干悬浮剂——水分散粒剂的顶级产品

华乃震



干悬浮剂——水分散粒剂的顶级产品

华乃震

干悬浮剂是水分散粒剂喷雾干燥造粒产品，具有水分散粒剂所有性能，自动分散性好、悬浮率高，使用方便且药效高，已成为当今水分散粒剂的顶级产品。论述了干悬浮剂的开发、特点、加工技术、造粒原理及国内动向。

水分散粒剂；干悬浮剂；悬浮剂；喷雾干燥造粒

水分散粒剂(Water Dispersible Granules，代码WG)是一种加水后能迅速崩解和分散成悬浮液的粒状制剂，在美国早期称为干流动剂或干悬浮剂(Dry Flowable，简称DF)[1]。严格地说，水分散粒剂和干悬浮剂是有区别的，水分散粒剂是农药经过干法粉碎、造粒(如园盘、团聚、挤压、流化床等)，干燥脱去水分得到的固体微粒产品；而干悬浮剂是农药经湿法砂磨制得悬浮液，再经喷雾干燥造粒，脱去水分直接得到的固体微粒产品。

世界上第一个农药水分散粒剂和干悬浮剂的工业化产品分别是在20世纪80年代初由瑞士汽巴嘉基(现先正达)公司生产的90%莠去津水分散粒剂(商品名AAtrex Nine-O®)和美国杜邦公司生产的75%嗪草酮干悬浮剂(商品名LEXONE®)[2]。

20世纪80年代的农药学术会议和发表的论文，就正式提出了水分散粒剂的定义和质量标准。即使在美国20世纪80年代中后期，虽采用干悬浮剂之名，但实际上为水分散粒剂。

在1984年GIFAP(国际农药工业协会)对国际上通用农药剂型名称进行了规范化命名和定义，确定了代码，其中水分散粒剂的代码为WG。1996年在比利时布鲁塞尔的会议，将GIFAP改名为GCPF，即全球农作物联合会(Global Crop Protection Federation)，确定了主要农药剂型类型和代码，也确定水分散粒剂定义，代码为WG(干悬浮剂是水分散粒剂喷雾干燥造粒产品，并把干悬浮剂归入水分散粒剂)[3]。后来我国农药登记部门也正式对水分散粒剂和干悬浮剂作出规定，都统一用水分散粒剂名称而不再用干悬浮剂进行登记[4]。

水分散粒剂(干悬浮剂)产品具有很好的安全性(无粉尘和溶剂)，有很好外观(自由流动的颗粒)，易计量，流动性好(不黏连、不结块、不沾壁)，包装容器小和简便(可用纸袋包装和有最少包装处理问题)，有良好自动分散性(倒入不同水温和硬水中，能迅速崩解)，有优良的悬浮性(一般不用搅拌或只需稍加搅拌，即形成均匀的喷雾悬浮液，悬浮率可高达90%以上)，农药有效成分含量高(含量一般在60%以上，最高可达90%)，稳定性好(即使商业贮存条件和用户保存条件较差，保持1~2年不变质)和使用方便等优点。它在市场比可湿粉性剂(WP)、悬浮剂(SC)和乳油产品更有吸引力。

随着每年都有相当数量水分散粒剂(干悬浮剂)的专利和文献发表，新助剂的不断开发和使用，以及加工造粒工艺技术和设备的不断改进，现在全球已有数百种不同类型的农药有效成分水分散粒剂(干悬浮剂)产品在市场上销售，水分散粒剂已经成为国内外市场上最受欢迎的安全、环保剂型产品[5]。

1 干悬浮剂开发简述

在20世纪80年代，国际农药加工业界掀起了对农药悬浮剂研究和开发的热潮。但由于农药悬浮剂是一种在热力学上不稳定的分散体系，因此开发的一些悬浮剂产品，虽粒径小，药效高，但其物理贮存稳定性难以得到保证，即某些悬浮剂产品的分散粒子在贮存过程中易发生凝聚或聚结，严重时甚至出现结块和沉淀现象，从而影响使用效果。此外，较高含量的悬浮剂产品(因体系黏度较高)在使用时不易倒出，容器中的残留物较多，增加了包装容器清理的困难，给环境带来污染。

