連續(xù)流化床一步微細(xì)丸DF干懸浮劑在飛防領(lǐng)域的研究與實(shí)踐

摘要：為無(wú)人機(jī)飛防作業(yè)達(dá)到安全高效、劑型合理、抗揮發(fā)和飄移、沉積附著性能好的目的，藥劑質(zhì)量的控制尤為重要，如：藥劑稀釋穩(wěn)定、懸浮率高、噴灑漂移范圍小、抗雨水沖刷等。結(jié)合DF干懸浮劑的性能和生產(chǎn)工藝的研究，得出連續(xù)噴霧流化床一步微細(xì)丸法生產(chǎn)線做出的DF干懸浮劑，其性能特性滿足飛防藥劑的高質(zhì)量要求。這種DF干懸浮劑可實(shí)現(xiàn)顆粒秒潤(rùn)濕、高強(qiáng)度、助劑脫落率低；入水后，自動(dòng)崩解，基本完全懸浮，智能化不結(jié)團(tuán)；成品流動(dòng)性能好、無(wú)粉塵飛揚(yáng)，運(yùn)輸方便；熱貯性、環(huán)保性全面提高。其生產(chǎn)工藝路線為濕法砂磨粉碎-微米級(jí)粒子液態(tài)包覆-微米級(jí)液滴霧化-單微粒包覆-層疊造粒，實(shí)現(xiàn)由液態(tài)原料一步連續(xù)干燥成有大量微細(xì)毛孔的顆粒。連續(xù)噴霧流化床一步微細(xì)丸法采用低溫型助劑，降低制劑成本，熱能損失小，安全且環(huán)保。
關(guān)鍵詞：干懸浮劑¹；秒潤(rùn)濕²；一步微細(xì)丸³；飛防⁴；連續(xù)噴霧流化床⁵
中圖分類(lèi)號(hào): TQ450        文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A       文章編號(hào)：
 
Research and practice of continuous fluidized bed one-step fine pellet DF dry suspension in the field of flight control
Tian baoyu
（Yangzhou RIFA biological equipment Co., Ltd., Yizheng 211408,China）
 
Abstract：In order to achieve the purpose of safe and efficient flight prevention operation of UAV, reasonable dosage form, good anti volatilization and drift, and good deposition adhesion performance, the control of reagent quality is particularly important, such as stable reagent dilution, high suspension rate, small spraying drift range, rain erosion resistance, etc. Combined with the research of the performance and production technology of DF dry suspending agent, the DF dry suspending agent made by continuous spray fluidized bed one step pellet production line is obtained, and its performance characteristics meet the high quality requirements of the fly insecticides. The DF dry suspending agent can achieve second wetting of particles, high strength and low shedding rate of additives; After entering the water, it will disintegrate automatically, basically completely suspend, intelligently and not agglomerate; The finished product has good fluidity, no dust flying and convenient transportation; Comprehensive improvement of heat storage and environmental protection. The production process route is wet sand grinding crushing - micron particle liquid coating - micron droplet atomization - single particle coating - Laminated granulation, so as to realize one-step continuous drying of liquid raw materials into particles with a large number of fine pores. The continuous spray fluidized bed one stage micro pellet method uses low temperature auxiliaries to reduce the preparation cost, heat loss, safety and environmental protection.
 
Keywords：Dry suspending agent; Second wetting; One step micro pill; Flying defense; Continuous spray fluidized bed
 
