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文檔簡(jiǎn)介
第四章粉劑第四章粉劑第一節(jié)粉劑的概述一、概念粉劑(dusts)是供噴粉用的具有規(guī)定細(xì)度的農(nóng)藥劑型,它是由原藥、填料和少量助劑經(jīng)混合、粉碎至一定細(xì)度再混勻而制成的一種常用劑型。粉劑是農(nóng)藥加工劑型中最早的一類,起源于二十世紀(jì)30年代末期,主要是無(wú)機(jī)或植物性殺蟲劑直接粉碎使用。到了40年代,隨著有機(jī)殺蟲劑的大量出現(xiàn),不但有固體原藥,也出現(xiàn)了液態(tài)原藥。因此,填料除起稀釋作用外還要有吸附原藥的載體作用。吸附性強(qiáng)的礦物填料也得到了空前發(fā)展,填料工業(yè)的發(fā)展反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了粉劑的發(fā)展,從這一時(shí)期到二十世紀(jì)60年代中期,粉劑一直是農(nóng)藥加工劑型中的主要品種。到了70年代初期隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高,粉劑的生產(chǎn)呈下降趨勢(shì)。如日本在1970年粉劑產(chǎn)量占各種制劑總量的56.8%,1978年下降到41.4%,到1980年下降到39.7%;一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)等已經(jīng)很少使用粉劑。我國(guó)1981年粉劑產(chǎn)量仍在100萬(wàn)噸以上,占各種制劑總量的2/3,但到1993年以后有大幅度的下降。二、粉劑的發(fā)展1、高濃度粉劑方向發(fā)展由于氣流粉碎機(jī)和吸附性能強(qiáng)的載體廣泛使用,粉劑的生產(chǎn)已朝著高濃度的方向發(fā)展,將一些農(nóng)藥加工成高濃度母粉,加工廠購(gòu)買這種母粉和商品填料,進(jìn)行混合或粉碎——混合至低濃度粉劑出售和使用,這樣做可以保證粉劑的細(xì)度、減少貯存期有效成分的分解損失和滿足防治暴發(fā)性病蟲害防治的緊急需要。2、發(fā)展多種規(guī)格的粉劑根據(jù)有害生物的多樣性、作物生育期、施藥時(shí)所需的時(shí)間以及農(nóng)藥原藥的特性,生產(chǎn)多種規(guī)格的粉劑,做到經(jīng)濟(jì)、合理、有效用藥。A、如用于保護(hù)地病蟲害防治發(fā)展超微粉劑;B、用于作物后期防治植株下部或水面上的害蟲應(yīng)發(fā)展粗粉劑,如日本的無(wú)飄移型(DL)粉劑;
C、保護(hù)性觸殺性的農(nóng)藥粉劑,其粉粒應(yīng)該要細(xì)
D、而內(nèi)吸性和水溶性好的農(nóng)藥,為減少飄移污染和分解損失,其粉粒可適當(dāng)粗一些。3、發(fā)展混合粉劑混劑具有兼治、增效、延緩抗性、節(jié)省勞力,降低成本和提高制劑的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),因此,目前粉劑大多以混合粉劑上市。我國(guó)目前混合粉劑品種少、噸位小,殺蟲和殺菌的混合粉劑更少?;旌戏蹌┯袣⑾x劑與殺蟲劑混合,殺菌劑與殺菌劑混合,殺蟲劑與殺菌劑混合,還有農(nóng)藥與肥料混合。三、粉劑的特點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)(1)粉劑具有使用方便,可直接噴撒使用,不需兌水,特別適于在干旱缺水的山區(qū)或半山區(qū)等地使用防治暴發(fā)性病蟲害。(2)藥粒細(xì)、較能均勻分布、撒布和加工費(fèi)用較低,且工效高、節(jié)省勞力。(3)在保護(hù)地使用可避免粉塵飛揚(yáng)污染環(huán)境,還可制成毒餌、毒谷、毒土等使用。