11月16日，由中国化工企业管理协会主办的“2016农药制剂配方研发案例解析研讨班”在美丽的古都——南京隆重召开。本次研讨班以“合作、发展、共赢”为主题，围绕目前制剂和助剂最新前沿动态和行业最关心的焦点问题等进行主题演讲和深入探讨，为参会者提供了产业发展和技术研发最权威的问题解答和指引，旨在实现农药制剂配方研发的产、学、研各方面的深入对接合作，促进农药行业的健康发展。会议特别邀请了农药制剂配方研发领域的资深专家，通过技术交流和经验分享，为各企业解析制剂研发过程中的关键问题。
交流最新成果，助力制剂研发
会议首先由中国化工企业管理协会何志斌副主任致辞。何主任指出，近年来，农药制剂和助剂行业因政策、环保等影响，而备受业界关注。大力发展环境友好制剂的配方技术及制备方法、研究和推广环境友好农药剂型的专用助剂，符合国内相关政策要求，也有益于行业升级发展。为解决各地农药制剂和助剂面临的难点问题，大力推动我国绿色环保农药制剂和助剂研发工作，及时把握农药制剂的研发动态，交流最新的研究成果，帮助从事农药剂型开发的专业人员和相关企业解决问题，让我们一同助力制剂研发。
中国化工企业管理协会副主任何志斌
提高农药利用率，实现高效对靶传递
此次会议由中国农业大学理学院杜凤沛教授做开场报告。杜教授说，我国目前农药产品呈现低毒化趋势，低毒和微毒产品占71.6%，2015年农药产量374万吨，在原药含量等方面与国外水平相差无几。杜教授指出，预计未来3～5年，省力化制剂、干悬浮剂和微胶囊剂型将会成为市场研发热点。未来国内农药企业制剂水平的提升，将主要围绕理化性质的提升、生物活性的改善和农药利用率的提高来发展。其中，杜教授在药液性质对高效对靶传递的影响方面做了详细阐述。他说，药液喷雾在分散传递上损失约5%的量，到下一步空间传递上损失约15%的量，再到界面传递损失约45%的量，也就是说只有35%的量停留在叶片上，而进入植物体内的占1%，最终在植物体内传递的少之又少，只占0.1%。当然，有好的农药，老百姓是愿意花钱买的。杜教授认为，现在企业重视销售，但最终还是会将重心转到产品提质增效上。因此，通过建立企业核心竞争力，才能实现企业可持续发展。最后，杜教授做了3点总结：① 农药助剂的种类和用量不仅会影响制剂的物理稳定性、化学稳定性，还会影响二次分散状态、雾化过程、固液作用过程，最终影响药效；② 通过农药制剂的功效性评价来进行配方的研发具有可行性和优越性；③ 提高农药利用率，实现活性成分高效对靶传递，才能做到精细化与差异化。
中国农业大学理学院教授杜凤沛
悬浮剂配方研发，构筑环保新剂型
悬浮剂是农药水基型制剂的一种重要剂型，具有药效高、残留低、安全低毒、清洁环保、经济性好等性能，现已成为备受市场青睐的农药新剂型。沈阳化工研究院研究员张国生围绕悬浮剂配方研发思路及常见问题处理方案进行了详细阐述。他指出，农药剂型和制剂的质量是决定农药产品效果和价值的关键因素。好的悬浮制剂产品表现在：① 粒径小，分散性好、流动性好、悬浮率高；② 在植物体表面的铺展和粘着力都比较强，耐雨水冲刷；③ 在润湿条件下，又能够缓慢而有效地进行二次分布，生物活性高，残留低、对人畜低毒。接下来，张研究员分别对配方中活性成分、分散剂/润湿剂、粘度调节剂、助悬剂、消泡剂、防冻剂等组分担当的角色做了细致的讲解。他在介绍润湿分散剂的功能时说，植物临界表面张力值不同，其润湿效果也不同。在选择润湿分散体系上，同一种农药，同一靶标作物，使用不同的助剂体系，其吸收效果也不一定相同，这种由表面活性剂本身结构所带来的活性上的差异，用提高浓度的办法是难以补偿的，这点在用于茎叶处理的农药制剂中尤为重要。此外，药剂在靶标上的湿展性能以及在靶体表面的滞留量直接影响对靶体表面的穿透和生物活性的发挥。这就要求我们必须根据不同的农药品种和靶标作物，选择出适宜的助剂体系，使推荐剂量药液的表面张力适度小于靶标植物的临界表面张力，增加植物表面的持药量，减少农药流失，减轻农药对环境的污染。
