浅谈如何提高悬浮种衣剂质量

种子科技 2 0 1 0 ( 0 8 ) 百家讲坛 文章编 号：1 0 0 5 2 6 9 0 ( 2 0 1 0 ) 0 8 0 0 0 9 0 3 中图分类号 ： S 3 5 1 1 文献标志码 ： c 浅谈如何提高悬浮种衣剂质量 刘振华， 徐永旺。 尚逸军 (天津科润北方种衣剂有限公司， 天津3 0 0 3 8 0) 悬浮种衣剂作 为水基化制剂 ， 具有高效 、 安全 、 环 保等特点， 与传统的浸种剂 、 拌种剂相 比， 具有用药准 确、 药膜不易脱落 、 省药 、 缓慢释放等优点。 悬浮种衣剂 产品在我国从无到有经历 了 2 0多年的历史 ， 种衣剂在 农作物保护中所起 的作用逐渐得到人们的普遍认可。 因此 ， 怎样生产出效果更好、 质量更高的种衣剂产品是 产品开发与生产中面对的问题。作为国内最早生产种 衣剂的厂家 ， 天津科润北方种衣剂有限公司( 以下简称 公司) 一直致力于产品的研究与开发。 特别是近几年公 司下大力量更新 了设备 ， 改造了工艺 ， 开发了一批新产 品， 使公司产品质量和核心竞争力得到了极大的提升。 下面是笔者在产品开发与生产中的一点体会 。 1 提高产品的稳定性 1 1 悬浮种 衣剂的特 性 悬浮种衣剂是一种或几种固体或液体农药 ，以水 为介质通过一定的机械手段使其以微粒形式均匀地分 散在水中， 并能较好地保持稳定的悬浮体系。 其特点是 借助成膜剂 的作用使药剂均匀地包覆在种子表面， 形 成透气性的膜 ，通过药剂的缓慢释放起到杀虫和杀菌 的效果。 在悬浮种衣剂配方中， 除有效成分及表面活性 剂外 ， 还有较多的助剂 、 微肥和植物调节剂等 ， 由于它 始终以浓缩悬浮液的形态存在 ， 在贮存期间， 尤其是长 期贮存 ， 农药的固体微粒与分散介质 、 助剂之间会产生 相互作用， 作用的结果会对制剂的稳定性产生影响， 经 常发生的是物理稳定性 问题 ，主要表现为三个方面 ： ( 1 ) 粒子间因存在相互作用而引起的絮凝和聚结现象 ； ( 2 ) 粒子在制剂中出现的晶体长大现象 ； ( 3 ) 因重力作 用而导致的分层和粒子沉积现象。 因此 ， 要保持种衣剂 贮存期间的稳定性 ，可以通过选择适宜的助剂和合理 的加工工艺来解决。 影响制剂稳定性的因素很多 ， 其中 最 主要 的是粒径 、 表 面活性 剂 和增稠 剂 。 1 2 合理选择农药有效成分 悬浮种衣剂中的农药有效成分应具备 ： ( 1 ) 对种子安 全。( 2 ) 在水中稳定， 不易降解。在水中的溶解度不大于 1 0 0 m g L ， 最好不溶于水， 且农药的熔点应大于 6 0。 1 3 合理 选择表 面活性 剂 当原药经多级粉碎后 ， 粒子逐渐变小 ， 表面积迅速 增大 ， 同时表面 自由能也迅速增大 ， 这些微细粒子在范 信息的收集 、 传输储存和加工实现计算机网络化。 通过 充分开发种子信息资源 ， 加强信息采编、 处理 、 发布的 规范管理 ， 切实为种子企业 、 农 民群众真实、 准确、 及时 地提供指导性的政策 、 法规 、 市场 、 技术 、 品种 、 价格等 综合信息服务 ， 以信息化带动种子产业发展。 2 2创新 种子信 息投 入机 制 建立健全种子信息体系 ，是农业行政主管部门尤 其是种子管理部门的职责。地方政府要把种子信息体 系建设纳入财政预算。种子管理部门要把种子信息体 系建设作为一项基础工作 ， 实行专款专用。 信息是高科 技 、 高投入 、 高效益的产业 ， 基础设施投资巨大 ， 要有一 定的投资规模。 信息投入要走多渠道筹资、 多元化投人 之路 ， 广纳资金 ， 增加信息投入 。坚持以政府投资为主 体， 自筹资金为补充 ， 财政投入与企业投资相结合 ， 国 家投入与地方投入相配套，千方百计地吸纳相关资本 向种子信息方面倾斜 ，促进种子信息产业不断发展壮 大 。 