Hogyan befolyásolja a részecskeméret az SC peszticid teljesítményét?

A részecskeméret az egyik kulcsfontosságú fizikai változó a szuszpenziókoncentrátumokban (SC), mivel a hatóanyag finom szilárd részecskék formájában marad meg, ahelyett, hogy teljesen feloldódna a folyékony fázisban.

Ezen részecskék mérete és eloszlása ​​befolyásolhatjaülepedés, szuszpenzió stabilitása, újradiszpergálhatóság, hígítási viselkedés, permetezhetőség és biológiai teljesítmény.

A kisebb részecskék azonban nem automatikusan jobbak.

A nagyon durva részecskék gyorsan leülepedhetnek vagy nemkívánatos maradványokat hozhatnak létre, míg a túlzottan finom részecskék növelik a teljes felületet és a részecskék kölcsönhatásait. Egy jó SC készítményhez ezért szabályozott részecskeméret-eloszlás szükséges, amely összhangban van a diszpergálószer-rendszerrel, a reológiával, a hatóanyagok tulajdonságaival és a tárolási körülményekkel.

A részecskeméretet az SC-készítmény minőségének egyik részének kell tekinteni – nem pedig egyetlen számnak, amely meghatározza, hogy egy SC-termék jó vagy rossz.

Miért számít a részecskeméret egy SC készítményben?

Az SC egy többfázisú folyékony készítmény.

A hatóanyag finom szilárd részecskéi egy folyamatos folyékony fázisban diszpergálódnak, általában a következőkkel együtt:

• diszpergálószerek;
• nedvesítőszerek;
• reológiai módosítók;
• habzásgátló szerek;
• tartósítószerek;
• egyéb formulációs segédanyagok.

Mivel ezek a részecskék fizikailag elkülönülnek a folyékony fázistól, tárolás közben mozoghatnak, leülepedhetnek, ütközhetnek, agglomerálódhatnak vagy megváltozhatnak.

A részecskeméret ezen folyamatok közül többet is befolyásol.

A nagyobb részecskék erősebben reagálhatnak a gravitációra, és gyorsabban ülepedhetnek le egyébként hasonló körülmények között. A kisebb részecskék általában nagyobb teljes felülettel rendelkeznek a tömegükhöz képest, és erősebben kölcsönhatásba lépnek a környező komponensekkel és más részecskékkel.

Ezért az SC formuláció fejlesztése nem egyszerűen a hatóanyag lehető legfinomabbra őrléséről szól.

A cél egy olyanstabil részecskeméret-eloszlásamely a gyártás, tárolás, hígítás és alkalmazás során is alkalmas marad.

Hogyan befolyásolja a részecskeméret a szuszpenzió stabilitását?

A részecskeméret szorosan összefügg az SC szuszpenzió stabilitásával, de nem önmagában hat.

Egy SC tágabb stabilitása a következőktől is függ:

• részecskesűrűség;
• folytonos fázisú sűrűség;
• viszkozitás;
• reológiai szerkezet;
• diszpergálószer teljesítmény;
• részecske kölcsönhatások;
• hőmérséklet;
• tárolási idő.

Részecskeméret és ülepedés

Összehasonlítható körülmények között a nagyobb szuszpendált részecskék általában könnyebben ülepednek le, mint a kisebbek.

A részecskeméret csökkentése tehát segíthet a gyors ülepedés mérséklésében.

Ez azonban nem jelenti azt, hogy a kis részecskék véglegesen lebegve maradnak.

Még egy finomra őrölt SC is üledéket képezhet, ha a készítmény reológiája rossz vagy a stabilizáció nem megfelelő.

A fontos kérdések a következők:

• milyen gyorsan ülepednek le a részecskék;
• hogy az üledék puha marad-e;
• hogy a termék megfelelően újradiszpergálható-e;
• hogy a készítmény a specifikáción belül marad-e.

A szabályozott részecskeméret ezért az üledékképződés kezelésének egyik része, nem pedig egy teljes megoldás.

A fizikai rendszer szélesebb körű magyarázatát ld.Miért fontos a szuszpenziók stabilitása az SC peszticid készítményekben?.

Csomósodás és újradiszpergálhatóság

Az üledékképződés súlyosabbá válik, amikor a részecskék tömör réteget képeznek a tartály alján.

Egy puha üledék, amely könnyen visszaforgatható a szuszpenzióba, nagyon különbözik egy kemény süteménytől.

A részecskeméret befolyásolhatja ezt a folyamatot, mivel a részecskék felülete és kölcsönhatási viselkedése megváltozik, ahogy a készítmény finomabbá válik.

