分散劑是一種能防止粒子之間絮凝，起到分散作用，并使粒子穩(wěn)定化的表面活性劑。在加工農(nóng)藥劑型產(chǎn)品如WP、WG和SC中是離不開使用分散劑的，它的使用起著防止被分散的農(nóng)藥粒子重新發(fā)生絮凝、聚集或聚結(jié)作用；同時可以確保這些產(chǎn)品在施用時，用水稀釋后有高的懸浮率，從而提高藥劑產(chǎn)品有高的藥效。
木質(zhì)素磺酸鹽（如木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣和木質(zhì)素磺酸銨等）分散劑是一種陰離子表面活性劑。木質(zhì)素磺酸鹽分散劑與農(nóng)藥劑型產(chǎn)品之間長期以來存在著密切關(guān)系，早在1970年以后，在加工粉劑、可濕性粉劑、懸浮劑、水分散粒劑等產(chǎn)品中都能見到它的應(yīng)用；尤其是在加工可濕性粉劑、水分散粒劑（包括WG的頂級產(chǎn)品DF）中，選用木質(zhì)素磺酸鹽起著十分有效的分散作用，并作為有效分散作用的研究對象。由于木質(zhì)素磺酸鹽分散劑不僅有著優(yōu)良的分散作用，而且又能夠生物降解，是一種綠色環(huán)保的分散劑產(chǎn)品；也考慮到它有無法估量的資源優(yōu)勢，價格相對廉價，尤其在農(nóng)藥WP和WG的加工中十分受到歡迎，并有廣闊應(yīng)用前景。
1 木質(zhì)素磺酸鹽簡述
木質(zhì)素磺酸鹽（Lignosulphonates）是由一種含木質(zhì)素的造紙廢液為原料進行磺化加工，然后經(jīng)縮合、轉(zhuǎn)化、脫糖等反應(yīng)制得的一種專門在化學市場上應(yīng)用的重要產(chǎn)品。選擇木質(zhì)素磺酸鹽，很多人都不知道如何鑒別和檢測，以下先介紹一下木質(zhì)素。
天然木質(zhì)素存在于木材中，木質(zhì)素的生物合成簡要地說，是由二氧化碳和水通過光合作用經(jīng)由D-葡萄糖、莽草酸、酪氨酸、對-羥基肉桂酸、香豆醇到松伯醇和丁香醇，最后由香豆醇、松伯醇和丁香醇的3種化合物單元組成，經(jīng)脫氫聚合反應(yīng)生成結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的交聯(lián)網(wǎng)狀無定型酚類高分子聚合物的木質(zhì)素。
木材（是纖維素工業(yè)的主要原料）主要由3種化學上的化合物（纖維素、半纖維素和木質(zhì)素）組成的；其組成比例，纖維素約占50%以上、半纖維素10%左右、木質(zhì)素占30%以上。木質(zhì)素被認為是地球上最有價值和資源豐富的天然聚合物，它是由上述3種不同類型的苯丙基單體（香豆醇、松伯醇和丁香醇）通過脫氫聚合反應(yīng)生成的。
很多年以來，木質(zhì)素磺酸鹽已廣泛應(yīng)用在農(nóng)藥的粉劑、可濕性粉劑、懸浮劑、水分散粒劑和微囊懸浮劑等劑型中用作分散劑。尤其是在可濕性粉劑和水分散粒劑中應(yīng)用最多。
國內(nèi)僅有很少數(shù)廠家進行木質(zhì)素回收來生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鹽，而大多數(shù)廠家是利用造紙廠的廢液，采用堿式或亞硫酸鹽的制造方法生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鹽（主要為木鈉和木鈣）。這些產(chǎn)品有很多未經(jīng)脫糖提純，因此國內(nèi)生產(chǎn)的木質(zhì)素磺酸鹽，品種單一、產(chǎn)量小、平均分子量低、分散性能差別大、使用量大。木質(zhì)素磺酸鹽在農(nóng)藥劑型產(chǎn)品中的分散劑常用牌號有M-9和M-14等，但這些產(chǎn)品的性能與國外同類產(chǎn)品相比有很大差距。