自1872年美国人赛缪尔·帕西(samluel· PERCY)申请了喷雾干燥技术专利至今已有上百年历史。喷雾干燥技术具有效率高、质量好和过程较简单等优点，这种技术迅速被各大公司广泛用于化工、食品、制药和染料等领域制取固体颗粒产品。在此同时，开发农药的各大农化公司的剂型专家们考虑能否通过喷雾干燥技术(去除水分)从悬浮液得到固体颗粒产品；将该固体颗粒产品在使用时用水稀释，便可得到原有悬浮液。从这种思路出发，美国杜邦公司最先用喷雾干燥技术生产了75%嗪草酮干悬浮剂，商品名LEXONE®，投放市场。随后，在一些欧美发达国家，如美国、德国等农化公司相继用此技术开发了干悬浮剂产品。目前这种干悬浮剂产品在这些国家开发和使用技术十分成熟，并有许多商业化产品在全球市场销售。例如德国巴斯夫公司生产的70%代森联干悬浮剂[品润(Polyran®)]、50%醚菌酯干悬浮剂(翠贝®)、80%硫磺干悬浮剂[成标(Kunulus®)]、50%乙烯菌核利干悬浮剂[农利灵(Ronilon®)]和75%代森锰锌干悬浮剂(商品名猛杀生®，美国陶氏益农公司)等产品均已在我国市场上销售使用，并获得国内用户青睐。

2 干悬浮剂的特点

干悬浮剂是一种微粒状农药剂型产品，是继悬浮剂之后在含量、包装、工艺、成本、质量稳定性、使用技术各个方面均显著优于其他剂型的更新换代产品，优异的性能使其成为水分散粒剂的顶级产品。

干悬浮剂在干燥造粒前为悬浮液状态，而喷雾干燥造粒后成为固体微粒状态；在使用时用水稀释又恢复成悬浮液状态，以粒径为1~10 μm的固体农药粒子为分散相，以水为连续相的分散体系。它具备了悬浮剂的所有优点。

干悬浮剂的特点有：⑴在水中能快速崩解，分散性和悬浮性好，如德国巴斯夫公司生产的70%代森联干悬浮剂、50%醚菌酯干悬浮剂和80%硫磺干悬浮剂，遇水立即崩解，6 s即分散开来，并迅速形成稳定的悬浮液，无沉淀，不结块，使用时不堵塞喷头。⑵加少量水稀释后，可直接用于飞机或地面微量喷雾，较常规用量喷雾工效提高近百倍。⑶药液粒子足够小，喷施后能均匀附着在作物表面，形成致密的保护膜；辅以良好的黏附展着剂，可增强黏附性能，耐雨水冲刷。一般杀菌剂持效期在5~7 d，但像50%乙烯菌核利干悬浮剂防治灰霉病时，其持效期就可长达10~14 d；70%代森联干悬浮剂作为霜霉病和炭疽病的预防性药剂，其持效期也长达10 d以上。⑷药液粒子大小分布合理，这既能保证药剂的速效性和持效性，又能保证药剂与作物表面能完全接触，药效提高。以德国巴斯夫公司开发的80%硫磺干悬浮剂为例：其为灰褐色小颗粒，稍有特殊气味，比重1.878，pH 6.2~6.5；细度和粒度：99.8%颗粒小于75 μm，润湿性0 s。药剂微粒在水中会崩解成直径为1~10 μm的小粒子，粒子直径大小比例如下：50%粒子<2 μm，作用迅速，即使在低温下对白粉病也非常有效；40%粒子2~5 μm，在叶片上均匀分布；10%粒子5~8 μm，保证更长的持效期。⑸安全性好，不会像可湿性粉剂那样，粒子较大，在作物局部表面浓度高，产生药害。如50%乙烯菌核利干悬浮剂不易产生药害，即使在花期也可使用，而灰霉病往往在花期最易侵染，所以50%乙烯菌核利干悬浮剂防治灰霉病具有优势。再如80%硫磺干悬浮剂，使用具有安全和高效的优势，所以比硫磺悬浮剂和硫磺粉剂适用于更多的作物，用于防治白粉病和各种害螨时，用量少而效果却很好。⑹安全环保：不使用任何有机溶剂，不会发生溶剂造成的污染问题；也无粉尘，对使用人员安全，也可避免药剂漂移产生的药害问题。⑺无扬尘，不黏附于包装袋，利用更充分，且对操作者及周围环境安全。⑻用水稀释后农药颗粒粒径很小，易在靶标上发挥作用，有高的药效。⑼有2种使用方法：一种是最常用的，用水稀释(成悬浮液)后进行茎叶喷施，另一种是将干悬浮剂产品拌土，进行撒施(如水田除草剂)。

