一、 農藥加工的意義 合成生產出來的農藥有效成分稱為原藥。原藥為固體的稱為原粉，為液體的稱為原油。通常原藥是不能直接使用的，必須進行加工制成各種制劑，以滿足實際使用時的各種要求。劑型的加工主要是應用物理化學原理，研究各種助劑的作用和性能，采用適當的方法，制成不同形式的制劑，以利于在不同情況下充分發揮有效成分的作用。把原藥制成可以使用的農藥形式的工藝過程稱為農藥加工，加工后的農藥，具有一定的形態、組分、規格，稱為農藥劑型(pesticide formulation)。一種劑型可以制成不同含量和不同用途的產品，這些產品統稱為農藥制劑(pesticide preparations)。為適應使用的不同需求，可將農藥加工成各種形態的劑型。 農藥劑型加工是農藥應用的前提，農藥的加工與應用技術有密切關系，高效藥劑必須配以優良的加工技術和適當的施藥方法，才能充分發揮有效成分的應用效果，減少不良副作用。農藥劑型加工可使有效成分充分發揮藥效，使高毒農藥低毒化(高毒農藥加工成顆粒劑、微膠囊等)，減少環境污染和對生態平衡的破壞(做成顆粒劑、種衣劑局部施藥)，延緩抗藥性的發展，使原藥達到最高的穩定性，提高“貨架壽命”，延長有效成分的使用壽命，提高使用農藥的效率和擴大應用范圍。 二、 選擇農藥劑型的主要因素 對于每種農藥來說，劑型選擇得恰當與否，對于它得推廣應用、經濟效益和社會效益，有著直接得關系。選擇劑型的因素主要有以下幾方面。 首先是原藥的物理特性(形態、熔點、溶解度、揮發度等)和化學特性(水解穩定性、熱穩定性等)。如果原藥易溶于水，則可加工成水劑、可溶性粉劑，但如果原藥對水不穩定，則不適于加工成水劑，應加工成可溶性粉劑。如果原藥易溶于有機溶劑，則以加工成乳油。油劑為宜。但如果原藥在水中和有機溶劑中溶解度都很低，則適合加工成可濕性粉劑、懸浮劑和水分散粒劑。 其次是防治對象的生物特性。每種有害生物都有一些特性，雖某種原藥可有多種劑型防治某一特定有害生物，但其中某種劑型對這種特定的生物防效最好。例如使用辛硫磷防治土壤害蟲，以顆粒劑防治效果最好，且使用方便。再如防治柑橘蚧殼蟲，由于蚧殼蟲表皮蠟質層厚，以滲透性強的油劑或者乳油效果最好。 第三是使用技術的要求。使用方式是莖葉噴霧，還是土壤處理;是噴粉、還是噴霧，還是煙熏;使用的目的，是速效，還是長殘效;使用技術要求不同，選擇的劑型也不同。一般，產量噴霧應選擇乳油、可濕性粉劑和懸浮劑等劑型，超低容量噴霧應選擇油劑，有時也可選擇高濃度乳油。 第四是使用是的氣候環境條件的影響。例如使用2，4-滴丁酯是乳油容易漂移至附近的葡萄葉上造成要害，但加工成水乳劑時則可減少漂移。在森林和保護地防治病蟲害，煙劑的使用就會比較方便。 最后是加工成本及市場競爭力。農藥是商品，以此，選擇加工劑型時必須考慮加工成本及市場競爭力，否則，即使是優良的劑型，推廣也會遇到許多困難。例如，緩釋劑釋一種很好的劑型，持效期長、安全、對環境污染小，但由于其加工成本高，市場競爭力差，因此，發展緩慢。 三、主要的農藥劑型及其發展趨勢 1、主要的傳統農藥劑型:
粉劑(Dustable Powders,DP)
供噴粉用的具有規定粒度的粉狀劑型
由原藥、填料和少量其它助劑經混合、粉碎成一定細度再混勻而制成。
按粉粒細度，粉劑可分為粗粉劑(抗飄移粉劑)、普通粉劑和微粉劑。
劑型特點：加工方法簡便、成本低，施用時無需水;但 加工和使用過程中粉塵污染較嚴重 。
可濕性粉劑(wettable powders,WP)
由不溶于水的農藥原藥與潤濕劑、分散劑、填料混合、粉碎而成，易被水潤濕并能在水中分散懸浮的粉狀劑型。
劑型特點：使不溶于水的原藥，加工成兌水使用的制劑;附著性強，飄移少，對環境污染輕;少用或不用有機溶劑，生產成本低，便于貯存、運輸;有效成份含量比粉劑高;加工中有一定的粉塵污染。
乳油(emulsifiable concentrates,EC)
劑型特點：藥效好;性質穩定，不易分解，耐貯存;有效成分含量高，貯運成本低;
缺點：大量使用有機溶劑，易造成環境污染;易燃、不便貯運。
顆粒劑(granules,GR)
也稱粒劑，由原藥、載體和助劑加工成的粒狀農藥劑型。
分類:按水中是否解體可分為解體型和不解體型兩類;按顆粒大小可分為大粒劑、顆粒劑和微粒劑。
劑型特點： 施藥靶標性強，環境污染小，對天敵等有 益生物安全;使高毒農藥低毒化，避免人畜中毒，擴大農藥應用范圍;有效成分可控制釋放，延長持效期;使用方便,效率高。
農藥及其劑型發展方向：高效、經濟、安全、使用方便，并能與環境協調
2、劑型發展趨勢：
制劑水性化;粉劑向粒劑和懸浮劑方向發展;有效成分控制釋放;使用更加簡單、方便;劑型的多樣化和功能化。
現階段應用和發展的劑型：
濃乳劑(CE，concentrated emulsion)
微乳劑(ME,microemulsion)
懸浮劑(SC，suspension concentrate)
懸乳劑(suspension emulsion;suspoemulsion)
水分散性粒劑(WG，water dispersible granule)
水懸浮微膠囊劑(Aqueous capsule suspensions)
泡騰片劑(ET effervesent tablets)
緩釋劑(controlled release formulations)
種衣劑(seed coating formulations)
水溶膜包裝(Water Soluble Pouches )
濃乳劑(CE，concentrated emulsion)
定義：水不溶性的液體原藥、或與溶劑混合制得的液體農藥，以微小液滴(0.1~5mm)分散于水中的乳白色制劑。
特點：以水為連續相，不用或少用有機溶劑，減少對高等動物和環境的污染;霧滴粒徑比乳油大，減少飄移;貯存和運輸安全方便。
微乳劑(ME,microemulsion)
定義 ：水不溶性的液體或固體農藥原藥以超細液滴(0.01~0.1?m)分散于水中的透明或半透明分散體系。
特點：粒徑小,對植物和昆蟲有良好的通透性，提高藥效;熱力學上穩定的均相、可溶性體系，比濃乳劑更為優異;以水為連續相，不用或少用有機溶劑，減少對有害生物和環境污染;不可燃，便于運輸和貯藏;
定義：是以水或油為分散介質，以表面活性劑為分散劑將固體農藥通過砂磨機濕法超微粉碎，制成粘稠的可流動的液固態制劑,粒徑為0.5～3μm。由農藥有效成分、濕潤劑、分散劑、防凍劑、增稠劑、消泡劑和水等組成
懸乳劑(suspension emulsion;suspoemulsion)
定義：是水不溶固體農藥與水不溶液體農藥混合加工形成的新劑型，是懸浮劑和濃乳劑的結合劑型，兼具有懸浮劑和濃乳劑的特點。
懸浮劑與懸乳劑特點：加工和使用時無粉塵污染，對人的毒性低，對環境污染小;加工貯存安全，不易產生藥害;
水分散性粒劑(WDG，water dispersible granule)
定義 ：投入水中后能迅速崩解，分散形成懸浮液的粒狀農藥制劑，又稱為粒狀可濕性粉劑、粒狀干懸浮劑 。
組成：有效成分、分散劑、濕潤劑、粘著劑、崩解劑、填料等
水分散粒劑特點：
與可濕性粉劑和懸浮劑一樣，懸浮性、分散性、穩定性好;
與可濕性粉劑比，具有好的流動性，易于從容器中取出;
與懸浮劑比，可克服貯藏期間沉積結塊、低溫結凍;
無塵土飛揚，對作業者安全;
可制成高濃度，降低儲運費;
成本和懸浮劑比可濕性粉劑的高。
泡騰片劑(ET effervesent tablets)
指含有泡騰崩解劑的片劑，即適宜的酸和堿遇水起化學反應釋放出CO2而快速崩解的片劑
酸源：琥珀酸、酒石酸、己二酸、蘋果酸、枸酸 富馬酸等
堿源：碳酸鈉(鉀)、碳酸氫鈉(鉀)、碳酸鈣、碳酸氨等
其他助劑：擴散劑、濕潤劑、粘結劑、助流劑、載體等
特點：外觀為片狀,易于定量、貯運方便、入水崩解快
應用：使用時可將片劑于水中溶解，供噴霧使用;或直接投入水田中,藥片在水中迅速泡騰崩解,均勻擴散,使有效成分接觸靶標,通過根、莖吸收、傳導、發揮藥效。
品種： 3%吡蟲啉泡騰片劑、18%除草泡騰片劑
水分散片(Water dispersible tablet )
又稱分散片(Dispersible tablet) , 簡稱WDT
指遇水可迅速崩解形成均勻混懸液的片劑。
在水分散性粒劑 (WDG) 、片劑( T) 以及泡騰片 ( EVT) 基礎上研發出來的農藥固體新劑型。
WDT 將WDG、T、EVT 三種制劑的優點集于一身: (1)吸收了T 中的外形特點, 使得WDT 較WDG更加對環境友好; (2) 保持了EVT 的崩解速度快、WDG懸浮率高的優點, 使其在保證藥效不降低的前提下具有對環境和施藥者更安全, 沒有粉塵, 減少了對 環境的污染。
由于WDT 有效成分單位劑量一定, 以每公頃多少片計數, 因而計量十分準確。同時, WDT 可直接投入盛水的噴霧器中使用, 施用起來非常方便。
水分散性拋擲型粒劑
是在泡騰片劑的基礎上開發成功的一種新劑型
具有水分散性粒劑和泡騰片劑的優點。制劑性能優于水分散性粒劑,原材料成本低于泡騰片劑。
它用水溶性包裝袋包裝,使用時將一袋袋藥劑拋在水田中,水溶性包裝袋在水中溶解后,粒劑就在水中崩解擴散,達到防除目的。
徹底將使用者與農藥制劑隔開,避免了使用者在使用制劑時受到農藥的危害。
水懸浮微膠囊劑(Aqueous capsule suspensions)
定義：是以高分子材料作為囊壁或囊膜，通過化學、物理或物理化學的方法，將作為囊心的農藥活性物質包裹起來，形成一種具有半透膜的微型膠囊，并將它們以一定的濃度穩定地分散、懸浮在水中的劑型。使用前用水稀釋。
水懸浮微膠囊劑特點：
外觀像水乳劑，但活性成分包含在分散的油相之中 。
是以水作為基質的非均相體系。
有些對水不穩定的農藥活性成分(如有機磷類農藥)，難以制成水乳劑和微乳劑，卻可以制成微膠囊劑 。
引入控制釋放技術(可提高農藥的利用率，延長其藥效期，從而可減少施藥的數量和頻率，改善農藥對環境的壓力)。
緩釋劑(controlled release formulations)
定義
緩釋劑是具有控制釋放能力的各種制劑的總稱。
它是利用物理或化學的方法使藥劑貯存于特定材料中，然后使農藥按需要的劑量、特定的時間、持續穩定的釋放，以達到最經濟、安全、有效地控制有害生物。
特點
延長藥劑的持效期，減少用藥次數;
減少藥害，降低對有益生物的危害，減輕對環境的污染;隱蔽臭味，降低對人畜的毒性和刺激性。
緩釋劑種類:
⑴微膠囊劑;⑵包結化合物;⑶多層制品;⑷空心纖維;⑸吸附體;⑹發泡體;⑺固溶體;⑻分散體;⑼復合體;⑽自身縮合體;⑾直接結合體;⑿橋架結合體 。
緩釋劑目前商品化品種不多
仍處于研究和開發階段
種衣劑(Seed-coating formulations)
定義：種衣劑是由農藥原藥(或者肥料、生長調節劑等)、成膜劑及配套助劑經特定工藝流程加工制成的,可直接或經稀釋后包覆于種子表面,形成具有一定強度和通透性的保護層膜的農藥制劑