在國外，美國Mead-Westvaco公司、挪威Borrgaard公司和加拿大Reed公司是世界上生產(chǎn)和銷售木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品最大和最主要的公司。而Mead-Westvaco公司和Borrgaard公司的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品早在上世紀80年代末進入國內(nèi)，廣泛應(yīng)用在油田、水泥、水處理、染料等領(lǐng)域作減水劑、絮凝劑和分散劑使用；上世紀90年代后進入農(nóng)藥領(lǐng)域作為分散劑使用。
2 木質(zhì)素磺酸鹽的制備
木質(zhì)素是不溶于中性液體和有機溶劑中的物質(zhì)。為了制得木質(zhì)素有兩種最常用的方法來分離纖維素、半纖維素和木質(zhì)素；然后，再從（含木質(zhì)素的）紙漿廢液再制得木質(zhì)素磺酸鹽。
2.1 亞硫酸鹽紙漿法
這是用一種熟知的熱酸式亞硫酸鹽（如鈉和鈣等）的酸溶液處理木屑，在這種煮解過程中部分的木質(zhì)素被磺化，在此同時還發(fā)生鍵的水解。水解作用使木質(zhì)素磺酸鹽分子能溶解在漿液中，也伴隨而來得到其他可溶的（如醣類化合物）產(chǎn)物，其溶解度基本上是固定的。
2.2 牛皮紙漿(即硫酸鹽)法
另一種方法是用一種熱的強堿溶液處理木屑，pH控制在13～14范圍內(nèi)，生成的母液中木質(zhì)素是全部溶解在內(nèi)；而半纖維素只是部分溶解在內(nèi)的產(chǎn)物。該溶解的產(chǎn)物能夠通過改性，得到不同性能和多種規(guī)格的產(chǎn)品，從而使其有廣闊的應(yīng)用前景。
2.3 木質(zhì)素的改性
為了得到各種性能的木質(zhì)素磺酸鹽，有選擇性地增強某些性質(zhì)或為了某種特殊應(yīng)用的需要，既可以通過各種化學過程對木質(zhì)素中的酚型結(jié)構(gòu)進行改性；也可以通過形成的氫鍵或者在苯丙基單體支鏈上的α-和β-位取代羥基進行改性；還可以進一步調(diào)整木質(zhì)素的磺化度和控制木質(zhì)素磺酸鹽的分子量大小，從而允許開發(fā)出一系列各種不同性能的專門化學產(chǎn)品。一般來說，它們是愈創(chuàng)木基(4-羥基-3-甲氧基苯基)丙烷的聚合物。
除此之外，由于木質(zhì)素上有酚式羥基上的氫、C= C雙鍵、苯酚上其他位置、苯甲醇羥基等都能起反應(yīng)的基團，因而改性后的木質(zhì)素磺酸鹽品種繁多，結(jié)構(gòu)顯得十分復(fù)雜，可得到各種不同性能商品牌號的產(chǎn)品。
3 木質(zhì)素磺酸鹽分散劑特點
木質(zhì)素磺酸鹽用在WG中有以下突出的優(yōu)點：① 與各類農(nóng)藥有效成分都有良好的相容性。② 在WG加工中有良好的分散性，有時還有一定的潤濕性。③ 綠色環(huán)保，在自然界中可以生物降解。④ 資源豐富，價格低廉。⑤ 不僅有很好的分散作用，還有抗沉淀和保護膠體的作用。⑥ 能起著與金屬離子螯合劑作用。⑦ 能增強懸浮劑的抗硬水能力。⑧ 具有較好的耐熱性，這一點在加工干懸浮劑（DF）上得到充分的應(yīng)用。
由于木質(zhì)素磺酸鹽是一種陰離子型分散劑，分子量大（一般4,000以上直至幾萬）。不僅可以提供靜電斥力，而且還能提供空間位阻作用。在WG加工中，無論單用還是與其他分散劑復(fù)配使用，都能提供產(chǎn)品非常好的分散性和懸浮能力。因此在農(nóng)藥的水分散粒劑中應(yīng)用也最多。
選用木質(zhì)素磺酸鹽分散劑有3個重要指標：
（1）分子量：分子量越大，吸附點多，吸附農(nóng)藥有效成分能力越強，分散劑不易脫吸，起著分散保護作用好。反之，分散劑易脫吸，表現(xiàn)為藥劑分散性差。