       飛防作業(yè)是用植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空噴灑農(nóng)藥或肥料，對(duì)農(nóng)田、森林、草原的病、蟲(chóng)、草害進(jìn)行防治。從而對(duì)植被的生長(zhǎng)優(yōu)化、高效管理。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)規(guī)?；同F(xiàn)代化不斷發(fā)展推進(jìn)，采用無(wú)人機(jī)來(lái)防控農(nóng)害的規(guī)模也逐漸壯大。飛防植保過(guò)程中經(jīng)常存在的問(wèn)題：農(nóng)藥漂移現(xiàn)象，導(dǎo)致重噴、漏噴，形成藥害和環(huán)境污染，飛防達(dá)不到理想的效果；噴施受氣象影響較大，藥劑噴灑到植被上，高溫天氣下易被蒸發(fā)，雨天易被雨水沖刷；噴灑出的霧滴大不均勻，常以小水珠形態(tài)落到植被上，易滑落，不易滲透。
  針對(duì)這些問(wèn)題，選擇合適的藥劑非常重要，飛防專(zhuān)用助劑的篩選遵循高效、無(wú)毒、無(wú)抗性及交互抗性等基本原則，篩選時(shí)要充分考慮所選農(nóng)藥的毒理，安全性和實(shí)際生產(chǎn)需求，以保證高濃度藥劑對(duì)人、畜、作物的安全和防效。劑型上選擇主要以水性化水劑、懸浮劑、水乳劑及顆粒劑等安全環(huán)保的農(nóng)藥劑型為主。連續(xù)噴霧流化床一步微細(xì)丸法DF干懸浮劑就非常適合。

1. 連續(xù)噴霧流化床一步微細(xì)丸法DF干懸浮劑作用于飛防的優(yōu)勢(shì)

        為使飛防作業(yè)達(dá)到安全高效、劑型合理、抗揮發(fā)和飄移、沉積附著性能好的目的。需要對(duì)藥劑的質(zhì)量進(jìn)行控制：用水量低稀釋穩(wěn)定、藥劑懸浮率高、噴灑漂移范圍小、抗雨水沖刷等。采用流化床一步微細(xì)丸法DF干懸浮劑可實(shí)現(xiàn)超細(xì)霧滴、顆粒秒潤(rùn)濕、助劑脫落率低、入水后，自動(dòng)崩解，基本完全懸浮、智能化不結(jié)團(tuán)；成品顆粒強(qiáng)度高、流動(dòng)性好、無(wú)粉塵飛揚(yáng)、運(yùn)輸方便；熱貯性、環(huán)保性全面提高。這些特性很好的滿足了飛防藥劑的高質(zhì)量要求。
1.1超細(xì)霧滴
        飛防制劑的霧滴直徑一般為80-150um，噴霧后形成超細(xì)霧滴。DF懸浮液?jiǎn)蝹€(gè)微觀粒子細(xì)D90可小于3um，霧滴大小可由霧化器械調(diào)節(jié)。隨著霧滴粒徑的縮小，霧滴數(shù)目呈幾何級(jí)速度增加，從而農(nóng)藥擊中靶標(biāo)的概率會(huì)顯著增加，對(duì)作物表面的覆蓋也會(huì)更均勻，其吸收率必然成倍增加。且DF懸浮液通常為水劑，低揮發(fā)，降低了農(nóng)藥漂移的可能。
1.2、高懸浮率
        藥劑懸浮率是指飛防藥劑懸浮液保持懸浮一定時(shí)間的能力，它是影響藥效重要飛防物理性能的指標(biāo)。飛防藥劑在兌水稀釋后，應(yīng)均勻懸浮在水中，用無(wú)人機(jī)噴霧施用后，懸浮率越高的藥液飛防藥效越高。按CIPAC MT184方法測(cè)定試驗(yàn)藥劑的懸浮率，懸浮率≥90%為合格。DF懸浮液?jiǎn)蝹€(gè)微觀粒子細(xì)D90可小于3um、并且為單獨(dú)存在，在懸浮液中的絮結(jié)可能性小、不易發(fā)生沉淀，是保證懸浮率的基礎(chǔ)條件。懸浮液中當(dāng)粉粒重新絮結(jié)成粗粉?；蛑鷦┟撀鋾r(shí)容易形成死顆粒，所以DF懸浮液加入一種隔離助劑，能將微粉粒隔離開(kāi)來(lái)，從而粉粒絮結(jié)率低、助劑脫落率低、入水后自動(dòng)崩解，分散成懸浮液。經(jīng)大生產(chǎn)驗(yàn)證采用流化床一步微細(xì)丸法造出的丸粒劑基本完全懸浮，且性能穩(wěn)定、分散性好；
1.3秒潤(rùn)濕、智能化不結(jié)團(tuán)
        DF干懸浮劑秒潤(rùn)濕、智能化不結(jié)團(tuán)的特點(diǎn)，能很好的濕潤(rùn)植物葉面，很好的擴(kuò)散、覆蓋整個(gè)葉面，提高吸收面積，提高吸收率。降低氣象的不利影響因素。目前市場(chǎng)上常用固體藥劑一般為干法粉碎-濕法混合或噴霧造粒。干法粉碎-濕法混合的成品粒徑1-3mm，顆粒大，入水慢，懸浮率低。噴霧造粒一般為離心噴霧或壓力噴霧，離心噴霧成品粒徑約300目，壓力噴霧成品粒徑80-150目。兩種產(chǎn)品顆粒都太細(xì)，入水慢，易抱團(tuán)。采用流化床一步微細(xì)丸法，顆粒層疊包覆方式長(zhǎng)大，可以產(chǎn)出干懸浮劑入水合適粒徑30-80目，且顆粒強(qiáng)度大，顆粒表面有大量微細(xì)毛孔，增強(qiáng)了顆粒的吸水性，入水后可以自動(dòng)崩解，不結(jié)團(tuán)?？蓪?shí)現(xiàn)秒潤(rùn)（常規(guī)甲維鹽2秒，嘧菌酯約3秒，拿敵穩(wěn)約6秒）。
1.4高濃度、低用水
        飛防制劑一般為低容量高濃度藥液，每畝地用飛防用藥劑需水 800~1 000 mL，稀釋倍數(shù)為 30~50 倍。以滿足沉降性，抗漂移性、高附著性等要求。DF干懸浮劑通常為水劑，低揮發(fā)，稀釋倍通常在20倍，完全符合。
1.5丸狀顆粒、高強(qiáng)度
        流化床一步微細(xì)丸法的DF產(chǎn)品是固體微丸實(shí)心顆粒，產(chǎn)品均勻，粒徑30-80目，流動(dòng)性好，無(wú)粉塵飛揚(yáng)，運(yùn)輸方便，使用也方便。市場(chǎng)上很多藥劑不耐高溫，該方法為低溫造粒干燥，溫度接近熱貯溫度，不容易形成死顆粒，可應(yīng)用的藥劑范圍更廣，可加工出傳統(tǒng)工藝加工不了的不耐高溫產(chǎn)品。
 