2 3 创新 种子信 息管理 各级管理部门要安排专人负责种子信息网站的更 新和维护。建立一个适应市场经济发展和种子信息 自 身发展规律要求 的种子信息运行机制 ，增强种子信息 发展活力 。逐步建立健全种子信息服务网络和种子信 息市场 ， 规范信息服务方式 ， 正确处理责权利 的关 系。 逐步建立健全种子信息发布制度 ，确保信息及时、 准 确、全面发布。逐步建立健全种子信息管理的法律法 规 ， 依法管理信息 。 大力普及计算机在种子信息工作中 的应用 ， 积极发展网络信息， 建立健全种子企业信息 、 品 种信息 、 市场管理信息查询网站 ， 提高信息的共享度。 2 4创 新种 子信 息服 务 信息服务是种子信息化建设的关键 ，一是为品种 选育者和种子生产者 、 经营者 、 使用者提供信息支撑 ， 加快信息从机关走向社会 ，从宏观领域向微观领域延 伸 ， 促进种子信息服务 向社会化转变 ； 二是利用“ 种业 信息网” 和“ 种子语音专家系统” 两个信息服务平 台， 为 种子管理者 、 生产经营者和广大农 民提供种业发展、 政 策法规 、 专业技术 、 品种审定 、 行政许可、 种子商务等涉 及种子管理的各方面信息和数据资料 ；三是开发种子 管理网上办公系统， 建立种子生产 、 经营企业管理和服 务的网络平台， 向用户提供直接的个性化信息服务。 收稿 日期 ： 2 0 1 0 - 0 6 - 0 6 9 种子科技 2 0 1 0 ( 0 8 ) 百家讲坛 德华引力的作用下互相碰撞 ，吸引产生凝集 ，粒子变 大 ， 沉降速度加快。因此 ， 在制备悬浮剂过程 中， 需要 添加适当的表面活性剂。其作用主要表现为： ( 1 ) 降低 固体与水的界面张力 ， 降低水 的表面张力。( 2 ) 增加分 散介质的黏度 ， 降低分散体系的相对密度。 表面活性剂 可以吸附于原药颗粒的表面， 形成较为密集的吸附层 ， 由于这些表面活性剂大多含有极性基 团而使微粒带 电， 阻止了微粒聚集， 从而形成一种高悬浮、 可流动 、 比 较稳定的固液相体系。 另外 ， 使用表面活性剂还可以避 免物料在研磨过程 中变得过于黏稠 ，改善制剂的流变 性， 提高加工效率 ， 且还能阻止农药粒子在贮存期间的 再度聚集 ， 保持 良好的悬浮性、 分散性和热贮稳定性 。 因此 ，选择适当的表面活性剂对于剂型的加工至关重 要 。常用于悬浮种衣剂的润湿分散剂主要有 ： 1 3 1 聚萘磺酸盐类表面活性剂。该表面活性剂需要 与非离子表面活性剂复配使用 ，有科研人员在对聚萘 磺酸盐体系在悬浮种衣剂研究报告中指出，高温条件 下 ， 聚萘磺酸盐对固体粒子表面吸附作用减弱 ， 导致悬 浮稳定性下降； 如与适量非离子表面活性剂复配 ， 将改 善聚萘磺酸盐体系的高温悬浮稳定性 ，并减少其黏度 变 化 。 1 _ 3 2 烷基酚聚氧乙烯醚。 用途广泛 ， 不仅具有 良好的 乳化性 ， 而且有较好的润湿性和渗透性 ， 多作为混合乳 化剂中的重要单体。 1 3 3 聚氧 乙烯聚氧丙烯基醚嵌段共聚物。此类化合 物是具有润湿和分散双重作用的助剂 ，低毒 、低刺激 性 ，对大多数作物低药害。这类化合物除了具有较好 的分散性和可调节性外 ， 还具有起泡性能低的特性 。 1 3 4 磷酸酯类。此类分散剂是近几年来开发 的新产 品， 具有低毒性 、 低刺激性 、生物降解性好 ， 和其他产 品有较好 的配伍性和 良好的稳定性，且具有较低的表 面张 力 。 1 3 5 水溶性高分子分散剂。这类物质常作为胶体保 护剂使用，水溶性高分子物质和其他润湿分散剂一起 复配使用效果更好。 1 4 增稠 剂对 种衣 剂的作 用 要想使制剂在贮存过程中不沉降，必须使悬浮种 衣剂形成一个稳定的结构 。在静止时这种结构能够阻 止制剂 中颗粒的沉降 ， 从而达到制剂不沉降、 不分层 ， 保持其悬浮稳定性。 