分子量大小，主要取決于原材料本身和以后的化學改性。如美國Mead-Westvaco公司、挪威Borrgaard公司和加拿大Reed公司的原材料木質(zhì)素主要來源于制漿用的優(yōu)質(zhì)樹木，可得到分子量大的木質(zhì)素。筆者有幸在2000年到美國北卡羅來納州查爾斯頓的Mead-Westvaco公司工作近1個月時間，公司人員還帶我去看他們公司培育的樹苗和種植的樹木，樹木生長區(qū)域分為1、3、5…直到生長到16年左右，才用來作為造紙的紙漿。該公司從源頭上對原材料木質(zhì)素的質(zhì)量就進行控制（這一點是其他任何公司未做到的，也是該公司引以為豪的事），這使我對該公司產(chǎn)品質(zhì)量的嚴謹性深有體會。反觀很多國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的木質(zhì)素，制漿除了用各種樹木外，還有用歐式麥草，纖維短，得到的木質(zhì)素分子量低。即使以后經(jīng)過化學改性得到的木質(zhì)素磺酸鹽分子量也小。
（2）磺化度：就是磺酸基與總分子量的（mg/mol）比值，主要反映木質(zhì)素磺化程度?；腔仍礁?，水溶性越好，無論酸堿度都溶解得很好。國內(nèi)很多企業(yè)木質(zhì)素磺酸鹽分散劑產(chǎn)品價格賣得很便宜，其實就是磺化度很低，還含有許多堿木質(zhì)素。因為木質(zhì)素不溶于水，磺化度低，溶解性差；用堿木質(zhì)素是為了加大含堿量，讓其在堿性條件下溶解，所以木質(zhì)素的pH值很高，因此這種產(chǎn)品（其實很多是堿木質(zhì)素），分散性能就較差。
所以一種好的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品應(yīng)該綜合來看其分子量和相應(yīng)的磺化度，也不是說磺化度越高越好。對相同的磺化度，分子量越大，分散性和懸浮性會更好；因為分子量大、吸附點多、不易脫吸，且空間位阻作用越大，阻止農(nóng)藥粒子的下沉或轉(zhuǎn)移。
一般而言，針對不同的農(nóng)藥有效成分加工產(chǎn)品，可選用不同磺化度的木質(zhì)素磺酸鹽來使用。對具有親水基或親水性較強的農(nóng)藥有效成分，可選用低磺化度的木質(zhì)素磺酸鹽作為分散劑；反之，則宜選用高磺化度的木質(zhì)素磺酸鹽的產(chǎn)品。木質(zhì)素磺酸鹽分散劑在水中溶解很快，還有利于顆粒的崩解，它與液體化肥的混用性也很好。
從木質(zhì)素磺酸鹽分散劑的試驗證明，木質(zhì)素磺酸鹽的磺化度對熱穩(wěn)定性的影響最大，發(fā)現(xiàn)低磺化度木質(zhì)素磺酸鹽（如Reax 85A，磺化度0.9）具有很好的熱穩(wěn)定性。這是由于低磺化度木質(zhì)素磺酸鹽分散劑的親水基團較少，疏水基團牢牢吸附在農(nóng)藥粒子上，受熱時從農(nóng)藥粒子上解吸速率較低，仍能有效隔離農(nóng)藥粒子，使之不凝聚，表現(xiàn)出很好的熱穩(wěn)定性，在受高溫后也能有良好的分散效果。
（3）含糖量：糖分的副作用是使產(chǎn)品易吸潮、結(jié)塊，使得產(chǎn)品變硬，從而影響產(chǎn)品的使用和分散。所以好的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品需要經(jīng)過脫糖，使木質(zhì)素含量接近100%，雜質(zhì)含量越少，產(chǎn)品不易結(jié)塊，分散性好，使用亦方便。