2、缺點(diǎn)(1)飄移污染環(huán)境嚴(yán)重。(2)農(nóng)藥有效利用率低,一般噴粉只有20%左右沉積在目標(biāo)物上,80%散落在目標(biāo)物以外。(3)葉面附著性差,易被風(fēng)吹落或被雨水沖刷,藥效期比較短。(4)穩(wěn)定性差,不耐貯藏,特別是有機(jī)磷農(nóng)藥粉劑穩(wěn)定性更為突出。4、粉劑的分類A、一般粉劑一般粉劑也稱通用粉劑或粉劑,其粉粒細(xì)度平均直徑10~30μm,各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)也不完全相同。一般粉劑10μm以下粉粒占相當(dāng)大的比例,實(shí)驗(yàn)證明最容易飄移的是粒徑在10μm左右的粒子,因此飄移較嚴(yán)重,它已逐漸被其它粉劑或劑型所代替。B、無(wú)飄移粉劑無(wú)飄移粉劑也稱DL(driftless)粉劑,即不飄移或飄移少的粉劑制劑。粒徑平均20~30μm。無(wú)飄移粉劑是二十世紀(jì)70個(gè)代初期日本首先發(fā)明的,為克服傳統(tǒng)粉劑的飄移性,將傳統(tǒng)粉劑中粒徑中10μm以下微粒以機(jī)械篩除或加入聚凝劑如液體石蠟、淀粉湖等,將10μm以下的微粒凝結(jié)以減少移性,日本主要用這種粉劑防治水稻病蟲害,特別適用在水稻生長(zhǎng)后期用來(lái)防治稠密株下部的病蟲害。C、超微粉劑超微粉劑也稱FD(F10-Dust)粉劑,超微粉劑是在吸油率高的礦物粉和粘土微粉所組成的填料中加入原藥(其量約為普通粉劑的十倍)混合后,再經(jīng)氣流粉碎機(jī)粉碎到5μm以下的一種粉劑,100%通過(guò)320目篩,這種粉劑由于粉粒細(xì)而易飄移,只能用在密閉的溫室內(nèi),而不能大在田應(yīng)用,粒子通過(guò)飄移擴(kuò)散可均勻地附著在密蔽植株枝葉的正面和反面,防效高,省時(shí),省工又安全。表3-1三種粉劑主要物理性狀比較
粉劑名稱項(xiàng)目 DL型粉劑 一般型粉劑 FD型粉劑細(xì)度95%通過(guò)320目篩95%通過(guò)320目篩95%通過(guò)320目篩平均粒徑 20~25μm 10~30μm <5μm10μm以下比例<20% 50%左右 100%假比重 0.7~1.0 0.5~0.7<0.1浮游指數(shù) 8~11 44~46 >85流動(dòng)性 <30s 30~60s 吐粉性 >700ml/min >1100ml/min >1100ml/min
5、粉劑的特性
1、粉劑的細(xì)度粉劑的細(xì)度也稱為粉劑的粒度,粉劑的細(xì)度通常以能否通過(guò)某一孔徑的篩目表示。粉劑的細(xì)度和藥效的關(guān)系,殺蟲劑或殺菌劑的粉劑在使用無(wú)論是噴粉或潑澆,粉粒的大小和分布對(duì)其效果均有極顯著的影響,在加工時(shí)要求粉劑平均粒徑小到足以使有效成分均勻地分散并容易附著在所防治的對(duì)象上。在一定粒徑范圍之內(nèi),原藥粉碎俞細(xì),生物活性愈高。觸殺性殺蟲劑的粉粒愈小,則每單位重量的藥劑與蟲體接觸面積愈大,則觸殺效果愈強(qiáng)。在胃毒藥劑中,藥粒愈小愈易為害蟲所吞食,食后亦較易于被溶解而中毒。但有時(shí)由于藥粒殼細(xì),有效成分揮發(fā)加速,使藥劑的持效期大為縮短,噴粉時(shí)容易飄移和容易從防治的面積上被風(fēng)吹走而污染環(huán)境,反而會(huì)降低藥效。所以,在確定粉劑的細(xì)度時(shí),要根據(jù)原藥的特性,權(quán)衡利弊,選擇合適的粒徑,以便充分發(fā)揮藥效。
