懸浮劑加工技術(shù)

1、懸浮劑(SC)加工技術(shù)1 概述2 助劑3懸浮劑生產(chǎn)工藝4懸浮劑的性能測(cè)試1 概述1.1 懸浮劑基本概念 農(nóng)藥懸浮劑為不水溶固體農(nóng)藥和不混溶液體農(nóng)藥在水中或油中的分散體。該劑型是以水為分散介質(zhì)，將原藥，助劑(潤(rùn)濕分散劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、pH調(diào)節(jié)劑和消泡劑)經(jīng)濕法超微粉碎制得的農(nóng)藥劑型。 優(yōu)點(diǎn)是可與水以任意比例混合分散，不受水質(zhì)和水溫影響，使用方便，不易污染環(huán)境，可直接或稀釋后噴霧的理想劑型。 懸浮劑是一種可流動(dòng)、具有一定黏度的流體劑型，它采用濕法粉碎，混合，需添加水和各種助劑。1 概述1.2 懸浮劑的性能要求有效含量：主要指分散相（原藥）有效成分最佳濃度的選擇。由于受到設(shè)備性能、助劑和原藥的理化

2、性能的制約，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和已知的工業(yè)品種，有效成分基本控制在50%以下。流動(dòng)性：適宜的粘度，流動(dòng)性好，易于加工，應(yīng)用也方便。粘度高，流動(dòng)性差，難以加工，使用不便。主要考慮原藥的含量和制劑的黏度。分散性：指原藥粒子懸浮于水中保持分散成微細(xì)個(gè)體的能力。要求原藥有足夠的細(xì)度，還要考慮克服團(tuán)聚現(xiàn)象，主要辦法是加入分散劑。1概述1.2 懸浮劑的性能要求懸浮性：指分散的原藥粒子在懸浮液中保持懸浮時(shí)間長(zhǎng)短的能力。主要是減緩沉降和防止絮凝?？紤]三個(gè)方面：粒子直徑、分散液黏度和密度。細(xì)度：指懸浮劑中粒子的平均粒度和粒度分布。細(xì)度是影響懸浮劑懸浮率和穩(wěn)定性的主要因素。我國(guó)一般控制在15m。粒度越細(xì)，分布越均勻，懸

3、浮率越高。黏度：主要指標(biāo)之一。黏度大，體系穩(wěn)定性好，反之，穩(wěn)定性差，加工和使用困難。一般控制在1005000mPaS之間，常用段在1001000mPaS。1概述1.2 懸浮劑的性能要求pH值：農(nóng)藥有效成分一般在中性介質(zhì)中比較穩(wěn)定，通?？刂圃趐H =68之間。有的農(nóng)藥懸浮劑在酸性或堿性介質(zhì)中穩(wěn)定，需要調(diào)整pH值。起泡性：指在生產(chǎn)和兌水稀釋過程中產(chǎn)生泡沫的能力。泡沫多，給加工帶來困難，也會(huì)影響到噴霧效果。加入消泡劑，如果助劑選擇的好，不需要加消泡劑。貯存穩(wěn)定性：分為熱貯和冷貯，考查物理穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，包括流動(dòng)性、分散性、懸浮性、有效成分含量。1概述1.3懸浮劑的發(fā)展 化學(xué)品造成的環(huán)境污染問題是

4、人們最關(guān)心的一個(gè)問題。懸浮劑兼有可濕性粉劑和乳油的優(yōu)點(diǎn)。以水為分散介質(zhì)，不用有機(jī)溶劑，又不需要量大、要求又嚴(yán)格的填充劑，采用濕法粉碎工藝，生產(chǎn)過程中基本無三廢污染問題。懸浮劑不受水質(zhì)、水溫影響，應(yīng)用安全方便。 與傳統(tǒng)的制劑相比：經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、加工工藝簡(jiǎn)單、使用方便，具有很好的發(fā)展前景。2助劑2.1 分散劑的種類和應(yīng)用分散劑指能阻止固-液分散體系中固體粒子相互凝聚，能使固體微粒在液相中較長(zhǎng)時(shí)間保持均勻分散的一類物質(zhì)。在農(nóng)藥懸浮劑中它能阻止有效成分粒子相互凝聚。由于分散劑對(duì)有效成分同時(shí)具有潤(rùn)濕作用，因此，也稱之為潤(rùn)濕分散劑。分散劑分為五類，見下表。分散劑的分類2助劑2.1 分散劑的種類和應(yīng)用常用分散

5、劑的結(jié)構(gòu)及性能(1)工業(yè)副產(chǎn)物分散劑亞硫酸紙漿廢液及其固形物此種物質(zhì)是造紙?jiān)辖?jīng)亞硫酸鹽處理得到木質(zhì)纖維素以后的廢液。因其含有木質(zhì)纖維素磺酸鹽，所以可用作潤(rùn)濕分散劑。來源豐富，價(jià)格便宜。(2)陰離子表面活性劑木質(zhì)素及其衍生物磺酸鹽類主要有鈉鹽、鈣鹽和銨鹽。3助劑2助劑2助劑(3)非離子型表面活性劑2助劑(4)水溶性高分子物質(zhì)通常作為膠體保護(hù)劑，水溶性高分子物質(zhì)和表面活性劑的潤(rùn)濕分散劑一起復(fù)配使用效果更好。用量要適宜，否則效果相反。農(nóng)藥懸浮劑常用的是羧甲基纖維素(CMC)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸鈉和黃原酸膠(XG)2助劑2.2其他助劑(1)增稠劑和穩(wěn)定劑主要有黃原酸膠和硅酸鋁鎂，懸浮劑要求