使用木質(zhì)素磺酸鹽分散劑與某些其他分散劑相比不足之處在于：① 在降低表面張力、潤濕性和滲透力方面稍差。② 常帶有（棕黃至棕）顏色，不能制得外觀為白色的劑型產(chǎn)品。③ 未經(jīng)脫糖的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品易吸濕和結(jié)塊。④ 分散持久性相對較差，故常建議與其他類型分散劑，如萘磺酸鹽甲醛縮合物等，一起使用將會起到更好的作用。
4 木質(zhì)素磺酸鹽的產(chǎn)品
國外生產(chǎn)的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品牌號眾多，分子量較大，通常在4,000～50,000之間，性能優(yōu)良，能滿足各個方面的性能需要。
市場上常見的木質(zhì)素磺酸鹽分散劑產(chǎn)品有Reax LTS、LTK和LTM，它們分別為木質(zhì)素磺酸鉀、木質(zhì)素磺酸鎂和木質(zhì)素磺酸鈉的50%水溶液，是Scoff paper 公司產(chǎn)品。Marasperse CR和 CBD-3為木質(zhì)素磺酸鈉，以及C21為木質(zhì)素磺酸鈣系產(chǎn)品，是Reed Lignin公司產(chǎn)品。Polyfon O和T、Reax 88B、85B為木質(zhì)素磺酸鈉系，是Mead-Westvaco公司產(chǎn)品。Ultrazine NA、Ufoxane 3A、Borrespere 3A為Borrgaard公司的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品。
美國Mead-Westvaco公司針對水分散粒劑的不同造粒方式（如擠壓、盤造粒、噴霧干燥、流化床），開發(fā)出一系列Kraftsperse牌號的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品，如DD5、DD8、DW-8、EDF350、EDF 450、EDF 750、25M等分散劑產(chǎn)品。筆者了解到：
（1）DD5是低磺化度Kraft木質(zhì)素與高分子量萘磺酸甲醛縮合物的組合物，分散劑，適合于盤式和流化床團聚。
（2）DD8是高磺化度Kraft木質(zhì)素與高分子量萘磺酸甲醛縮合物的組合物，分散劑，pH=10～11.5，含水量8%，適合于擠壓，片劑和噴霧，以及d50＜2 μm的SC和高硬水中。
（3）DW-8是高磺化度Kraft木質(zhì)素與二異丙基萘磺酸鈉的組合物，分散/潤濕劑，pH=10～11.5，含水量8%，適用于對堿敏感的活性成分的擠壓和噴霧造粒。
（4）EDF-350是高磺化度Kraft木質(zhì)素，分散/崩解劑，pH=7～8，含水量8%，推薦用于堿中等敏感的農(nóng)藥有效成分或劑型及強酸或pH＜4的擠壓和片劑中。
（5）EDF-450是高磺化度、低分子量Kraft木質(zhì)素，分散/崩解劑，pH=10.1～11.9，含水量8%，推薦用于一般的擠壓和片劑中快速崩解和高濃度SC中，適合于pH的農(nóng)藥有效成分。
（6）EDF-750是較高磺化度Kraft木質(zhì)素，分散/崩解劑，pH=6.5～7.5，含水量8%，推薦用于擠壓和片劑快速崩解和高濃度SC中及對堿敏感的農(nóng)藥有效成分。
（7）25M是較高磺化度Kraft木質(zhì)素，分散劑，pH=6.5～7.5，含水量8%，推薦用于pH＜4的流化床、團聚、盤式和擠壓中的分散劑。
此外，以下列出挪威Borrgaard公司的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品的某些牌號和性能（國內(nèi)南京捷潤有限公司有代理）：
（1）Borrespere NA，棕色粉末，純化木質(zhì)素磺酸鈉鹽，pH 7.5～9.1。適用于WG、DF、WP、SC，泡沫量低，是通用型分散劑。少量產(chǎn)品配合K12即可制得成本適中，分散好，懸浮率高，泡沫低的成品。做WG、DF成本優(yōu)勢明顯。