在实际应用中，为了提高药效，一般同时选用几种润湿分散剂复配使用。对此，张工指出，助剂之间互相影响，只有所选用的助剂在一定的质量和数量范围内合理配置，互相协调，才能使制剂成为一种稳定的悬浮体系。加入量以及助剂与有效成分的比例，都在很大程度上影响农药的喷雾雾化和沉积过程。粘度调节剂承托药物颗粒阻碍其沉降，使农药悬浮液中药粒在贮藏过程中不沉降，药液不分层，保持其悬浮稳定性。因此，农药悬浮剂的粘度需适当，粘度过小，不能达到承托颗粒阻碍其沉降的目的，易分层、沉淀；粘度过大，分散性能较差，产品不易倾倒，倾倒后残留较多，给加工生产和使用带来困难。最后，张研究员对悬浮液贮存稳定性的影响因素、聚结和絮凝问题及相应的解决方案做了精彩的分享。
沈阳化工研究院研究员张国生
干悬浮剂配方设计与投资经济分析
近年来，干悬浮剂得到越来越多的关注，目前国内现有装置20～25套，开工率普遍较低，专业化制剂加工企业竞相呈现，原药制剂一体化得到重视，设备和助剂供应商越来越多。对此，江苏擎宇化工技术总监秦敦忠围绕干悬浮剂（DF）概况、配方设计、投资经济分析和商品化思路等4个方面展开探讨。其中，秦总对DF装置开工率不高的原因做了简要分析：① 制剂加工工艺、设备一体化统筹差；② DF特点与投资经济分析有误区；③ 研发手段缺乏——实验室与工业装置差异大；④ 助剂品种不丰富——沿用传统WG、SC助剂；⑤ 原药、制剂生产、植物保护全流程设计差，从业工程师欠缺，持续投入低。在DF配方设计中，秦总认为，DF配方设计过程就是一个吸附与脱附竞争的过程，助剂、水、填料、颗粒经历变温变压吸附，选择吸附力强大的分子量助剂。
做企业最终目的是取得社会效益，而扩大经济效益更有利于企业社会效益的实现。在投资经济分析方面，秦总对WG/DF投资运行进行了一番比较，发现DF投资省、自动化程度高、清洁化高、物耗低。DF与WG性能比较方面，DF生产工艺连续化、自动化、清洁化生产，效率高，制剂产品雾状分散，药液颗粒细（D90＜5 μm），再悬浮高，适应难粉碎、易降解、水中不稳定、低熔点等原药制剂加工的品种。此外，在DF商品化思路上，秦总建议加强原药、制剂生产一体化研究与实践，减少原药杂质对制剂加工、贮存、施药的影响。
江苏擎宇化工技术总监秦敦忠
了解农药相关政策规定，对企业制定发展战略、规范生产具有一定帮助。中国农业大学理学院教授、农业部农产品质量监督检验测试中心副主任潘灿平首先围绕农药标准的制定与国内外剂型的动态做了详细阐述。潘教授建议，农药企业需多关注政府部门网站的相关规定，2016年10月1日《农药产品质量分析方法确认指南》和《农药登记原药全组分分析试验指南》等3项农药质量行业标准开始实施，有64项农药领域行业标准10月起实施。其中，《农药产品质量分析方法确认指南》与农药企业制剂研发密切相关。潘教授特别指出，近期新修订的《农药剂型名称标准》取消了水剂，改成可溶液剂，因此有印了水剂的产品得赶紧卖完。针对“农药产品规格（标准）”的制定，潘教授这样说到，参考“规格”往往根据对最初制造厂商提供的资料的评价，因为他们有最完整的危害性等方面的资料做参考；对一般制造厂商的资料要求往往更简单，但如果必须修改参考规格以接受一般生产厂商生产的产品，则要求提供额外的支持资料。
提高农药的有效利用率，降低乳化剂的使用量，属于“十三·五”发展战略，潘教授建议农药企业在这方面可以有所作为。此外，潘教授对碱性小分子团水在农药制剂加工和农业杀菌中的应用前景初探也做了细致的分享。在对柠檬的清洗试验上，潘教授向我们直观地展示了电解水的杀菌效果，并对延长柠檬的贮藏期有显著的作用。潘教授通过研究发现，碱性电离水可以显著降解或清除作物果实上多数农药残留，还可以显著降解黄曲霉毒素。