為了防止粉粒的凝聚、分離和不同大小粒子的分層以及為了減少有效成分在不同大小粒子上的濃度變化,要求粉劑粒徑分布范圍窄,即要求細(xì)度均勻,過(guò)粗或過(guò)細(xì)的粒子所占比例盡可能少,以避免噴粉時(shí)造成局部藥劑過(guò)多或不足。粒度分布中,粒徑小的粒子所占比例越大者,顯示出更高的生物活性。2、流動(dòng)性粉劑的流動(dòng)性常以坡度角表示,一般要求粉劑的坡度角在65度到75度之間。所謂坡度角是將粉劑自一漏斗流泄到一圓片上所堆成的圓錐,該圓錐的剖面為一等腰三角形,三角形的斜邊和底邊的夾角就是坡度角。坡度角大的粉劑流動(dòng)性差,反之流動(dòng)性好。粉劑流動(dòng)性好,在粉碎過(guò)程中可避免機(jī)械的阻塞以及在包裝過(guò)程中減少管路的阻塞,在使用時(shí)容易從噴粉器中噴出,并且噴出的粉劑不易絮結(jié)。影響粉劑流動(dòng)性的因素主要有三方面,一是粉粒細(xì)度,一般越細(xì)流動(dòng)性越好;二是粉劑粒形狀,一般片狀流動(dòng)性好,粒狀流動(dòng)性差;三是粉粒粘結(jié)性,粘結(jié)性越好流動(dòng)性越差。為改善粉劑的流動(dòng)性有時(shí)需要加入一些性狀改良劑,如在硫磺粉中加3%磷灰石粉,流動(dòng)性就會(huì)大大提高。3、分散性粉劑的分散性是指粉劑由噴粉器中噴出時(shí)粒子之間的分散程度,常以分散指數(shù)表示。式中10為供測(cè)樣品量(g),G為吹入一定氣流后,玻璃過(guò)濾器中殘留物的重量。粉劑的分散指數(shù)大的,則粒子之間凝聚力小,易分散,適宜于用噴粉器噴粉,噴出的粉粒分布也均勻,反之,分散指數(shù)過(guò)小,則粉劑粒子易于凝聚,難噴撒,噴出的粉粒分布均勻性亦差。因此,要求一般粉劑的分散指數(shù)應(yīng)大于20。4、吐粉性吐粉性是指在一定條件下,噴粉器的噴粉能力,要求一般粉劑的吐粉性大于1100ml/min。吐粉性可用下式表示:吐粉性=校正指數(shù)×1分鐘內(nèi)吐出量(ml/min)5、浮游指數(shù)浮游指數(shù)是表示粉劑飄移飛散的程度。浮游指數(shù)大的,粉劑容易飄移污染環(huán)境和鄰近的作物。要求一般粉劑的浮游指數(shù)在20~60,DL粉劑(無(wú)飄移粉劑)要求小于20,而利用浮游特性的微粉劑必須大于85。6、水分水分對(duì)粉劑的物理和化學(xué)性能有著重要的影響。粉劑中水分含量過(guò)高,在堆放期間不僅易結(jié)結(jié)塊,使粉劑失去流動(dòng)性和分散性,給使用帶來(lái)不便,而且還會(huì)加劇有效成分的分解,從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降、藥效降低。一般有機(jī)氯農(nóng)藥含水量規(guī)定在1.5%~2%以下,對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥粉劑中的水分含量應(yīng)該要求更低。7、粘著性粘著性是指粉劑粘附于防治對(duì)象上的能力,粉粒的大小和形狀是影響粘著性的主要因素。粉粒越細(xì)粘附力越強(qiáng),粉粒越粗,由于重力作用,越容易脫落。比重和電荷對(duì)粘著性也有影響,比重小且電荷大,則粘性強(qiáng)。粘附性好的粉劑能均勻地牢固地粘附而不易被氣流和雨水沖走,能充分發(fā)揮藥效。為了增強(qiáng)粉劑的粘著性,在粉劑中添加少量的粘著劑。常用的粘著劑有礦物油、植物油和豆粉等。8、穩(wěn)定性穩(wěn)定性是指粉劑在貯存期間吸潮、結(jié)塊和有效成分分解的程度。一般要求粉劑在貯存期間穩(wěn)定性好,即在貯存期不易潮結(jié)塊、有效成分分解率小,在所規(guī)定的保效期內(nèi),其有效成分含量應(yīng)不低于所標(biāo)明的含量。穩(wěn)定性主要和原藥純度、填料、助劑、載體種類及加工工藝有關(guān),外界因素如光、熱、射線、氧氣等也有影響,為提高粉劑的穩(wěn)定性有時(shí)需加入一些穩(wěn)定劑。9、容重容重也稱假密度或松密度,是指在一定期條件下,粉劑自由降落到一定體積的容器中,單位體積粉劑的重量。