Uppskalning av agrokemiska formuleringar med industriella ultraljudsenheter

Vid framställning av agrokemiska preparat krävs det att ämnena dispergeras, löses upp, emulgeras och homogeniseras. Ultraljudsbehandling är en effektiv metod för att skapa kemiska suspensioner av hög kvalitet. Den möjliggör snabb produktion av högkoncentrerade preparat och underlättar framställningen av aktiva ingredienser som nanopartiklar och polymerer för högfunktionella agrokemikalier.

Tillverkning av jordbrukskemikalier med hjälp av ultraljud

Tillverkningen av jordbrukskemikalier – inklusive gödningsmedel (t.ex. kväve- och fosforbaserade föreningar) och växtskyddsmedel (t.ex. ogräsbekämpningsmedel, insektsbekämpningsmedel, svampbekämpningsmedel och råttbekämpningsmedel) – kräver en exakt dispersion, upplösning och emulgering av deras beståndsdelar. Kraftfullt ultraljud tillgodoser dessa processbehov genom att alstra kavitationsinducerade höga skjuvkrafter, vilket säkerställer jämn blandning, homogenisering och sammanblandning genom hela formuleringen.

Förbättra växtskyddsmedel och gödningsmedel med ultraljudsbehandling

Hur växtskyddsmedel drar nytta av ultraljud

• Suspensionskoncentrat (SC): Malning av aktiva substanser till storlekar under en mikrometer för att förhindra sedimentering och maximera verkan i fält.
• Emulgerbara koncentrat (EC): Framställning av stabila olja-i-vatten-emulsioner med fin dimma för att förhindra fasseparation.
• Vätbara pulver: Att bryta upp klumpar i torra pulver för att säkerställa snabb och fullständig vätning vid kontakt med vatten.
• Kapslade beredningar: Jämnt fördelade polymerbeläggningar för att skapa barriärer med kontrollerad frisättning och UV-skydd.

Hur gödselmedel drar nytta av ultraljud

• Flytande gödselmedel: Att se till att mikronäringsämnen inte sedimenterar (stabilisering av suspensioner).
• NPK Solutions: Förebyggande av kristallbildning i flytande gödningsmedel med hög koncentration.
• Belagd urea: Förbättring av dispersionen hos polymerer som används i gödselmedel med långsam frisättning.

Kvaliteten och effektiviteten hos jordbrukskemikalier beror i hög grad på koncentrationen, storleken och formen hos de verksamma ämnena och tillsatserna, liksom på deras växelverkan. Detta innebär att dispersionen, emulsionen eller suspensionen av tillsatserna och de verksamma ämnena har en avgörande inverkan på hur de önskade egenskaperna hos ett gödningsmedel eller bekämpningsmedel kommer till uttryck. För att tillverka högkvalitativa specialkemikalier, såsom jordbrukskemikalier, måste de flytande eller fasta partiklarna bearbetas på ett tillförlitligt sätt: Partikelstorleksreduktion, dispersion, emulgering och homogenisering med ultraljud resulterar i stabila formuleringar och slutligen i en kemisk produkt av hög kvalitet.
Hielschers sortiment av ultraljudsdispergeringsmedel och homogenisatorer erbjuder lämpliga “arbete- häst” för din applikation!

Förbättrade formuleringar av jordbrukskemikalier – Högre effektivitet

Agrokemiska formuleringar kombinerar vanligtvis en eller flera aktiva substanser med specialiserade tillsatser för att uppnå önskad verkan på fältet. Beroende på användningsområdet utformas dessa produkter som dispersioner, emulsioner, suspensioner, mikroemulsioner eller system med kontrollerad frisättning. För att uppnå långsiktig stabilitet krävs noggrann kontroll över växelverkan mellan partiklar och droppar – en avgörande faktor som direkt påverkar hållbarhetstiden, effekten och efterlevnaden av lagstiftningen.
Ultraljudsbehandling löser dessa utmaningar vid formulering genom att alstra intensiva, lokaliserade skjuvkrafter via akustisk kavitation.

Denna teknik säkerställer på ett tillförlitligt sätt:

• Sprider fasta pulver jämnt i vätskefasen
• Emulgerar oljor och vaxer till stabila blandningar med fin dimma
• Mal partiklar till exakta dimensioner på submikron- eller nanoskalan
• Påskyndar upplösningen av salter och elektrolyter
• Blandar slutformuleringar till mycket homogena produkter

 
Utöver mekanisk bearbetning bidrar kraftfullt ultraljud aktivt till avancerade kemiska omvandlingar. Det förbättrar reaktionskinetiken och möjliggör specialiserade processer såsom kemisk syntes, sonokemisk katalys, fasöverföringskatalys (PTC), polymerisation samt kontrollerad syntes eller ytfunktionalisering av nanopartiklar. Denna mångsidighet gör ultraljudsbehandling till en värdefull tillgång både för rutinmässiga formuleringsarbetsflöden och för utvecklingen av nästa generations agrokemikalier.

Bland de agrokemiska ingredienser som bearbetas med ultraljudsbehandling ingår:

• Vätbara pulver (WP)
• Granulat som är dispergerbara i vatten (WDG)
• Torra flytbara produkter (DF)
• Flytbara produkter eller suspensionskoncentrat (SC)
• Emulgerbara koncentrat (EC)
• Lösliga flytande koncentrat (SLC)
• Vattenlösliga granulat (WSG)

Fördelar med ultraljudsbehandling av jordbrukskemikalier:

• Produkter av hög kvalitet
• Pålitligt ultraljud
• Exakt kontrollerbara processförhållanden
• från R&D till produktion med Hielscher's Homogenisatorer för labb, Stationära enheter och Industriella system
• Tillverkning av finkemikalier i satser från kg till flera ton
• Batch- och inline-bearbetning
• Enkel och säker drift
• Grön, miljövänlig teknik

Ingredienser och beståndsdelar i jordbrukskemikalier

Agrokemiska formuleringar består av olika komponenter. De viktigaste ingredienserna är de verksamma ämnena (t.ex. klorerade kolväten, t.ex. DDT, 2,4-D, 2,4,5-T), organofosfater, t.ex. paration och malation, karbamater, t.ex. karbaryl och karbofuran, triazin, t.ex. atrazin och simazin), polymerer, nanopartiklar, elektrolyter (t.ex. salter av glyfosat, fomesafen, glufosinat, parakvat), ytaktiva flytande kristaller, intermediärer (t.ex. 2,2-dimetoxipropan), gelsystem, bärare (t.ex. kolvätevätskor), Anjon & Nonjoniska ytaktiva ämnen, adjuvans, oljor, stabilisatorer och emulgeringsmedel. Dessa komponenter måste bearbetas på ett tillförlitligt sätt för att formulera en effektiv jordbruksprodukt som skyddar växter och grödor från skadliga skadegörare, patogener och sjukdomar.
Hielscher Ultrasonics’ Homogenisatorer har etablerat sig som pålitlig industriell blandningsutrustning för tillverkning av högkvalitativa kemikalier.

Litteratur/Referenser