中国农业大学理学院教授潘灿平
农药悬浮剂（SC）和可分散油悬浮剂（OD）生产工艺对设备选型的影响
作为生产型企业，有好的工艺和好的设备，才能生产出好的产品。来自上海儒特机电设备有限公司副总经理范孝友围绕悬浮剂（SC）和可分散油悬浮剂（OD）的工艺区别、悬浮剂生产设备的配置选择、砂磨机的选择和砂磨机行业的未来趋势四大方面为我们呈现了精彩的演讲。首先，范总看到大家目前比较关注砂磨后OD粒子细度问题，建议以激光粒度分布仪和显微镜结合着观察，因为OD和SC在激光粒度分布仪中检测还是有一定的差异的。范总为我们推荐了D50:1～3μm、D90:3～5μm、D98:5～8μm三种OD粒子细度。SC与OD因为产品的黏度、流动性等不同，对设备的选型也有一些区别，首先SC流动性相对较好、黏度较低（一般都是300以下），因此，可以选择较小的研磨介质，设计线速度较低，且填砂量不宜过高。而OD因为黏度较高，相对流动性较差，因此使用的最小研磨介质粒径较大，建议最小使用0.6～0.8 mm研磨介质，设计线速度在9 m/s左右。接下来，在悬浮剂生产设备的配置选择上，范总结合自身实践经验，认为配料系统、投料剪切设备、砂磨系统、控制系统是其中非常关键的环节。设备是工艺的载体，在化工领域所有的工作都应该是工艺先行，工艺确定了，机械设计和流体力学结合才有方向。在影响砂磨机效率的因素上，范总对锆珠大小和比重、锆珠填充量、物料输送速度以及线速度做了详细讲解。最后，范总预测小体积、大流量、小介质、研磨工艺从串联变单机循环将成为砂磨机行业未来发展的趋势。
气流超细粉碎在农药粉剂加工中的应用
做农药设备就像为客户做鞋子，适合才是最好。来自太仓金溪粉碎设备有限公司的董事长吴琴秀，围绕气流粉碎及其优势、开路气流粉碎工艺、惰性气体保护闭路防爆气流粉碎工艺和气流粉碎工艺粉尘防爆四大方面为我们做了精彩的分享。首先，吴总在气流粉碎的基本原理中说到，颗粒在高速气流的作用下，互相碰撞而自破碎，以高速高压的空气为介质并提供动能，现应用比较普遍的是圆盘式气流粉碎和流化床对撞式气流粉碎两种气流粉碎方式。吴总指出，气流粉碎的优势表现在：① 可实现超微粉碎，细至0.5 μm；② 产品粒度均匀；③ 粉碎过程物料无温升；④ 产品无介质污染；⑤ 粉碎不依赖运动部件，内部不易产生点火源；⑥ 结构简单，易于拆装清洗；⑦ 易于密封，环境友好；⑧ 更换粉碎介质为惰性气体，易于实现防爆。接下来，吴总对智能环保型农药气流粉碎工艺流程的特点和优势做了细致的讲解。在惰性气体保护闭路防爆气流粉碎工艺方面，吴总解析了它的三大特点：① 具有粉碎气流直接采用惰性气体（通常为氮气）和空气的混合物，氧含量低于粉尘的极限氧浓度；② 惰性气体循环使用，消耗量极小；③ 系统自动根据氧浓度补充惰性气体，无需人工干预。最后，吴总说到，作为专业的气流超细粉碎设备生产研发企业，我们已经着手研发新一代智能防爆气流超细粉碎系统，将引入最新的人工智能、大数据和物联网的关键科技，可以在原物料的粉碎过程和成品收集等各个环节实现智能监控、智能识别、智能调控，使干式粉体原料实现智能化生产。
太仓金溪粉碎设备有限公司董事长吴琴秀
来自重庆渝辉化工机械有限公司的工程师徐勇主要围绕静态出料砂磨机及其在悬浮剂生产领域的应用为我们做了详细的讲解。徐工称，WM(S)D系列属于新型静态出料卧式砂磨机，研磨效率是传统动态出料砂磨机的1.15～1.3倍，具有保护筛圈、不易磨损、不易堵塞、流量大、效率高等优点。来自用户的使用数据和企业生产现场为我们展现了它的亮点。最后，徐工指出，渝辉WM(S)D系列静态出料卧式砂磨机在农药悬浮剂制备生产工艺过程研磨效果非常明显，符合国家“十三·五”发展规划中的高效、节能、低排放VOC要求，渝辉永远与农药朋友们一起相互学习、真诚合作，共同发展，努力实现从农药大国发展成农药强国而奋进。