2. DF干懸浮劑生產(chǎn)工藝

      懸浮劑是指將固體原藥以4微米以下的微粒均勻分散于水中的制劑，屬于噸位較大的藥劑品種，但懸浮劑包裝運(yùn)輸不便、貯藏易產(chǎn)生沉淀、結(jié)塊等缺點(diǎn)，所以出現(xiàn)了把懸浮劑制備成固體顆粒即干懸浮劑，目前基本生產(chǎn)方法有干法造粒（干法粉碎+擠壓或高速混合）、噴霧造粒、依附于噴霧方法的二步法造粒（先噴霧后流化造粒）等。
干法粉碎法的超微粉碎可滿足要求，粉碎的粒徑小了比表面積增大，粉劑過(guò)于蓬松不好使用，這樣就需要加工成粒劑，助劑在包覆前，微粉粒之間已存在絮結(jié)的可能性，加之微粉粒不圓整，導(dǎo)致藥效降低和懸浮率降低。
      干懸浮劑的噴塔制備法，采用了濕法砂磨、液態(tài)中微粉粒絮結(jié)可能性小，但霧化液滴包含數(shù)十萬(wàn)個(gè)微粉粒、互相靠緊、干燥后微粉粒之間沒(méi)有孔隙、此時(shí)微粉粒絮結(jié)可能性就增大，并且噴塔的方法決定了進(jìn)風(fēng)溫度和料層溫度通常比較高，而目前助劑在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)極易受高溫影響，導(dǎo)致助劑廠家配方存有難度，崩解、懸浮、熱貯都存在間接的問(wèn)題。
連續(xù)噴霧流化床一步微細(xì)丸法DF干懸浮劑生產(chǎn)線是在Y-WQ一步微細(xì)丸專(zhuān)用生產(chǎn)線基礎(chǔ)上，特別針對(duì)低熔點(diǎn)干懸浮劑、“秒潤(rùn)球”的要求進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)。其特點(diǎn)是可以生產(chǎn)出30-80目類(lèi)球形或丸形顆粒（粒徑可調(diào)，可控制在上下限20目以內(nèi)的均勻程度），每個(gè)顆粒帶大量毛細(xì)孔隙，且為實(shí)心顆粒。
 
2.1連續(xù)流化床一步微細(xì)丸法產(chǎn)品微觀照片。
  
 
2.2連續(xù)流化床造粒方法工藝流程圖。
    
 
        工藝路線：砂磨粉碎得到圓整的微粉粒，并且是與助劑、水同時(shí)砂磨，形成微米級(jí)粒子的乳化液即包覆液；通過(guò)連續(xù)流化床造粒機(jī)的霧化噴槍形成微米級(jí)液滴霧化、平均液滴直徑可達(dá)5um，形成單微粒包覆，并且每個(gè)微粉子表面都是涂滿助劑的；此時(shí)單液滴需要一定的初步干燥時(shí)間形成單微粒包覆烘干，并且需要控制干燥程度，太干了微粉粒之間不好粘附造粒，太濕了會(huì)形成實(shí)心和絮結(jié)可能，初步干燥后的微粉粒粘附到晶種表面后，吸收晶種的熱量進(jìn)一步干燥，此時(shí)會(huì)有一定的鋪展作用；無(wú)數(shù)個(gè)單液滴周爾復(fù)始，形成層疊包覆造粒，最終形成有大量微細(xì)毛孔的成品顆粒；在此過(guò)程中，可以看出采用頂噴是較好的方式，因?yàn)閭?cè)噴和底噴霧化液滴會(huì)直接噴到晶種表面、形程短并且無(wú)法調(diào)節(jié)，易形成絕對(duì)涂層、鋪展的效果，頂噴會(huì)給單液滴一定的預(yù)干燥時(shí)間，并且可適當(dāng)調(diào)節(jié)，形成有合適的、大量微細(xì)毛孔的成品良好形態(tài)顆粒。
2.3微粉粒到成品顆粒的原理說(shuō)明分析

  
 
原理分析：砂磨粉碎-微米級(jí)粒子和乳化-微米級(jí)液滴霧化-單微粒包覆和預(yù)烘干-層疊包覆造粒-低溫連續(xù)干燥成有大量微細(xì)毛孔的顆粒，結(jié)合低溫操作和大量微細(xì)毛孔的存在，可讓成品顆粒性能實(shí)現(xiàn)完美。

