
代森錳鋅是保護性殺菌劑,在農(nóng)業(yè)植保行業(yè)應(yīng)用非常廣泛,主要用于果樹、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。近年來隨著綠色農(nóng)業(yè)對農(nóng)藥劑型升級的要求,高含量、低粉塵、流動性好的可濕性粉劑逐漸替代老劑型,市場對優(yōu)質(zhì)代森錳鋅可濕性粉劑的需求持續(xù)增長,對成品的粒度分布、懸浮率要求越來越高。
代森錳鋅本身是熱敏性的硫代氨基甲酸酯類殺菌劑,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、懸浮率達標(biāo)——傳統(tǒng)的烘箱干燥+粉碎工藝不僅粉塵大,還容易因為局部高溫導(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題。
案例1:實驗室小試開發(fā)80%含量代森錳鋅可濕性粉劑
某農(nóng)藥研發(fā)團隊需要開發(fā)高含量代森錳鋅可濕性粉劑新劑型,前期小試試驗需要快速摸索工藝參數(shù),所以選擇了那艾實驗室小型噴霧干燥機NAI-LSD,用標(biāo)配的二流體霧化器來做試驗。本次試驗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。因為代森錳鋅遇高溫容易分解,一開始團隊擔(dān)心進風(fēng)溫度太高會失活,先設(shè)定了進風(fēng)溫度145℃,對應(yīng)的出風(fēng)溫度穩(wěn)定在72℃,霧化壓力0.2MPa,進料流速15mL/min。出來的粉一開始看起來沒問題,但測活性的時候發(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。后來調(diào)整參數(shù)把進風(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,進料流速降到12mL/min,這次出來的粉末疏松不結(jié)塊,過325目篩通過率能達到98%,測出來有效成分保留率96.2%,出粉率83.5%,懸浮率穩(wěn)定在89%,完全符合國標(biāo)對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)開發(fā)環(huán)保型代森錳鋅微囊可濕性粉劑,用來降低原藥對作物的藥害,延長持效期,制備過程中用了環(huán)己烷做溶劑體系,需要回收有機溶劑同時避免原藥分解,所以選擇了那艾有機溶劑噴霧干燥機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,整個體系氮氣保護防止燃燒爆炸。工藝參數(shù)設(shè)定進風(fēng)溫度125℃,出風(fēng)溫度58℃,霧化壓力0.3MPa,進料流速300mL/min,整個干燥過程氧含量控制在5%以下,溶劑回收效率達到96%以上。干燥完成后的微囊粉末平均粒徑在12μm,測出來包埋率達到89.3%,代森錳鋅有效成分保留率94.7%,出粉率81.2%,成品的懸浮率達到92%,放在常溫下儲存3個月,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)針對高端經(jīng)濟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NAI-VSD,采用離心式霧化方式來做生產(chǎn)前的中試驗證。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,整個干燥過程在負(fù)壓環(huán)境下進行。參數(shù)設(shè)定真空度-0.06MPa,進風(fēng)溫度95℃,出風(fēng)溫度48℃,離心霧化轉(zhuǎn)速15000rpm,進料流速1000mL/min。因為低溫負(fù)壓下水分沸點降低,既能保證水分快速蒸發(fā),又不會讓物料接觸高溫,出來的成品粉末顏色和原藥一致,沒有出現(xiàn)高溫分解變黑的情況,檢測下來有效成分保留率達到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,工人操作的時候接觸更少,更符合安全生產(chǎn)的要求,這個工藝現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)到批量生產(chǎn),穩(wěn)定性一直很好。
三個不同場景的代森錳鋅可濕性粉劑噴霧干燥案例下來,能看出來針對不同要求選對那艾噴霧干燥設(shè)備型號、控制好參數(shù),就能很好解決代森錳鋅干燥的痛點:實驗室小選用NAI-LSD快速摸參數(shù),成本低效率高;有機溶劑體系用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,不要盲目追求高溫干燥,根據(jù)固含量調(diào)整進風(fēng)溫度和進料流速,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,同時成品的流動性、懸浮率、粒度都能符合農(nóng)藥新國標(biāo)的要求,這個工藝路線比傳統(tǒng)的烘箱干燥+粉碎工藝更適合現(xiàn)在的劑型升級需求。
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