A rosszul szabályozott részecskék agglomerálódhatnak, így nagyobb struktúrákat hozhatnak létre, még akkor is, ha a készítményt eredetileg finomra őrölték.

EzértAz újradiszpergálhatóság ugyanolyan fontos, mint a kezdeti részecskefinomság.

Az SC-nek olyan részecskerendszert kell fenntartania, amely tárolás után is fizikailag kezelhető marad.

A kisebb részecskeméret mindig jobb?

Nem.

Ez az egyik leggyakoribb leegyszerűsítés az SC minőségével kapcsolatos vitákban.

A finomabb részecskeeloszlás előnyökkel járhat, de a részecskeméret folyamatos csökkentése új formulázási kihívásokat is teremthet.

Amikor a részecskék nagyon finomra válnak, a teljes felületük megnő.

Ez azt jelenti, hogy a készítményhez hatékonyabb felületstabilizálásra lehet szükség a diszpergálószerektől és más készítmény-összetevőktől.

A nagyon finom részecskék a következőket is befolyásolhatják:

• reológia;
• viszkozitás;
• agglomerációs hajlam;
• kristálynövekedési viselkedés;
• kölcsönhatás felületaktív anyagokkal.

Tehát a készítmény célja nem a következő:

A részecskeméretet a lehető legkisebbre kell csökkenteni.

Ez a következő:

Olyan részecskeméret-eloszlást kell kialakítani, amely stabil marad és a termék életciklusa során következetesen teljesít.

Hogyan befolyásolja a részecskeméret az SC szórás teljesítményét?

A részecskeméret fontossága nem ér véget az eredeti növényvédőszer-tartályon belül.

Az SC-t általában vízzel hígítják permetezés előtt, így a részecskéknek a hígított szuszpenzióban is megfelelően kell viselkedniük.

Diszperzió hígítás után

Amikor egy SC belép a permetezőtartályba, a koncentrált részecskerendszernek sokkal nagyobb vízmennyiségen kell átdiszpergálnia.

A részecskeméret és a felület stabilizációja befolyásolhatja, hogy ez milyen könnyen történik.

Egy jól megtervezett készítménynek megfelelően diszpergálódnia kell a termékre meghatározott körülmények között.

Ha durva részecskék, agglomerátumok vagy instabil anyag marad vissza, a permetlé kevésbé egyenletessé válhat.

A vízminőség, a keverés és a formulációs kémia is befolyásolja ezt a folyamatot, ezért a részecskeméretet nem szabad önállóan figyelembe venni.

Durva részecskék és nedves szitamaradvány

A durva részecskék fontosságának egyik oka a permetezés előkészítésére és a berendezésekre gyakorolt ​​​​potenciális hatásuk.

A nedves szitavizsgálatot gyakran alkalmazzák a szuszpenziók készítésére szánt készítményekben lévő elfogadhatatlan mennyiségű túlméretezett anyag vagy durva maradvány kimutatására.

Ez különösen fontos, mivel a túlzottan nagy részecskék vagy agglomerátumok hozzájárulhatnak a következőkhöz:

• rossz diszperzió;
• egyenetlen felfüggesztés;
• szita- vagy fúvókaproblémák;
• nemkívánatos permetmaradványok.

A nedves szita azonban nem mutatja meg a teljes részecskeméret-eloszlást.

Főként a vonatkozó szitaméret feletti durva anyagok azonosításában segít.

A részecskeméret nem permetcseppméret

Ezt a két kifejezést nem szabad összekeverni.

SC részecskeméreta készítményben diszpergált szilárd hatóanyag-részecskék méretére utal.

Permetcseppek méretea szórófej által a felhordás során előállított folyadékcseppek méretére utal.

Egy permetcsepp sok sokkal kisebb SC részecskét tartalmazhat.

A két mérés teljesen különböző fizikai objektumokat ír le, és a növényvédő szerek teljesítményének különböző részeit érinti.

A részecskeméret elsősorban a készítmény tulajdonsága.

A cseppméret elsősorban az alkalmazás egy tulajdonsága, amelyet olyan tényezők befolyásolnak, mint például:

• fúvóka típusa;
• nyomás;
• permetező oldat;
• kijuttató berendezések.

Ezen kifejezések felcserélhető használata helytelen következtetésekhez vezethet az SC teljesítményével kapcsolatban.

Javíthatják-e a kisebb részecskék a peszticidek hatékonyságát?

Bizonyos készítményekben befolyásolhatják a hatékonyságot, deA kisebb részecskeméret nem garantálja az erősebb biológiai teljesítményt.

