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从生产配方谈农药微乳剂环保剂型的研发
来源:原创 作者:朝农化工 日期:2013/7/4 10:13:04 人气:

工业产品生产配方是企业的最高机密,也是企业赖以生存和发展的命根子。因此农药生产厂家对自己的生产配方对外是绝密的;对内是相对保密的。为了防止泄密,采用一般的警示牌“非生产人员止步!”、“谢绝参观!”已不能满足保密的要求。所有的农药企业都制订了严格的保密制度和保密措施,如按行政和技术等级接触不同类别的生产配方。对员工规定“五不要”作为企业的厂规厂法:不该看的不要看、不该听的不要听、不该问的不要问、不该说的不要说、不准记录的不要记录。

有的农药企业对生产配方完全实行数字化编码。如乳化剂500-70A#用量为3%编码为“805-1#3”。由公司下达给生产部投料车间的生产配方如同谍报人员发出的密码一样神秘。有的企业给农药原药和所用的农药各种助剂编码数字多达10多位数字,就象居民身份证号码一样复杂。有的企业以拼音字母和阿拉伯数字相结合进行编码。如乳化剂500-70A#、用量为3%编码为“EST-2#3”。也有的企业用中文加数字编码的。如环已酮5%编码为“特4#5”。因此这些企业招聘的投料班的操作工也是相对高素质的,待遇颇丰,这些企业不怕外来人参观。还可以随便翻阅真实的配方投料记录。然而一无所知,毫无所获。无怪乎参观者走出公司大门后感叹:“天书配方!”

笔者就曾经为4个农药企业制订了不同版本的配方编码。如果不是企业内部出问题和人员流动,外人是很难破译密码的。

本文的农药生产配方一是笔者工作过的农药企业过去曾经用过的生产配方。二是农药企业现在仍然使用的比较好的生产配方。三是笔者独自研发的生产配方。

农药微乳剂至今有什么变化?本文主要是从环保的角度探讨农药微乳剂的变化。环保的角度又主要是从生产配方所使用的有机溶剂去评估。有机溶剂的环保性,由于目前国家有关部门还没有出台哪种有机溶剂不能用;哪种有机溶剂限量使用。因此本文针对生产配方中如有两种对环境造成负面影响的有机溶剂,而且用量大的评为不环保的生产配方。只有一种且用量少者评为相对环保的生产配方。完全没有者评为环保的生产配方。从农药生产企业的农药微乳剂生产配方的演变,去探讨农药微乳剂的变化是最真实的最根本的,也是最有说服力的途径。

一、农药微乳剂生产配方的演变

现以97%的高效氯氟氰菊酯原药复配成2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂(ME)为例,配方中均以质量百分比浓度计量。

12007年以前海南省某农药企业原创生产配方

高效氯氟氰菊酯2.5,二甲基甲酰胺10、二甲苯5、甲醇8、正丁醇5、异丙醇2、乳化剂14、地下水补余为53.4

分析与结论:有机溶剂用量为30%作为溶剂和助乳化剂。其中有害有机溶剂二甲基甲酰胺、二甲苯、甲醇总量为23%占所用有机溶剂76.67%,微乳值(M)5.6,用水量只有53.4%

从生产配方不难看出,在2007年以前的岁月里,使用的有机溶剂的种类和含量不受任何约束,只要能配成稳定的微乳剂就可以付之生产。该生产配方用了三种对环境有负面作用的有机溶剂,而且用量大大超过了溶解2.5%高效氯氟氰菊酯原药的实物量,既浪费又不环保。是不环保的生产配方,成本也特别高。

22008年山东省某农药企业生产配方

这是笔者应聘到该企业后独自研发的生产配方。

高效氯氟氰菊酯2.5,二甲基甲酰胺5、环已酮2、甲醇5PH调整剂3、稳定剂1、乳化剂11、蒸馏水补余为71.4

分析与结论:

有机溶剂用量为16%,从现在看来,用作溶剂的有机溶剂也是过量的。有害溶剂二甲基甲酰胺、环已酮、甲醇总用量为12%,占有机溶剂的75%。用水量71.4%,微乳值(M)为4.4

