无人机农药粉剂及其制备方法
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二十年气流粉碎机研发及生产经验
技术领域
? ? ? 本技术(已审报国家发明专利: 202010360952X )涉及农药制备领域，特别是一种新型高品质的农药粉末制剂，一种无人机植保喷施的农药制备方法及设备，可运用于不同类型的农药产品。
背景技术
? ? ? 目前农药粉剂可湿性粉剂(W P )，是将原药、填料、表面活性剂及其他助剂等一起混合粉碎所得到的一种细度在0.1-43微米的干剂。它的性能要求主要有润湿性、分散性、悬浮性。可湿性粉剂在运输使用过程中有药粒扩散和悬浮液中大药粒沉淀过快的问题。
? ? ? ?可湿性粉剂(YP)是用农药原药、惰性载体(大部分是膨润土、高岭土等)和一定量的助剂，按比例经充分混合粉碎后，达到一定粉粒细度的剂型。由于加入了湿润剂、分散剂等助剂，加到水中后能被水湿润、分散、形成悬浮液，可喷洒施用。与其它剂型相比，可湿性粉剂生产成本低，可用纸袋或塑料袋包装，储运方便、安全，包装材料比较容易处理;更重要的是可湿性粉剂不使 用溶剂和乳化剂，对植物较安全，不易产生药害，对环境安全，在果实套袋前使用， 可避免有机溶剂对 果面的刺激。
可湿性粉剂(WP)有以下优点:
1.不溶于水的原药，都可加工成可湿性粉剂，可制成高浓度或喷雾使用;
2.附着性强，飘移少，对环境污染轻;
3.不含有机溶剂，环境相容性好，便于贮存、运输;
4.生产成本低，生产技术、设备配套成熟，
? ? ? ?但是，可湿粉常见质量问题:悬浮率低。可湿粉加入水中搅拌后，半小时后，底部常会看到沉淀产生。容易导致堵塞喷雾器的喷头、或者由于药液浓度不均匀导致药害发生。常规可湿粉因细度不够、悬浮率不高。不满足无人机喷施植保新趋势的要求。用无人机喷施常规可湿性粉剂，无法正常工作。目前无人机植保喷施的农药主要剂型为水悬浮剂、干悬浮剂和水乳剂。水悬浮剂、干悬浮剂和水乳剂比可湿性粉剂在设备投资、生产环保成本、加工成本、包装运输成本等，各方面都要有较大的投入与消耗，贮存运输性也较可湿性粉剂差。
? ? ? 本技术(已审报国家发明专利: 202010360952X )涉及农药制备领域，特别是一种新型高品质的农药粉末制剂，一种无人机植保喷施的农药制备方法及设备，可运用于不同类型的农药产品。
背景技术
? ? ? 目前农药粉剂可湿性粉剂(W P )，是将原药、填料、表面活性剂及其他助剂等一起混合粉碎所得到的一种细度在0.1-43微米的干剂。它的性能要求主要有润湿性、分散性、悬浮性。可湿性粉剂在运输使用过程中有药粒扩散和悬浮液中大药粒沉淀过快的问题。
? ? ? ?可湿性粉剂(YP)是用农药原药、惰性载体(大部分是膨润土、高岭土等)和一定量的助剂，按比例经充分混合粉碎后，达到一定粉粒细度的剂型。由于加入了湿润剂、分散剂等助剂，加到水中后能被水湿润、分散、形成悬浮液，可喷洒施用。与其它剂型相比，可湿性粉剂生产成本低，可用纸袋或塑料袋包装，储运方便、安全，包装材料比较容易处理;更重要的是可湿性粉剂不使 用溶剂和乳化剂，对植物较安全，不易产生药害，对环境安全，在果实套袋前使用， 可避免有机溶剂对 果面的刺激。
可湿性粉剂(WP)有以下优点:
1.不溶于水的原药，都可加工成可湿性粉剂，可制成高浓度或喷雾使用;
2.附着性强，飘移少，对环境污染轻;
3.不含有机溶剂，环境相容性好，便于贮存、运输;
4.生产成本低，生产技术、设备配套成熟，
? ? ? ?但是，可湿粉常见质量问题:悬浮率低。可湿粉加入水中搅拌后，半小时后，底部常会看到沉淀产生。容易导致堵塞喷雾器的喷头、或者由于药液浓度不均匀导致药害发生。常规可湿粉因细度不够、悬浮率不高。不满足无人机喷施植保新趋势的要求。用无人机喷施常规可湿性粉剂，无法正常工作。目前无人机植保喷施的农药主要剂型为水悬浮剂、干悬浮剂和水乳剂。水悬浮剂、干悬浮剂和水乳剂比可湿性粉剂在设备投资、生产环保成本、加工成本、包装运输成本等，各方面都要有较大的投入与消耗，贮存运输性也较可湿性粉剂差。
内容
