本發(fā)明涉及農(nóng)藥施藥領(lǐng)域,特別是指一種用于飛防的甲維鹽干懸浮劑及其制備方法。
背景技術(shù):
一般農(nóng)藥都需要經(jīng)過機械噴霧到靶標(biāo)上。隨著土地的流轉(zhuǎn)和農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移,現(xiàn)在已經(jīng)興起了航空植保,即用有人飛機或無人機進行施藥。航空植保具有適應(yīng)性強、安全高效、節(jié)水等優(yōu)點,但由于飛機的飛行高度一般為2~8m,霧滴在下落的過程中容易受到溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等的影響,霧滴在下落的過程中容易飄失、蒸發(fā)。航空噴霧的藥液一般為每畝0.5l~1.0l,藥液濃度比常規(guī)噴霧高,屬于低容量噴霧。藥液濃度高則需要藥液中農(nóng)藥的粒徑小,而且不產(chǎn)生絮凝,結(jié)晶等現(xiàn)象,以免堵塞噴頭;由于飛行高度高,則要求藥液在下落中具有抗漂移抗蒸發(fā)的性能;為了延長農(nóng)藥的持效期,農(nóng)藥最好具有一定的緩釋性能。
文獻(xiàn)報道有效減少霧滴在運行過程中的揮發(fā)和漂移,一般是加入水溶性的聚合物、聚合乳液、尿醛樹脂或者乳化的植物油,增加霧滴的粘度來實現(xiàn)。但在干懸浮劑中加入此類物質(zhì)經(jīng)過噴干后,很難再很好地快速地分散于水中。
甲維鹽,全稱為甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽,白色或淡黃色結(jié)晶粉末,溶于丙酮和甲醇、微溶于水、不溶于己烷。它是從發(fā)酵產(chǎn)品阿維菌素b1開始合成的一種新型高效半合成抗生素殺蟲劑,它具有超高效、低毒(制劑近無毒)、低殘留、無公害等生物農(nóng)藥的特點。廣泛用于蔬菜、果樹、棉花等農(nóng)作物上的多種害蟲的防治。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種分散性能好、易崩解、滿足航空植保噴霧需求且具有抗飄移和抗蒸發(fā)的用于飛防的甲維鹽干懸浮劑及其制備方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供技術(shù)方案如下:
一方面,提供一種用于飛防的甲維鹽干懸浮劑,由以下質(zhì)量百分比的組分組成:5%~40%甲維鹽原藥、2%~10%陰離子型分散劑、1%~10%固體潤濕劑、10%~20%硅酸金屬復(fù)合鹽、10%~30%生物提取物、余量納米介孔材料補足至100%。
進一步的,所述用于飛防的甲維鹽干懸浮劑,由以下質(zhì)量百分比的組分組成:20%~30%甲維鹽原藥、2%~5%陰離子型分散劑、3%~8%固體潤濕劑、10%~15%硅酸金屬復(fù)合鹽、10%~20%生物提取物、余量納米介孔材料補足至100%。
進一步的,所述生物提取物為海藻提取物、蘆薈提取物、甲殼素衍生物中的一種或多種,此類物質(zhì)含有氨基酸、粘多糖、藻精聚合物等,具有良好的保濕作用,這些生物提取物均為商業(yè)化產(chǎn)品,可以通過商業(yè)購買途徑獲得。
