechanická energia a medzipovrchové napätie, zatiaľ čo veľká veľkosť alebo nerovnomerné rozloženie kvapiek oleja je jeden z hlavných dôvodov nestability vodnej emulzie; ② V prípade pevných technických liekov je prvým krokom výber vhodných rozpúšťadiel. Vo všeobecnosti sa organické rozpúšťadlá s vysokou rozpustnosťou vyberajú na dosiahnutie úplného rozpustenia a šetrenia rozpúšťadiel; ③ Ak je povrchovo aktívna látka vybratá správne, existuje široký výber koemulgátorov a kvality vody; ④ Ak sa problém fyzikálnej stability nedá účinne vyriešiť, možno zvážiť pridanie látky na lepenie do prípravku.
Pre stabilitu mikroemulzií pri nízkej teplote a stabilitu pleťovej vody profesor Chen zdieľal opatrenia na zlepšenie stability mikroemulzií pri nízkych teplotách: zvýšenie množstva rozpúšťadla. Pre účinné zložky, ktoré sa ťažko rozpúšťajú vo všeobecných organických rozpúšťadlách, existuje stabilný stúpajúci bod rozpúšťania organických rozpúšťadiel; Upravte hydrofilnú a lipofilnú rovnováhu povrchovo aktívnych látok. Vysoká teplota potrebuje hydrofilné, zatiaľ čo nízka teplota potrebuje lipofilné; Vyberte vhodnú kosurfaktant a niektoré účinné zložky so špeciálnymi fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami majú určitú selektivitu pre kosurfaktant. Ako teda zlepšiť stabilitu mikroemulzného mlieka? ① Použitie zmiešaných rozpúšťadiel, efektívny spôsob riešenia stability pleťovej vody; ② Zvýšte množstvo povrchovo aktívnej látky, aby ste zlepšili stabilitu medzifázovej tvárovej masky; ③ Znížte obsah účinných zložiek, čo je ekvivalentné väčšiemu množstvu emulgátorov obaľujúcich kvapôčky oleja, čím sa zlepšuje mechanická pevnosť pleťovej masky; Stabilita pleťovej vody úzko súvisí s distribúciou veľkosti častíc mikroemulzných olejových guľôčok, ale nie s veľkosťou častíc.
Profesor Chen zhrnul skúsenosti z výskumu a vývoja mikroemulzie nasledovne: ① Je potrebné pripraviť široký transparentný teplotný rozsah, najmä v závislosti od výberu povrchovo aktívnych látok a kosurfaktantov; ② Vysoká teplotná stabilita vyžaduje vysoko hydrofilnú povrchovo aktívnu látku, zatiaľ čo stabilita pri nízkej teplote vyžaduje vysoko lipofilnú povrchovo aktívnu látku; ③ Na prípravu kvalifikovaných mikroemulzií je potrebné upraviť hydrofilnú lipofilnú rovnováhu (HLB) systému; ④ Horná hranica priehľadnej teploty je určenie bodu zákalu a dolná hranica priehľadnej teploty je určenie stability pri nízkej teplote. Stabilita pleťovej vody je len pre niekoľko účinných látok so špeciálnymi fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami.