23.–24. maini 2019 toimus Shandongi provintsi pestitsiiditööstuse assotsiatsiooni korraldatud neljas "Jinwang Cup" pestitsiidide valmistamise tehnoloogia ja seadmete rakenduste vahetamise konverents Shandongi osariigis Dezhous. Konverentsile andis nime Jiangsu Jinwang Intelligent Technology Co., Ltd. ja spetsiaalselt Shandong Lvba Chemical Co., Ltd. poolt korraldatud koostöö. Selle konverentsi eesmärk on koolitada pestitsiidide tootjaid mõistma tootmist, tehnoloogiat, seadmeid ja protsesse Keerulisi andeid, kes mõistavad juhtimist.
Teadus- ja arendustegevus ning pestitsiidpreparaatide tootmine on tihedalt seotud riikliku poliitika juhistega. Pestitsiidide kasutamise nullkasvu ja kasvava keskkonnasurve taustal on vaja kasutusele võtta uued ohutus- ja keskkonnakaitselisandid või välja töötada uued ravimvormid. Pestitsiidpreparaatide uurimis- ja arendustegevusel on teatav seos praeguse pestitsiidide kasutamise reformi suundumusega. Praeguse kiirenenud maaringluse, tööjõupuuduse ja tööjõukulude suurenemise trendi tingimustes on pestitsiidide kasutamise tõhustamine üks tõhusaid lahendusi.
Pestitsiidide koostiste ja preparaatide kvaliteet on pestitsiidtoodete mõju ja väärtuse määramisel võtmetegur. Seetõttu tuleb pestitsiidide väljatöötamisel mõista originaalravimi struktuuri, füüsikalisi ja keemilisi omadusi, toimeviisi, toksilisust jne. Samas mõjutavad preparaadi toimivust otseselt ka originaalravimi kvaliteet ja preparaadi põhisisu. Üldiselt võib öelda, et konkreetse originaalravimi puhul, mida suurem on preparaadi sisaldus, seda keerulisem on jõudlust kontrollida; Originaaldroogi kvaliteet on liiga madal, selle osakaal preparaadis suhteliselt suur ja lisandite olukord keeruline, mistõttu kvaliteetsete ja suure sisaldusega preparaate on raske peenestada. Rääkides abiainete süsteemi sõelumispõhimõttest, juhtis teadur Zhang Guosheng Shenyangi keemiatööstuse uurimisinstituudist tähelepanu sellele, et peale mõne suure lenduvuse ja vees hästi lahustuvusega pestitsiidid, mida saab otse kasutada, on suurem osa pestitsiidide tehnilistest ainetest. ravimid tuleb enne kasutamist töödelda vastavateks ravimvormideks. Pärast koostise määramist vastavalt struktuurile (aktiivsete ja mitteaktiivsete rühmade laengujaotus), füüsikalistele ja keemilistele omadustele, toimeviisile ja toime sihtmärkidele (keemiline koostis, levikutihedus, lehtede vanus, toiteväärtus, keskkonnatingimused jne). aktiivsetest komponentidest viidi läbi suur hulk koostise uuringuid ja toimivuskatse katseid erinevate niisutus- ja dispergeerimissüsteemide mõju kohta preparaadi jõudlusele ja sihtmärgile ning kombineeriti bioloogilise aktiivsuse mõõtmise tulemustega, määrati sobiv abisüsteem ja annus. erinevate ravimvormide puhul ja lõpuks saada preparaadi valemi koostis.Lisaks ei saa peale peamise abiaine määramist tähelepanuta jätta ka abiaine rolli.Samas on siseruumide bioloogilise aktiivsuse võrdlustest Pärast valemi koostise määramist proovi amplifitseeritakse, an d vajalik on ka pikaajaline vaatlus (osakeste suuruse muutus, välimus, viskoossus, seinakinnitus, aglomeratsioon jne). Vaja on ka tootmisprotsesside uurimist.
Valitud sobivate märgamis- ja dispergeerivate ainete sortidega valmistatud preparaadiproovid ei oma mitte ainult pestitsiidide toimeainete kõrget dispersiooni, vaid ka tungivad suurel määral organismidesse, mis väljendub konkreetselt: ühelt poolt toimeaineid saab kiiresti, ühtlaselt ja stabiilselt kandjas dispergeerida, säilitades hea suspensiooni, dispersiooni, välimuse stabiilsuse ja termilise säilitamise stabiilsuse; Teisest küljest võib see muuta oma vedela ravimi levimis- ja nakkumisjõu taimekeha pinnal suhteliselt tugevaks, talub vihmapesu, suurendab pestitsiidide peetumiskogust taime pinnal, pikendab peetusaega ja parandab. taime epidermise läbitungimisvõime, soodustab ainete imendumist organismide poolt, nii et see suudab suurel määral täita oma bioloogilist aktiivsust, vähendada kasutusannust ja vähendada keskkonnareostust. Kuigi märgaval ja dispergeerival ainel endal puudub bioloogiline aktiivsus, on see preparaadis asendamatu lisaaine. See ei saa mitte ainult parandada preparaadi füüsikalisi ja keemilisi omadusi, parandada tõhusust, vaid ka laiendada pestitsiidide toorravimite kasutusala ja vähendada keskkonnareostust.
Lõpuks usub teadlane Zhang, et valmistamissüsteemil on kitsas osakeste suuruse jaotus, hea pikaajaline säilivusstabiilsus ning lahjendatud lahusel on hea niisutus, hajutamine, dispersioon, kinnipidamine ja läbilaskvus sihtmärgil, mis aitab aktiivsel komponendil paremini mängida. selle bioloogiline aktiivsus, vähendavad oluliselt annust ja parandavad selle kokkusobivust keskkonnaga.
Zhang Guosheng, Shenyangi keemiatööstuse uurimisinstituudi teadur
Inimeste nõuete paranemisega pestitsiidide keskkonnaohutusele on veepõhised pestitsiidid muutunud oluliseks arengusuunaks. Selles kontekstis tekivad mikroemulsioonid, mis asendavad osaliselt või täielikult orgaanilised lahustid veega, nagu aeg seda nõuab. Professor Chen Fuliang Hiina Põllumajandusteaduste Akadeemia Taimekaitse Instituudist jagas "veemulsiooni ja mikroemulsiooni koostise ühiseid probleeme ja lahendusi".
Veemulsioon on ebastabiilse dünaamika ja termodünaamikaga dispersioonisüsteem. Kihistumine, settimine, flokulatsioon, austemperatsioon, ühinemine ja demulgeerimine on veemulsioonide valmistamisel tavalised probleemid. Kihistumine ja settimine on nähtused, mis hajutavad faasiosakesi sageli hõljuvad või vajuvad ladustamise ajal, tuntud ka kui emulsioon, mis kuuluvad dünaamilise ebastabiilsuse alla. Põhjuseks on kahe faasi tiheduse erinevus (põhjustatud gravitatsioonist). Lahenduseks on gravitatsiooni vastupanu: suurendage keskkonna viskoossust, paksendaja võib suurendada veemulsioonisüsteemi viskoossust, vähendada difusioonikoefitsienti, vähendada tilkade kokkupõrke sagedust ning vähendada kihistumise ja settimise kiirust. Seda paksendajat tuleks siiski hoolikalt katsete abil valida, et mitte ainult hoida veemulsiooni kihistumisest või settimisest vabana, vaid ka mitte muuta süsteemi viskoossust liiga suureks, mis mõjutaks selle eraldumist ja emulgeerimist. Suurendage emulgaatori kogust, vähendage tilkade osakeste suurust, suurendage Browni liikumist ning vähendage preparaadi kihistumist ja settimist; Tiheduse regulaatori lisamine õlifaasi ja veefaasi tihedusele on tõhus viis kihistumise ja settimise vähendamiseks. Kuid kui õlifaasi tiheduse erinevus on suur, on väheoluline settimiskiiruse muutmine, vähendades dispergeeritud faasi ja dispersioonikeskkonna vahelist tiheduse erinevust. Kui tiheduse erinevus on väike, võib tiheduse regulaatori lisamine settimiskiirust märkimisväärselt vähendada.