進一步的,所述硅酸金屬復(fù)合鹽為硅酸鎂鋁和/或硅酸鎂鋰,硅酸金屬復(fù)合鹽具有增稠性和觸變性能,且吸附能力強,能夠提高體系的懸浮率、保濕型、潤滑性,從而能提高整個體系的附著力。硅酸金屬鹽能夠賦予體系一定的粘度,保持藥液體系的分散穩(wěn)定性,使配制的藥液在長達(dá)24h之內(nèi)不發(fā)生嚴(yán)重的分層、沉淀、聚集;噴出的霧滴由于體系粘度變大,小于150微米的小霧滴量減少,中位粒徑變大;此外,硅酸金屬復(fù)合鹽d50粒徑為0.1~2微米,不容易堵塞噴頭,而且由于具有很好的吸附能力,使藥液能更好的吸附在靶標(biāo)的表面。
進一步的,所述陰離子型分散劑為木質(zhì)素磺酸鹽、聚羧酸鹽、萘磺酸鹽中的一種或多種。
進一步的,所述固體潤濕劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烯基磺酸鈉中的一種或多種。
進一步的,所述的納米介孔材料為納米介孔活性炭、納米介孔二氧化鈦、納米介孔二氧化硅中的一種或多種。
進一步的,所述用于飛防的甲維鹽干懸浮劑的d98粒徑≤5μm。
另一方面,本發(fā)明還提供上述用于飛防的甲維鹽干懸浮劑的制備方法,包括:
步驟1:將陰離子型分散劑、固體潤濕劑、硅酸金屬復(fù)合鹽、生物提取物、納米介孔材料倒入盛有水的剪切釜中,剪切攪拌均勻,然后加入甲維鹽原藥攪拌均勻形成料漿;
步驟2:將料漿吸入一級砂磨機、二級砂磨機中依次進行砂磨,重復(fù)砂磨;
步驟3:將砂磨后的料漿通過蠕動泵壓入壓力式噴霧干燥造粒機、離心式噴霧干燥造粒機或流化床噴霧干燥造粒機中噴干造粒。造粒過程中熱風(fēng)進口溫度為110℃~180℃,排風(fēng)溫度為40℃~90℃。
其中,所述步驟1中,料漿中固體含量為20%~70%;步驟2中,砂磨介質(zhì)為直徑0.3~1.6mm的鋯珠。
本發(fā)明中,生物提取物中氨基酸、酶等組分可以與硅酸金屬復(fù)合鹽中的金屬離子發(fā)生螯合增加了粒子的比重;由于甲維鹽原藥中含有大量含氧基團與硅酸離子及生物提取物中的親水成分之間極易結(jié)合形成氫鍵,增強了甲維鹽原藥的分散性能以及保濕性能,并且配方中的各組分可附著在納米介孔材料之中,發(fā)生協(xié)同作用,在具備藥物緩釋的前提下,具有優(yōu)異的抗漂移及抗蒸發(fā)性能,適用于航空植保噴霧施藥。
本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明的甲維鹽干懸浮劑物料經(jīng)過砂磨,物料粒徑≤5μm,甚至為納米級,入水分散好,懸浮性能好,不易沉淀分層,不堵塞噴頭;
(2)本發(fā)明甲維鹽干懸浮劑所使用的分散劑和潤濕劑均為陰離子型固體,入水自分散好,避免了液體表面活性劑噴干后吸附于固體,不易崩解分散的問題;
(3)本發(fā)明的甲維鹽干懸浮劑加入了保濕劑和硅酸鎂鋁,提高了在制劑稀釋液噴霧時的抗蒸發(fā)和抗漂移性能;
(4)本發(fā)明的甲維鹽干懸浮劑以納米介孔材料為載體,具有一定的緩釋效果,提高了藥效持效期。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的甲維鹽干懸浮劑緩釋性能的測試結(jié)果。
具體實施方式
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合具體實施例進行詳細(xì)描述。