一般噴粉用粉劑容重較低,飛機(jī)噴粉用的粉劑要相對(duì)高些。粉劑容重主要與粉劑中有效成分的種類、濃度、填料密度及粉劑細(xì)度、含水量等有關(guān),在其它條件不變的情況下,容重可以間接反映粉劑細(xì)度,容重越小說(shuō)明粉劑細(xì)度越細(xì)。第二節(jié)粉劑的組分粉劑一般是由有效成分和填料所組成。也有的粉劑還含有少量的助劑,以增強(qiáng)粉劑的穩(wěn)定性、粘著性和流動(dòng)性。一、原藥無(wú)論是殺蟲劑、殺菌劑、除草劑,還是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,只要需要,都可加工成粉劑。但從總體上講,殺蟲劑加工成粉劑的比殺菌劑和除草劑多。加工成粉劑的原藥一般是熔點(diǎn)較高的固體原粉,但也有的是液態(tài)原油。二、填料(一)、定義填料是為調(diào)節(jié)或改善藥劑的物理性狀及使用行為而在固態(tài)制劑加工中所加入的固態(tài)物質(zhì)。它本身無(wú)藥效,主要對(duì)原藥起稀釋作用以便于將少量的藥劑散布在大范圍內(nèi)或者對(duì)原藥起吸附作用,以便于機(jī)械粉碎。因此,填料依據(jù)作用不同分為稀釋劑和載體,前者吸附能力較低,后者吸附能力很強(qiáng)。填料一般不具生物活性。農(nóng)藥粉劑用的填料一般要求含砂量低,以減輕磨損,酸堿度以不引起有效成分分解,不與有效成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為原則,一般在5~7范圍內(nèi)。載體即要有一定的吸附能力,還必須有一定的流動(dòng)性以便產(chǎn)品在貯藏或使用時(shí)易于流動(dòng)。(二)、主要填料簡(jiǎn)介
有很多種礦物、植物和合成材料可以作粉劑的填料,但以礦物中的硅酸鹽類如滑石、葉蠟石、高嶺土、膨潤(rùn)土、凹凸棒土、硅藻土和陶土等應(yīng)用最多。填料的化學(xué)組成分較復(fù)雜,農(nóng)藥用的填料是多種物的混合物,沒有固定的組成,成分變化很大。(1)、硅藻土礦的成因及結(jié)構(gòu)硅藻土是一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖,主要由古代的單細(xì)胞硅藻從周圍環(huán)境中吸收硅并沉積到細(xì)胞壁上,當(dāng)硅藻死后,有機(jī)物分解,留下硅殼沉入海底,隨地質(zhì)變遷上升到陸地即形成今天的硅藻土。單個(gè)硅藻由兩半個(gè)細(xì)胞壁(又稱莢片)封閉一個(gè)活細(xì)胞而構(gòu)成的。硅藻土的結(jié)構(gòu)是由蛋白石狀的硅所組的峰房狀晶格,有大量的微孔,主要孔半徑多為5~80μm,因此硅藻土的比表面積很大。(2)硅藻土礦物成分硅藻土礦的化學(xué)成分可用SiO2·nH2O表示.礦石組分中以硅藻土為主,其次是粘土礦——水云母、高嶺石,礦物類有石英、長(zhǎng)石、黑云母及有機(jī)質(zhì)等。由于多年的雨水瀝洗而濾去其中大量的有機(jī)物質(zhì),使得今日的硅藻土純度很高,其主要成分SiO2有的竟高達(dá)90%以上。(3)硅藻土的物理化學(xué)性質(zhì)硅藻土的物理化學(xué)性質(zhì)隨著產(chǎn)地和純度不同而有所變化①顏色
純凈的硅藻土一般呈白色、土狀。含雜質(zhì)時(shí),常被鐵的氧化物或有機(jī)質(zhì)污染而呈灰白、灰、綠以至黑色。一般來(lái)說(shuō),有機(jī)質(zhì)含量越高,濕度越大,則顏色越深。②硬度摩氏硬度僅為1~1.5,但硅藻骨骼微粒硬度較大,達(dá)4.5~5.0。③密度和假密度硅藻土的密度視粘土等雜質(zhì)的含量而變化,純凈而干燥的硅藻土塊密度小,為0.4~0.9,因結(jié)塊硬化后的密度近2.0,硅藻土的假密度為:干燥塊狀的硅藻土為0.32~0.64g/cm3;干燥粉末為0.08~0.25g/cm3。④折射率其折射率變化范圍是1.4~1.6。⑤熔點(diǎn)
