武勇 木质素性能应用及WPWG难点分析

武勇

2023年8月泰安木质素性能应用及WP/WG难点分析目录木质素简介WP/WG难点简析木质素应用木质素特点木质素是一种高分子有机物，大量存在于木材，竹，草木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，为次生壁主要成分。在化学上是苯基丙烷单元（C6-C3）主要通过C-C键或醚键结合起来的复杂化合物，甲氧基是其特征功能基在木本植物中，木质素占25%，是世界上第二位最丰富的有机物（纤维素是第一位）。木质素磺酸钙特点木质素磺酸钙（简称木钙）是一种多组分高分子聚合物阴离子表面活性剂，外观为浅黄色至深棕色粉末，略有芳香气味，分子量一般在800～10000之间，具有很强的分散性、粘结性、螯合性。通常来自酸法制浆（或称为亚硫酸盐法制浆）的蒸煮废液，经喷雾干燥而成。可含有高达30%的还原糖。溶于水，但不溶于任何普通的有机溶剂。其1%水溶液的pH值约4～6。木质素磺酸的钠盐即为木质素磺酸钠（sodiumligninsulfonate）是一种天然高分子聚合物，阴离子型表面活性剂。具有很强的分散能力，适于将固体分散在水介质中。由于分子量和官能团的不同而具有不同程度的分散性，能吸附在各种固体质点的表面上，可进行金属离子交换作用，也因为其组织结构上存在各种活性基，因而能产生缩合作用或与其他化合物发生氢键作用。在工业上，木质素磺酸钠广泛地用作分散剂由于木材种类不同，磺化反应的差异，木质素磺酸盐的分子量不等，一般说低分子木素质磺酸盐，多为直链，在溶液中缔合在一起；高分子木质素磺酸盐多为支链，在水介质中显示出聚合电介的行为。对重金属，尤其是铁、铜、亚锡离子有较好的螯合能力，是有效的螯合剂。木质素磺酸钠的特点农药中应用润湿剂分散剂凝结剂乳化剂功能：鳌合，粘结，润湿、分散、乳化要素：磺化度，分子量，含盐量，含糖量亲水性分散性高温性耐硬水性

++

-+--+

++(WDG)+亲水性分散性高温性耐硬水性粘结性磺化度+

++

-+分子量+--+含盐量+

++(WDG)+含糖量+-三个重要指标分子量：分子量的大小取决于原材料本身和以后的化学改性。比如挪威，加拿大，美国的木质素好，主要是制浆都是用树木，木质素分子量大，国内很多的木质素欧式麦草，纤维短，木质素分子量也小。

磺化度：就是磺酸基与总分子量的比，单位有的用毫摩尔克比，反映木质素的磺化程度，磺化越好，水溶性好，无论酸碱都溶解很好。国内很多木质素便宜就是磺化度很低，还含有很多的碱木质素，因为木质素不溶于水，磺化度低，溶解度差，碱木质素加大含碱量，让其在碱性条件下溶解，所以木质素的pH很高，其实很多成分是碱木质素，分散性能差。

糖分：糖分的坏作用就是吸潮结块，长时间会使木质素很硬，影响木质素的分散和使用，所以好的木质素有效成本比接近100%，杂质含量低，不容易结块，分散性好。

所以好的木质素就是综合分子量和相应的磺化度，不是磺化度越高越好。说下分子量，按照相同的磺化度，分子量越大，分散和悬浮性会更好，因为分子量大，空间位阻效应越大，可防止原药的下沉或转移。分子量大一般是原材料就好，产生的木质素分子量大。0 0.5 1.0 2.0 3.0 3.5未磺化低中等高磺化度对亲水性影响

磺化度对热稳定性、黏度的影响

磺化度

低高剪切粘度下降(SC)崩解速度加快(WDG)热储稳定性下降(SC)高离子强度或低pH条件分散稳定性提高(SC,WDG,WP)低速剪切粘度增加(SC)崩解速度降低(WDG)热储稳定性提高(SC)高离子强度和低pH条件下分散稳定性下降(SC,WDG,WP)

分子量低高

含盐量量低高低速剪切粘度升高(SC)热储稳定性升高(SC)崩解率升高(WDG)WDG机械稳定性或硬度取决于生产条件，预混物颗粒分布、粘结剂含量和挤压机给料的流变性能硬度WDG3个关键性能指标崩解速度分散稳定性生产方式：盘式造粒-应使用低磺化度分散剂流化床造粒-应使用中等磺化度分散剂挤压造粒-应使用高磺化度分散剂喷雾干燥造粒-应使用高磺化度分散剂喷雾介质（硬度）：水和342-500ppm硬水-应使用低磺化度分散剂高硬度水（>500ppm）-应使用中等至高磺化度分散剂。含化肥喷雾悬浮液-应使用高磺化度分散剂

絮凝、胀袋、不润湿、有效成分属低熔点或液体、复配产品中某成分悬浮率低、原药成分含金属离子、结块。WP产品大多数还是很好做的，只是大家做的精细度差别，但有些确实不太容易。WP难点分析

絮凝产品及分析

70%杀螺胺WP

70%乙磷铝·代森锰锌WP

80%乙磷铝WP这几个容易絮凝的原药，一般都是有机盐类，在水中有那么一些溶解度，但不完全，在水中电离不平衡，所以就会造成絮凝。乙磷铝代森锰锌这两个产品混剂，把PH调到酸性条件下，能够解决其絮凝问题，但同时造成了代森锰锌分解，导致稀释后，溶液不是淡黄色，而是发黑，从合成的角度，找出抑制其分解的抗分解剂，能够减少代森锰锌的分解，溶液入水为淡黄色的。杀螺胺也是这个问题，但用高分子内酰胺结构分散剂，对于某些放置时间过长就会结晶出或沉淀出来的药剂,可以起到分散稳定的作用。

75%乙酰甲胺磷WP

福美系列WP

这些产品到了四川云南，都要扎眼的。原因：分解、成分发生化学反应、水分偏高。解决办法：稳定剂、酸碱调节剂、控制水分。比如福美系列容易分解出二氧化硫，所以制剂要严格控制水分，但还是容易出来气体的情况下，还可以选择一些这类气体的固体吸收剂。胀气要根据具体什么原因来找相应的解决办法，这个没有统一标准，比如：有些制剂里面加了植物生长调节剂胀袋，有的是原药问题，要试原药。制剂胀气原因及分析课件会议文件夹ppt\武勇课件\制剂胀气原因分析.doc胀包产品及分析

25%吡蚜酮WP

80%乙磷铝WP

80%莠去津等WP还有很多生物制剂的润湿性更让人头痛。现象：润湿时间慢，有的长达几分钟甚至几十分钟。

润湿问题，有些产品的水溶性极强的产品，WP润湿反而很难，加润湿剂不管用，还有些产品亲油性强，需要多加润湿剂，生物药剂的润湿有些是假润湿，有些胺类的助剂能提高其润湿效果，

原因：水溶性强，亲油性强。也有的是设备静电的原因。

解决办法：增加润湿剂或者更换合适润湿剂。

难润湿产品及分析

20.5%阿维·哒螨灵WP（阿维悬浮率低）解决方案：调整加工工艺，主要还是阿维含量太低，很多厂家又采用流化床气流粉碎机，由于其重量较轻，还没有经过粉碎就直接吸走了，所以最好是先做成高含量的阿维WP，然后在加进去一块粉碎，就可以解决了。复配产品中有一种效成分悬浮率低类产品及分析易结块类产品及分析50%烯啶虫胺WP50%利谷隆WP热储悬浮率下降很快。烯啶虫胺的问题大家都知道，又容易吸潮，又容易讲解，所以他的WP一遍不需要粉碎，越粉碎，越粘结，把填料和助剂粉碎一下，混合一下就完了。

填料最好选用抗结块能力的，否则容易结块。

利谷隆也有这类问题，选择好的抗结块剂，热储后悬浮率会下降的少些。

其实还有很多WP，比如苯菌灵，解决涨袋但解决不了悬浮率，其实还是没有找到合适的助剂及填料。以上问题看似都不太难，但要做的完美还是不容易。10%苯醚甲环唑、5%甲维盐WG：有的崩解20～30次，有的就几次，其实选择合适的填料和助剂组合就能达到很好的崩解还可以添加助崩剂。崩解率对产品质量有多大影响，其实最终还是要看崩解后的悬浮率和细度，但在产品竞争激烈的情况下，快速的崩解也是很好的卖点，提高产品的销售竞争力。50%肟菌酯WDG：实验室做出来很容易，但大生产的时候很容易造成挤压过程不流畅，或者挤压粘结成泥。解决办法：改进方法，调整配方的分散剂，加入些特殊润湿剂，使之挤压流畅。50%烯啶虫胺WDG：由于都是水溶性的，容易造成挤压造粒颗粒不饱满。解决办法：用乳糖与无机盐配方，造粒流畅颗粒饱满。

有些WDG也出现类似悬浮剂的问题，和原药的关系也比较大，30%茚虫威WDG（崩解慢，热储后悬浮率下降很多），茚虫威WDG，有些厂家的茚虫威原药可以做，有些就不好做，这与原药的生产工艺有关，也与S与R体比例有关，不同原药寻找不同助剂也就是同一产品、不同厂家原药需要不同配方。水分散粒剂常见典型问题颗粒不崩解、崩解差；分散差，悬浮率低或热储后不崩解、悬浮率降低很多

配方研究都做了很多都有很多心得，现在主要介绍一些设备和工艺方面。设备方面的改进，对工艺和生产也是在不断的进步。造粒方式：主要的就是挤压造粒，现在的挤压造粒机经过多年的实践，有了很大的改进，基本上都有风冷和水冷，降低了挤压造成的热量。挤压转数可以无级调速，这样对每种产品可以根据自身的需要选择合适的转数。出料也加入湿切，避免粘连。现在造粒也有用对喷雾粒和沸腾造粒，出来是不规则的球状等，这种造粒方式对一些粘度稍大的产品不合适。沸腾造粒成品率低，污染大。喷雾造粒适合大规模的产品，成套设备价格较高，清理比较麻烦。有的厂家开发出类似沸腾造粒与喷雾造粒结合的设备，生产出来产品接近喷雾干燥的产品，但产量较低。混合设备：也有了很大的改变，以前大部分用的是框式捏合机，高混机的出现使用水量减少，混合度均匀，混合时间快，无结块。对造粒的质量和速度都有很大提高。粉碎设备：现在普遍用的粉碎机为流化床式气流粉碎机，这种粉碎机特点是对