3 干悬浮剂的造粒原理

干悬浮剂加工必备条件有两点：一是使用湿法砂磨(即悬浮剂加工)技术，制得悬浮液，平均粒径为2~10 μm；二是须用喷雾干燥造粒技术，去除水分，经筛分后直接制得干悬浮剂产品。

喷雾干燥造粒技术加工水分散粒剂的工艺流程如图1所示。

图1 喷雾干燥造粒技术加工水分散粒剂的工艺流程

具体工艺为：按配方先制取大约含有20%~50%的农药有效成分、润湿剂、分散剂、填料等农药悬浮液浆料，然后物料进入喷雾干燥造粒设备，通过(压力式)喷嘴孔喷出雾滴，雾滴受热后表面水分迅速蒸发，内部水分通过空隙，不断向外迁移以补充表面水分，外表面迅速形成半干体，内部水分向外迁移受阻变慢。随着颗粒温度上升，内部水分开始汽化，气体压力不断升高；达到一定压力限度时，气体从颗粒外壳薄弱部位逸出，经干燥(在同一设备中进行)后，直接得到内部疏松的干悬浮剂颗粒产品。

干悬浮剂内部为中空、小的、均匀的球粒，球粒直径为50~200 μm，比其他造粒法得到的球径更小。干悬浮剂产品入水崩解时间短，一般呈云雾状分散，往往可在10 s之内自发分散形成原有粒径的悬浮液，悬浮率高。喷雾干燥造粒法适合大规模连续生产，产量大，设备需专业设计，投资费用高；需用高空气量，能耗高，生产成本高，对热敏性料需小心，适合农药活性成分熔点低于80 ℃的物料。

干悬浮剂产品与其他干式造粒法(如圆盘、高速团聚、挤压和流化床造粒)加工的水分散粒剂产品相比，其加工技术难度大，需连续生产，产量大，投资费用高，操作成本高，清洗设备烦，还需技术熟练的人员操作。但干悬浮剂产品，除经济性外，其他各项物理和化学性能(如悬浮性、分散性、崩解性、流动性和均匀性)均胜过其他干式造粒法的水分散粒剂产品。欧洲著名农化公司用喷雾干燥造粒法生产的水分散粒剂(即干悬浮剂)产品很多，如70%代森锰锌水分散粒剂、50%抗蚜威水分散粒剂、80%烟嘧磺隆水分散粒剂、50%吡蚜酮水分散粒剂、60%吡虫啉水分散粒剂等，且应用十分普遍，效果非常好，这种产品尤其受到国内外用户的青睐和好评。

早在20世纪60年代中期，我国就想开展干悬浮剂的研究工作，但受助剂和设备的限制，生产的所谓“干悬浮剂”主要以粉状产品为主(而非湿法砂磨制得的悬浮液)。进入21世纪以来，湿式砂磨机和喷雾干燥技术的广泛应用和耐高温分散剂品种的增加，干悬浮剂的生产方式有了很大改变，技术上取得了新的突破，大大提高了产品质量和适用范围。

如国内石家庄市龙汇精细化工有限公司研制的5.7%甲维盐干悬浮剂[6]。首先根据对不同助剂和填料筛选的结果，将6.4%甲维盐原药(含量为90%)、4%润湿剂磺酸盐、8%分散剂萘磺酸盐、10%复合崩解剂、2%稳定剂、3%黏结剂、适量消泡剂、高岭土和轻钙补足100%，依次加入水中(固体∶水=3∶2)，进行搅拌和混合，高剪切均匀后进入砂磨机砂磨，制得一定浓度的甲维盐悬浮液。再进行喷雾干燥造粒、产品经筛分后得到球形颗粒产品(在显微镜下观察为球形空心颗粒)。研制的5.7%甲维盐干悬浮剂入水后能够自动快速崩解(5 s内)、分散，颗粒拖尾均一，在水中呈云雾状下降。最终配方样品质量检测结果为崩解时间：贮前3~4 s、贮后3~4 s。悬浮率：贮前96.1%~97.8%、贮后94.5%~97.1%。含量：贮前5.69%~5.74%、贮后5.68%~5.71%。热贮稳定性：合格。该产品于2010年底实现了产业化，已上市，得到市场的认可。