A részecskeméret csökkentése növeli a felületet.

A hatóanyagtól és a célponttól függően ez befolyásolhatja:

• diszperzió;
• felületi érintkezés;
• lerakódás;
• oldódási viselkedés;
• biológiai hozzáférhetőség.

De a hatékonyságot sokkal több határozza meg, mint a részecskeméret.

Attól is függ:

• hatóanyag tulajdonságai;
• koncentráció;
• készítmény összetétele;
• célzott kártevő, betegség vagy gyomnövény irtása;
• alkalmazási sebesség;
• permetezéses lefedettség;
• környezeti feltételek;
• felvételi jellemzők.

Két, eltérő részecskeméret-eloszlású SC termék ezért eltérően teljesíthet, de helytelen lenne azt feltételezni, hogy a legalacsonyabb Dv50 értékű terméknek mindig hatékonyabbnak kell lennie.

Egy hasznosabb megfogalmazási elv a következő:

A részecskeméret optimalizálása a kiegyensúlyozott összetétel és biológiai teljesítmény érdekében, ahelyett, hogy a részecskeméretet izolált célpontként minimalizálná.

Hogyan kapcsolódik a részecskeméret és a kristálynövekedés?

A gyártás után közvetlenül mért részecskeméret nem feltétlenül marad változatlan a tárolás során.

Ez fontos.

Néhány hatóanyag korlátozott, de nem nulla oldhatósággal rendelkezik a folytonos fázisban.

Tárolás során az anyag kisebb részecskékből oldódhat fel, és megfelelő körülmények között hozzájárulhat nagyobb kristályok növekedéséhez.

Ez az általános jelenség gyakran összefügg aOstwald érése.

A gyakorlati következmény az, hogy egy kezdetben finom részecskeeloszlással előállított SC fokozatosan nagyobb kristályokat fejleszthet ki.

Ez hozzájárulhat a következőkhöz:

• változó részecskeméret-eloszlás;
• gyorsabb ülepedés;
• nedves szitamaradék;
• rossz újradiszpergálhatóság;
• tárolási instabilitás.

A részecske növekedését befolyásolja a hatóanyag, a hőmérséklet és a formulációs környezet.

Emiatt az SC részecskeméretét nem szabad csak közvetlenül az őrlés után értékelni.

A tárolási stabilitás is fontos.

Pomais a készítmény öregedése és a fizikai stabilitás közötti tágabb összefüggést magyarázza el a ...Hogyan befolyásolja a peszticid-összetétel az eltarthatóságot?.

Hogyan szabályozzák a részecskeméretet az SC gyártás során?

A részecskeméretet általában az SC-gyártás diszperziós és őrlési szakaszaiban határozzák meg.

A pontos ipari folyamat hatóanyagonként és készítményenként változik, de az általános elv a szilárd részecskék csökkentése, miközben megakadályozza az instabil aggregátumok képződését.

Elődiszperzió

A finomőrlés előtt a technikai hatóanyagot megfelelő diszpergáló és nedvesítő komponensekkel beépítik a folyékony rendszerbe.

A cél egy kellően egyenletes malomfelület létrehozása.

A gyenge kezdeti nedvesítés megnehezítheti a későbbi részecskeméret-csökkentést.

Nedves marás vagy gyöngymarás

Az SC készítményekben gyakran alkalmaznak nedves őrlési technológiákat, például gyöngyőrlést a részecskeméret csökkentése érdekében.

Az őrlés során a mechanikai energia a nagyobb részecskéket kisebbekre aprítja.

A folyamatirányítás azért fontos, mert az őrlés befolyásolhatja:

• részecskeméret-eloszlás;
• hőmérséklet;
• viszkozitás;
• részecskefelület;
• készítmény stabilitása.

A túlzott marás nem feltétlenül előny.

A cél az adott készítményhez szükséges részecskeeloszlás.

A diszpergálószerek szerepe

A frissen létrehozott részecskefelületek erős kölcsönhatásba léphetnek egymással.

A diszpergálószerek segítenek stabilizálni ezeket a felületeket és csökkenteni az ellenőrizetlen aggregációt vagy flokkulációt.

Ez magyarázza, miért kell a részecskeméret-csökkentést és a diszpergálószer-kiválasztást együttesen fejleszteni.

A marás önmagában nem hoz létre stabil SC-t.

Miután a kívánt diszperzió létrejött, a készítmény reológiai beállítására is szükség lehet az ülepedési ellenállás, az önthetőség és a gyakorlati kezelhetőség egyensúlyban tartása érdekében.

Hogyan értékelik a részecskeméretet az SC peszticidekben?

A részecskeméret-értékelés egynél több módszert is magában foglalhat.

A különböző tesztek különböző kérdésekre adnak választ.

Lézerdiffrakció

A lézerdiffrakciót széles körben alkalmazzák a részecskeméret-eloszlás mérésére.

Ahelyett, hogy csak egyetlen részecskeméret-számot állítana elő, eloszlási profilt biztosít.

A gyakori értékek közé tartoznak:

Dv10
A mért részecsketérfogat körülbelül 10%-a van ennél a méretnél kisebb.

Dv50
A mért részecsketérfogat körülbelül 50%-a ezen méret alatt van. Ezt gyakran térfogati medián részecskeátmérőként írják le.

Dv90
A mért részecsketérfogat körülbelül 90%-a ennél a méretnél kisebb.

Ezen értékek együttes vizsgálata több információt nyújt, mint a Dv50 önmagában.

Például két SC termék rendelkezhet hasonló Dv50 értékekkel, miközben a Dv90 által képviselt durva farkak nagyon eltérőek lehetnek.

Ez a különbség számíthat a formuláció viselkedése szempontjából.

Nedves szita tesztelés

A nedves szitavizsgálatnak más célja van.

A készülék kiértékeli a meghatározott szitán visszatartott anyag mennyiségét, miután a készítményt a vonatkozó módszer szerint diszpergálták.

Különösen hasznos a következők azonosítására:

• durva részecskék;
• nagy kristályok;
• agglomerált anyag;
• túlméretezett maradék.

Ezért:

A nedves szita nem ugyanaz, mint a szemcseméret-eloszlás elemzése.

A lézerdiffrakció információt nyújt a részecskeméret-eloszlásról.

A nedves szita elsősorban az adott termékspecifikációhoz használt szitaküszöb feletti elfogadhatatlan durva frakciókat azonosítja.

Mindkettő hasznos lehet, de különböző kérdésekre adnak választ.

Létezik ideális részecskeméret az SC peszticidekhez?

Nincs egyetlen univerzális részecskeméret, amely minden SC növényvédő szerhez ideális.

A mikronméretű részecskék gyakoriak az SC technológiában, de egy tetszőleges állítás, például:

„Minden jó SC készítménynek X és Y mikron közötti részecskéket kell tartalmaznia.”

túl leegyszerűsített.

A megfelelő elosztás olyan tényezőktől függ, mint:

• hatóanyag kristály tulajdonságai;
• oldhatóság;
• koncentráció;
• sűrűség;
• diszpergáló rendszer;
• reológia;
• biológiai célpont;
• tárolási körülmények.

Ez az oka annak is, hogy az SC minőségi előírásai gyakran több összetétel-teljesítmény paraméterre támaszkodnak, ahelyett, hogy egyetlen univerzális részecskeméret-határértéket alkalmaznának.

Egy készítményt a saját vonatkozó termékleírása és stabilitási adatai alapján kell értékelni.

Miért nem elég önmagában a Dv50?

A Dv50 hasznos, de nem írja le a teljes részecskepopulációt.

Vegyünk két hipotetikus megfogalmazást:

SC A:
viszonylag szűk részecskeeloszlás.

B. SC:
hasonló Dv50, de sokkal nagyobb durvaszemcsés frakció.

Ha csak a Dv50-et hasonlítjuk össze, akkor hasonlónak tűnhetnek.

De a Dv90, a nedves szitán elért eredményeik és a tárolási viselkedésük nagyon eltérő lehet.

Hasonlóképpen, egy nagyon alacsony Dv50 nem bizonyítja:

• jó szuszpendálhatóság;
• jó újradiszpergálhatóság;
• elfogadható viszkozitás;
• nincs kristálynövekedés;
• jó tárolási stabilitás.

Technikai értékeléshez a hasznosabb kérdés a következő:

Hogyan hat a teljes részecskeméret-eloszlás az SC rendszer többi részével?

Mit kell ellenőrizni a részecskeméret mellett?

A részecskeméretet mindig más SC minőségi paraméterekkel együtt kell értelmezni.

Ezért a részecskeméretet nem szabad önálló vásárlási vagy minőségellenőrzési döntésként használni.

Például egy SC mutathat finom kezdeti Dv50 értéket, de tárolás közben továbbra is kristálynövekedést mutathat.

Egy másik terméknek valamivel nagyobb az átlagos részecskemérete, de jobb általános szuszpenziós viselkedést mutathat.

Az értelmesebb összehasonlítás azrendszer teljesítménye.