? ? ? ?本技术的首先是一种适应无人飞机喷施的农药粉剂，其特征是:一种粉体团聚体，其成份是由裁体、原药、助剂组成，助剂包含湿润剂、扩散剂和糖类粉未，其物理形态是这样的:载体上吸附农药原药，外表面包覆助剂的类球形的复合粉体，原始真实细度在0.1~ 10微米之间，平均粒经D50在1~3微米之间，D90≤5微米，最大粒子<10微米的经过抽真空压缩体积的依靠微米级复合颗粒表面分子范德华力结合的团聚体，其组成的微米级复合颗粒的界面之间的空间，填补满水分，水分子占团聚体的质童百分比在0 5~3%之间，经过真空处理后，微米级复合颗粒界面之间是不含空气状态，在外界大气压的作用下，微米级颗粒界面之间靠表面分子范德华力紧密结合在一起，使团聚体具有一定的保持形态的能力，团聚体的尺度范围在0: 1~5mm之间。本发明内容可适用于除草剂、刹虫剂、刹菌剂等各类农药。
? ? ? ? 本技术的目的是，在现有农药可湿性粉剂的配方技术基础上，提供一种新型加工工艺和设备，使用本发明方法加工的新的农药可湿性粉剂在无人机植保上的应用成为可能。
? ? ? ?为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，-种无人机农药粉剂的制造方法，包含以下步骤:
? ? ? ?步骤1，配方物料混合，把经过配方计里的不同农药组份(原药、载体、助剂等)、，用1~4台真空上料机吸入到无重力混合机中，进行3~10分钟快速搅拌，使配方农药的不同组份达到均匀混合的状态。
? ? ? ?步骤2，气流粉碎，把混合均匀的农药原料从无重力混合机排入气流粉碎机主机前的加料机料仓中，加料机控制农药原料均匀进入气流粉碎主机中，被底部圆周切线分布的若干个粉碎喷嘴释放的超音速气流回转梯度加速到很高的动能，原料颗粒相互冲击剪切粉碎，在粉碎物料的同时，使助剂很好地包覆在原药颗粒表面。这里用到的气流粉碎主机是一种改进型的循环式流化床气流粉碎机，下面圆周切线方向分布的若干个可独立控制气流喷射速度的粉碎喷嘴，使气流在粉碎室形成局部的超强涡流现象，使进入的农药原料混合物能得到强力的冲击剪切粉碎和助剂对原药颗粒表面的包覆作用，被这种改进型的循环式流化床气流粉碎机能使被粉碎的农药原料粉碎到细度在1~5微米之间，平均粒经D50在1~ 3微米之间，D90≤5微米，最大粒子<10微米，使后面成品的悬浮率达到无人机植保喷施对农药的高品质高求。本步骤气流粉碎用到的压缩空气介质，是有一定含水里的空气介质，在0. 7~0.85Mpa压力下，绝对含水量100~800 (克/立方米)之间可调节，调节方法是，在压缩空气进入气流粉碎主机前的管道上安装冷冻干燥机或再生吸附式干燥机，对压缩空气进行不同程度的干燥处理，来控制后面被气流粉碎的农药成品粉体所需的含水量。
? ? ? ?步骤3，粉碎后物料混合，经过气流粉碎达到细度要求的农药进入带有气流混合功能的收料捕集器中，收料捕集器下部的存贮料仓起到收集贮存已被粉碎过的农药物料的作用，底部的气流混合装置能使每批的农药组份含童达到均匀--致的效果。
? ? ? ?步骤4，真空压缩体积，得到成品。使用本发明方法生产的农药(细度在1~5微米之间，平均粒经D50在1~3微米之间，D90≤5微米，最大粒子<10微米)与目前可湿性粉剂(细度在143微米之间，平均粒经D50在5~10微米之间，D90≤25微米，最大粒子43微米)相比，单位质量的体积增加了二到三倍。为了利用现有农药制造行业已有的包装设备和包装材料等资源，本发明在粉碎以后，成品混合以后，再进行一道真空压缩体积的处理，使本发明方法粉碎加工的超细粉体产生局部团聚现象，提高堆积密度，在水份和糖分子的作用下，粉体团聚体具有一定保持形态的能力。
? ? ? ?本技术的首先是一种适应无人飞机喷施的农药粉剂，其特征是:一种粉体团聚体，其成份是由裁体、原药、助剂组成，助剂包含湿润剂、扩散剂和糖类粉未，其物理形态是这样的:载体上吸附农药原药，外表面包覆助剂的类球形的复合粉体，原始真实细度在0.1~ 10微米之间，平均粒经D50在1~3微米之间，D90≤5微米，最大粒子<10微米的经过抽真空压缩体积的依靠微米级复合颗粒表面分子范德华力结合的团聚体，其组成的微米级复合颗粒的界面之间的空间，填补满水分，水分子占团聚体的质童百分比在0 5~3%之间，经过真空处理后，微米级复合颗粒界面之间是不含空气状态，在外界大气压的作用下，微米级颗粒界面之间靠表面分子范德华力紧密结合在一起，使团聚体具有一定的保持形态的能力，团聚体的尺度范围在0: 1~5mm之间。本发明内容可适用于除草剂、刹虫剂、刹菌剂等各类农药。