重庆渝辉化工机械有限公司工程师徐勇
农药制剂加工的技巧及案例
来自上海师范大学的任天瑞教授为我们对农药制剂加工学术研究和企业研发做了详细的阐述。首先，任教授分析了影响农药制剂质量的三大因素，主要表现在农药制剂组成的原药、助剂和填料上。可通过剂型物理性能分析，如润湿性、分散性、悬浮率和冷/热贮稳定性方面，以及剂型生物活性测定，如杀虫活性、杀菌活性、苗前/后除草活性三大方面来明确农药制剂的质量。在生物表层结构多样性特征上，任教授建议，助剂选择重点要考虑农药剂型对生物表面具有较好的传导作用。接下来，任教授分析了农药助剂产生药害的原因，表现在农药问题或低温气候影响（＜11℃）以及渗透压（1～2个大气压可促进植物组织生长；2个大气压以上时，出现生长障碍；6个大气压时植物组织即无法生存）等方面。在农药制剂开发的流程中，任教授这样说到，调查原药的理化参数（WG和SC通用）很重要，如化学结构、分子量、水中溶解性、log P等。任教授指出，在分散剂的初步筛选这一步，不可跳过，并教给我们一个简便的小方法：看原药是否高度亲水或疏水，若原药疏水性高，则找亲水性的助剂，放一勺助剂到量筒中，看是否扩散在水中，若扩散开来，这个助剂就可以用。随后，任教授对悬浮剂特色助剂SD-813、SD-208、SD-209等的功能、性质以及600 g/L吡虫啉悬浮剂、25%吡蚜酮悬浮剂等的组分和各自的难点做了细致的讲解。
上海师范大学教授任天瑞
喷雾助剂，助力农药减量增效
今年，中国农药工业协会发布《“十三·五”发展规划》，确定“提质增效，促进行业整合”的主题。其中，基本原则是继续实施农药产品结构调整，加大农药科研开发投入，提高自主创新能力，发展高效、安全、经济和环境友好的新品种、开发新助剂和新剂型。进而提出改进防控理念，推进绿色防控，改进施药技术，推进科学用药等措施。对此，中化化工科学技术研究院高工、广源益农化学公司总助卢忠利在介绍喷雾助剂中说道，药液从药箱到植物体内传递，要经历一个过程，药液从原来的100%到最后的0.1%。在这个中间过程做点文章可以提高农药利用率。喷雾助剂就是在喷雾前加入到药液里面，药液自始至终起到作用，利用喷雾助剂减量增效，能起到一定的效果。文献中讲到的喷雾助剂种类繁多，有肥料类、矿物油、非离子表面活性剂、改性植物油。接下来，卢高工介绍了影响雾滴润湿和渗透的因素，有叶片表面蜡质层、绒毛、杂质和叶片朝向。根据大量试验结果，Matthews总结出，喷洒杀菌剂，适宜采用雾滴粒径在50～150 μm，而喷洒除草剂，则适宜采用250 μm的雾滴粒径。研究表明，一定风速有利于提高雾滴的沉积效率，因此建议在轻风（1～4 m/s）条件下喷雾作业。最后，卢高工通过试验发现，减少杀虫剂用量，加入喷雾助剂后，防治效果更佳。
中化化工科学技术研究院高工卢忠利
低熔点原药水分散粒剂开发
来自南京捷润科技有限公司的杜金锋经理为我们讲解了低熔点原药水分散粒剂开发。首先，他介绍了水分散粒剂具有广泛的适应性、对超高效农药具有良好的匹配性、生产工艺多样性、环境友好性、不含有机溶剂，生产、贮运安全五大特点。但水分散粒剂存在制剂配方开发技术要求高、配方成本和加工能耗高、制剂药效一般、配方对工艺的选择性强，实验室技术和生产技术差异大、连续化的工艺和设备技术要求高五大挑战。接下来，杜经理为我们讲解了低熔点原药水分散粒剂的常规制备方法：将原药和一部分填料混合粉碎，形成母粉。然后和另一部分粉碎后的填料助剂混合物混合均匀，加水捏合造粒，形成WG。随后，杜经理以25%吡唑醚菌酯WG配方设计为案例，讲解了低熔点原药水分散粒剂配方设计步骤：① 选择载体、填料，气流原药；② 选择润湿剂；③ 选择分散剂；④ 选择崩解剂。杜经理通过案例分析总结到，低熔点原药水分散粒剂生产风险比较大，极有可能出现热熔融、原药析出、不崩解等问题，且实验室与生产差异非常大。
