הגדלת קנה המידה של הכנת פורמולציות אגרוכימיות באמצעות מכשירי סוניקציה תעשייתיים

הכנת פורמולציות אגרוכימיות דורשת פיזור, המסה, תחלוב והומוגניזציה של תרכובות. סוניקציה היא שיטה יעילה ליצירת תרחיפים כימיים באיכות גבוהה. היא מאפשרת ייצור מהיר של פורמולציות בעלות תכולת חומרים גבוהה ומקלה על הכנת מרכיבים פעילים כגון ננו-חלקיקים ופולימרים עבור מוצרים אגרוכימיים בעלי תפקודיות גבוהה.

ייצור אולטרסוני של כימיקלים לחקלאות

ייצור מוצרים אגרוכימיים – לרבות דשנים (למשל תרכובות על בסיס חנקן וזרחן) ותכשירים להגנת הצומח (למשל קוטלי עשבים, קוטלי חרקים, קוטלי פטריות וקוטלי מכרסמים) – דורש פיזור, המסה ותחלוב מדויקים של מרכיביהם. אולטרסאונד בעוצמה גבוהה נותן מענה לצורכי עיבוד אלה באמצעות יצירת כוחות גזירה חזקים הנגרמים מקוויטציה, ומבטיחים ערבוב, הומוגניזציה ומיזוג אחידים לאורך תהליך הכנת הפורמולציה.

שפרו תכשירים להגנת הצומח ודשנים באמצעות סוניקציה

כיצד אולטרסאונד מועיל לתכשירים להגנת הצומח

• תרכיזים תרחיפיים (SCs): טחינת מרכיבים פעילים לגדלים תת-מיקרוניים כדי למנוע שקיעה ולמקסם את היעילות בשדה.
• תרכיזים מתחלבים (ECs): ייצור תחליבי שמן במים יציבים, דמויי ערפל דק, למניעת הפרדת פאזות.
• אבקות ניתנות להרטבה: פירוק אגלומרטים באבקות יבשות כדי להבטיח הרטבה מהירה ומלאה במגע עם מים.
• פורמולציות מכומסות: פיזור אחיד של ציפויי פולימר ליצירת מחסומים לשחרור מבוקר ולהגנה מפני קרינת UV.

כיצד אולטרסאונד מועיל לדשנים

• דשנים נוזליים: הבטחה שיסודות קורט לא ישקעו (ייצוב תרחיפים).
• תמיסות NPK: מניעת התגבשות בדשנים נוזליים בריכוז גבוה.
• אוריאה מצופה: שיפור הפיזור של פולימרים המשמשים בדשנים בשחרור איטי.

האיכות והיעילות של מוצרים אגרוכימיים תלויות במידה רבה בריכוז, בגודל ובצורה של החומרים הפעילים והתוספים, וכן באינטראקציה ביניהם. משמעות הדבר היא שהדיספרסיה, התחליב או התרחיף של התוספים והחומרים הפעילים משפיעים במידה ניכרת על ביטוי התכונות הרצויות של דשן או חומר הדברה. כדי לייצר כימיקלים ייעודיים באיכות גבוהה, כגון מוצרים אגרוכימיים, יש לעבד באופן אמין את החלקיקים הנוזליים או המוצקים: הקטנת גודל חלקיקים, פיזור, תחלוב והומוגניזציה באמצעות אולטרסאונד מביאים לפורמולציות יציבות ובסופו של דבר למוצר כימי באיכות גבוהה.
מגוון מכשירי הפיזור וההומוגנייזרים האולטרסוניים של Hielscher מציע את "סוס העבודה" המתאים ליישום שלכם!

פורמולציות אגרוכימיות משופרות – יעילות גבוהה יותר

פורמולציות אגרוכימיות משלבות בדרך כלל מרכיב פעיל אחד או יותר עם תוספים ייעודיים כדי לספק את הביצועים הרצויים בשדה. בהתאם ליישום, מוצרים אלה מתוכננים כדיספרסיות, תחליבים, תרחיפים, מיקרו-תחליבים או מערכות לשחרור מבוקר. השגת יציבות ארוכת טווח דורשת שליטה מדויקת בכוחות האינטראקציה בין חלקיקים וטיפות – גורם קריטי המשפיע ישירות על חיי המדף, היעילות והעמידה בדרישות הרגולציה.
עיבוד אולטרסוני נותן מענה לאתגרים אלה בהכנת פורמולציות באמצעות יצירת כוחות גזירה עזים ומקומיים באמצעות קוויטציה אקוסטית.