4 干悬浮剂加工技术

干悬浮剂加工技术是农药有效成分配方料经湿法砂磨后，用喷雾干燥造粒技术生产出干悬浮剂。其关键技术与配方组成、组成的耐热性、雾化器型式等有密切关系。

4.1 配方组成要求

干悬浮剂产品的主要组分由农药有效成分、表面活性剂(润湿剂、分散剂)、崩解剂、消泡剂、填料等组成。得到的干悬浮剂产品不仅具有快速润湿性、崩解性、再分散性和优良的悬浮率，同时还有优良的贮存稳定性和少尘等性能；这些都是各组分之间共同作用及相互协调的结果。有些干悬浮剂产品含有的助剂还能够增加药剂在植物表面滞留量，延长滞留时间和提高对植物表皮渗透能力，从而提高药效，减少药剂使用剂量，降低成本，减轻对环境污染。

配制农药干悬浮剂产品选用表面活性剂时，除了需要按照农药的理化性质、特点选用外，还要考虑表面活性剂本身对靶标生物的影响；此外，还要求所选用的表面活性剂具有良好的配伍性，以保证造粒产品具有优良的综合性能。

配方要求：

⑴粒径要足够小

干悬浮剂的组分，应在湿法研磨后具有理想粒径，粒径是影响产品药效的重要因素之一。通常，产品粒径越小，药效越高。小粒子意味着喷药时有更多的接触药点，也就是农药在靶标表面的分散面积大，药效自然就会高一些。配方中分散剂和润湿剂等助剂的性能，及加入量都会影响湿粉碎时的研磨效率，同时也会影响研磨后产品的细度。因此，干悬浮剂的细度一般应控制在1~10 μm，最好为2~5 μm，过小的粒径会增加研磨时间，消耗能也大，研磨设备也未必能达到要求；而过大的粒径，很容易达到，但产品的药效会有所降低。

⑵组成的耐热性

制备干悬浮剂时，在造粒和干燥过程中，各组分要受热。在喷雾造粒过程中，一般喷雾干燥器热风操作的进口温度在150 ℃以上，出口温度为80 ℃左右。众所周知，很多农药原药对热敏感，为防止农药有效成分颗粒在受热后变软融化而发生凝聚，必需筛选耐热性能优异的配方，以保证产品的性能不受热影响，使最终产品保持干燥前的粒径。为此，制备干悬浮剂时，分散剂的用量也往往比悬浮剂的大。

在生产过程中干悬浮剂与干法造粒(如园盘、团聚、挤压法和流化床等)的产品含水率不同。干法造粒产品含水率较低，大多数造粒产品含水率为12%~20%，一般在沸腾干燥或箱式干燥设备中脱水，可以根据物料的耐热性确定。干燥温度较低，通常不超过60 ℃，可以通过控制干燥时间来达到干燥目的。

干悬浮剂的造粒和干燥过程在喷雾干燥设备中同时进行，含水率较高，一般为50%~70%。从设备投资、能量消耗和生产安全的角度考虑，要求干悬浮剂能够承受150 ℃以上的高温，而干悬浮剂产品质量不会改变，这就必须考虑配方的耐热性问题。

⑶分散剂的选用

干悬浮剂配方中的分散剂在不同阶段(砂磨时和喷雾干燥造粒中)均起作用。分散剂的选择和用量不仅影响悬浮液粒子之间的凝聚和分散，而且也影响产品的耐热性。可选的分散剂的品种很多，但主要以聚羧酸盐类、萘磺酸盐类为代表的高分子分散剂，以及木质素磺酸盐类分散剂为主。在干悬浮剂的配方筛选中对分散剂的选择很重要。

