两种造粒方法对农药水分散粒剂理化性质的影响.kdh

1、第 46 卷第 5期农 药Vol. 46, No. 52007年 5月AGROCHEMICALSMay. 2007科技与开发-两种造粒方法对农药水分散粒剂理化性质的影响谢 毅，吴学民(中国农业大学 理学院，北京100094)摘要：挤压造粒中加水量的控制以及筛网的孔径直接影响造粒的效果。1.0 mm孔径筛网时，600亿PIB/g NPV (棉铃虫核型多角体病毒)水分散粒剂加水量应控制在10%15%内，75%烟嘧磺隆水分散粒剂的加水量应控制在15%20%内。流化床造粒中风温对造粒的影响研究表明，随着风温的升高，造粒粒子的密度降低，粒子崩解性能提高。关键词：水分散粒剂；挤压造粒；流化床造粒中图分类号

2、：TQ450.6文献标志码：A文章编号：1006-0413(2007)05-0316-03Methods of Two Guanulator on the Physical and Chemical Properties of Pesticide Water Dispersible GranulesXIEYi,WUXue-min(The College of Science, China Agricultural University, Beijing 100094, China)Abstract: Control of water content and selection of apert

3、ure mesh directly affect the quality of the granules during extrusion process. As far as NPV WG, the water content control should be about 10 to 15%, but for nicosulfuron WG, about 15 to 20% when the aperture mesh was 1.0 mm. The study of fluid-bed granulator show that with temperature of dry gas in

4、creasing, the densities of the particles were decreased, and disintegrabilityies were enhanced at the same time.Key words: water dispersible granules; extrusion granulator; fluid-bed granulator水分散粒剂是20世纪80年代初在欧美发展起来的一种农药新剂型，也称干悬浮剂。因其具有对环境友好，基本无粉尘，在水中崩解迅速，悬浮率高等特点，发展相当迅速，越来越多的农药水分散粒剂品种被成功开发 1 。不同的造粒工艺

5、对水分散粒剂的理化性质影响非常大。目前国内较常用的造粒方法有挤压造粒法和流化床造粒法，实验采用这两种造粒方式对供试药剂进行造粒研究。1 实验仪器和试剂1.1 实验材料3 000亿PIB/g NPV(棉铃虫核型多角体病毒)原药(河南白云实业有限公司)，97.6%烟嘧磺隆原药(山东新农基农药化工有限公司)，95%吡虫啉原药(桂林集崎生化农药有限公司) ，润湿分散剂：木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、萘磺酸甲醛缩合物钠盐、拉开粉( 中国农大农药加工室提供)，D-425、D-110、D-500、Morwet EFW 、Morwet B( 荷兰阿克苏诺贝尔提供) ，崩解剂：碳酸氢钠、氯化钙、尿素、硫酸铵、碳酸

6、氢氨，载体：硅藻土、白碳黑、高岭土，粘结剂：聚乙烯醇、聚乙二醇、羧甲基纤维素。1.2 实验仪器气流粉碎机：LZQS-100型(江苏昆山强威粉体设备有限公司) ；挤压造粒机：ZLJ-60型(江苏昆山强威粉体设备有限公司) ；筛网：3个，直径分别为1.0、1.5、2.0 mm ；流化床造粒机：FG-3型立式沸腾干燥机(常州市一步干燥设备有限公司) ；万能粉碎机：FW-100型(天津泰斯特仪器有限公司) ；电热恒温干燥箱：DHG-9031A型(上海精宏实验设备有限公司) 。2 实验方法及结果2.1 挤压造粒中加水量和生产能力的关系在挤压造粒的过程中，物料进入挤压造粒机前必须加水(或带有粘结剂的水溶液

7、)进行捏合，捏合过程中的加水量与生产能力以及造粒的颗粒外观、成粒率有较重要的关系 2 ，因此，我们对600亿PIB/g NPV 水分散粒剂和75%烟嘧磺隆水分散粒剂的造粒过程中的加水量与生产能力进行了系列实验。2.1.1 600亿PIB/gNPV水分散粒剂将N P V 原粉2 0 % 、分散剂5 % 、润湿剂3 % 、崩解剂4 % ，载体补齐，按一定的配比于万能粉碎机预粉碎后，经过气流粉碎机粉碎，物料充分混合后，加入适量的粘结剂水溶液(含粘结剂10%的水溶液)，于挤压造粒机中造粒。含水量和处理能力的关系见图1 ，图中区域是水量收稿日期：2006-06-26，修返日期：2006-08-29作者简