（2）Borrespere NA，黃色粉末，純化木質(zhì)素磺酸鈉鹽，pH 4.5～5.5。適用于WG、DF、WP、SC，泡沫量低。是通用型分散劑，顏色淺，做WG、DF成本優(yōu)勢明顯；在做SC中可防膏化，對顏色影響小。
（3）Borrespere CA，淺棕色粉末，純化木質(zhì)素磺酸鈣鹽，pH 3.5～5.1。該產(chǎn)品顏色淺，pH為酸性，適用于對堿性敏感的體系，分散性強，對金屬原藥和疏水性強的原藥較為合適。
（4）Borrespere CA-SA，棕色粉末，木質(zhì)素磺酸鈣鹽，pH 6.2～7.8。適用于WP，泡沫量低，價格低廉，能單獨作為分散劑使用，只需6%的量能做出很好的撲虱靈WP等產(chǎn)品；也可用1%點取代普通木質(zhì)素的2%點，配合其他分散劑使用。
（5）Ufoxane 3A，深棕色粉末，高純改性木質(zhì)素磺酸鈉鹽，pH 8.5～9.5。適用于WG、DF、WP、SC，泡沫量低。是通用型分散劑，分子量更大、分散性更好、熱貯穩(wěn)定性好，特別適合于疏水性原藥，明顯改善WP入水抱團現(xiàn)象，也是DF中優(yōu)秀的分散劑。
（6）Ufoxane NA，深棕色粉末，高純改性木質(zhì)素磺酸鈉鹽，pH 7.9～9.5。適用于WG、DF、WP、SC，泡沫量低。特別適用于SC、DF，能抑制膏化、降低粘度，明顯改善WG入水出現(xiàn)死顆粒情況。
（7）Greensperse NA，棕色粉末，純化木質(zhì)素磺酸鈉鹽，pH 3.5～6.5。適用于WG、DF、WP、SC，泡沫量低。因pH為酸性，在WP中使用，相對于木質(zhì)素磺酸鈣鹽分散劑效果更佳。在DF中使用，可以作為填料添加或作為酸性調(diào)節(jié)劑來使用。
以上兩家公司的產(chǎn)品在國內(nèi)都有銷售。
5 木質(zhì)素磺酸鹽分散劑對劑型產(chǎn)品性能影響
木質(zhì)素磺酸鹽的磺化度高低、分子量大小和含鹽量多少將直接會影響劑型產(chǎn)品的性能。
5.1 木質(zhì)素磺酸鹽分散劑磺化度升高的影響
① 在水中和肥料溶液中溶解速率升高；② 剪切粘度將下降；③ 低溫、高離子強度和低pH條件下分散穩(wěn)定性提高。
5.2 木質(zhì)素磺酸鹽分散劑分子量增大的影響
① 懸浮性能升高；② 剪切粘度增加；③ 溶解速率降低；④ 高溫、低離子強度和高pH條件下分散穩(wěn)定性提高。
5.3 木質(zhì)素磺酸鹽分散劑含鹽量增大的影響
① 剪切粘度升高；② 熱貯存穩(wěn)定性升高；③ 懸浮性能升高；④ 溶解速率升高。
6 農(nóng)藥劑型產(chǎn)品中的應(yīng)用
6.1 可濕性粉劑中應(yīng)用
可濕性粉劑（WP）是傳統(tǒng)農(nóng)藥劑型中的基本劑型，通常高熔點的固體有效成分不能加工成乳油時，大都加工成WP。在國內(nèi)外，可濕性粉劑無論在生產(chǎn)和銷售數(shù)量上都僅次于乳油，成為劑型產(chǎn)品中占第二位的重要劑型；而在國外發(fā)達國家其銷售額都占整個劑型的20%以上。
加工WP的優(yōu)點：① 加工產(chǎn)品成本低；② 對作物毒性低；③ 可加工成高含量（90%）的產(chǎn)品；④ 有多方面的適用性；⑤ 使用在多孔的作物上有好的持久性。
加工WP必須要加入優(yōu)良的分散劑，其作用在于與水混合，有效成分顆粒被潤濕后，可防止粒子在噴霧桶中凝聚或聚集在一起，保證粒子在噴施操作期間在水中保持懸浮狀態(tài)。而木質(zhì)素磺酸鹽因上述突出的優(yōu)點，一般來說是首選。國內(nèi)的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品，因分子量低（4,000左右），對許多加工的農(nóng)藥WP的產(chǎn)品，提供的靜電斥力和空間位阻能力不足，因此得到的WP產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品有很大差距；雖說價格較為便宜，但是得到的產(chǎn)品分散性能較差，懸浮率也低（有的農(nóng)藥品種一般低于80%），從而導(dǎo)致產(chǎn)品的藥效降低。表1示出80%莠去津WP使用國外分散劑產(chǎn)品的某些性能。