木质素磺酸盐类、烷基萘磺酸盐甲醛缩合物和新型聚羧酸盐分散剂对农药有效成分粒子有良好的吸附性和稳定性[7,8]。木质素磺酸盐在水分散粒剂中用的较多，其分子量相对较大，不仅可提供静电斥力，而且还能提供空间位阻作用，使分散的颗粒不团聚或悬浮粒子之间不凝聚，具有良好的分散性和悬浮能力。特别是经过改性的木质素磺酸盐类，可以有选择地增强某些性质。

木质素磺酸盐分散剂虽然耐高温，稳定性较好，价格较低，来源丰富，但含有木质素磺酸盐分散剂的干悬浮剂产品外观带色，有些用户不喜欢。在使用的木质素磺酸盐类分散剂中，国外公司产品众多，相对分子量较大(10 000~50 000)，性能优良；而国内生产的木质素磺酸盐品种单一，大多为通用产品，无针对农药的专用产品，且相对分子量较小(4 000~6 000)，因此加工的产品在性能上与国外产品有差距。此外，应针对不同农药有效成分使用不同磺化度的木质素磺酸盐。木质素磺酸盐分散剂的试验证明，木质素磺酸盐的磺化度对热稳定性的影响大，低磺化度木质素磺酸盐(如Reax 85A，磺化度0.9)具有很好的热稳定性。这是由于低磺化度木质素磺酸盐分散剂的亲水基团较少，疏水基团牢牢吸附在农药粒子上，受热时从农药粒子上解吸速率较低，仍能有效隔离农药粒子，使之不凝聚，表现出很好的热稳定性，即使受高温后也能有良好的分散效果。木质素磺酸盐分散剂的不足之处，在于它在降低表面张力能力、润湿性和渗透力方面较差，分散持久性较差，一般可与烷基萘磺酸盐甲醛缩合物分散剂一起使用，起到互补作用。

目前使用聚羧酸盐分散剂的干悬浮剂产品增多，此分散剂能显著改善产品在水中的崩解性、分散性和悬浮性，同时提高产品的贮存稳定性；且适应性强，耐热性也很好，价格较贵，成品外观(为白色)出众，受到国内外用户青睐。

目前聚羧酸盐分散剂的品种众多，国外有Solvay(索尔维)公司、Huntsman(亨斯曼)公司、日本Takemoto(竹本油脂会社)、Croda (禾大)公司、BASF(巴斯夫)公司、Clariant(科莱恩)公司、AkzoNobel(阿克苏诺贝尔)公司等生产的产品。国内有北京广源公司、北京汉莫克化学技术公司和上海是大高分子材料公司等生产的产品。

近来，秦敦忠等开发了两端为聚甲基丙烯酸甲酯，中间为苯乙烯、顺丁烯二酸酐交替共聚的“BAB”嵌段型聚合分散剂。该分散剂单分子层多点吸附能力强，吸附厚度为1.29 nm，色度白，耐热性能好。此分散剂用于制备80%烯酰吗啉干悬浮剂，配方为：烯酰吗啉80%(折百)、分散剂5%、轻质碳酸钙补足100%，配成固体质量分数为50%的悬浮液，湿法研磨到浆料粒径D90小于5 μm，压力式喷雾干燥(进风温度150 ℃，出口65 ℃)形成中空球型颗粒(60~100目)。此制剂与用传统木质素磺酸盐分散剂制备的产品性能比较见表1[9]。

表1 不同种类分散剂制备80%烯酰吗啉干悬浮剂性能

从表1可知，研制的嵌段型聚合分散剂具有较好的耐热性，高温下不易从农药粒子表面脱附，使干悬浮剂具有优良的热贮稳定性，产品热贮后悬浮率变化较小，外观白色。此分散剂性能优于市售木质素磺酸盐分散剂。

4.2 造粒喷雾器型式

喷雾干燥造粒技术与应用的喷雾干燥器型式有关。工业上按喷雾器种类将造粒喷雾器大致分为3种：

⑴压力式喷雾器：需要使用高压泵供料，物料进入需要经过滤，否则容易出现喷雾器孔径赌塞问题。通过调节喷雾器压力和孔径来调节喷雾流量。喷雾器喷嘴孔径经过一段时间使用会变大，但由于喷雾器造价低，无需维修，只需更换便可。喷雾器喷嘴对成粒大小和成粒率有很大影响，需要专门设计。得到的产品为疏松(中空)球粒状，球粒直径为50~200 μm。