8、介：谢毅(1979-)，男，湖北荆州人，硕士生，主要研究方向：农药剂型加工与助剂合成。E-mail ：。第 5期谢 毅，等：两种造粒方法对农药水分散粒剂理化性质的影响317不足时，处理能力低。 挤出的颗粒多数不是圆柱形，颗粒很短，表面不圆，往往成半割状态被挤出。区域表示水量适宜时，处理能力大，造粒制品的形状整齐硬度适宜，或一段一段的圆柱形颗粒。区域及以上是水量偏高，处理能力虽然很大，但从孔板挤出的颗粒发粘，易互相粘着，特别不利于干燥，而且，干燥后往往颗粒还是粘结在一块，筛分，整粒相当困难。图1含水量和处理能力的关系2.1.2 75%烟嘧磺隆水分散粒剂将烟嘧磺隆(

9、 9 6 % ) 原粉78% 、分散剂5% 、润湿剂3% 、崩解剂4 % ，载体补齐，按一定的配比于万能粉碎机预粉碎后，经过气流粉碎机粉碎，物料充分混合后，加入适量的粘结剂水溶液(含粘结剂D1 10%的水溶液)，于挤压造粒机中造粒。图1 中，、区域是水量不足时，区域是水量适宜时，处理能力大，造粒粒形好。从图1可以看见，烟嘧磺隆水分散粒剂加水量明显高于 NPV 水分散粒剂。 这与NPV原药的粘度大有关，其次有效成分的含量高低与加水量也有一定的关系。在挤压造粒配制水分散粒剂的过程中，要综合考虑有效成分在制剂中的含量以及理化性质等因素，以便确定合适的加水量。2.2 挤压造粒中挤出孔板与处理能力的关系

10、挤出孔板的孔径、厚度、开孔率等变化时，对造粒机的生产能力影响很大。我们对螺杆挤压造粒机不同孔径的筛网进行了系列实验，对600亿PIB/g NPV水分散粒剂的实验结果见表1 。表1不同孔径的粒剂的崩解时间筛网孔径/mm平均值1.018161817.31.522242423.32.032303231.32.3 流化床造粒中风温对粒剂密度及崩解性的影响流化床造粒原理很复杂，粉体的物性及喷雾液的组成能够改变造粒物的特征，造粒过程的操作条件，对造粒物的生成和物性也有很大影响。 此外，空气温度、喷嘴口径的大小、喷雾液滴的速度、喷雾液的压力、喷雾气量等都是影响造粒的因素3。我们着重从风温对水分散粒剂粒子的密

11、度及崩解性影响方面进行了研究。考虑到NPV 病毒在高温下病毒颗粒易失活，对风温的实验我们采用烟嘧磺隆和吡虫啉原药来进行。 通过调节进风温度，我们对出料后粒子密度进行了测定(见图2)。图2风温对粒子密度的影响从图2中可以看出，风温对两种原药的水分散粒剂出料后粒子的密度均有明显相同的影响趋势，随着风温的升高，粒子密度都有降低的趋势。通过对水分散粒剂崩解性能的测定，从图3 可以看出，随着风温的升高，粒子崩解时间明显缩短，崩解性能更优。在放大倍数400 倍的显微镜下，明显的看到不同风温时粒子的结构，风温较小时，可以看见粒子包裹很严实，因而粒子密度相对较大，粒子入水后由于水分不易进入粒子内部，造成崩解性

12、能相对较差；风温高时，粒子密度相对较小，粒子表面多孔，内部疏松，入水后水分易通过小孔进入粒子内部，颗粒吸水膨胀迅速崩解。 可以根据有效成分的理化性质，如熔点、分解温度等来确定进风温度，以获得适当的粒子密度和最佳的崩解效果。随着孔径增大，造粒机的生产能力显著增加。但对粒剂的崩解性能测定实验结果发现(见图1)，并不是孔径越大越好，孔径大，固然生产能力提高了，但粒剂的崩解性能同时有所下降，粒径小的制剂崩解性能更好。 因此，在考虑选择筛网的大小时，要综合考虑生产能力和造粒后制剂的理化性质。图3风温对崩解性的影响3 实验结论挤压造粒中加水量的控制相当重要，直接影响造粒后粒剂的干燥、筛分等后续工艺及制剂的