6、適當(dāng)?shù)酿ざ?，通常?005000PaS之間，需要增稠劑來調(diào)配。目的是降低粒子的沉降速度，提高制劑的穩(wěn)定性。(2)防凍劑為了使懸浮劑在低溫條件下穩(wěn)定，需加入防凍劑，常用的防凍劑有：乙二醇，丙二醇，甘油，甘油-乙醚雙甘醇，甲基亞丙基雙甘醇等。2助劑2.2其他助劑(3)消泡劑懸浮劑生產(chǎn)工藝多采用濕式多級(jí)砂磨超微粉碎，高速旋轉(zhuǎn)的分散盤把大量空氣帶入并分散成微小氣泡，使懸浮劑體積迅速膨脹，大量氣泡影響到計(jì)量和包裝，降低生產(chǎn)效率。需加入消泡劑，常用的有：有機(jī)硅酮類、C8-10的脂肪醇、C10-20飽和脂肪族羧酸及其脂類、醚-醚型化合物。實(shí)際應(yīng)用以有機(jī)硅酮和醚-醚型化合物較多。(4)pH調(diào)節(jié)劑 常用的有醋酸

7、、鹽酸和氫氧化鈉、氫氧化銨、銨鹽、三乙醇胺等。3懸浮劑的生產(chǎn)工藝3.1實(shí)驗(yàn)室研究懸浮劑的實(shí)驗(yàn)室研究主要內(nèi)容是確定懸浮劑的配方。分為以下幾個(gè)方面：(1)確定有效成分原藥需滿足：在水(油)中溶解度不大于70mg/L，最好不溶。在水(油)中化學(xué)穩(wěn)定性高。對(duì)于復(fù)合制劑還要考慮是否影響藥效和穩(wěn)定性。(2)選擇潤(rùn)濕分散劑絕大多數(shù)是陰離子表面活性劑，也可以非離子和陰離子型復(fù)配。要求能溶在分散介質(zhì)中，用量一般不超過10%。3懸浮劑的生產(chǎn)工藝3.1實(shí)驗(yàn)室研究(3)選擇防凍劑要求防凍性能好，揮發(fā)性低，對(duì)有效成分的溶解越少越好，最好不溶解。一般選用乙二醇，用量10%，常用量為5%。(4)選擇增稠劑要求用量少，增稠作

8、用強(qiáng)，稀釋時(shí)能自行分散，其黏度隨外界環(huán)境變化不大，價(jià)格適中且易得。(5)選擇消泡劑3懸浮劑的生產(chǎn)工藝選擇消泡劑要求用量少，消泡效果快；貨源充足，價(jià)格便宜；與制劑各組分有很好的相溶性。除了消泡劑外還有其他消泡方法，如超聲波，抽真空或通入醚蒸汽等消泡。(6)選擇pH值調(diào)整劑絕大多數(shù)原藥在中性介質(zhì)中穩(wěn)定，少數(shù)原藥則需要堿性和酸性條件，因此需要加入pH調(diào)整劑。常用的鹽酸、醋酸、氫氧化鈉等。最后，助劑的選擇主要靠經(jīng)驗(yàn)的積累。3懸浮劑的生產(chǎn)工藝 3.2 小試工藝（濕法超微粉碎技術(shù)）(1)加工主要設(shè)備：高剪切乳化機(jī)、砂磨機(jī)(圖片見)(2)工藝路線：一般路線如下3懸浮劑的生產(chǎn)工藝3.3中試放大工藝3懸浮劑的生

9、產(chǎn)工藝3.3中試放大工藝3懸浮劑的配制3.4大生產(chǎn)工藝3懸浮劑的生產(chǎn)工藝3.4大生產(chǎn)工藝4懸浮劑的性能測(cè)試(1)細(xì)度測(cè)定主要儀器：激光粒度分布儀、顯微鏡顯微鏡能逐個(gè)測(cè)定顆粒的投影面積，以確定顆粒的粒度，光學(xué)顯微鏡的測(cè)定范圍為1500.4m，電子顯微鏡的測(cè)定下限粒度可達(dá)0.001m或更小。 (2)有效含量測(cè)定稱取一定量的樣品，用溶劑萃取、分離、離心，取上清液，分析方法參照原藥。(3)懸浮率測(cè)定4懸浮劑的性能測(cè)試懸浮率測(cè)定方法：用標(biāo)準(zhǔn)硬水將待測(cè)懸浮劑配制成適當(dāng)濃度的懸浮液，在規(guī)定條件下，于量筒中靜置一段時(shí)間，測(cè)定底部十分之一的有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算其懸浮率。(4)密度測(cè)定 (5)分散性測(cè)定于250ml量筒中裝入249ml自來水，用注射器取1ml預(yù)測(cè)懸浮劑，從距量筒水面5cm處滴入水中。觀察分散情況。分為優(yōu)、良、劣三級(jí)。優(yōu)級(jí)：在水中呈云霧狀自動(dòng)分散，無可見顆粒下沉。4懸浮劑的性能測(cè)試良級(jí)：在水中能自動(dòng)分散，有顆粒下沉，下沉顆?？陕稚⒒蜉p搖后分散。劣級(jí)：在水中不能自動(dòng)分散，呈顆粒狀或絮狀下沉，經(jīng)強(qiáng)烈搖晃后才能分散。(6)離心穩(wěn)定性取5ml帶刻度的錐形玻璃試管三支，每支準(zhǔn)確加入5ml預(yù)測(cè)懸浮劑。然后將三支離心管按對(duì)稱要求放入離心機(jī)中，以3000r/min離心30min后取出，觀察記錄析水和沉淀情況。按析水和沉淀情況分