水分散粒剂加工工艺
干法:将农药、助剂、辅助剂等一起用气流粉碎机或超细粉碎,制成可湿性粉剂,然后进行造粒,其方法有转盘造粒、高速混合造粒、流化床造粒和压缩造粒等。
湿法:将农药、助剂、辅助剂等,以水为介质,在砂磨机中磨细,制成悬浮剂,然后进行造粒,其方法有喷雾干燥造粒、挤压造粒、流化床干燥造粒、冷冻干燥造粒等。
表1 水分散粒剂常见造粒方法及特征
造粒方法 |
制造条件 |
产品的物理性质 |
制造费用 | ||||
粉碎方式 |
干燥水分/% |
干燥温度/℃ |
形状 |
粒度/mm |
水中崩解 | ||
喷雾干燥 |
湿式 |
40~50 |
>100 |
球形 |
0.1~0.5 |
快 |
高 |
流化床干燥 |
湿式 |
40~50 |
50~80 |
大致球形 |
0.1~1.0 |
快 |
高 |
冷冻干燥 |
湿式 |
40~50 |
<0 |
不定形 |
0.5~3.0 |
中 |
中 |
转盘 |
干式 |
10~15 |
50~80 |
大致球形 |
0.2~3.0 |
中 |
低 |
挤压 |
湿式 |
10~15 |
50~80 |
圆柱 |
0.7~1.0 |
慢 |
低 |
高速混合 |
干式 |
10~15 |
50~80 |
不定形 |
0.1~2.0 |
中 |
中 |
流化床 |
干式 |
20~30 |
- |
大致球形 |
0.1~1.0 |
中 |
中 |
1 流化床造粒
流化床造粒将是物料混合、造粒、干燥于一体,一步完成造粒的过程,所以也称为一步造粒。其原理是经过气流粉碎的物料粉末粒子,在原料容器(流化床)中呈环形硫化状态,受到经过净化后的加热空气预热和混合,将黏合剂溶液雾化喷入,使若干离子聚集成含有黏合剂的团粒,由于热空气对物料的不断干燥,是团粒中水分蒸发,黏合剂凝固,此过程不断重复进行,形成理想的、均匀的多微孔球状颗粒。
2 喷雾造粒
喷雾造粒是液体工艺成型和干燥工业中应用最广泛的工艺,适用于从溶液、乳液、悬浮液和糊状液体原料中生成粉状、颗粒状的固体产品。因此,当产品的颗粒大小分布、残留水分含量、堆积密度和颗粒形状必须符合xx的标准时,喷雾造粒是一道十分理想的工艺。其工作原理是空气经过滤加热,进入干燥器顶部空气分配器,热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液经塔体顶部的高速离心雾化器,喷雾成极细微的雾状液珠,与热空气并流接触,在极短的时间内干燥为成品。成品连续的由干燥塔底部和旋风分离器中输出,废气由风机排空。
3 转盘造粒
目前在国际市场销售的水分散粒剂多数都用此法生产。转盘造粒一般分为两个工序,首先将原药、助剂、辅助剂等制成超细可湿性粉剂,然后向倾斜的旋转盘中边加可湿性粉剂,边喷带有黏结剂的水溶液进行造粒(也有的黏结剂事先加入可湿性粉剂中)。造粒过程分为核生产、核成长核形成阶段,{zh1}经干燥、筛分可得水分散粒剂产品。
4 挤压造粒
首先将超细可湿性粉剂,与转盘造粒前步相同,然后将可湿性粉剂与定量的水(或带有黏结剂),同时加入捏合机中捏合,制成可塑性物料,其中水分含量在15%~20%,{zh1}将此物料送进挤压造粒机,进行造粒,通过干燥、筛分得到水分散粒剂产品。
5 高强度混合造粒
美国苏吉公司认为喷雾造粒、转盘造粒等方法还有不足之处,如有粉尘、生产能力低、操作不易自动控制,因此提出了制造WG的{zx1}方法----高强度混合造粒法。它的基本设备是一个垂直安装的橡胶管,橡胶管中间装有垂直同心的高速搅拌器,搅拌轴上有一定数量的可调搅拌叶片,就像透平机一样,胶管内还装有一套能上下移动的设备,对橡胶管做类似xx的动作。
根据配方要求,将配好、研细的WG的粉料加入管子,粉料经搅拌器的作用在管内流动,水喷在流动的粉料上,由搅拌叶子产生高速剪切力造成粉粒极大的湍流,滚在一起形成小球粒,有一些形成的小球粒,有一些粉料被甩到管壁并附着在那里,但管壁的柔性蠕动装置可使刚粘上的物料立即掉下,搅拌叶片将壁上掉下来的薄片打成碎粒,加入的粉粒和水碰上碎粒时,碎粒起晶核的作用,团聚成较大的颗粒,干燥后得水分散粒剂。团粒的大小可用成粒机主轴的转速、装在该主轴上的叶片的迎击角以及所加液体数量等因素加以控制。其工艺流程与其他方法大同小异。
转盘造粒和喷雾造粒是以前常用的方法,近年来用得较多的是流化床造粒和挤压造粒。这些造粒方法尤其是湿法造粒存在的主要问题是干燥费用高,耗时,耗时,出尘量大。因此,无水造粒因其人们的重视,Sandell等研究了前任无水造粒工艺,即热敏原辅料与泡腾剂混合后,利用热挤压法进行造粒,该法节约能量,缩短工时,且无粉尘污染,缺点是含有的泡腾剂降低了产品的有效期。为此,可将配方中的泡腾剂改为碱金属、碱士金属磷酸盐和尿素等辅料,与混合粉碎,再用电阻丝或热蒸汽加热,同时经过双螺旋挤压,通过模具或筛网成粒。