Zwiększanie skali produkcji preparatów agrochemicznych przy użyciu przemysłowych ultradźwiękowców

Przygotowanie preparatów agrochemicznych wymaga dyspersji, rozpuszczania, emulgowania i homogenizacji związków. Sonikacja jest skuteczną metodą uzyskiwania wysokiej jakości zawiesin chemicznych. Umożliwia ona szybką produkcję preparatów o wysokim stężeniu oraz ułatwia przygotowanie składników aktywnych, takich jak nanocząsteczki i polimery, przeznaczonych do wysoce funkcjonalnych środków agrochemicznych.

Produkcja środków chemicznych dla rolnictwa z wykorzystaniem technologii ultradźwiękowej

Produkcja środków agrochemicznych – w tym nawozy (np. związki azotowe i fosforowe) oraz środki ochrony roślin (np. herbicydy, insektycydy, fungicydy i rodentycydy) – wymaga precyzyjnego rozproszenia, rozpuszczenia i emulgowania ich składników. Ultradźwięki o dużej mocy spełniają te wymagania technologiczne poprzez generowanie wysokich sił ścinających wywołanych kawitacją, które zapewniają równomierne mieszanie, homogenizację i łączenie składników w całej preparacji.

Ulepszanie środków ochrony roślin i nawozów za pomocą ultradźwięków

W jaki sposób ultradźwięki przyczyniają się do poprawy działania środków ochrony roślin

• Koncentraty zawiesinowe (SC): Rozmielenie składników aktywnych do wielkości poniżej mikrona w celu zapobiegania osadzaniu się i maksymalizacji skuteczności w terenie.
• Koncentraty emulgowalne (EC): Wytwarzanie stabilnych emulsji typu „olej w wodzie” o drobnej mgiełce, zapobiegających rozdzielaniu się faz.
• Proszki zwilżalne: Rozbijanie aglomeratów suchych proszków w celu zapewnienia szybkiego i całkowitego zwilżenia po kontakcie z wodą.
• Preparaty w postaci kapsułek: Równomierne rozprowadzanie powłok polimerowych w celu utworzenia barier zapewniających kontrolowane uwalnianie substancji oraz ochronę przed promieniowaniem UV.

W jaki sposób ultradźwięki wpływają korzystnie na działanie nawozów

• Nawozy płynne: Zapobieganie osadzaniu się mikroelementów (stabilizacja zawiesin).
• NPK Solutions: Zapobieganie krystalizacji w płynnych nawozach o wysokim stężeniu.
• Mocznik powlekany: Poprawa dyspersji polimerów stosowanych w nawozach o spowolnionym uwalnianiu.

Jakość i skuteczność środków agrochemicznych w dużym stopniu zależą od stężenia, wielkości i kształtu substancji czynnych oraz dodatków, a także od ich wzajemnego oddziaływania. Oznacza to, że dyspersja, emulsja lub zawiesina dodatków i substancji czynnych ma istotny wpływ na przejawianie się pożądanych właściwości nawozu lub pestycydu. Aby wytwarzać wysokiej jakości chemikalia specjalistyczne, takie jak środki agrochemiczne, cząstki w postaci ciekłej lub stałej muszą być poddane niezawodnej obróbce: ultradźwiękowe rozdrabnianie cząstek, dyspersja, emulgowanie i homogenizacja pozwalają uzyskać stabilne preparaty, a w rezultacie – produkt chemiczny wysokiej jakości.
Asortyment ultradźwiękowych dyspergatorów i homogenizatorów firmy Hielscher oferuje odpowiednie “koń roboczy” dla Twojej aplikacji!

Ulepszone preparaty agrochemiczne – Wyższa wydajność

Preparaty agrochemiczne zazwyczaj łączą jedną lub więcej substancji czynnych ze specjalistycznymi dodatkami, aby zapewnić pożądaną skuteczność w terenie. W zależności od zastosowania produkty te są opracowywane w postaci dyspersji, emulsji, zawiesin, mikroemulsji lub systemów o kontrolowanym uwalnianiu. Osiągnięcie długotrwałej stabilności wymaga precyzyjnej kontroli sił oddziaływania między cząstkami a kropelkami – jest to kluczowy czynnik, który ma bezpośredni wpływ na okres przydatności do użycia, skuteczność działania oraz zgodność z przepisami.
Obróbka ultradźwiękowa pozwala sprostać tym wyzwaniom związanym z recepturą poprzez wytwarzanie intensywnych, miejscowych sił ścinających w wyniku kawitacji akustycznej.