为了阻止农药粒子的沉降 ， 一般通 过加入增稠剂来调节种衣剂的黏度 ，从而减小原药与 分散相的密度差 ，达到阻碍农药粒子下沉的作用。常 用的增稠剂有亲水性较好的无机物类 ， 如膨润土 、 硅酸 镁铝等； 高分子聚合物类 ， 如聚乙烯醇 、 黄原胶 、 羧甲基 纤维素钠等 。同时， 制剂 的黏度并非越大越好 ， 过高的 黏度流动性差， 给加工 、 计量 、 倾倒带来困难 ， 且不利于 种子包衣。 过低的黏度又难以保持制剂稳定的状态 ， 合 理的黏度应控制在 2 0 0 6 0 0 m P a S之间。选用增稠剂 l 0 应注意必须与有效成分有 良好的相容性，且其黏度 随 着温度变化要小。 根据笔者实际经验 ， 制剂中使用单一 的增稠剂效果往往不尽如人意，使用两种以上增稠剂 可以互补， 且协 同效应增强 ， 使剂型更加稳定 。 1 5粒径 对种 衣剂 的影 响 种衣剂中分散的农药颗粒在介质中沉降与农药颗 粒的粒径密切相关 ， 粒径越小沉降速度越慢 ， 但粒径太 小 ， 设备要求高， 能耗也增加 ， 同时粒径越小就意味着 界面积越大，这种情况本身就是一个不稳定因素。因 此 ， 在实际操作 中， 应综合考虑黏度 、 表 面活性剂等因 素。在常规悬浮种衣剂生产 中， 粒径 24 m， 要求 2 m粒子占 9 5 以上 ， 4 m 占9 7 以上 ，这样可 保证其粘附性能和较好的成膜效果。 此外 ， 粒径的分布 也是一个重要的因素 ， 经研磨后的固体农药粒子 ， 其粒 径分布应越窄越好。粒径的加工质量与加工设备及加 工工艺条件密切相关 ，在研磨过程中，研磨介质的粒 径、 机械强度以及装填系数 、 物料的流量 、 研磨次数以 及研磨过程中物料温度 的变化等都会对制剂加工效率 以及质量指标产生影响。 1 6成膜 剂对 种衣 剂 的影响 成膜剂是悬浮种衣剂中最关键的元素，成膜 的效 果如何也是衡量种衣剂质量的重要标志之一。好 的成 膜剂 ，即使在较低的温度下也能牢固地附着在种子表 面， 不脱落、 不粘连 。 常用的成膜剂有聚乙二醇 、 聚乙烯 醇 、 聚乙烯吡咯烷酮 、 甲基 羟丙基纤维素、 羟乙基纤维 素 、 羧甲基纤维素钠等 ， 选择时应充分考虑其在配方中 与其他助剂的协调性 ，最好的效果是能与配方中增稠 剂有协同作用 ， 提高制剂稳定性 ， 又能很好的成膜。 2 提 高悬浮 种衣 剂加 工水 平 2 1 种衣 剂的 生产 工艺 国内外悬浮种衣剂 的生产工艺均采用湿法粉碎 ， 生产流程有间歇式和连续式两种 ， 采用哪一种方式 ， 在 实际生产中应根据生产场地 、 原药的性质特点而定。 本 公司目前的产品生产工艺 ，充分借鉴了国内先进的生 产工艺并结合 自身的特点 ，在原有的基础上进一步完 善而成 ， 具有 以下特点 ： ( 1 ) 根据实际生产需要 ， 采用一段循环式和多段循 环式工艺相结合 ， 使生产操作更加方便、 灵活。 ( 2 ) 充分利用现有 的场地 ， 调整 了设备布局 ， 使之 紧凑合理 ， 占地面积 比原来减少了 1 3 ， 缩短了流通的 中间环节 ， 便于维修和操作 ， 使生产更加快捷。 ( 3 ) 物料预混合釜中， 采用循环式湿法粉碎机和均 质混合器相结合 ， 高浓度浆料混合分散工艺 ， 缩短了生 产时间， 节约了能耗 ， 并使进入砂磨机前的物料达到一 定 的细度 。 ( 4 )生产废水通过 自然沉降和高分子吸附的方法 循环再用 ， 节约了能源， 减少 了污染。 ( 5 ) 预混合釜和调制釜均安装喷淋装置， 大大降低 种子科技 2 0 1 0 ( 0 8 ) 百家讲坛 了粉 尘污染 。 2 2种衣剂 的加 工设备 悬浮种衣剂加工设备 的性能直接影响到产品的质 量。 一般来说， 原药粉碎得愈细 ， 比表面积愈大， 愈有利 于接触靶标 ， 充分发挥药效。 微细化可以提高药物在种 子表面的附着度， 从而提高生物活性 ， 延长持效期。