1400~1650℃。⑥溶解度除氟氫酸酐,不溶于其它酸,但易溶于堿。⑦吸附能力對(duì)液體的吸附能力很強(qiáng),一般吸收等于其自身重量的1~4倍的水。⑧傳導(dǎo)性對(duì)聲、熱、電的傳導(dǎo)性極差。(4)硅藻土在農(nóng)藥制劑加工中的應(yīng)用及要求由于硅藻土具有假密度小、比重小、微孔多、孔隙率大和吸附能力強(qiáng)的特性,因此它廣泛用于制造高濃度粉劑的載體,特別是宜用于液體原藥加工成高濃度粉劑的載體,或者和吸附容量小的載體配伍用作粉劑或可濕性粉劑的復(fù)合載體,以調(diào)節(jié)制劑的流動(dòng)性和分散性能。作農(nóng)藥載體要求硅藻土純度高,其中SiO2含量要在75%以上,AI2O3和Fe2O3含量要小于10%,CaO和有機(jī)質(zhì)的含量盡可能低,至少要在4%以下。硅藻土原土通常含40%水分,大多數(shù)硅藻土均要經(jīng)過(guò)加工,焙燒,再進(jìn)步磨細(xì)和分級(jí)得到產(chǎn)品。2、滑石與葉臘石(1)滑石的成因與結(jié)構(gòu)滑石是富鎂質(zhì)超基性巖、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r經(jīng)水熱變質(zhì)交替的產(chǎn)物?;窃谏鲜鰩r石蛇紋石化之后,在晚期較酸性侵入體的熱水溶液的影響下形成的。在這個(gè)過(guò)程里,二氧化碳起重要作用,從而導(dǎo)致與碳酸鹽的共生關(guān)系?;怯蓛蓪恿焦枋ü柩跛拿骟w)網(wǎng)層夾水鎂石片(氫氧鎂石八面體)組成的層狀硅酸鹽,是典型的2:1晶格所構(gòu)成的。(2)滑石的化學(xué)組成純滑石的化學(xué)組成為Mg3[Si4O6](OH)2
,各組分的重量百分含量為:
MgO37.12%SiO263.12%H2O4.76%
化學(xué)成分比較穩(wěn)定,硅有時(shí)被鋁或鈦所替代,有時(shí)存在少量的鉀、鈉、鈣,這些元素很大可能是位于滑石單位層之間或機(jī)械混入物。(3)滑石的物理化學(xué)性質(zhì)①外觀純凈者為白色,由于含雜質(zhì)而帶上深淺不一的淺黃、灰白、淺綠等顏色。②密度滑石的密度在2.58~2.83g/cm3。③硬度摩氏硬度為1。④pH值
pH值在6.0~10.0之間變化。(4)滑石在農(nóng)藥加工中的應(yīng)用滑石具平板狀密致結(jié)構(gòu)表面,無(wú)內(nèi)孔,陽(yáng)離子交換容量小,吸水率低,表現(xiàn)出化學(xué)上的低滑性,所以滑石粉又稱惰性粉,它主要用作低濃度粉劑的載體,特別是有機(jī)磷粉劑的載體。作為農(nóng)藥載體要求滑石粉潔白、顆粒細(xì),質(zhì)純,吸水率低,陽(yáng)離子交換容量小,三氧化二鐵和氧化鐵的含量在0.5%~2%之間。葉臘石葉臘石和滑石雖然化學(xué)成分不盡相同,但二者晶格結(jié)構(gòu)相似,因而理化性質(zhì)也相似?;怯蓛蓚€(gè)硅石片同一個(gè)水鎂石片結(jié)合而成的,葉蠟石則是由兩個(gè)硅石片同一個(gè)水鋁石片結(jié)合而成的。鎂和鋁離子均被硅石之間的羥基和氧包圍,所以對(duì)二者性質(zhì)沒有什么影響。3、高嶺土(1)高嶺土的成因和結(jié)構(gòu)