種衣劑的功能及特點：
殺滅地下害蟲
防治種子帶菌和苗期病害
促進種苗健康生長發育、改進作物品質
使種子標準化
提高種子發芽率、減少種子使用量
提高作物產量
節省農藥并延長藥效。該劑型具高度靶標性,將藥集中于包衣種子上,從而大大減少用藥量,僅為溝施的15%,葉施的1%
種子隱蔽式用藥,有利于保護環境
四、農藥助劑
農藥助劑(pesticide adjuvants)是農藥加工制劑和應用中使用的除農藥有效成分外的其它輔助劑的總稱。本身無活性，但可改善農藥加工制劑的物理化學性狀，便于農藥的加工、貯藏和使用，或者可以提高藥效的物質。主要有配方助劑(formulants)和噴霧助劑(spray additives)兩大類。
農藥助劑的種類按功能來分有填充機(solid diluent, carrier)、溶劑(solvent)、潤濕劑(wetting agent)、乳化劑(emulsifier)、分散劑(dispersing agent)、粘著劑(adhesing agent)、穩定劑(stabilizer, stabilizing agent)、增效劑(synergist)及其它(如防凍劑、消泡劑、著色劑等)。
表面活性劑作為農藥助劑使用的種類很多，在農藥的加工領域有著舉足輕重的作用。表面活性劑具有雙親結構，由親水基團和親油基團組成。例如，國內常用的非離子表面活性劑OP-10，其親水部分是聚氧乙烯基團，其親油部分是烷苯基。結構如下圖：
NP-10的結構
表面活性劑分子的親水親油特性，通常用HLB值(Hydrophile-Lipophile Balance)來表示。它是表面活性劑分子親水基團和親油基團的平衡值。HLB值越大，說明這種表面活性劑的親水性強。HLB值越小，表示親油性強。石蠟沒有親水基團，它的HLB值定為零，完全親水的聚乙二醇定為20，所以表面活性劑的HLB值在0～20之間。
表面活性劑的HLB值及其作用
HLB值 作用 HLB值 作用
1～3 消泡 9～10 分散
3～6 乳化(W/O) 10～13 展著
3～8 增溶(W/O) 12～16 發泡
7～9 潤濕 13～15 去污
7～18 乳化(O/W) 14～18 增溶(O/W)
表面活性劑在農藥加工和應用中主要有乳化、分散、潤濕、增滲、增溶、起泡和消泡等作用。
表面活性劑按結構可分為陰離、陽離子、兩性離子和非離子表面活性劑。陰離子表面活性劑在水中可解離成陰離子和陽離子兩部分，而以陰離子發揮降低表面張力作用。一般是疏水性的陰離子與親水性的陽離子形成的鹽。是農藥加工中主要使用的助劑。主要有羧酸鹽：R-COONa(K)，硫酸酯鹽：R-OSO3Na， 磺酸鹽：R-SO3Na(Ca)，磷酸酯鹽：R-OPO3Na 。例如農乳500，NNO等。陽離子表面活性劑在水中以陽離子部分為疏水基，也是發揮表面活性作用的部分。主要是季銨鹽類。兩性離子表面活性劑在水中陰離子部分和陽離子部分都能發揮表面活性的作用，例如羧酸的季銨鹽類。非離子表面活性劑在水中不電離，性質穩定，有良好的乳化、潤濕、分散、助溶的性能，是農藥加工中大量使用的助劑。主要有酯類和醚類。例如OP系列、NP系列、Tween系列、Span系列、農乳600號、農乳700號等。
加工出優良的農藥制劑，必須根據原藥的特性選擇合適的表面活性劑體系，混合的表面活性劑往往能夠表現出良好的相互增效作用。通常使用的是陰離子和非離子表面活性劑的搭配。
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