Flokulatsioon viitab nähtusele, et vedelikupiisad kogunevad lahti, moodustades lahtised agregaadid, mida saab pärast vibratsiooni ja raputamist taastada ühtlaseks emulsiooniks. Selle põhjuseks on asjaolu, et vedelate tilkade vaheline dispersiooni interaktsioonijõud viitab külgetõmbejõule, mis tekib siis, kui mitte * molekulid on üksteise lähedal. Teine olukord, kus flokulatsioon toimub, on see, et dispergeeritud õlipiiskade osakesed adsorbeeritakse ja sildatakse lineaarsetele makromolekulidele, mis viib osakeste uppumiseni. Flokulatsioonilahus on agregatsioonivastane: lisage anioonset pindaktiivset ainet, moodustage tilkade ümber kahekordne elektriline kiht, katke õlifaasi tilkade pind laetud rühmadega ja tekitage elektrostaatiline tõukejõud, et vältida tilkade agregeerumist; Lisage polümeeri emulgaator, et moodustada süsteemis paks ja kindel adsorptsioonikiht, mis tekitab steerilise takistuse. Tugeva adsorptsiooni tingimus on, et polümeer ei lahustu pidevas faasis; Paksendajat lisatakse õlitilkade osakeste difusioonikiiruse vähendamiseks, tilkade kokkupõrkesageduse vähendamiseks ja hajutatud tilkade flokulatsiooni parandamiseks.
Koalestsents viitab tilkade ümber oleva piirdekihi hävimisele ja tilgad ühinevad suurteks tilkadeks, mis kuulub termodünaamilise ebastabiilsuse juurde; Demulgeerimine on tilkade ühinemise edasiarendamine, mis muudab emulsiooni õli-vee kahefaasiliseks eraldamiseks. Koagulatsioon ja demulsifikatsioon on pöördumatud protsessid, mis on tingitud liidese näomaski hävimisest. Koalestsentslahendus on liidese näomaski tugevdamine: lisage kaasemulgaator ning liidesele adsorbeeritud pindaktiivse aine ja kaasemulgaatori külgmine toime suurendab liidese näomaski tugevust ja elastsust; Kasutatakse aniooni, polümeeri emulgaatorit ja segatud pindaktiivset ainet. Anioon suurendab elektrilise topeltkihi paksust ja polümeer suurendab steerilist takistust. Segaemulgaator võib tugevdada liidese näomaski põikisuunalist toimet ja suurendada liidese näomaski mehaanilist tugevust, parandada liidese viskoossust, suurendada liidese elastsust ja muuta liidese näomaski suure laienemise elastsusega; Hüdrofiilse pulbri lisamine ei saa mitte ainult parandada kile tugevust, vaid ka parandada kile omadusi.
Vesiemulsioon on termodünaamiline ebastabiilne dispersioonisüsteem, mis suudab säilitada dünaamilist stabiilsust pikka aega. Aja möödudes aga liigub tilkade suurus ja jaotus suuremate tilkade suunas. Seda väikeste tilkade tarbimise protsessi suuremate tilkade moodustamiseks nimetatakse austeniidiks küpsemiseks. Austempering lahendus on ühtlane osakeste suuruse jaotus: suurendage pindaktiivse aine kogust, vähendage liideste pinget, et muuta õlipiiskade suuruse jaotus ühtlasemaks, vähendada austemperingi liikumapanevat jõudu ja aeglustada austemperingut; Madalama lahustuvusega lahusti lisamine aitab vähendada õlifaasi lahustuvust ja aeglustada õlimolekuli lahustumise difusioonikiirust, mis on austeniidi küpsemise liikumapanev jõud; Kasutage polümeerseid pindaktiivseid aineid, et suurendada adsorptsioonikihi paksust, vähendada "eksponeeritud" tilkade pindala, suurendada steerilist takistust ja parandada ruumilist stabiilsust, näiteks plokk- või kamm-pookpolümeere.
Kuidas kohandada kvalifitseerimata tooteid? Flokulatsiooni, kihistumist ja settimist saab ülaltoodud toimetulekustrateegiate abil korralikult reguleerida ja ümber töödelda; Ebastabiilsete nähtuste puhul, nagu ühinemine, demulgeerimine ja austemperatsioon, mis on pöördumatud protsessid, saab toote ainult vanarauaks. Demulgeerimine toimub tootmise käigus pärast väikese testi läbimist. Lahenduseks on emulgaatori annuse suurendamine; Vahetage tootmisseadmed välja, kasutage homogeniseerivat emulgeerimismasinat või ühendage torujuhtme nikerdus vertikaalse nihkega. Vee eraldamine toimub pärast tootmist. Lahenduseks on kasutada torujuhtme nihke ja väliseid nihkeühendusseadmeid või homogeenset emulgeerimist, et kontrollida losjooni dispersioonisüsteemi osakeste suurust kitsas vahemikus; Kui selle põhjuseks on ebapiisav nihkeaeg, saab nihkeaega vastavalt pikendada ja nihkekiirust suurendada. Kui väike test on kvalifitseeritud ja tootmise ajal tekib õlilaik, kasutatakse probleemi lahendamiseks torujuhtme tüüpi kiire nihke ja vahelduva tüüpi kiirnihke kombinatsiooni.