⑵离心式喷雾器：通过高速旋转的分散盘所产生的离心力使物料雾化。优点是可适于有较大黏度的物料，控制操作较简单和方便，生产弹性较大；缺点为喷雾器需要冷却，粉尘飞扬，设备造价高，维修难度较大，得到的产品为实心粉粒状，产品粒径稍大。

⑶气流喷雾器，直径较小，特别适用黏度较大的物料，气液两相接触灵活，可以进行并流、混流、逆流操作，不易产生赌塞现象。通常消耗动力要高于其他2种形式，一般为另2种的6～8倍。产品也为粉粒状，但粒径比压力式喷雾器产品要小，有时产品粒子太小，易产生静电，粉尘飞扬严重，一般使用较少。

5 干悬浮剂与悬浮剂剂型的异同

一般认为，喷雾造粒法生产干悬浮剂，是在悬浮剂的基础上进一步通过造粒干燥的深加工得到的产品。这2种剂型有相似之处，也有较多不同之处。干悬浮剂与悬浮剂在前期加工的方法相同，都是通过湿法研磨加工成悬浮液；但干悬浮剂与悬浮剂的区别不仅在于最终产品形态上，主要还有不同的配方组成。在悬浮剂中农药有效成分是长期悬浮于水相中，因此，在配方中需要加入一定量的防冻剂(乙二醇或丙二醇等)以防结冻影响使用，需加入增稠剂(黄原胶和硅酸铝鎂等)以防产品聚结和沉降；加入防霉剂(防止黄原胶发生霉变致产品发臭)和助悬浮剂等助剂。而干悬浮剂则往往不需要这些物质[10]。在干悬浮剂中必须加入填料或少量黏结剂，而悬浮剂通常无需加入。

此外，干悬浮剂需要干燥和造粒，农药活性成分要经过1次受热过程。众所周知，大多农药产品是化学合成的有机化学品，多为热敏性产品。为防止农药有效成分在受热后融化产生凝聚，必需筛选耐热性能优异的配方以保证产品不因受热而性能下降，使最终产品保持干燥前的粒子大小。此外，制备干悬浮剂所需分散剂的量比悬浮剂多。另外，为保证造粒过程中有较高的成粒率，悬浮液要有一定的黏度和表面张力，悬浮液的黏度影响产品粒度，而表面张力影响微粒球形度，当表面张力降低至50×10-3N/m下、黏度降低至50×10-3(Pa·s )以下时，成粒率会显著降低[10]。

干悬浮剂与悬浮剂剂型的生产和性能比较，见表2。

表2 干悬浮剂与悬浮剂剂型的生产和性能比较

6 国内干悬浮剂的动向

国内在20世纪60年代引入喷雾干燥技术，主要用于染料品种的干燥，且应用较为成熟。当时喷雾干燥技术用于农药剂型产品还是比较少的。在国内刘广文较早将喷雾干燥造粒技术用于干悬浮剂，在干悬浮剂的开发技术方面作了较多工作，并参于干悬浮剂产品(如80%硫磺干悬浮剂、53%苯噻酰草胺·苄嘧磺隆干悬浮剂、 60%苯噻草胺·苄嘧磺隆干悬浮剂等)的研发。在十几年前第一次应用干悬浮剂装置工业化生产干悬浮剂，品种为55%苯噻草胺·苄嘧磺隆(50+5)干悬浮剂[11]。之后河北双吉化工公司用喷雾干燥造粒工艺(压力式喷雾器)设备生产75%代森锰鋅干悬浮剂(花费5~6年时间)，主要出口。产品在水中能快速崩解，6 s即分散，稍加搅拌即形成稳定的悬浮液，悬浮性能好，无沉淀，不结块，不堵塞喷雾器喷头，使用方便。

