Mở rộng quy mô sản xuất chế phẩm hóa chất nông nghiệp bằng máy siêu âm công nghiệp

Quá trình bào chế thuốc bảo vệ thực vật đòi hỏi phải thực hiện các bước phân tán, hòa tan, nhũ hóa và đồng nhất các hợp chất. Công nghệ siêu âm là một phương pháp hiệu quả để tạo ra các hỗn hợp hóa học chất lượng cao. Phương pháp này cho phép sản xuất với tốc độ cao các chế phẩm có hàm lượng hoạt chất cao và hỗ trợ việc chuẩn bị các thành phần hoạt tính như các hạt nano và polyme cho các loại thuốc bảo vệ thực vật có chức năng cao.

Sản xuất hóa chất nông nghiệp bằng công nghệ siêu âm

Sản xuất hóa chất nông nghiệp – bao gồm phân bón (ví dụ: các hợp chất chứa nitơ và phốt pho) và các chất bảo vệ thực vật (ví dụ: thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm và thuốc diệt chuột) – đòi hỏi quá trình phân tán, hòa tan và nhũ hóa chính xác các thành phần của chúng. Siêu âm công suất cao đáp ứng các nhu cầu xử lý này bằng cách tạo ra lực cắt cao do hiện tượng xâm thực gây ra, đảm bảo quá trình trộn, đồng nhất hóa và pha trộn diễn ra đồng đều trong toàn bộ công thức.

Cải thiện chất lượng các sản phẩm bảo vệ thực vật và phân bón nhờ công nghệ siêu âm

Các sản phẩm bảo vệ cây trồng được hưởng lợi như thế nào từ công nghệ siêu âm

• Dung dịch cô đặc dạng huyền phù (SCs): Xay nhuyễn các hoạt chất xuống kích thước dưới micromet để ngăn chặn hiện tượng lắng cặn và tối đa hóa hiệu quả sử dụng trên thực địa.
• Dung dịch cô đặc có thể nhũ hóa (ECs): Tạo ra các nhũ tương dầu trong nước có độ ổn định cao và dạng sương mịn để ngăn ngừa hiện tượng tách pha.
• Bột có khả năng thấm nước: Phá vỡ các cụm bột khô để đảm bảo bột được thấm ướt nhanh chóng và hoàn toàn khi tiếp xúc với nước.
• Các dạng bào chế dạng viên nang: Phủ một lớp polymer phân tán đồng đều để tạo ra các lớp màng có khả năng giải phóng có kiểm soát và chống tia UV.

Lợi ích của siêu âm đối với phân bón

• Phân bón lỏng: Đảm bảo các vi chất dinh dưỡng không bị lắng xuống (ổn định hỗn hợp lơ lửng).
• Giải pháp NPK: Ngăn chặn quá trình kết tinh trong phân bón lỏng có nồng độ cao.
• Urê tráng phủ: Nâng cao khả năng phân tán của các polyme được sử dụng trong phân bón giải phóng chậm.

Chất lượng và hiệu quả của các hóa chất nông nghiệp phụ thuộc rất lớn vào nồng độ, kích thước và hình dạng của các chất hoạt tính và phụ gia, cũng như sự tương tác giữa chúng. Điều này có nghĩa là sự phân tán, nhũ tương hoặc huyền phù của các phụ gia và chất hoạt tính ảnh hưởng đáng kể đến việc thể hiện các đặc tính mong muốn của phân bón hoặc thuốc trừ sâu. Để sản xuất các hóa chất chuyên dụng chất lượng cao như hóa chất nông nghiệp, các hạt lỏng hoặc rắn phải được xử lý một cách đáng tin cậy: Quá trình giảm kích thước hạt, phân tán, nhũ hóa và đồng nhất hóa bằng sóng siêu âm mang lại các công thức ổn định và cuối cùng là sản phẩm hóa chất chất lượng cao.
Phạm vi phân tán siêu âm và homogenizers của Hielscher cung cấp phù hợp “ngựa làm việc” cho ứng dụng của bạn!