Kereskedelmi készítmény, például a POMAISAtrazin 50% + mezotrion 5% SCezt a megközelítést illusztrálja: a részecskeméret-szabályozást a reológiával, a szuszpendálhatósággal, a szűréssel és a tárolási stabilitással együtt veszik figyelembe, ahelyett, hogy az SC minőségének egyetlen mérőszámaként kezelnék.

A finom részecskeméret garantálja a jó SC minőséget?

Nem.

A jó SC minőség több összetételi változó kölcsönhatásától függ.

Egy műszakilag megfelelő szuszpenziókoncentrátumhoz a következők megfelelő kombinációjára van szükség:

• részecskeméret-eloszlás;
• diszpergáló rendszer;
• reológia;
• viszkozitás;
• szuszpendálhatóság;
• újradiszpergálhatóság;
• tárolási stabilitás;
• hígítási teljesítmény.

A részecskeméret azért fontos, mert ezen tulajdonságok közül többet is befolyásol.

De nem tudja kompenzálni a rossz diszpergálószer-választást, a gyenge reológiát vagy az instabil kristályviselkedést.

Ez magyarázza, hogy miért mutathat két, azonos hatóanyagot és azonos koncentrációt tartalmazó termék eltérő fizikai teljesítményt.

A hatóanyag körüli összetétel számít.

Gyakran ismételt kérdések

Mekkora az SC növényvédő szerek tipikus részecskemérete?

Az SC készítmények általában mikron méretű hatóanyag-részecskéket tartalmaznak, de nincs univerzális optimális részecskeméret-tartomány minden SC esetében. A megfelelő eloszlás a hatóanyagtól és a teljes formulációs rendszertől függ.

A kisebb részecskeméret mindig jobb egy SC készítményben?

Nem. A kisebb részecskék csökkenthetnek bizonyos ülepedési problémákat és növelhetik a felületet, de a rendkívül finom részecskék növelhetik a felületi kölcsönhatásokat, megváltoztathatják a reológiát és további kihívásokat jelenthetnek a készítmény stabilitása szempontjából.

A részecskeméret befolyásolja a növényvédő szerek hatékonyságát?

Lehet. A részecskeméret befolyásolhatja a diszperziót, a felületet, a lerakódást és a biológiai hasznosulást, de a hatékonyság a hatóanyagtól, a készítménytől, a célorganizmustól és az alkalmazási körülményektől is függ. A kisebb részecskék nem jelentenek automatikusan jobb kontrollt.

Mit jelent a Dv50 a növényvédő szerek részecskeméret-elemzésében?

A Dv50 az a részecskeátmérő, amely alá a mért részecsketérfogat körülbelül 50%-a esik. A térfogati medián átmérőt jelöli, de olyan értékekkel együtt kell értelmezni, mint a Dv10 és a Dv90.

Ugyanaz a nedves szita, mint a részecskeméret-elemzés?

Nem. A nedves szita elsősorban a szitán visszatartott túlméretezett anyag mennyiségét értékeli. A részecskeméret-elemzés, például a lézerdiffrakció, a részecskeméretek szélesebb eloszlását méri.

Miért kell a részecskeméretet a teljes SC rendszer részeként értékelni?

A részecskeméret jelentősen befolyásolja a szuszpenziókoncentrátum viselkedését, de a helyes formulázási cél nem egyszerűen a lehető legkisebb részecskék előállítása.

Egy hasznos SC-nek szabályozott részecskeeloszlásra van szüksége, amely támogatja:

• kezelhető üledékképződés;
• megfelelő újradiszpergálhatóság;
• stabil tárolás;
• hatékony diszperzió hígítás után;
• elfogadható permetezhetőség;
• következetes formulációs teljesítmény.

A legfontosabb műszaki alapelv tehát a következő:

A részecskeméret befolyásolja az SC teljesítményét, de a részecskeméret önmagában nem határozza meg az SC minőségét.

Egy megbízható értékelésnek kombinálnia kell a részecskeméret-eloszlást a szuszpendálhatósággal, a nedves szitán elért eredményekkel, a reológiával, az újradiszpergálhatósággal és a tárolási stabilitással.

Ez a rendszerszintű megközelítés értelmesebb képet ad, mint a Dv50 értékek önmagukban történő összehasonlítása.

A szuszpenziós koncentrátumokat igénylő kereskedelmi növényvédelmi programokhoz a POMAIS széles választékot kínálnövényvédőszer-készítményekkülönböző hatóanyagokhoz, növényekhez és regisztrált piaci követelményekhez kifejlesztett SC opciókkal.