南京捷润科技有限公司经理杜金锋
可分散油悬浮剂配方研发
可分散油悬浮剂（OD）在近几年从研发到生产得到了飞速的发展，从登记数量和产量上逐年增加。目前，OD这个剂型虽然做的试验配方很多，仍然有很多问题难以解决。此次，来自山东绿德地公司的技术总监刘志文，根据自身多年的液体剂型研发工作，分享了自己对OD的见解。首先，刘总指出，适合加工OD的原药需符合固体原药在分散介质中不被溶解或溶解度小于100 mg、原药能完全溶于油脂中或者与油脂互溶这两个条件。刘总说，OD中用的油对于原药尽量溶解度越小越好，由不同的油基组分做出的OD差异也较大。接下来，刘总分享了自身对OD的试验总结：① 油酸甲酯因厂家不同差异大，有的因工艺问题带入少量醇类或碳链范围广对配方影响较大，油酸甲酯使药效迅速，但高温时也易加剧一些除草剂的药害；② 诺德OD-2抗冻性能好，在较低温度下有些制剂仍能保持流动性；③ 纯大豆油，质量稳定，不易结底，乳化分散相对难一点，易起泡，药效持久，药害轻，但高含量OD不好做；④ 矿物油，质量稳定、不易起泡，凝固点低。相比乳油，OD比较难达到乳油较好的乳化分散状态，研发人员还应该结合实际情况注意低温状态下的乳化分散状态，因为尤其是玉米田一些OD产品，很多地方都是用的地下水或者机井的水，水温较低，如乳化分散不好，容易在水面形成一层油膏或者分散差，有些漂浮在水里造成堵喷头等现象。在研发过程中，除了注意组成分分解控制到合格或者合理范围内之外，还应观察热储后各项指标，如乳化分散是否合格，外观是否变稠或者膏化，底部结底或者结块难以晃匀，这些都是配方不合格的体现和质量隐患的征兆。
针对OD的膏化问题，刘总总结了自己亲身研发OD的经验：原药质量尽量稳定，事前用稳定配方进行验证；油脂要稳定，尽量检测酸值和碘值，或者用配方验证；合理搭配有机膨润土及稳定剂等；选择助剂要合理，有些助剂对OD配方的确会引起增稠或者膏化，特别是在高含量的OD中更加明显。针对OD变稠或者底部聚结、结底问题，刘总建议，调整助剂、合理搭配稳定剂、选择含量高盐分低质量稳定的原药、或者添加辅助溶剂，使体系粘度适当降低，助剂和黏度调节剂是问题关键。目前市场上OD产品比较多，无论单剂产品还是复配产品，都存在着或多或少的问题。比如OD配方筛选时热储后变稠、膏化，可能是助剂体系问题，或助剂与黏度调节剂配伍不好、含量过高、助剂与黏度调节剂不配伍、原药问题等。可采用调整黏度调节剂用量与搭配，调整助剂，如助剂体系有的不稠有的稠则找原药、油脂的原因。
最后，刘总说，在保证产品质量的前提下，进行成本控制。在研发OD配方过程中，有些生产的问题也要考虑进去，如成本控制、生产的方便等；在生产前，因为加工过程和产品质量会受到助剂、原药、水质、加工设备、物料温度、人员操作等各种因素的影响，从而导致加工过程和产品质量出现各种问题，研发人员、工艺人员要多从一线生产中发现一些技术问题，既能帮生产及时解决问题，还能自己总结一些影响产品技术、质量的问题所在，便于企业快速研发出合格优秀的配方。
山东绿德地公司技术总监刘志文
群雄荟萃话制剂，专家引领指方向。为期一天半的“2016农药制剂配方研发案例解析研讨班”圆满落幕。行业专家汇聚于此，群雄献策，共商农药制剂配方研发新发展。11场精彩报告，从11个不同角度，全方位打造了本次农药制剂配方研发研讨班的经纬度。企业代表一致认为，此次研讨班为他们掌握行业政策、了解研发热点、突破行业困境提供了强有力的借鉴，为企业实现战略发展奠定了深厚的基础。
|