目前国内已有多家农药企业(如南通发事达公司、石家庄兴柏公司、河北沃德丰公司、江苏快达公司、南京再拓生物公司和山东邹平农药厂等)建成和生产干悬浮剂，生产的主要品种有5.7%甲维盐干悬浮剂、20%和50%噻虫嗪干悬浮剂、50%和80%烯酰吗啉干悬浮剂、57%烯酰·氰霜唑干悬浮剂、60%吡唑·代森锌干悬浮剂、60%吡唑·代森联干悬浮剂、70%吡虫啉干悬浮剂、70%吡蚜酮·噻虫嗪干悬浮剂、72%吡唑·代森联干悬浮剂、80%甲基硫菌灵干悬浮剂、80%克菌丹干悬浮剂、80%烯啶·吡蚜酮干悬浮剂等[12]。这些产品在国内市场上应用效果良好，得到了市场的认可，取得了很好的社会效益及经济效益。

发事达(南通)化工公司耗资400多万元，历时1年半于2014年11月建成的农药干悬浮剂多品种喷雾干燥造粒的国内第一高塔(塔高30 m，塔径3.5 m)试产成功。干悬浮剂生产系统由配套的砂磨设备、喷雾干燥塔、热风(蒸气，电加热)系统、粉尘收集系统、尾气处理系统、33 m高的塔架等部分组成。

该公司造粒塔为压力式喷雾干燥造粒塔，水分蒸发能力为300 kg/h，生产能力为200 kg/h，日产能力为4 800 kg/d，实现了规模化、连续化、清洁化生产。

通常国内外喷雾干燥造粒塔生产都是采用一塔一品种，至多生产2~3个同系物产品。虽然生产的干悬浮剂产品具有较小粒径，颗粒入水能呈云雾状快速分散，悬浮率高，生产连续化和清洁化，自动化程度高，逐渐被国内农药企业所认识并受到市场欢迎，相继有多家企业建成喷雾干燥造粒生产线，然而除了少数设备装置能够正常运转外，其他的存在以下问题：

⑴农药有效成分含量低，水分蒸发量大，喷雾干燥能耗高。

⑵开发的农药品种附加值较低，配方成本又高，即使能得到质量好的干悬浮剂，其市场竞争力也低。

⑶喷雾干燥造粒过程中，药液易沾壁，塔壁易结垢，影响产品质量和产量。

⑷有的产品粉尘脱落率高，分散水中，有未崩解的颗粒，悬浮率较低。

⑸塔内清洗难，切换品种难，水分较难控制，难于保持连续化生产。

⑹实验室小试设备(雾化器、塔高与塔径比例)与工业化设备不同步，存在差异，使得浆料受热、受压、塔内停留时间不同，致使工业化放大成功率较低。

⑺使用的分散剂品种单一，以木质素磺酸盐为分散剂加工的产品居多，耐热性虽好，但也会带来持久分散性不好和产品带色问题，因此，如何选用耐高温的其他分散剂仍是一个问题。

有实力的企业若想开发干悬浮剂产品，必须添置实验室小试设备，进行配方研发。但也应看到实验室开发的配方虽好，由于实验室小试设备(雾化器，塔高与塔径比例)与工业化设备不同步，存在较大差异，使得配方浆料受热、受压、与大塔内停留时间不同，会导致工业化设备放大成功率较低，需要花费更长时间去改进和调试。而未购置实验室小试设备的企业，只能到某些喷雾干燥设备厂家或有实验室小试设备研究单位和厂家进行配方试验。即使研制配方成功，但要使产品实现工业化生产，还有很长的路要走。

这些开发干悬浮剂产品的企业，当务之急是要加大科研和资金的投入，选对高附加值农药产品，更需要制剂加工、化学工程、化工设计和设备、自动化仪器仪表等多种专业人员参加和配合，并需2~5年才能开发和生产出优质的干悬浮剂产品。