该生产配方使用有机溶剂也没有受到任何约束,只追求制剂的稳定。虽然配方拒绝了三苯,但也使用了三种有害溶剂是不环保的。成本与海南配方相比虽然有所下降,但也不可取。

32009年江西省某农药企业生产配方

该企业的生产配方是某化工公司提供的。

高效氯氟氰菊酯2.5,二甲苯3、正丁醇1、乳化剂12、自来水补余为80。要求把PH调到4.8

分析与结论:使用有机溶剂总量为5.0%左右,溶剂和助乳化剂的用量比较合适。有害溶剂二甲苯3%,占有机溶剂的60%左右,正丁醇为低毒溶剂。微乳值(M)为4.8,用水量比较多。

从生产配方来看,大大减少了有机溶剂和有害有机溶剂的数量和用量。大幅度地降低了生产成本。该生产配方的研制者已经意识到对环境负面影响问题,做到只使用一种有害的有机溶剂,而且使用二甲苯的用量已经与水乳剂用二甲苯的用量相当或更少。该生产配方已经向环保型的农药微乳剂迈进了一大步,是相对环保的或准环保的农药微乳剂生产配方。

42010年河南省某农药企业生产配方

这是笔者应聘到该农药企业后独自研制的生产配方。

高效氯氟氰菊酯2.5,二甲苯2、乙醇1、异丙醇2、正丁醇1、乙二醇2、冰醋酸1.4、乳化剂10,蒸馏水补余为78

分析与结论:

使用有机溶剂为9.4%,使用的有机溶剂多了些。但其中乙醇、乙二醇,异丙醇,冰醋酸为微毒类,酒和醋酸还是人们餐桌上的饮料和调味剂。正丁醇属低毒类。有害溶剂二甲苯只有机溶剂的21.28%。微乳值(M)为4.0、用水量78%也是比较多的。

此生产配方是笔者意在江西版的基础上进一步减少二甲苯用量而研制。虽然只减少了1%的二甲苯但也不容易。此配方的二甲苯有害溶剂可以说和2.5%高效氯氟氰菊酯水乳剂用量相当或更少。是相对比较环保的生产配方。

52011年到现在安徽省宁国市朝农化有限责任公司的生产配方

该生产配方是笔者独自研发的生产配方。

高效氯氟氰菊酯2.5,碳酸二甲酯2、乳化剂10、助乳化剂、抗冻剂、PH调整剂共5.4

蒸馏水补余为80

分析与结论

1、本生产配方选用的乳化剂,不用对环境有负面影响的壬基酚聚氧乙醚类系列产品。选用河北蓝星助剂厂生产的高纯度的农乳单体复配。微乳值(M)为4.0,助乳化剂是微毒类的低级醇类。

2、有机溶剂用量为7.4%,所有的有机溶剂均为无毒或微毒的有机溶剂。该生产配方选用的有机溶剂为1992年被欧盟列为无毒的环保性能优异的碳酸二甲酯,代替二甲苯等有害有机溶剂是其最大的特点。该生产配方属环保农药微乳剂剂型。

3、碳酸二甲酯溶解性能比二甲苯优异。2%的碳酸二甲酯已经完全溶解2.5%高效氯氟氰菊酯原药的实物量。因此碳酸二甲酯同样也可以用于其它农药制剂,代替或部份代替各种有害有机溶剂作为溶剂或稀释剂使用。

4、用水量80%也是本系列产品加水最多的一类。碳酸二甲酯市场价格与二甲苯相当,所以本配方不但环保而且产品成本也很低。

碳酸二甲酯简介:

碳酸二甲酯简称DMC。无毒、无色的透明液体。熔点4℃,沸点90.1℃,密度1.069。难溶于水,可以与醇、醚、酮等机乎所有的有机溶剂混溶。爆炸界限3.8­21.3环保性能优异,现应用于生产异氰酸酯。

二、农药微乳剂的变化

现把上述不同时期不同厂家生产配方整理得表1

1

配方号

        %

乳化剂用量(%

微乳值(M

用水量(%

环保评估

低微毒溶剂

有害溶剂

1

7

   23

  14

5.6

  53.4

不环保

2

  4

   12

  11

4.4

  71.4

不环保

3

  2.4

   3

  12

4.8

  80

相对环保

4

  9.4

   2

  10

4.0

  78

进一步环保

5

  7.4

  0

  10

4.0

  80

环保

从表1可以看出:

12.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂随着时间的推移,对环境产生负面影响的有害有机溶剂使用的品种数量和用量由多(23%)到少(2%)。最后以无毒的环保性能优异的碳酸二甲脂取代有害的有机溶剂。由不环保的农药微乳剂变成了环保的农药微乳剂,实现了剂型质的变化。

2、乳化剂的用量由14%降到了10%,与乳油用量差不多。微乳值(M)由高(5.6)降到了低(4.0)。

3、水作为农药微乳剂水性化的特色更显突出。用水量由少到大,由原来的53.4%增加到80%。,意味着以水代替了80%的有机溶剂。

4、大幅度地降低了产品成本。

虽然没有列出具体的各个配方比海南版的2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂减少产品成本的数字。但是谁都可以从生产配方的演变得出大幅度地降低产品成本的结论。大大地增强了市场的竞争能力。

总观农药微乳剂以上的4点实质性的变化,充分体现了农药微乳剂与时俱进蓬勃的生命力。

三、农药微乳剂变化的原因

1、国家农药政策的作用

农药微乳剂之所以有这么大的变化,首先是国家从政策上鼓励农药剂型向水性化环保型的安全、高效、低毒、经济的方向发展起了决定性的作用。人们环保意识不断增强,食品安全的呼声高涨,促使农药企业的思维、文化必须向环保型的方向发展。相反则没有出路。

2、农药微乳剂剂型的可变性

农药微乳剂的剂型并非天生的非环保性。农药微乳剂可以配成非环保的;也完全可以配成环保的制剂。农药微乳剂环保与否,完全掌控在复配者的手中;农药微乳剂环保与否与剂型无关。复配者技术水平有差异,所以不是所有复配者都能做得到的。因此提高复配者的复配技术是关键。不能因为不加人DMF、环己酮和苯类等有机溶剂就复配不出合格的农药微乳剂,就下结论微乳剂一定要用这些有机溶剂,这是不科学的结论。

3、市场竞争机制作用

没有市场竞争就没有优胜劣汰,没有竞争就没有农药微乳剂的发展。市场竞争离不开产品成本价格的竞争。很明显上述五省五个农药企业的2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂,生产配方的演变是受到市场竞争机制作用而演变的。在同一个地区同一个农药市场里,由于山东版的2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂上市,价格太高的海南版的2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂便要下架。当江西版的同样产品亮相时,山东版的同样产品也迟早要收摊。只能把自己的产品铺货到江西版的产品没有到达的地方去。山东版的昔日市场受到挤压,空间变得越来越少。自己的产品将被市场淘汰出局,促使山东版的老板意识到自己的生产配方需要重新调整和完善、或者重新开发新的环保型成本更低的2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂新产品。不这样做的话,登记2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂的三证就成了一张废纸,然而没有哪一个农药老板会这样做。作者是山东版的研发者,已经看到了农药微乳剂市场的变化,因此必须开发出河南版和安徽版的2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂。

市场竞争是农药微乳剂向环保型转变的动力;市场竞争也是农药微乳剂赖以生存发展的生命力。

四、农药微乳剂与有机溶剂

复配农药微乳剂,特别是复配难溶解的农药原药的农药微乳剂,都需要使用有机溶剂溶解才能复配这是事实。但是,如何选择合适有机溶剂是关键。现有的有机溶剂少说也有数千种,而且还在不断的发现和合成新的有机溶剂。因此选择的余地也是在不断扩宽的。笔者也发现和使用与碳酸二甲脂性能相似或更好的有机溶剂产品来复配微乳剂和水乳剂,而且复配的产品还申请了国家专利。只要国家出台有关农药制剂禁用和限用的化学有机溶剂的有关法令,这将是对所有农药剂型制剂的一个考验。但是对农药微乳剂来说绝对是件好事,它将大大地促进农药微乳剂的新生和更大的发展。

                                                     2013-1-28  

 作者:黎金嘉

本文发表于2013年《农药市场信息》第10期上

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