Professor Chen tutvustas ka teise põlvkonna vesiemulsiooni omadusi: ei nihkumist, voolavus on võrreldav mikroemulsiooniga; Osakeste suurus on väiksem kui vesiemulsioonil, mis on lähemal mikroemulsioonile, tuntud ka kui submikron emulsioon; Emulgaatori annus on suurem kui vesiemulsioonil ja selle stabiilsus on madalam kui mikroemulsioonil ja kõrgem kui tavalisel vesiemulsioonil. Märgitakse, et enamikku püretroidseid pestitsiide saab töödelda teise põlvkonna vesiemulsiooniks.
Professor Chen võttis vesiemulsiooni uurimis- ja arenduskogemuse kokku järgmiselt: ① Emulsiooni moodustamise põhiprintsiibi kohaselt on losjooni moodustumist mõjutavad peamised tegurid mehaaniline energia ja liideste pinge, samas kui õlipiiskade suur suurus või ebaühtlane jaotumine vesiemulsiooni ebastabiilsuse üks peamisi põhjuseid; ② Tahkete tehniliste ravimite puhul on esimene samm sobivate lahustite valimine. Üldiselt valitakse täieliku lahustumise saavutamiseks ja lahustite säästmiseks kõrge lahustuvusega orgaanilised lahustid; ③ Kui pindaktiivne aine on õigesti valitud, on lai valik kaasemulgaatoreid ja vee kvaliteeti; ④ Kui füüsilise stabiilsuse probleemi ei saa tõhusalt lahendada, võib kaaluda kleepuva aine lisamist preparaati.
Mikroemulsioonide madala temperatuuri stabiilsuse ja losjooni stabiilsuse tagamiseks jagas professor Chen meetmeid mikroemulsioonide madala temperatuuri stabiilsuse parandamiseks: suurendage lahusti kogust. Tõhusate komponentide puhul, mida on raske üldistes orgaanilistes lahustites lahustada, on orgaaniliste lahustite stabiilne lahustumise tõusupunkt; Reguleerige pindaktiivsete ainete hüdrofiilset ja lipofiilset tasakaalu. Kõrge temperatuur vajab hüdrofiilsust, madal temperatuur aga lipofiilsust; Valige sobiv kaaspindaktiivne aine ja mõned tõhusad, eriliste füüsikaliste ja keemiliste omadustega koostisosad on kaaspindaktiivse aine suhtes teatud selektiivsusega. Kuidas siis mikroemulsioonlosjooni stabiilsust parandada? ① Segalahustite kasutamine on tõhus viis losjooni stabiilsuse lahendamiseks; ② Suurendage pindaktiivse aine kogust, et parandada liidese näomaski stabiilsust; ③ Vähendage tõhusate koostisosade sisaldust, mis on samaväärne rohkema õlipiiskade mähkimisega emulgaatoritega, parandades näomaski mehaanilist tugevust; Losjooni stabiilsus on tihedalt seotud mikroemulsiooni õlihelmeste osakeste suuruse jaotusega, kuid mitte osakeste suurusega.
Professor Chen võttis mikroemulsiooni uurimis- ja arenduskogemuse kokku järgmiselt: ① On vaja ette valmistada lai läbipaistev temperatuurivahemik, mis sõltub peamiselt pindaktiivsete ainete ja kaaspindaktiivsete ainete valikust; ② Kõrge temperatuuri stabiilsus nõuab väga hüdrofiilset pindaktiivset ainet, samas kui stabiilsus madalal temperatuuril nõuab väga lipofiilset pindaktiivset ainet; ③ Kvalifitseeritud mikroemulsioonide valmistamiseks on vaja reguleerida süsteemi hüdrofiilset lipofiilset tasakaalu (HLB); ④ Läbipaistva temperatuuri ülempiir on hägustumispunkti määramine ja läbipaistva temperatuuri alumine piir on madala temperatuuri stabiilsuse määramine. Losjooni stabiilsus kehtib vaid üksikute eriliste füüsikaliste ja keemiliste omadustega toimeainete puhul.