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中航空植保噴霧藥物容易漂移和蒸發(fā)的問題,提供一種用于飛防的甲維鹽干懸浮劑及其制備方法。
實施例中所使用的試劑及組分,除特殊說明,均可經(jīng)過商業(yè)途徑獲得。
實施例1
用于飛防的甲維鹽干懸浮劑,由以下質(zhì)量百分比的組分組成:7.9%的73%甲維鹽原藥、7%萘磺酸鈉、2%十二烷基苯磺酸鈉、10%硅酸鎂鋁、15%甲殼素衍生物、58.1%g納米介孔活性炭。
用于飛防的甲維鹽干懸浮劑的制備方法,包括:
步驟1:將7kg萘磺酸鈉、2kg十二烷基苯磺酸鈉、10kg硅酸鎂鋁、15kg甲殼素衍生物、58.1kg納米介孔活性炭倒入盛有100kg水的剪切釜中,剪切攪拌均勻,然后加入73%甲維鹽原藥7.9kg攪拌均勻形成料漿,料漿固含量為50%;
步驟2:將料漿吸入一級砂磨機、二級砂磨機中依次進行砂磨,重復(fù)砂磨,直至料漿的d98粒徑≤5μm;砂磨介質(zhì)為直徑0.6mm的鋯珠;
步驟3:將砂磨后的料漿通過蠕動泵壓入壓力式噴霧干燥造粒機中噴干造粒,熱風(fēng)進口溫度為150℃,排風(fēng)溫度為50℃。
實施例2
用于飛防的甲維鹽干懸浮劑,由以下質(zhì)量百分比的組分組成:37.9%的73%甲維鹽原藥、8%聚羧酸鹽、4%十二烷基硫酸鈉、15%硅酸鎂鋰、10%海藻提取物、25.1%納米介孔二氧化硅。
用于飛防的甲維鹽干懸浮劑的制備方法,包括:
步驟1:將8kg聚羧酸鹽、4kg十二烷基硫酸鈉、15kg硅酸鎂鋰、10kg海藻提取物、25.1kg納米介孔二氧化硅倒入盛有66kg水的剪切釜中,剪切攪拌均勻,然后加入73%甲維鹽原藥37.9kg攪拌均勻形成料漿,料漿固含量為60.2%;
步驟2:將料漿吸入一級砂磨機、二級砂磨機中依次進行砂磨,重復(fù)砂磨,直至料漿的d98粒徑≤5μm;砂磨介質(zhì)為直徑1.0mm的鋯珠;
步驟3:將砂磨后的料漿通過蠕動泵壓入壓力式噴霧干燥造粒機中噴干造粒,熱風(fēng)進口溫度為160℃,排風(fēng)溫度為60℃。
實施例3
用于飛防的甲維鹽干懸浮劑,由以下質(zhì)量百分比的組分組成:10.9%的73%甲維鹽原藥、2%木質(zhì)素磺酸鹽、2%聚羧酸鹽、1%十二烷基硫酸鈉、2%烯基磺酸鈉、20%硅酸鎂鋁、20%蘆薈提取物、42.1%納米介孔二氧化鈦。
用于飛防的甲維鹽干懸浮劑的制備方法,包括:
步驟1:將2kg木質(zhì)素磺酸鹽、2kg聚羧酸鹽、1kg十二烷基硫酸鈉、2kg烯基磺酸鈉、20kg硅酸鎂鋁、20kg蘆薈提取物、42.1kg納米介孔二氧化鈦倒入盛有100kg水的剪切釜中,剪切攪拌均勻,然后加入73%甲維鹽原藥10.9kg攪拌均勻形成料漿,料漿固含量為50%;
步驟2:將料漿吸入一級砂磨機、二級砂磨機中依次進行砂磨,重復(fù)砂磨,直至料漿的d98粒徑≤5μm;砂磨介質(zhì)為直徑1.2mm的鋯珠;
步驟3:將砂磨后的料漿通過蠕動泵壓入壓力式噴霧干燥造粒機中噴干造粒,熱風(fēng)進口溫度為170℃,排風(fēng)溫度為80℃。
實施例4
用于飛防的甲維鹽干懸浮劑,由以下質(zhì)量百分比的組分組成:33.7%的73%甲維鹽原藥、10%木質(zhì)素磺酸鹽、2%烯基磺酸鈉、5%硅酸鎂鋁、5%硅酸鎂鋰、30%甲殼素衍生物、14.3%納米介孔二氧化鈦。
用于飛防的甲維鹽干懸浮劑的制備方法,包括:
步驟1:將10kg木質(zhì)素磺酸鹽、2kg烯基磺酸鈉、5kg硅酸鎂鋁、5kg硅酸鎂鋰、30kg甲殼素衍生物、14.3kg納米介孔二氧化鈦倒入盛有150kg水的剪切釜中,剪切攪拌均勻,然后加入73%甲維鹽原藥33.7kg攪拌均勻形成料漿,料漿固含量為40%;
步驟2:將料漿吸入一級砂磨機、二級砂磨機中依次進行砂磨,重復(fù)砂磨,直至料漿的d98粒徑≤5μm;砂磨介質(zhì)為直徑1.2mm的鋯珠;
步驟3:將砂磨后的料漿通過蠕動泵壓入壓力式噴霧干燥造粒機中噴干造粒,熱風(fēng)進口溫度為170℃,排風(fēng)溫度為80℃。
實施例5
用于飛防的甲維鹽干懸浮劑,由以下質(zhì)量百分比的組分組成:20.9%的73%甲維鹽原藥、2%萘磺酸鹽、3%木質(zhì)素磺酸鹽、6%十二烷基苯磺酸鈉、2%十二烷基硫酸鈉、5%硅酸鎂鋁、5%硅酸鎂鋰、5%甲殼素衍生物、5%蘆薈提取物、20%納米介孔活性炭、26.1%納米介孔二氧化鈦。
用于飛防的甲維鹽干懸浮劑的制備方法,包括:
步驟1:將2kg萘磺酸鹽、3kg木質(zhì)素磺酸鹽、6kg十二烷基苯磺酸鈉、2kg十二烷基硫酸鈉、5%硅酸鎂鋁、5kg硅酸鎂鋰、5kg甲殼素衍生物、5kg蘆薈提取物、20kg納米介孔活性炭、26.1kg納米介孔二氧化鈦倒入盛有150kg水的剪切釜中,剪切攪拌均勻,然后加入73%甲維鹽原藥20.9kg攪拌均勻形成料漿,料漿固含量為40%;
步驟2:將料漿吸入一級砂磨機、二級砂磨機中依次進行砂磨,重復(fù)砂磨,直至料漿的d98粒徑≤5μm;砂磨介質(zhì)為直徑1.4mm的鋯珠;
步驟3:將砂磨后的料漿通過蠕動泵壓入壓力式噴霧干燥造粒機中噴干造粒,熱風(fēng)進口溫度為180℃,排風(fēng)溫度為80℃。
由于篇幅所限,為了進一步說明本發(fā)明的有益效果,僅以實施例5為例,設(shè)相關(guān)的對比例。
對比例1
將實施例5中,2%萘磺酸鹽、3%木質(zhì)素磺酸鹽替換為5%的農(nóng)乳601磷酸酯,將6%十二烷基苯磺酸鈉、2%十二烷基硫酸鈉替換為8%的op-10。其中農(nóng)乳601磷酸酯為常溫液態(tài)的分散劑,op-10為常溫液態(tài)的非離子潤濕劑。其他組分與實施例5完全相同。
對比例2
該對比例中,不含5%硅酸鎂鋁、5%硅酸鎂鋰,含量以納米介孔二氧化硅補足,其他組分與實施例5完全相同。
對比例3
該對比例中,不含5%甲殼素衍生物、5%蘆薈提取物,含量以納米介孔二氧化硅補足,其他組分與實施例5完全相同。
對比例4
該對比例中,將20%納米介孔活性炭、26.1%納米介孔二氧化鈦替換為輕質(zhì)碳酸鈣,其他組分與實施例5完全相同。
對上述實施例1-5及對比例1-4進行了如下性能測試:
1.物化性能檢測
測定上述實施例及對比例中甲維鹽干懸浮劑的穩(wěn)定性能指標(biāo),結(jié)果見表1:
表1
從表1的檢測數(shù)據(jù)可知,本發(fā)明制備的甲維鹽干懸浮劑具有很好的稀釋和稀釋穩(wěn)定性,無沉淀、絮凝和分層。配方中固體分散劑、潤濕劑及生物提取物、納米介孔材料的使用,提高了制劑入水分散性和稀釋穩(wěn)定性。
2.蒸發(fā)率的測定
測定方法:將上述實施例及對比例中的甲維鹽干懸浮劑稀釋成20倍液。取一表面皿放到十萬分之一的電子天平上,分別取水和稀釋液10μl,滴在表面皿上,記錄重量,記錄5min時的重量,重復(fù)三次,取平均值。
結(jié)果見表2所示。