7 应用例

⑴马耀峰等[13]用75%磺酰唑草酮干悬浮剂(美国FMC公司产品)防除蔗田杂草研究，分别用30、40、50、60 g/667 m2芽前土壤处理防除蔗田马唐、牛筋草、狗尾、香附子、胜红蓟、铜锤、苋菜等杂草。结果表明，药后30、60 d株防效分别达到73.1%~100.0%、66.7%~100.0%，总草防效分别90.7%~98.7%、83.7%~97.6%；药后60 d鲜重防效达68.4%~100.0%，总草防效为87.8%~99.4%，对一年生单双子叶杂草表现出良好的广谱性。药后30、60 d总株数和鲜重防效显著优于38%莠去津悬浮剂250 g/667 m2的效果。75%磺酰唑草酮干悬浮剂60 g/667 m2对蔗田出苗和生长有一定的影响，但与其他处理无显著差异。50 g/667 m2的增产率最高为12.79%，30 g/667 m2的增产率最低，但也增产7.06%，其他处理增产均在9.05%以上，显著高于38%莠去津悬浮剂和人工除草。

⑵黄成等[14]用50%醚菌酯干悬浮剂(德国巴斯夫公司产品)，田间防治瓠瓜白粉病。结果表明，醚菌酯干悬浮剂3 000和4 000倍2次防治瓠瓜白粉病，药后18 d的防效分别为93.84%、93.24%，均好于40%氟硅唑乳油6 000倍液和10%苯醚甲环唑水分散粒剂1 500倍液的效果；且速效性和持效性都比较好。50%醚菌酯干悬浮剂3 000~5 000倍液对瓠瓜植株没有药害，对天敌安全。

⑶刘艾英等[15]用美国杜邦公司75%代森锰锌(猛杀生)干悬浮剂产品对苹果轮纹病进行药效试验。结果表明，75%代森锰锌(猛杀生)干悬浮剂对苹果轮纹病具有较好的防治效果，与对照药剂相比其贮藏防效可高达91.51%；800倍液防效达88.32%，高于80%代森锰锌(大生)可湿性粉剂(美国罗姆哈斯产品) 800倍液防效86.72%。其1 000倍液防效85.89%与80%代森锰锌(大生)可湿性粉剂800倍液防效相当；其1 200倍液防效82.05%与70%代森锰锌可湿性粉剂(西安近代科技公司产品) 600倍液防效82.18%相当。

此外，对苹果贮藏10、20、30 d后用75%代森锰锌(猛杀生)干悬浮剂处理，仍表现出很高的防治效果。在贮存1个月内随贮存时间的延长，防效略有所增加。其600倍液、800倍液、1 000倍液、1 200倍液贮藏10、20、30 d的防效可达81.16%~91.48%。

⑷金向红等[16]进行了50%苯醚菌酯干悬浮剂和50%苯醚菌酯水分散粒剂(其他造粒产品)防治黄瓜白粉病田间药效试验。结果表明：50%苯醚菌酯干悬浮剂在田间使用有更高的药效，在有效成分15~30 g/hm2用量下，对黄瓜白粉病的防效可达83.7%~94.3%，其药效较50%苯醚菌酯水分散粒剂提高2.3%~9.5%。

8 结 语

干悬浮剂是水分散粒剂喷雾干燥造粒产品，相比于干法造粒的水分散粒剂产品，除了成本高外，各项物理和化学性能(如悬浮性、分散性、崩解性、流动性和均匀性)均胜过其他干式造粒法水分散粒剂产品。在使用时崩解性能更优，自动分散快，一般在10 s内自动完成，在田间使用更方便。药液粒径很小，悬浮率高，且药液粒子大小分布合理，药效比干法造粒的水分散粒剂高。

虽然干悬浮剂与其他干式造粒法产品相比，工艺较简单，但其生产设备投资费用高，生产吨位大，能耗消耗大，需要多种专业人员参加和配合。而其成本高，限制了其大力发展。

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Dry Flowable: Top Product of Water Dispersible Granules

HUA Naizhen

Dry flowable is a spray drying granulation product of water dispersible granules. With all properties of WG, dry flowable has good automatic dispersibility, high suspension rate, convenient use and high efficacy. This paper discusses development, characteristics, processing technology, granulation principle and domestic trend of DF.

water dispersible granules; dry flowable; suspension concentrates; spray drying granulation

10.16201/j.cnki.cn31-1827/tq.2018.02.01

TQ450

A

1009-6485(2018)02-0001-08

华乃震(1939—)，男，高级工程师，主要从事农药新剂型和助剂的研究和开发。E-mail：nzhua88@ 163.com。

2018-02-28。