3. 連續(xù)流化床一步微細(xì)丸法生產(chǎn)線具體設(shè)備實(shí)施

        流化床一步微細(xì)丸法生產(chǎn)線在揚(yáng)州日發(fā)已有多套工程經(jīng)驗(yàn),也有相應(yīng)的專(zhuān)利和論文。其主體設(shè)備相關(guān)的專(zhuān)利和論文有：發(fā)明專(zhuān)利“一種流化床噴漿造粒連續(xù)生產(chǎn)方法”、發(fā)明專(zhuān)利“一種衛(wèi)生型側(cè)吹布風(fēng)板”；論文“連續(xù)噴霧流化床在造丸包衣在精細(xì)化工飼料行業(yè)的應(yīng)用（微細(xì)丸、DF制劑）”、論文“連續(xù)式流化床造粒機(jī)簡(jiǎn)介”、論文“液態(tài)造粒的方法”、論文“DF干懸浮的快速潤(rùn)濕和強(qiáng)度性能提高的制備工藝研究”；期刊“干懸浮劑的連續(xù)流化床造丸法研究與實(shí)踐”等。
3.1連續(xù)流化床一步微細(xì)丸法DF干懸浮劑生產(chǎn)線工藝流程
附圖序號(hào)1為生產(chǎn)線進(jìn)料系統(tǒng)，序號(hào)2為進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，序號(hào)3為主機(jī)，序號(hào)4為固體出料系統(tǒng)，序號(hào)5為一級(jí)除塵系統(tǒng)，序號(hào)6為二級(jí)除塵系統(tǒng)。
    
 
3.2通用工藝流程說(shuō)明
參考以上工藝方框圖：不同物料會(huì)有差別
3.2.1、開(kāi)始時(shí)通過(guò)序號(hào)3主機(jī)上方的主加晶種口人工加入晶種，在序號(hào)3主機(jī)的底部有2進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)鼓入熱工藝空氣，使晶種在序號(hào)3主機(jī)的分風(fēng)網(wǎng)板上形成流態(tài)化。
3.2.2、通過(guò)序號(hào)1進(jìn)料系統(tǒng)向3主機(jī)內(nèi)噴入濃縮液進(jìn)行噴霧干燥工作、自動(dòng)分級(jí)工作和成品干燥工作。
3.2.3、序號(hào)3主機(jī)出來(lái)的熱半成產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)輸送4出料系統(tǒng)輸送到高處，采用篩分機(jī)、粉碎機(jī)進(jìn)行篩分粉碎，合理分配大、中、小顆粒。大顆粒經(jīng)過(guò)粉碎后和小顆粒采用風(fēng)送管路送入序號(hào)3主機(jī)內(nèi)繼續(xù)造粒，中顆粒（成品粒徑范圍）送到成品倉(cāng)包裝。細(xì)粉經(jīng)過(guò)序號(hào)5一級(jí)除塵和序號(hào)6二級(jí)除塵后，符合環(huán)保要求的尾氣排到大氣中，或者尾氣通向1進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，熱能再利用。
 
4  結(jié)  論
        通過(guò)對(duì)DF干懸浮劑的研究，說(shuō)明連續(xù)噴霧一步微細(xì)丸法DF干懸浮劑適合飛防作業(yè)，其工藝路線為濕法砂磨粉碎-微米級(jí)粒子液態(tài)包覆-微米級(jí)液滴霧化-單微粒包覆預(yù)干燥-層疊造粒-連續(xù)干燥成有大量微細(xì)毛孔的顆粒，可實(shí)現(xiàn)顆粒秒潤(rùn)濕、高強(qiáng)度、助劑脫落率低；入水后，自動(dòng)崩解，基本完全懸浮，智能化不結(jié)團(tuán)；成品流動(dòng)性能好、無(wú)粉塵飛揚(yáng)，運(yùn)輸方便；熱貯性、環(huán)保性全面提高。從而為飛防作業(yè)達(dá)到安全高效、劑型合理、抗揮發(fā)和飄移、沉積附著性能好的目的；其生產(chǎn)采用流化床一步微細(xì)丸法生產(chǎn)線，與傳統(tǒng)噴塔法比較，因熱能損失小，運(yùn)行成本低于噴塔法10-20%；結(jié)合環(huán)保和安全因素，綜合成本有望于接近傳統(tǒng)干法造粒法；綜合考慮已完全具備水分散粒劑的主導(dǎo)加工工藝的可能性。
 
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