
代森錳鋅是保護(hù)性殺菌劑,在農(nóng)業(yè)植保行業(yè)應(yīng)用非常廣泛,主要用于果樹(shù)、蔬菜、大田作物的病害防控,是目前全球用量最大的廣譜殺菌劑之一。近年來(lái)隨著綠色農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)藥劑型升級(jí)的要求,高含量、低粉塵、流動(dòng)性好的可濕性粉劑逐漸替代老劑型,市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)代森錳鋅可濕性粉劑的需求持續(xù)增長(zhǎng),對(duì)成品的粒度分布、懸浮率要求越來(lái)越高。
代森錳鋅本身是熱敏性的硫代氨基甲酸酯類(lèi)殺菌劑,原藥本身遇高溫容易分解失活,原藥粉碎后做成料液懸浮液,干燥過(guò)程中既要控制活性不流失,又要保證成品粒度均勻、不結(jié)塊、懸浮率達(dá)標(biāo)——傳統(tǒng)的烘箱干燥+粉碎工藝不僅粉塵大,還容易因?yàn)榫植扛邷貙?dǎo)致活性降解,成品粒度不均懸浮率差,很難符合現(xiàn)在的農(nóng)藥登記標(biāo)準(zhǔn),噴霧干燥是目前最適合工業(yè)化做可濕性粉劑的工藝,但參數(shù)控制不好很容易出問(wèn)題。
案例1:實(shí)驗(yàn)室小試開(kāi)發(fā)80%含量代森錳鋅可濕性粉劑
某農(nóng)藥研發(fā)團(tuán)隊(duì)需要開(kāi)發(fā)高含量代森錳鋅可濕性粉劑新劑型,前期小試試驗(yàn)需要快速摸索工藝參數(shù),所以選擇了那艾實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥機(jī)NAI-LSD,用標(biāo)配的二流體霧化器來(lái)做試驗(yàn)。本次試驗(yàn)的物料就是代森錳鋅原藥懸浮液,添加了少量木質(zhì)素磺酸鈉和萘系分散劑做助劑,沒(méi)有額外壁材,固含量控制在22%,溶劑用的就是普通去離子水。因?yàn)榇i鋅遇高溫容易分解,一開(kāi)始團(tuán)隊(duì)擔(dān)心進(jìn)風(fēng)溫度太高會(huì)失活,先設(shè)定了進(jìn)風(fēng)溫度145℃,對(duì)應(yīng)的出風(fēng)溫度穩(wěn)定在72℃,霧化壓力0.2MPa,進(jìn)料流速15mL/min。出來(lái)的粉一開(kāi)始看起來(lái)沒(méi)問(wèn)題,但測(cè)活性的時(shí)候發(fā)現(xiàn)代森錳鋅有效成分保留率只有87%,出粉率也只有71%,不少料粘在干燥室內(nèi)壁。后來(lái)調(diào)整參數(shù)把進(jìn)風(fēng)溫度降到130℃,出風(fēng)溫度穩(wěn)定在61℃,霧化壓力調(diào)到0.25MPa,進(jìn)料流速降到12mL/min,這次出來(lái)的粉末疏松不結(jié)塊,過(guò)325目篩通過(guò)率能達(dá)到98%,測(cè)出來(lái)有效成分保留率96.2%,出粉率83.5%,懸浮率穩(wěn)定在89%,完全符合國(guó)標(biāo)對(duì)80%代森錳鋅可濕性粉劑的要求,小試一次性就摸出了穩(wěn)定參數(shù)。
案例2:有機(jī)溶劑回收型代森錳鋅微囊可濕性粉劑制備