? ? ? ? 本技术的目的是，在现有农药可湿性粉剂的配方技术基础上，提供一种新型加工工艺和设备，使用本发明方法加工的新的农药可湿性粉剂在无人机植保上的应用成为可能。
? ? ? ?为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，-种无人机农药粉剂的制造方法，包含以下步骤:
? ? ? ?步骤1，配方物料混合，把经过配方计里的不同农药组份(原药、载体、助剂等)、，用1~4台真空上料机吸入到无重力混合机中，进行3~10分钟快速搅拌，使配方农药的不同组份达到均匀混合的状态。
? ? ? ?步骤2，气流粉碎，把混合均匀的农药原料从无重力混合机排入气流粉碎机主机前的加料机料仓中，加料机控制农药原料均匀进入气流粉碎主机中，被底部圆周切线分布的若干个粉碎喷嘴释放的超音速气流回转梯度加速到很高的动能，原料颗粒相互冲击剪切粉碎，在粉碎物料的同时，使助剂很好地包覆在原药颗粒表面。这里用到的气流粉碎主机是一种改进型的循环式流化床气流粉碎机，下面圆周切线方向分布的若干个可独立控制气流喷射速度的粉碎喷嘴，使气流在粉碎室形成局部的超强涡流现象，使进入的农药原料混合物能得到强力的冲击剪切粉碎和助剂对原药颗粒表面的包覆作用，被这种改进型的循环式流化床气流粉碎机能使被粉碎的农药原料粉碎到细度在1~5微米之间，平均粒经D50在1~ 3微米之间，D90≤5微米，最大粒子<10微米，使后面成品的悬浮率达到无人机植保喷施对农药的高品质高求。本步骤气流粉碎用到的压缩空气介质，是有一定含水里的空气介质，在0. 7~0.85Mpa压力下，绝对含水量100~800 (克/立方米)之间可调节，调节方法是，在压缩空气进入气流粉碎主机前的管道上安装冷冻干燥机或再生吸附式干燥机，对压缩空气进行不同程度的干燥处理，来控制后面被气流粉碎的农药成品粉体所需的含水量。
? ? ? ?步骤3，粉碎后物料混合，经过气流粉碎达到细度要求的农药进入带有气流混合功能的收料捕集器中，收料捕集器下部的存贮料仓起到收集贮存已被粉碎过的农药物料的作用，底部的气流混合装置能使每批的农药组份含童达到均匀--致的效果。
? ? ? ?步骤4，真空压缩体积，得到成品。使用本发明方法生产的农药(细度在1~5微米之间，平均粒经D50在1~3微米之间，D90≤5微米，最大粒子<10微米)与目前可湿性粉剂(细度在143微米之间，平均粒经D50在5~10微米之间，D90≤25微米，最大粒子43微米)相比，单位质量的体积增加了二到三倍。为了利用现有农药制造行业已有的包装设备和包装材料等资源，本发明在粉碎以后，成品混合以后，再进行一道真空压缩体积的处理，使本发明方法粉碎加工的超细粉体产生局部团聚现象，提高堆积密度，在水份和糖分子的作用下，粉体团聚体具有一定保持形态的能力。
与现有技术相比，本发明的优点:
? ? ? ?在具有传统可湿性粉剂在生产形式及使用中具有的优点外，使农药粉体粒度从400目提高到2500目，农药粉体的比表面积提高15~30倍，单位质里的农药可分布到更大面积的植物表面上，提高了农药的使用效益。在喷药时，在水介质中的悬浮性能从半小时提高到三小时以上不沉淀，满足了无人机喷施方法的要求。
图一:物质形态演化图+工艺方法
? ? ? ?在具有传统可湿性粉剂在生产形式及使用中具有的优点外，使农药粉体粒度从400目提高到2500目，农药粉体的比表面积提高15~30倍，单位质里的农药可分布到更大面积的植物表面上，提高了农药的使用效益。在喷药时，在水介质中的悬浮性能从半小时提高到三小时以上不沉淀，满足了无人机喷施方法的要求。
图一:物质形态演化图+工艺方法
01、冷干机
02、投料料仓
03、混合机
04、真空上料
05、负压气泵
06、走料风口
07、气动蝶阀
08、循环气流粉碎机
09、调压阀
10、除尘器
11、气包管
12、气混合器
13、气动蝶阀
14、真空管
15、搅拌器
16、排料绞龙
17、气动蝶阀
18、引风机
19、过滤器
20、水雾塔
21、真空发生器
22、水泵
02、投料料仓
03、混合机
04、真空上料
05、负压气泵
06、走料风口
07、气动蝶阀
08、循环气流粉碎机
09、调压阀
10、除尘器
11、气包管
12、气混合器
13、气动蝶阀
14、真空管
15、搅拌器
16、排料绞龙
17、气动蝶阀
18、引风机
19、过滤器
20、水雾塔
21、真空发生器
22、水泵