Aumento di scala della formulazione di prodotti agrochimici con sonicatori industriali

La formulazione di prodotti agrochimici richiede la dispersione, la dissoluzione, l’emulsificazione e l’omogeneizzazione dei composti. La sonicazione è un metodo efficace per creare sospensioni chimiche di alta qualità. Consente la produzione ad alta velocità di formulazioni ad alto carico e facilita la preparazione di principi attivi come nanoparticelle e polimeri per prodotti agrochimici altamente funzionali.

Produzione a ultrasuoni di prodotti chimici per l’agricoltura

La produzione di prodotti agrochimici – inclusi i fertilizzanti (ad es. composti a base di azoto e fosforo) e i prodotti fitosanitari (ad es. erbicidi, insetticidi, fungicidi e rodenticidi) – richiede una dispersione, una dissoluzione e un’emulsificazione precise dei loro componenti. Gli ultrasuoni di potenza soddisfano queste esigenze di trattamento generando elevate forze di taglio indotte dalla cavitazione, che assicurano una miscelazione e un’omogeneizzazione uniformi durante l’intero processo di formulazione.

Migliorare i prodotti fitosanitari e i fertilizzanti con la sonicazione

I vantaggi degli ultrasuoni per i prodotti fitosanitari

• Sospensioni concentrate (SC): Macinazione dei principi attivi fino a dimensioni submicrometriche per prevenire la sedimentazione e massimizzare l’efficacia in campo.
• Concentrati emulsionabili (EC): Produzione di emulsioni olio in acqua stabili e finemente nebulizzate per prevenire la separazione delle fasi.
• Polveri bagnabili: Deagglomerazione delle polveri secche per assicurare una bagnatura rapida e completa al contatto con l’acqua.
• Formulazioni incapsulate: Dispersione uniforme dei rivestimenti polimerici per creare barriere a rilascio controllato e protettive contro i raggi UV.

I vantaggi degli ultrasuoni per i fertilizzanti

• Fertilizzanti liquidi: Prevenzione della sedimentazione dei micronutrienti (stabilizzazione delle sospensioni).
• Soluzioni NPK: Prevenzione della cristallizzazione nei fertilizzanti liquidi ad alta concentrazione.
• Urea rivestita: Miglioramento della dispersione dei polimeri utilizzati nei fertilizzanti a lento rilascio.

La qualità e l’efficacia dei prodotti agrochimici dipendono fortemente dalla concentrazione, dalle dimensioni e dalla forma delle sostanze attive e degli additivi, nonché dalla loro interazione. Ciò significa che la dispersione, l’emulsione o la sospensione degli additivi e delle sostanze attive influisce in modo sostanziale sulla manifestazione delle caratteristiche desiderate di un fertilizzante o di un pesticida. Per produrre prodotti chimici speciali di alta qualità, come i prodotti agrochimici, le particelle liquide o solide devono essere trattate in modo affidabile: la riduzione delle dimensioni delle particelle, la dispersione, l’emulsificazione e l’omogeneizzazione a ultrasuoni consentono di ottenere formulazioni stabili e, in definitiva, un prodotto chimico di alta qualità.
La gamma di dispersori e omogeneizzatori a ultrasuoni Hielscher offre il “cavallo da lavoro” adatto alla vostra applicazione!

Formulazioni agrochimiche migliorate – Maggiore efficienza

Le formulazioni agrochimiche combinano generalmente uno o più principi attivi con additivi specifici per ottenere le prestazioni desiderate in campo. A seconda dell’applicazione, questi prodotti sono concepiti come dispersioni, emulsioni, sospensioni, microemulsioni o sistemi a rilascio controllato. Per ottenere una stabilità a lungo termine è necessario controllare con precisione le forze di interazione tra particelle e goccioline – un fattore critico che influisce direttamente sulla durata di conservazione, sull’efficacia e sulla conformità normativa.
Il trattamento a ultrasuoni affronta queste sfide di formulazione generando forze di taglio intense e localizzate attraverso la cavitazione acustica.

Questa tecnologia consente in modo affidabile di:

• Disperdere uniformemente le polveri solide nella fase liquida
• Emulsionare oli e cere in miscele stabili e finemente nebulizzate
• Macinare le particelle fino a dimensioni submicrometriche o nanometriche precise
• Accelerare la dissoluzione di sali ed elettroliti
• Miscelare le formulazioni finali per ottenere prodotti altamente omogenei

 
Oltre al trattamento meccanico, gli ultrasuoni di potenza favoriscono attivamente trasformazioni chimiche avanzate. Migliorano la cinetica delle reazioni e consentono processi specializzati quali la sintesi chimica, la catalisi sonochimica, la catalisi a trasferimento di fase (PTC), la polimerizzazione e la sintesi controllata o la funzionalizzazione superficiale delle nanoparticelle. Questa versatilità rende il trattamento a ultrasuoni una risorsa preziosa sia per i normali processi di formulazione sia per lo sviluppo di prodotti agrochimici di nuova generazione.

Gli ingredienti agrochimici trattati mediante sonicazione includono:

• Polveri bagnabili (WP)
• Granuli disperdibili in acqua (WDG)
• Formulati granulari secchi disperdibili (DF)
• Formulati fluidi o sospensioni concentrate (SC)
• Concentrati emulsionabili (EC)
• Concentrati liquidi solubili (SLC)
• Granuli solubili in acqua (WSG)

Vantaggi del trattamento a ultrasuoni dei prodotti agrochimici:

• Prodotti di alta qualità
• Sonicazione affidabile
• Condizioni di processo controllabili con precisione
• Dalla ricerca e sviluppo alla produzione con Hielscher: omogeneizzatori da laboratorio, dispositivi da banco e i sistemi industriali
• Produzione di prodotti di chimica fine in lotti da kg a più tonnellate
• Trattamento in batch e in linea
• Funzionamento semplice e sicuro
• Tecnica ecologica e rispettosa dell’ambiente

Ingredienti e componenti dei prodotti agrochimici

Le formulazioni agrochimiche sono composte da vari componenti. Gli ingredienti più importanti comprendono le sostanze attive (come gli idrocarburi clorurati, ad es. DDT, 2,4-D, 2,4,5-T, gli organofosfati, ad es. parathion e malathion, i carbammati, ad es. carbaryl e carbofuran, le triazine, ad es. atrazina e simazina), i polimeri, le nanoparticelle, gli elettroliti (ad es. sali di glifosato, fomesafen, glufosinato, paraquat), i cristalli liquidi di tensioattivi, gli intermedi (ad es. 2,2-dimetossipropano), i sistemi gel, i veicoli (ad es. fluidi idrocarburici), i tensioattivi anionici e non ionici, i coadiuvanti, gli oli, gli stabilizzanti e gli emulsionanti. Questi componenti devono essere trattati in modo affidabile per formulare un prodotto agricolo efficace che protegga piante e colture da organismi nocivi, patogeni e malattie.
Gli omogeneizzatori Hielscher Ultrasonics sono affermati come apparecchiature industriali di miscelazione affidabili per produrre prodotti chimici di alta qualità.

Bibliografia/Riferimenti

• 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.