某農(nóng)藥企業(yè)開(kāi)發(fā)環(huán)保型代森錳鋅微囊可濕性粉劑,用來(lái)降低原藥對(duì)作物的藥害,延長(zhǎng)持效期,制備過(guò)程中用了環(huán)己烷做溶劑體系,需要回收有機(jī)溶劑同時(shí)避免原藥分解,所以選擇了那艾有機(jī)溶劑噴霧干燥機(jī)NAI-CLSD,配氣流式霧化方式。物料是代森錳鋅原藥芯材,壁材用的是三聚氰胺甲醛樹(shù)脂+改性木質(zhì)素的組合,固含量控制在18%,溶劑為環(huán)己烷,整個(gè)體系氮?dú)獗Wo(hù)防止燃燒爆炸。工藝參數(shù)設(shè)定進(jìn)風(fēng)溫度125℃,出風(fēng)溫度58℃,霧化壓力0.3MPa,進(jìn)料流速300mL/min,整個(gè)干燥過(guò)程氧含量控制在5%以下,溶劑回收效率達(dá)到96%以上。干燥完成后的微囊粉末平均粒徑在12μm,測(cè)出來(lái)包埋率達(dá)到89.3%,代森錳鋅有效成分保留率94.7%,出粉率81.2%,成品的懸浮率達(dá)到92%,放在常溫下儲(chǔ)存3個(gè)月,有效成分降解率不到2%,比傳統(tǒng)劑型的穩(wěn)定性好很多,完全滿(mǎn)足中試放大的工藝要求。
案例3:熱敏性低降解代森錳鋅真空低溫噴霧干燥工藝
某企業(yè)針對(duì)高端經(jīng)濟(jì)作物做的高活性代森錳鋅可濕性粉劑,要求有效成分保留率超過(guò)95%,完全避免高溫降解,所以選擇了那艾真空低溫噴霧干燥機(jī)NAI-VSD,采用離心式霧化方式來(lái)做生產(chǎn)前的中試驗(yàn)證。本次物料是代森錳鋅原藥水懸浮液,添加了十二烷基硫酸鈉和聚羧酸鹽分散劑,固含量25%,溶劑為水,整個(gè)干燥過(guò)程在負(fù)壓環(huán)境下進(jìn)行。參數(shù)設(shè)定真空度-0.06MPa,進(jìn)風(fēng)溫度95℃,出風(fēng)溫度48℃,離心霧化轉(zhuǎn)速15000rpm,進(jìn)料流速1000mL/min。因?yàn)榈蜏刎?fù)壓下水分沸點(diǎn)降低,既能保證水分快速蒸發(fā),又不會(huì)讓物料接觸高溫,出來(lái)的成品粉末顏色和原藥一致,沒(méi)有出現(xiàn)高溫分解變黑的情況,檢測(cè)下來(lái)有效成分保留率達(dá)到98.1%,出粉率87.3%,懸浮率91.5%,粉塵量比傳統(tǒng)工藝降低了70%以上,工人操作的時(shí)候接觸更少,更符合安全生產(chǎn)的要求,這個(gè)工藝現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)到批量生產(chǎn),穩(wěn)定性一直很好。
三個(gè)不同場(chǎng)景的代森錳鋅可濕性粉劑噴霧干燥案例下來(lái),能看出來(lái)針對(duì)不同要求選對(duì)那艾噴霧干燥設(shè)備型號(hào)、控制好參數(shù),就能很好解決代森錳鋅干燥的痛點(diǎn):實(shí)驗(yàn)室小選用NAI-LSD快速摸參數(shù),成本低效率高;有機(jī)溶劑體系用NAI-CLSD,安全還能回收溶劑;要求極低降解的高端產(chǎn)品用NAI-VSD,能最大程度保留活性。核心就是要抓住代森錳鋅熱敏性的特點(diǎn),不要盲目追求高溫干燥,根據(jù)固含量調(diào)整進(jìn)風(fēng)溫度和進(jìn)料流速,控制出風(fēng)溫度在65℃以下就能把活性保留率穩(wěn)定在94%以上,同時(shí)成品的流動(dòng)性、懸浮率、粒度都能符合農(nóng)藥新國(guó)標(biāo)的要求,這個(gè)工藝路線比傳統(tǒng)的烘箱干燥+粉碎工藝更適合現(xiàn)在的劑型升級(jí)需求。
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