Technologia ta niezawodnie:

• Równomiernie rozprowadza proszki stałe w fazie ciekłej
• Emulguje oleje i woski, tworząc stabilne mieszaniny w postaci drobnej mgiełki
• Rozdrabnia cząstki do rozmiarów rzędu poniżej mikrona lub w skali nano
• Przyspiesza rozpuszczanie soli i elektrolitów
• Przetwarza gotowe receptury na produkty o wysokim stopniu jednorodności

 
Oprócz obróbki mechanicznej ultradźwięki o dużej mocy aktywnie wspomagają zaawansowane przemiany chemiczne. Przyspieszają one kinetykę reakcji i umożliwiają realizację specjalistycznych procesów, takich jak synteza chemiczna, kataliza sonochemiczna, kataliza z przeniesieniem fazowym (PTC), polimeryzacja oraz kontrolowana synteza lub funkcjonalizacja powierzchni nanocząstek. Ta wszechstronność sprawia, że przetwarzanie ultradźwiękowe stanowi cenne narzędzie zarówno w rutynowych procesach opracowywania preparatów, jak i w rozwoju agrochemikaliów nowej generacji.

Składniki agrochemiczne poddawane obróbce ultradźwiękowej to między innymi:

• Proszki zwilżalne (WP)
• Granulki dyspergowalne w wodzie (WDG)
• Materiały sypkie (DF)
• Koncentraty w postaci płynnej lub zawiesiny (SC)
• Koncentraty emulgujące (EC)
• Rozpuszczalne koncentraty płynne (SLC)
• Granulki rozpuszczalne w wodzie (WSG)

Zalety ultradźwiękowej obróbki środków agrochemicznych:

• Produkty wysokiej jakości
• Niezawodne ultradźwięki
• precyzyjnie kontrolowane warunki procesu
• od R&D do produkcji z Hielscher's homogenizatory laboratoryjne, urządzenia stacjonarne i systemy przemysłowe
• Produkcja chemikaliów specjalistycznych w partiach o wielkości od kilograma do wielu ton
• Przetwarzanie wsadowe i inline
• Łatwa i bezpieczna obsługa
• Zielona, przyjazna dla środowiska technika

Składniki i substancje zawarte w środkach agrochemicznych

Preparaty agrochemiczne składają się z różnych składników. Do najważniejszych składników należą substancje czynne (takie jak chlorowane węglowodory, np. DDT, 2,4-D, 2,4,5-T), fosforoorganiczne, np. paration i malation, karbaminiany, np. karbaryl i karbofuran, triazyny, np. atrazyna i symazyna), polimery, nanocząsteczki, elektrolity (np. sole glifosatu, fomafen, fomafen). atrazyna i symazyna), polimery, nanocząsteczki, elektrolity (np. sole glifosatu, fomesafenu, glufosynatu, parakwatu), ciekłe kryształy środków powierzchniowo czynnych, półprodukty (np. 2,2-dimetoksypropan), systemy żelowe, nośniki (np. płyny węglowodorowe), anionowe środki powierzchniowo czynne (np. glifosat, fomesafen, glufosynat, parakwat). & niejonowe środki powierzchniowo czynne, adiuwanty, oleje, stabilizatory i emulgatory. Składniki te muszą być niezawodnie przetwarzane w celu sformułowania skutecznego produktu rolniczego, który chroni rośliny i uprawy przed szkodliwymi szkodnikami, patogenami i chorobami.
Hielscher Ultrasonics’ Homogenizatory są uznawane za niezawodne przemysłowe urządzenia mieszające służące do produkcji wysokiej jakości substancji chemicznych.

Literatura/Referencje