但 是， 在实际生产中应考虑到产品的具体情况， 过分的微 细化可能导致原药和制剂的不稳定性 。 因此， 在生产 中 应根据实际情况来确定原药粉碎的适宜细度 ，选择相 应的粉碎设备和加工工艺 ， 以节省能耗 。 砂磨机是悬浮种衣剂加工的关键设备 ，是保证产 品细度指标 的关键所在。 砂磨机有卧式和立式两种 ， 立 式砂磨机的缺点是因介质的偏析造成研磨不均 ，现在 农药加工生产基本上都使用卧式砂磨机 ，卧式砂磨机 研磨物料细而均匀。砂磨机可以是多台串联或是单 台 使用 ， 影响粉碎细度的因素主要是研磨介质的粒径 、 装 填系数和砂磨机的线速度 ，一般砂磨机填充的研磨介 质的粒径在 12 m m， 装 填系数在 7 5 8 0 ， 砂磨 机的线速度一般在 42 0 m s 。 理想线速度应在 1 O 2 0 m s ， 线速度太低 ， 即使增加研磨时间也不能达到较 低 的细度。 线速度是砂磨机的不变参数 ， 不同厂家不同 型号的产品存在一定的差异，因此选择设备一定要结 合实际需要。 3 悬 浮种衣 剂产 品质量 控 制 3 1 产品质 量指标 悬浮种衣剂主要控制指标 ： 有效成分 ； 细度 ； 粘度； p H值； 冷热储稳定性； 离心稳定性； 包衣均匀度 ； 包衣脱落率。 公司经过工艺改进后 ，产品各项指标均达到国家 或行业标准。其 中离心稳定性试验 ， 在离心机 ( L X J 一 6 4 一 O 1 ) 中以 3 0 0 0 m s 离心 3 0 m i n后 ， 析水小 于 1 ， 包衣脱落率 9 5 。 3 2室 内产品安 全性 测定 产品的安全性主要表现在包衣后对种子芽率的影 响。应该说 ，经过国家登记认证的产品都是安全可靠 的。 种子包衣后发芽率的测定可按照 农作物种子检验 规程 进行 ， 且最好采用砂培法。 但是 ， 这种在实验室内 特定 温度下 所做 的试验 必定有 一定 的局 限性 ，实 际生 产中可能要遇到诸多的不利因素 ， 如种子 的活力、 播种 后低温等情况 。 这就要求在做发芽率测定时 ， 温度尽可 能的降低，特别是新开发 的种衣剂产品或者新品种种 子。 公司一直在做好产品的安全使用工作 ， 经过大量的 试验证明， 如黑败、 棒丰、 佳施等产品， 在较长时间低温 状态下( 71 O， 1 0天 ) 也能达到较高的发芽率。 3 - 3 用 户在使 用种 衣剂产 品 时应 注意 的 问题 3 3 1 种衣剂的专用性。种衣剂只适合在登记作物上使 用。对于登记以外的作物， 除非特殊情况需要 ， 否则不能 使用。 因同一种药剂对于不同作物的种子、 防治不同的病 害， 用量差别很大， 使用不当极易引起药害。 所以， 使用 前应充分了解作物的生理特点， 并做好发芽率测试。 3 3 2 种衣剂二次包衣问题。很多农 民在播种时担心 作物受病虫的侵袭 ， 为突出防病 、 防虫效果 ， 在已包衣 的种子上再进行包衣。 如有特殊需要 ， 二次包衣前应对 两次包衣所用药剂是否合理 ，是否有冲突有较清楚的 了解 ， 否则两次包衣势必加大用药量 ， 在遇到土壤墒情 不好 、 气温低等情况时极易引起种子发芽率低、 田间出 苗不好的情况发生。 3 3 3 不要和肥料混用。在使用种衣剂时严禁和一些 肥料混用 ，有些农民在播种前为了省时或提高作物出 苗效果 ，将一些液态肥、植物调节剂掺到种衣剂 中包 衣 ， 实际上这样做的结果往往适得其反 ， 因为每一种产 品都有其 自身的特点 ，且每一种制剂都有很多的辅助 成分 ，几种产 品混合在一起使用很容易引起药物间的 冲突 ，再加上调配时计量不准确 ，很容易引起药效降 低 、 种子受害 、 不发芽的情况。 3 3 4 严格控制药种 比。 在使用种衣剂包衣时， 不能随 意扩大或缩小包衣的药种 比例。任何一个产品相对于 它登记的作物 ，都是经过大量的试验得到的最佳用药 量。 有的用户