高嶺土(Kaolinite)是世界分布最廣的礦物之一。主要是由富含鋁硅酸鹽的火成巖和變質(zhì)巖,在酸性介質(zhì)的環(huán)境里,經(jīng)受風(fēng)化或低溫?zé)嵋航淮兓漠a(chǎn)物。一般在淺層條件下形成的規(guī)模?。恢猩顥l件下形成的規(guī)模大;深層條件下較少形成。高嶺土主要礦物成分是高嶺石,不含有蒙脫石、石英等高嶺土的礦物的晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由一硅氧四面體層,同一“氫氧鋁石”八面體層結(jié)合形成一個(gè)晶單元,稱為高嶺石層,是典型的1:1型晶格所構(gòu)成。(2)、高嶺土的化學(xué)組成高嶺石的理論化學(xué)式為AI4[Si4O10](OH)8。理論含量如下(質(zhì)量百分比)。AI2O341.2%SiO248.0%H2O10.8%高嶺石中常含少量鈣、鎂、鉀、鈉等混入物。(3)、高嶺土的物理化學(xué)性質(zhì)①外觀純凈的高嶺土為白色,一般由于摻雜其它礦物而帶上深淺不一的黃褐、紅等各種色調(diào)。②密度一般2.6~2.63g/cm3。③硬度摩氏硬度為2.0~3.5。④pH值一般為5~6。⑤陽(yáng)離子交換容量陽(yáng)離子交換性能差。⑥比面積和吸附容量比表面面積和孔隙率不大,吸附容量小。(4)、高嶺土在農(nóng)藥加工中的應(yīng)用高嶺土的結(jié)構(gòu)決定了它的表面積、孔隙率和吸附容量均不大,因此它不宜作液體原藥或高粘度原藥可濕性粉劑或高濃度粉劑的載體,一般用作低濃度粉劑的載體,有時(shí)也用作捏合法顆粒劑的載體。隨著粉碎度的增加,高嶺土的表面積和吸附容量也相應(yīng)增大,在達(dá)到飽和吸附容量之前,有效成分的荷載量也較滑石和葉蠟石之類的載體高得多,因此,它們?nèi)钥勺髦械葷舛确蹌┑妮d體。作為農(nóng)藥加工的載體,要求高嶺土水分含量、Fe2O3含量低,分散性、流動(dòng)性好,陽(yáng)離子交換容量小。(三)、粉劑對(duì)填料的要求粉劑的填料本身不具有生物活性,只是幫助稀釋或吸附原藥,并使其能在粉碎機(jī)中磨成很細(xì)的粉狀。1、填料的細(xì)度粉劑中填料的細(xì)度對(duì)產(chǎn)品的細(xì)度影響很大。對(duì)液體原藥,若采用噴霧、浸漬、混合工藝,液滴附著于填料粒子的表面(包括內(nèi)表面),則填料的細(xì)度決定著產(chǎn)品的細(xì)度;對(duì)固體原藥,若采用原藥和填料混合——粉碎——再混合工藝,則少量原藥或粘附于填料的顆粒表面,或以單個(gè)細(xì)粒分散于填料之中,這種情況不僅要求填料粒子細(xì)、粒譜窄,而且要求和原藥粒子大小相接近,否則由噴粉器噴出去,可能前后部分含有不同量的有效成分。作為稀釋劑的填料一般不要求有強(qiáng)吸附性能,只要求均勻稀釋,單位重量顆粒越多,與蟲體接觸面和接觸機(jī)會(huì)越大,殺蟲效果越好,這種填料的細(xì)度對(duì)藥效影響較大。但粉粒細(xì)度并不是越細(xì)越好,粉粒過(guò)細(xì)飄移性大,有效成分易揮發(fā)而造成環(huán)境污染。另外,填料粒譜寬窄對(duì)粉劑使用性能也有影響。粒譜越寬越容易使有效成分濃度分布不均勻,進(jìn)而造成防治效果的一致。一般粗大顆粒不易降落沉積到葉面,大的顆粒還會(huì)因風(fēng)吹動(dòng)而被拌落。2、填料的吸附性
填料的吸附容量亦稱飽和吸附容量,是指單位重量的填料吸附有機(jī)農(nóng)藥達(dá)到飽和點(diǎn)之前,仍能保持產(chǎn)品的分散性和流動(dòng)性的吸附量,常以mg/g表示。填料的吸附容量和填料本身結(jié)構(gòu)有關(guān),特別同填料的微孔容積、微孔大小分布有關(guān)。固體原藥加工成粉劑可以用吸附容量小的填料,液體原油則需選用吸附容量大的填料;一般配制高濃度粉劑要選擇吸著能力強(qiáng)的填料如硅藻土、活性白土等,低濃度粉劑一般要求填料吸附能力弱些的填料如滑石等。吸附性能弱的滑石、葉蠟石和高嶺土之類的填料滑石常作為有機(jī)磷粉劑的填料,粘土不失為有機(jī)氯農(nóng)藥的優(yōu)良填料。3、填料的流動(dòng)性粉劑的流動(dòng)性在很大程度上依賴于填料的流動(dòng)性,尤其是低濃表現(xiàn)更為顯著。