Các công thức chế phẩm hóa chất nông nghiệp được cải tiến – Hiệu quả cao hơn

Các chế phẩm hóa chất nông nghiệp thường kết hợp một hoặc nhiều hoạt chất với các chất phụ gia chuyên dụng để mang lại hiệu quả mong muốn trên đồng ruộng. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, các sản phẩm này được thiết kế dưới dạng chất phân tán, nhũ tương, huyền phù, vi nhũ tương hoặc hệ thống giải phóng có kiểm soát. Để đạt được độ ổn định lâu dài, cần phải kiểm soát chính xác các lực tương tác giữa các hạt và giọt – một yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến thời hạn sử dụng, hiệu quả và việc tuân thủ các quy định.
Công nghệ xử lý bằng sóng siêu âm giải quyết những thách thức trong việc điều chế công thức này bằng cách tạo ra các lực cắt mạnh và cục bộ thông qua hiện tượng xâm thực âm thanh.

Công nghệ này đảm bảo:

• Phân tán bột rắn một cách đồng đều vào pha lỏng
• Biến dầu và sáp thành hỗn hợp dạng sương mịn, ổn định
• Xay nghiền các hạt đến kích thước chính xác ở cấp độ dưới micromet hoặc nano
• Tăng tốc quá trình hòa tan muối và chất điện giải
• Chế biến các công thức cuối cùng thành các sản phẩm có độ đồng nhất cao

 
Ngoài việc xử lý cơ học, siêu âm công suất cao còn hỗ trợ tích cực cho các phản ứng hóa học tiên tiến. Công nghệ này giúp tăng cường động học phản ứng và tạo điều kiện cho các quy trình chuyên biệt như tổng hợp hóa học, xúc tác siêu âm, xúc tác chuyển pha (PTC), trùng hợp, cũng như tổng hợp có kiểm soát hoặc chức năng hóa bề mặt của các hạt nano. Tính linh hoạt này khiến công nghệ xử lý siêu âm trở thành một tài sản quý giá cho cả các quy trình phát triển công thức thông thường lẫn việc phát triển các sản phẩm hóa chất nông nghiệp thế hệ mới.

Các thành phần hóa chất nông nghiệp được xử lý bằng phương pháp siêu âm bao gồm:

• Bột dễ ướt (WP)
• Hạt phân tán trong nước (WDG)
• Lưu lượng khô (DF)
• Flowables hoặc Suspension Concentrates (SC)
• Chất cô đặc nhũ hóa (EC)
• Chất lỏng cô đặc hòa tan (SLC)
• Hạt hòa tan trong nước (WSG)

Ưu điểm của công nghệ xử lý hóa chất nông nghiệp bằng sóng siêu âm:

• Sản phẩm chất lượng cao
• Ultrasonication đáng tin cậy
• điều kiện quy trình có thể kiểm soát chính xác
• từ R&D để sản xuất với Hielscher's máy đồng nhất phòng thí nghiệm, Thiết bị để bàn và Hệ thống công nghiệp
• Sản xuất hóa chất tinh khiết với quy mô từ vài kg đến hàng tấn
• Xử lý hàng loạt và nội tuyến
• Vận hành dễ dàng và an toàn
• Kỹ thuật xanh, thân thiện với môi trường

Thành phần và chất cấu thành trong hóa chất nông nghiệp

Công thức hóa chất nông nghiệp bao gồm các thành phần khác nhau. Các thành phần quan trọng nhất bao gồm các hoạt chất (như hydrocarbon clo hóa ví dụ DDT, 2,4-D, 2,4,5-T), organophosphates ví dụ parathion và malathion, carbamate ví dụ carbaryl và carbofuran, triazine ví dụ atrazine và simazine), polyme, hạt nano, chất điện giải (ví dụ: muối của glyphosate, fomesafen, glufosinate, paraquat), tinh thể lỏng hoạt động bề mặt, chất trung gian (ví dụ 2,2-Dimethoxypropane), hệ thống gel, chất mang (ví dụ chất lỏng hydrocarbon), anion & chất hoạt động bề mặt không ion, tá dược, dầu, chất ổn định và chất nhũ hóa. Các thành phần này phải được xử lý đáng tin cậy để tạo ra một sản phẩm nông nghiệp hiệu quả bảo vệ cây trồng và cây trồng khỏi sâu bệnh, mầm bệnh và tuyệt vọng có hại.
Hielscher Siêu âm’ Các máy đồng nhất đã được khẳng định là thiết bị trộn công nghiệp đáng tin cậy để sản xuất các hóa chất chất lượng cao.

Văn học/Tài liệu tham khảo