טכנולוגיה זו מבצעת באופן אמין את הפעולות הבאות:

• מפזרת אבקות מוצקות באופן אחיד בתוך הפאזה הנוזלית
• מתחלבת שמנים ושעוות ליצירת תערובות יציבות דמויות ערפל דק
• טוחנת חלקיקים לממדים מדויקים בקנה מידה תת-מיקרוני או ננומטרי
• מאיצה את ההמסה של מלחים ואלקטרוליטים
• מערבבת פורמולציות סופיות ליצירת מוצרים בעלי הומוגניות גבוהה

 
מעבר לעיבוד המכני, אולטרסאונד רב־עוצמה תומך באופן פעיל בהתמרות כימיות מתקדמות. הוא משפר את קינטיקת התגובות ומאפשר תהליכים ייעודיים כגון סינתזה כימית, קטליזה סונוכימית, קטליזה במעבר פאזה (PTC), פילמור וסינתזה מבוקרת או פונקציונליזציה של פני השטח של ננו־חלקיקים. רב־תכליתיות זו הופכת את העיבוד האולטרסוני לכלי רב־ערך הן בתהליכי הכנת פורמולציות שגרתיים והן בפיתוח הדור הבא של כימיקלים לחקלאות.

מרכיבי תכשירים אגרוכימיים המעובדים בסוניקציה כוללים:

• אבקות הניתנות להרטבה (WP)
• גרגרים המתפזרים במים (WDG)
• תכשירים יבשים רחיפים (DF)
• תכשירים רחיפים או תרכיזי תרחיף (SC)
• תרכיזים מתחלבים (EC)
• תרכיזים נוזליים מסיסים (SLC)
• גרגרים מסיסים במים (WSG)

יתרונות העיבוד האולטרסוני של כימיקלים לחקלאות:

• מוצרים באיכות גבוהה
• סוניקציה אמינה
• תנאי תהליך הניתנים לבקרה מדויקת
• ממחקר ופיתוח ועד לייצור באמצעות המכשירים של Hielscher: הומוגנייזרים מעבדתיים, מכשירים שולחניים וכן מערכות תעשייתיות
• ייצור כימיקלים עדינים באצוות מקילוגרמים ועד לטונות רבות
• עיבוד באצוות ובקו הייצור
• הפעלה קלה ובטוחה
• טכניקה ירוקה וידידותית לסביבה

מרכיבים ורכיבים בכימיקלים לחקלאות

פורמולציות אגרוכימיות מורכבות ממגוון רכיבים. המרכיבים החשובים ביותר כוללים את החומרים הפעילים (כגון פחמימנים מוכלרים, למשל DDT, 2,4-D, 2,4,5-T), תרכובות זרחן אורגניות, למשל פאראתיון ומלאתיון, קרבמטים, למשל קרבריל וקרבופורן, טריאזין, למשל אטרזין וסימזין), פולימרים, ננו־חלקיקים, אלקטרוליטים (למשל מלחים של גלייפוסט, פומספן, גלופוסינט, פאראקוואט), גבישים נוזליים של חומרים פעילי שטח, חומרי ביניים (למשל 2,2-Dimethoxypropane), מערכות ג'ל, נשאים (למשל נוזלים פחמימניים), חומרים פעילי שטח אניוניים ולא־יוניים, תוספי עזר, שמנים, מייצבים וחומרים מתחלבים. יש לעבד רכיבים אלה באופן אמין כדי להכין תכשיר חקלאי יעיל המגן על צמחים וגידולים מפני מזיקים, מחוללי מחלות ומחלות.
ההומוגנייזרים של Hielscher Ultrasonics מוכרים כציוד ערבול תעשייתי אמין לייצור כימיקלים באיכות גבוהה.

ספרות/מקורות

• Nenciu, F.; Fatu, V.; Arsenoaia, V.; Persu, C.; Voicea, I.; Vladut, N.-V.; Matache, M.G.; Gageanu, I.; Marin, E.; Biris, S.-S.; et al. (2023): Bioactive Compounds Extraction Using a Hybrid Ultrasound and High-Pressure Technology for Sustainable Farming Systems. Agriculture 2023, 13, 899.
• Pimentel, David (2002): Encyclopedia of Pest Management. CRC Press 2002.
• Tadros, Tharwat (2013): Agrochemical Formulations. in: Encyclopedia of Colloid and Interface Science. Springer 2013. 3-80.