填料的流動(dòng)性不僅同填料的粒譜有關(guān),更重要的是同粒子形狀有關(guān)。填料為片狀如滑石和葉蠟石則流動(dòng)性好些,為顆粒狀不規(guī)則形的硅藻土則流動(dòng)性差;常用幾種填料的流動(dòng)性順序?yàn)椋夯?gt;凹凸棒土>葉蠟石>高嶺土>硅藻土。選擇什么樣流動(dòng)性的填料還要考慮其吸附性和制劑的濃度,若是制備低濃度粉劑,選擇流動(dòng)性料好而吸附性較差的滑石、葉蠟石較好,制備高濃度粉劑如果選擇滑石,則超過(guò)其吸附能力反而易粘結(jié)而流動(dòng)性不好。4、填料粒子的形狀和硬度填料粒子的形狀對(duì)粉劑產(chǎn)品的粒子形狀有很大的影響,特別是用噴霧浸漬法制造的低濃度粉劑的粒子形狀主要是由被粉碎填料的粒子形狀所決定的。粒子形狀首先影響對(duì)昆蟲、植物葉子的接觸面積和粘著性,形狀規(guī)則的粒子易附著在靶標(biāo)生物和作物上,以利于藥效的充分發(fā)揮。其次,粒子形狀還影響毒性成分傳遞的難易和機(jī)械磨損作用的強(qiáng)弱。填料的硬度是指機(jī)械作用力的能力,填料硬度對(duì)藥劑主要有兩方面的影響。一方面在加工過(guò)程中,硬度太大則對(duì)機(jī)械的磨損增大;另一方面對(duì)粉劑的藥效有影響。細(xì)微的粉粒依附到蟲體上,由于昆蟲的活動(dòng)可將害蟲的附屬肢和節(jié)間關(guān)節(jié)的蠟質(zhì)層磨損,致使昆蟲體內(nèi)水分揮發(fā)致死。一般粉粒直徑大于15μm則對(duì)昆蟲表皮無(wú)傷害,直徑在1~15μm范圍內(nèi),在吸著力相同的情況下,填料硬度越大越易擦破昆蟲表皮。5、填料的吸濕性能
填料的吸濕性能是指在一定濕度下填料的吸水量,常以吸水率表示。填料的吸水率和填料的結(jié)構(gòu)有關(guān)。滑石等礦物性強(qiáng)的填料一般吸水率小,而粘土、硅藻土等填料吸水率大。用吸濕性能強(qiáng)的填料制成的粉劑在貯藏、運(yùn)輸過(guò)程中易吸潮結(jié)塊,有的使效成分分解加劇,而且使用不便,影響藥效。6、填料的電荷當(dāng)粉劑從噴粉器噴出時(shí),粒子本身帶有或經(jīng)互相摩擦可能產(chǎn)生電荷,無(wú)論電荷是正是負(fù),當(dāng)它接近葉面時(shí),葉面即產(chǎn)生相反的感應(yīng)電荷,盡而與粉劑粒子相互吸引而使藥劑粘附其上,從而較牢固地被吸附,可以避免因風(fēng)、雨所引起的藥劑流失。同時(shí)由于帶有相同電荷的粒子相互排斥,可使農(nóng)藥粒子分布較均勻,即節(jié)省了農(nóng)藥,又減少了污染。粘土、硅藻土一般帶正電荷,植物性填料一般帶有負(fù)電荷。一些無(wú)機(jī)藥劑和含有植物性有效成分的藥劑通常也帶有微弱的電荷。7、填料的活性活性小的填料是指填料表面活性點(diǎn)少,用它制成的粉劑在貯藏期有效成分分解率小。三、其它助劑為了充分發(fā)揮有效成分的藥效,保證制劑的質(zhì)量、方便使用和滿足生產(chǎn)工藝的要求,在生產(chǎn)粉劑時(shí),可加適量的助劑。如日本為防止粉劑流失和增進(jìn)藥效,一般都在粉劑中添加粘著劑。為抑制有機(jī)磷粉劑在貯藏期間有效成分的分解,都采用添加穩(wěn)定劑的辦法。(一)、抗飄移劑傳統(tǒng)粉劑由于在生產(chǎn)和使用中過(guò)程中的飄移性嚴(yán)重而限制了其使用,因此使用粉劑防飄移劑是必不可少的措施,常用的抗飄移劑主要有二乙二醇、二丙二醇、丙三醇、烷基磷酸酯、烷氧化磷酸酯類、丙三醇的環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷加成物、棕櫚油、大豆油、棉籽油等植物油類。(二)、分散劑分散劑是能降低分散體系中固體或液體粒子聚集的物質(zhì)。粉劑發(fā)生絮結(jié)主要是由于貯運(yùn)過(guò)程中吸收水分,或者由于藥劑本身的粘性,或者由于載體之間的粉粒粘結(jié)而造成。