环保型农药制剂的发展策略分析

2023-01-03 05:57陈素云
化工设计通讯 2022年1期
关键词:水基化学农药助剂

陈素云

(江苏长青生物科技有限公司,江苏扬州 225218)

在未来长期发展之中,化学农药在农田之中的使用还占据主要地位,并且被取代的可能性比较小。这在另一方面也表示着农田在未来的发展之中依然需要化学农药来辅助。但是随着环境问题的呈现,化学农药在实际中的使用确实会受到制约,也会面对很多压力。其中更为突出的问题就是三废污染以及农药在田间的残留问题,所以,走化学农药的“绿色化”发展道路是当前的必要选择,在这一研究领域之中,要做到创造出十分高效以及低毒性的化学农药产品。环保型农药制剂的问世无疑为上述相关问题的解决提供很多保障。基于此,本文主要针对环保型农药制剂的发展对策展开分析和研究,以期具有一定借鉴意义。

1 制剂产品水基化制剂发展对策

农药制剂产品水基化主要是通过用水部分替代或全部替代有机溶剂作为制剂产品主溶剂的一种农药制剂,主要包括以下几种剂型产品:

1)水剂(AS),这种类型的制剂要求其有效成分可以在水中完全溶解,比如草甘膦铵盐、草铵膦、麦草畏钠盐、杀虫单、杀虫双以及井冈霉素等。农药品种中自身具有完全水溶特性的品种比较少,通常都需要对原药进行化学改性后才可以完全水溶,所以水剂产品在市场之中虽占有一定比例,但占比并不高,主要是因为在生产配制过程中需要进行化学改性,生产上有较为严格的设备与工艺要求,这导致其发展受到一定程度的限制。

2)水乳剂(EW),这一制剂主要是通过添加适当的助剂,通过添加少量的有机溶剂(固态原药)或不添加有机溶剂(液态原药),使得有效成分可以在水中通过助剂的作业形成O/W体系,在外表看来呈现牛奶状乳白色液体,油珠粒径在0.1~0.3μm。这种剂型与乳油相比可以大幅降低有机溶剂的使用量,或者可以完全不使用有机溶剂,比较适合常温下液态以及熔点比较低的、可以在疏水性有机溶剂中溶解的固态农药,整体而言对于农药原药品种适应性好于水剂产品。

3)微乳剂(ME)与水乳剂之间具有很多相似地方,但是因为油珠粒径相对于水乳剂产品而言更小,一般都在0.001~0.1μm,制剂的外表是十分均匀的透明液体,一般都会被称为纳米级农药制剂。

4)水悬浮剂(SC),其产品粒径通常在1~10μm,有效成分可以长期稳定悬浮分散在水中,这种剂型是以水百分百取代有机溶剂,以水为主要分散介质,将固态的原药通过研磨分散的方式悬浮在水中。

1.1 农药自身的物理化学稳定性

这属于全部化学农药制剂都需要面对并且解决的问题,但是水基化后这一类问题会更加突出,绝大多数有机磷农药在水中的稳定性没有在有机溶剂中稳定,如果将这些有机磷产品盲目水基化,就会导致这些农药有效成分快速分解失效,因此,在工作人员制造水性制剂过程中,需要选定在水中能够具有良好稳定性的农药品种,防止其出现更为严重的生产质量问题。同时,在生产工艺也需要进一步改进,以适应农药原来由油基化的产品向水基化转变后设备与加工工艺的改变。主要以水悬浮剂作为使用案例,加工乳油时使用的主要是搅拌釜搅拌溶解工艺,而加工成悬浮剂则必须使用砂磨机研磨分散工艺,这在加工生产设备和加工工艺上是完全不同的两个方向。

1.2 水基化过程中助剂的使用

应用在水基化制剂之中的助剂可以从功能上将其分成两种类型:一类是功能助剂,是用来保持制剂自身体系平衡的一种助剂,比如在加工过程中的润湿剂、分散剂,乳化剂、降黏剂、消泡剂等,在制剂储存过程中的抗结晶剂,抗沉降剂、抗冻剂等;第二类是提升制剂应用防效的混助剂,比如渗透剂、抗漂移剂等。这两种类型的助剂在水基化制剂加工生产与使用过程中不可或缺。很多使用者反馈水基化后的制剂产品的防治效果与以前的油基型效果相比并不是十分理想,这是由于企业在研发生产时对于水基化制剂产品本身的认知不足所致。因为以前很多油基的产品在水基化的产品研发过程中是需要多种学科展开协作攻关创新的,只有这样才能使研发出的产品做到本质上的水基化、“绿色化”。