表2
注:蒸發(fā)率(%)=(液滴初始質(zhì)量-5min時液滴質(zhì)量)×100/液滴初始質(zhì)量。
從表2檢測數(shù)據(jù)可知,本發(fā)明的甲維鹽干懸浮劑由于加入了硅酸復(fù)合鹽和生物提取物及納米介孔材料,增加了霧滴抗蒸發(fā)的性能。
3.霧滴粒徑的測定
測試方法:將甲維鹽干懸浮劑稀釋成20倍液,用lechlerst110-01噴頭進行噴霧,在距噴頭下方50cm處采用omec激光粒徑分析儀測定霧滴的體積中值粒徑。試驗結(jié)果見表3所示。
表3
霧滴粒徑的大小,從一定程度上表征霧滴抗飄移能力的大小,一般認(rèn)為150~400微米的液滴是飄失最小化和沉積效果最好的液滴尺寸,小于150微米的容易飄失,大于400微米的液滴雖然耐飄移但容易被葉面彈出,沉積效果變差。從表3檢測數(shù)據(jù)可知,本發(fā)明的甲維鹽干懸浮劑由于加入了硅酸復(fù)合鹽和生物提取物及納米介孔材料,增大了霧滴的體積中位粒徑,增加了霧滴抗漂移的性能。
4.甘藍(lán)小菜蛾的田間飛防藥效試驗
由于篇幅所限,僅測定了實施例5及對比例1-4中甲維鹽干懸浮劑對甘藍(lán)小菜蛾的田間防效。
無人機作業(yè)氣象條件:風(fēng)速3~4m/s,11~20℃,相對濕度47%~54%。無人機作業(yè)參數(shù):總流速1100ml/min,噴幅3.5m,載重量10l,噴頭個數(shù)3個,扇形壓力噴頭,噴液量0.5l/畝。
本田間試驗中設(shè)實施例5、對比例1-4、市購5.7%甲維鹽wdg、清水共7個處理,每個處理重復(fù)4次,共28個處理小區(qū),每個小區(qū)查5點,調(diào)查蟲數(shù)。試驗期間共調(diào)查4次,藥前調(diào)查蟲口基數(shù),藥后2d、7d、14d調(diào)查存活蟲數(shù),試驗數(shù)據(jù)采用鄧肯式新復(fù)極差檢測法(dmrt),結(jié)果見表4所示。
表4
其中防效的計算公式為:
防效(%)=(施藥前活蟲數(shù)-施藥后活蟲數(shù))×100/施藥前活蟲數(shù)
從表4的試驗結(jié)果可知,本發(fā)明中甲維鹽干懸浮劑的藥效要好于市售甲維鹽水分散粒劑的藥效;從藥后7d和14天的數(shù)據(jù)可知,加入納米介孔材料的干懸浮劑的防效好于普通填料的干懸浮劑,說明本發(fā)明制備的干懸浮劑具有持續(xù)的藥效,具有緩釋功能。
5.緩釋性能測定
稱取30g實施例5和對比例4制備的甲維鹽干懸浮劑,溶于100ml無水乙醇中,每隔一天取上清液檢測甲維鹽含量,測試結(jié)果見圖1所示。
從圖1可以看出,實施例5制備的甲維鹽干懸浮劑比常規(guī)填料制備的甲維鹽干懸浮劑溶出時間長,證明了本發(fā)明中甲維鹽干懸浮劑具有一定的緩釋性能。
綜上,本發(fā)明中,生物提取物、硅酸金屬復(fù)合鹽及納米介孔材料可以與甲維鹽原藥發(fā)生協(xié)同作用,增加甲維鹽干懸浮劑的水分散性及懸浮性能不易沉淀分層、易崩解;同時在具備藥物緩釋的前提下,還具有優(yōu)良的抗蒸發(fā)、抗漂移的性能,適用于航空植保噴霧施藥。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以作出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。