為了防止粉粒的粘結(jié),有時(shí)需加入分散劑,粉劑用分散劑多數(shù)是表面活性劑。常用品種有烷基磺酸鹽、萘磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基酚聚氧乙基醚磺酸鹽、脂肪醇環(huán)氧乙烷加成物磺酸鹽和烷基酚等。(三)、粘著劑粘著劑是能增強(qiáng)農(nóng)藥在生物體表面上的粘著性能的助劑,粉劑常用的粘著劑品種有天然動(dòng)植物產(chǎn)品如礦物油、豆粉、淀粉、樹膠等;表面活性劑類型的粘著劑如烷基芳基聚氧乙基醚、脂肪醇聚氧乙基醚、烷基萘磺酸鹽和木質(zhì)素磺酸鹽等。第三節(jié)粉劑的加工和質(zhì)量檢測(cè)
一、粉劑的加工粉劑的配制方式,視原藥和助劑的物理狀態(tài)而定。①如原藥和助劑都是易粉碎的固態(tài)物,先將它們和填料按規(guī)定的配比進(jìn)行混合——粉碎——包裝;②如果原藥和助劑呈粘稠狀,則將它們熱熔后,再依次均勻地噴布于填料粒子(已粉碎至細(xì)度符合粉劑標(biāo)準(zhǔn)要求)表面,混合均勻后進(jìn)行包裝;③如果原藥和助劑都是液體狀態(tài),流動(dòng)性又好可直接噴布于填料粒子表面,否則亦需加熱或溶于溶劑中再噴布于填料粒子表面,混合均勻后進(jìn)行包裝,用溶劑,需考慮溶劑回收;④如配制混合粉劑,且一種有效成分為固體,另一種為液體原油,先將固體原藥和填料混合——粉碎后,再進(jìn)行混合,同時(shí)在混合過(guò)程中將液體原油噴入,混合均勻后再進(jìn)行包裝。(一)、直接粉碎法將原藥、填料、助劑一起粉碎混合而成。(二)、浸漬法利用揮發(fā)性的溶劑如氯仿、丙酮、二甲苯、醇類等把原藥溶解,然后與一定細(xì)度的粉狀載體混拌均勻而成。由于溶劑價(jià)格貴,該法只在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)配制少量樣品時(shí)使用。(三)、母粉法先將原藥和載體混合粉碎成高濃度的母粉,運(yùn)輸?shù)绞褂玫?,再與一定細(xì)度的粉狀載體混合成低濃度的粉劑出售使用。由于氣流粉機(jī)等先進(jìn)設(shè)備的使用和強(qiáng)吸附性填料的廣泛應(yīng)用,母粉法成為可能而且具有明顯的優(yōu)越性,貯藏穩(wěn)定性提高,避免長(zhǎng)途運(yùn)輸大量填料而節(jié)省了運(yùn)費(fèi)。因此,粉劑的加工向法趨向于母粉法。二、粉劑的加工工藝無(wú)論是加工高濃度的母粉或低濃度粉劑,也無(wú)論是采取噴布或毒粉稀釋混合工藝,保證有效成分的高度分散和均勻性都是必要的。否則由于原藥與填料之間的密度差異或粒徑差異,在噴粉時(shí)都會(huì)造成原藥藥粒與填料粒子的分離,使得有效成分分而不均勻。因此粉劑加工一般就采取多次混合和粉碎工藝,其中二次混合一次粉碎工藝如圖。農(nóng)藥粉劑對(duì)水分要求較嚴(yán),填料所含水分不僅影響產(chǎn)品的質(zhì)量,而且還影響粉碎的效率,故填料的干燥是農(nóng)藥粉劑加工的重要一環(huán)。農(nóng)藥粉劑填料主要是硅礦物類。加工干燥形式基本上采用對(duì)流式干燥。主要設(shè)備為轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)、氣流干燥器、立窯等。原藥、填料和助劑等原材料進(jìn)入粉碎機(jī)前要進(jìn)行混合,被粉碎過(guò)的物料也要進(jìn)行混合,其目的都是使粉劑中有效成分分布均勻。原藥、填料和助劑等原材料進(jìn)入粉碎機(jī)前的預(yù)混合。農(nóng)藥粉劑的粒徑一般為幾μm到幾十μm。要將相當(dāng)大的塊狀原材料(原藥、填
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