2 粒状化制剂发展对策

1)具备环保基本特点的粒状制剂。

(1)水分散粒剂(WDG),主要就是指在水中可以迅速崩解,而且可以形成悬浮液的一种颗粒制剂。

(2)可溶性粒剂(SG),主要就是指其自身包含的有效成分在溶于水之后可以形成真溶液的颗粒制剂。这两类剂型相比较于传统的可湿性粉剂(WP)和粉剂(DP)而言,具有更加环保与经济的优势。第一点,这些制剂的含量一般都比较高,为50%~90%,而且制剂中的含水量比较低,这可以帮助制剂之中的有效成分更具稳定性。因为含量比传统的粉剂、可湿性粉剂的含量高,所以使用的助剂、载体的量也会进一步减少。因此,在加工包装时,粉尘污染也会降低很多,同时一些新的加工施工技术还可以更好地控制加工过程中的粉尘污染,比如湿法喷雾造粒等形式。

2)在使用该类制剂产品时,因为制剂是颗粒状,没有粉尘飘逸现象以及制剂黏着在包装材料上的问题。可见其自身真实具备环保特点和价值,但是在使用过程之中需要注意以下两个问题:

(1)避免在生产过程中选择生产加工低含量的颗粒状制剂,因为颗粒剂制剂是在粉体制剂的基础上再次加工之后得到的产品,其在研究和制造过程中比粉剂与可湿性粉剂更复杂,假如生产加工成低含量的制剂产品,那将不能展现出这一剂型自身的优势,而且还会造成资源的浪费和对于周围环境的污染。

(2)选择的助剂在使用性能等主要方面具有比粉性助剂更为严格的要求,这样才可以使得产品质量在整体上得到提升,做到产品本质上的“绿色化”,假如防效比粉体制剂还要低,那将会使其失去环保的基本意义。

3 高浓度乳油以及高含量粉体制剂发展对策

环保型制剂一个重要的特征就是,其所使用的助剂必须要是高效精细型的,这样才可以使得高浓度的农药充分发挥出实际药效。但是,假如仅仅是为了凸显出产品的防效而添加了大量的助剂,就会与经济和环保相冲突。所以,即使是包括水级化制剂、颗粒化制剂在内的一些产品,假如产品的含量非常低,那么也不提倡对其广泛使用。

高含量的乳油以及粉体制剂在进行配方的研发上还具有一定难度,将高含量乳油作为例子,因为在加入大量有效成分和少量溶剂之后,往往其组分含量已经达到甚至超过90%,导致其能添加助剂的空间变得非常有限,一般助剂的添加量不会超过10%,那么这个比例会比水性化制剂所使用的助剂量甚至还低许多。因此,研发人员在选择助剂的时候,一定要选择具有多种功能,性能优越的助剂品种,这样既可以起到增溶助溶的作用,并且具有乳化以及分散的基本作用。

高浓度粉剂在进一步研究之中也具有复杂特点,因为自身含量较高的主要特点,所使用助剂的次数和数量也有所限制,要进一步克服粉剂相关产品十分容易留下结块和絮凝等实际情况,而且还能够进一步保证其在进行兑水的过程中展现出更高的悬浮率。这需要选择的助剂自身要具有很高的分散能力,要充分考虑到助剂和有效成分之间的配伍性。

并不是所有农药都适合制作成高浓度的乳油或是粉体制剂,需要依照农药自身性质的不同展开选择。所以,化学农药几种制剂拥有的环保价值得以真正展现,在制作期间一定要保证水性化的基本性质,还要保证颗粒化得到真正实现,这样才可以加强化学农药制剂的实质,使农药制剂产品做到真正的本质上的“绿色化”。