13、崩解、分散等理化318农 药AGROCHEMICALS第 46卷性质。加水量的多少与有效成分在制剂中的含量及理化高造粒的风温。性质密切相关。600亿PIB/g NPV水分散粒剂加水量控制在参考文献：1 0 % 1 5 % 内，造粒制品的形状整齐硬度适宜，或呈一段1凌世海. 固体制剂M. 北京: 化学工业出版社, 2003: 279-281.一段的圆柱形颗粒。 加水量过多，导致挤出的颗粒发2 COLLI H, INGOMAR W. The Physical Chemistry of WGs:粘，易互相粘着，不利于干燥，而且，干燥后往往颗粒还Porosity and Surfactant Diss

14、olution as a Function of DispersantMolecular WeightC/Pesticide Formulations and Application是粘结在一块，筛分，整粒相当困难。 7 5 % 烟嘧磺隆水分Systems: Twentieth Volume. Charleston: ASTM SpecialTechni-散粒剂的加水量控制在15%20% 。cal Publication, 2001: 141-151.实验对流化床造粒中风温对造粒的影响研究表明，随3杨志生. 农药水分散性颗粒剂喷雾干燥过程的研究J. 农药,2001, 40(11): 14-15

15、.着风温的升高，造粒粒子的密度降低，粒子崩解性能提责任编辑：夏彩云高。 在有效成分熔点、分解温度范围内，可以适当的提(上接第313页)综合考虑，将0.5、3 h和改进的27 h呼吸抑制试验相比2.5 不同贮存期的活性污泥对受试物EC50的影响较，改进的27 h暴露期试验更为可取。虽然此方法较为耗用营养液培养1、3 d的活性污泥为接种体，对3,5-二氯时，但延长受试物暴露期使得受试物对接种体的毒性作用苯酚的毒性进行评估。 试验结果表明，采用营养液培养更加明显并且更加稳定，数据的变异性降低，使试验结果污泥所用时间越长，受试物的EC5 0 值越大。污泥贮存期为的重现性更好。1、3 d的EC50 值分

16、别为9.4、15.3 mg/L，95%置信区间分别对于在贮存期间，用营养液来培养活性污泥是否具有为5.316.8 mg/L和7.830.1 mg/L。合理性的问题，本试验数据表明，采用营养液培养污泥所用时间越长，3,5-二氯苯酚的EC 值越大。Cornelia3以3,4-二3 讨论50氯苯胺为受试物，分别采用经营养液培养1、2、4 d的活性试验结果表明，接种体与呼吸抑制剂3,5-二氯苯酚接污泥为接种体进行毒性评估试验，所得试验结果是EC50(1 d)触时间越长，EC5 0 值越小，即3,5-二氯苯酚对微生物的毒为15.2 mg/L，EC50(2 d)为59.6 mg/L，EC50(4 d)为8

17、2.8 mg/L。采性作用因暴露期的增加而更明显。Cornelia3也对这两种用培养不同天数的活性污泥为接种体对同一种受试物的毒不同暴露期试验作比较，得到与本文相同结论，所得数性进行评估，所得E C 5 0 值差别甚大，受试物对微生物毒性据分别是EC50(0.5h)为8.2 mg/L，EC50(3 h)为5.0 mg/L。试逐渐变小的主要原因可能是因为用营养液培养的时间越验表明，3 h呼吸抑制试验比0.5 h呼吸抑制试验所得数据长，接种体中细菌的生长越迅速，从而更加降低接种体的更为可靠。敏感性。由此可作出结论，用营养液培养污泥的方法不可另外，试验中加入营养液的目的是对微生物起活化作取，必须采用

18、新鲜的活性污泥为接种体进行试验。用，使得微生物的呼吸作用是否受到毒物的抑制在10 min参考文献：的测量期内具有明显的表现，而3 h的活化期已经足够 3 。1PAGGA, U. The Short Term Respiration Test-A Simple试验结果表明，27 h暴露期试验较改进的27 h暴露期试验Method to Check the Respiration Activity of Activated Sludge所得EC5 0 值大，即测定3,5-二氯苯酚具有较低的毒性，并J. Vom Wasser, 1981, 57: 263-275.且数据的变异性较大。数据的变异性大可能是