4 植物油型悬浮剂发展对策

植物油类型的悬浮剂主要是将大豆油、菜籽油、棉籽油等当作是载体部分,利用砂磨粉碎的方式使得有效成分能够在油箱内部形成悬浮液,此类在国际领域中属于高质量环保类型的制剂,具有以下几种特点:①能够将天然性的植物油载体,与水性制剂存在相同之处,具备较高的环境相容性特点。②植物油成分和靶标的亲和性较高,能够将有效成分的防治作用充分发挥出来,与水性制剂互相对比可以发现植物油类型的悬浮剂不需要添加很多增效剂就可以保证制剂的功能符合标准。③具备一定适应性特点,可以为水基础制剂和颗粒制剂提供一定的补充,能够将很多具有水敏感性特点的农药制作成为这个剂型的产品。④具有安全性的特点,适合应用在喷雾制剂方面,例如:低容量类型、超低容量类型的喷雾制剂,在应用期间不容易出现有机溶剂的药害现象,能够增强应用的安全性。⑤具有可再生的特点,原材料容易获取,助剂的应用数量很少,制造的成本较低。当前我国的市场领域中有着充足的植物油资源,与甲苯芳烃溶剂、二甲苯芳烃溶剂相比竞争优势非常明显。但是从目前的情况而言,市场中的植物油类型悬浮剂的产品数量、市场占有率很小,主要原因就是此类悬浮剂的制备难度高,并且很多助剂都局限在水悬浮体系方面,能够应用在油相中的助剂数量和类型很少。并且乳油制剂产品在市场中的影响力很高,很难快速退出。另外,人们缺乏对于植物油类型悬浮剂的正确认知,没有充分意识到其具备环保作用,导致推广、应用的难度增加。

5 加强各种环保型制剂推广应用的基本对策

5.1 加强对于农药新品种、新制剂的推广力度

重点推广以及发展出和耕作制度以及耕作技术之间相适应的、应用在各种农作物田间的环保型农药制剂。比如水果蔬菜需要使用新型杀虫剂、田间所应用的新型除草剂等。同时,适当推广和发展植物生长调节剂以及水果保鲜剂等,并且鼓励相关部门需要发展并生产生物农药以及用于非农领域之中的新型环保农药制剂。大力推广环保型农药制剂相关技术的研究,如水基化制剂、颗粒化制剂、高浓度乳油以及高含量粉体制剂等“绿色化”农药制剂产品,进而可以降低粉剂、乳油以及可湿性粉剂所占据的比例。在推广新制剂研发使用的同时,需要做到区分实际情况,举办出相应类型的技术培训班。另外还需注意进行植物油类型悬浮剂的推广,为人们全面宣传此类悬浮剂应用的价值、环保作用,使得人们充分意识到植物油类型悬浮剂的大量应用意义,这样不仅可以提升产品推广的效果,还能促使植物油悬浮剂产品提升市场占有率。

5.2 加强对于农民植保技术培训以及农药新剂型、新药械的推广力度

通过电视、手机等媒体形式,利用“三下乡”“科技入户”以及“千万农民大培训”等宣传以及培训基本渠道,加强环保“绿色化”农药新剂型的使用技术的推广速度。同时,相关工作人员需要指导农民更为清晰地了解并掌握自己所选购农药的实际性能、毒性以及使用操作技术等,进而可以使得每位农民都可以更为科学合理以及安全地使用环保“绿色化”农药制剂。另外,还需要进一步加大新型优质喷雾器、新型药械的推广力度,为环保“绿色化”农药制剂选择科学合理的施药器械与方法,降低农药制剂对于农田区域环境和土地的污染率。工作人员可以和当地的知名企业联合开展有关农药安全和植保机械技术培训实践活动,为每位农民都普及和提升科学防治病虫害和安全运用农药制剂的基本知识,进而促进农药环保“绿色化”制剂的有效推广。

5.3 强化技术的研究开发力度

目前由于植物油类型悬浮剂和其他类型农药制剂在生产过程中受到技术因素、助剂因素的影响会出现制备难度高的问题,不能更好地为人们制备出环保性、经济性的制剂产品。因此建议相关部门强化技术的研究开发、创新力度,研制新型的助剂产品,为植物油类型悬浮剂的制备提供帮助。同时还需研发各类制剂制备、生产的现代化技术,提出能够确保制剂应用环保性、节能性的技术建议措施,确保可以在新时期的环境下增强新型农药制剂的生产效果、生产水平,充分发挥现代化技术的作用价值,为其后续的发展夯实基础。

6 结束语

近些年来,国内外的农药制剂相关生产企业正在如火如荼地进行水基化、颗粒剂化的农药制剂新品种的研发和生产,同时也没有放弃对于一些传统老剂型的产品展开本质上的创新和改进。这对于国家农田在未来所使用的化学农药如何才可以真正走绿色发展道路,是未来需要尝试的实践。但是不能够盲目和不求实际,需要真正有效改善化学制剂自身的环保性质,并且针对具备环保价值的有关农药给予充分推广。主要针对上述各种剂型的化学农药展开分析以及研究,希望能够进一步加强人们对于环保型农药制剂具有更为深入的了解以及认知,促进农药制剂朝着绿色化不断发展,促进环保型农药制剂广泛使用和推广。

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