表1 80%莠去津WP在使用國外分散劑產(chǎn)品的
懸浮率和潤濕性
上表數(shù)據(jù)表明，分散劑用3.5%已過量，掩蓋了它們之間的性能差別。當用量降到2%，各種木質(zhì)素磺酸鹽和另一種分散劑（萘磺酸鹽）的性能差別就顯示出來，只有Polyfon H、O是優(yōu)秀的，其余都無法接受（大部分需提高到3.5%用量）。潤濕性的變化則很小。
6.2 懸浮劑中的應(yīng)用
懸浮劑（SC）是一種安全和環(huán)保型的水基性劑型，因為它無粉塵、易計量、對操作者和使用者以及環(huán)境很安全、粒徑比WP更細故藥效更高，已成為替代WP的優(yōu)良劑型之一。
一種表面活性劑的分散劑對分散粒子的重要參數(shù)是分子量和親油基團的親油性質(zhì)。由于使用的木質(zhì)素磺酸鹽比其他分散劑有更高的分子量，親油基團緩慢地擴散到粒子表面并牢固地吸附在表面。由于它具有更多錨定點，吸附在顆粒上幾乎很少從吸附表面上脫吸；從而可以確保SC有良好的長期貯存穩(wěn)定性。表2示出使用國外木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品作為分散劑加工的某些農(nóng)藥品種SC劑型產(chǎn)品。
表2 專用性木質(zhì)素磺酸鹽分散劑加工的
部分SC劑型產(chǎn)品
注：分散劑：A-Borrsperse NA；B-Reax 85A；C-Ufoxane 3A；D-Ultrazime NA（其中A C D均為挪威Borrgaard公司產(chǎn)品；B為美國Mead-Westvaco公司產(chǎn)品）。潤濕劑：非離子乙氧基化物。增稠劑：a-黃原膠；b-Veegum；*-Bentonite。
木質(zhì)素磺酸鹽分散劑可以控制懸浮劑砂磨體系粘度增加的速率，也就是說木質(zhì)素磺酸鹽分散劑可以使體系粘度與研磨時間按適當比例增長。通?？梢陨a(chǎn)低粘度高含量的懸浮劑，當選擇合適的分散劑確保產(chǎn)品的粘度足夠高，以提高粒子懸浮率，體系仍可流動（見表3）。
表3 不同木質(zhì)素磺酸鹽分散劑對懸浮劑
研磨時間和粘度的影響
注：懸浮劑含量45%，分散劑用量2.5%（重量比）；上述分散劑均為美國Mead-Westvaco公司產(chǎn)品。
從表3可見：① 使用磺化度更高的分散劑比使用低磺化度分散劑使懸浮劑產(chǎn)生更低的粘度；② 磺化度更高的分散劑能夠促進更快研磨（研磨時間短）；③ 對45%莠去津懸浮劑而言，使用Polyfon H低磺化度木質(zhì)素磺酸鹽分散劑也可以控制較低的體系粘度。
Mead-Westvaco公司實驗室通常采用低磺化度木質(zhì)素磺酸鈉分散劑制備500 g/L莠去津SC。其典型配方為：莠去津原藥47%，Reax 85A 2%，十三烷醇（6EO）醚2%，鈉基膨潤土0.5%，丙二醇6.0%，消泡劑0.2%，水42.3%。得到的粘度為(250±30) mPa·s（剪切速率D=10 r/s），平均粒子尺寸(5±0.5) μm。
下面舉一些國內(nèi)使用木質(zhì)素磺酸鹽加工懸浮劑的例子：
例（1）董廣新等使用木質(zhì)素磺酸鈉（吉林圖門化工廠產(chǎn)品）與苯乙基酚聚氧乙烯醚（600#）作為復(fù)合分散劑，成功地研制了25%殺螨隆·噠螨酮懸浮劑。其配方為：殺螨隆15%（折百）、噠螨酮10%（折百）、木質(zhì)素磺酸鈉3%、苯乙基酚聚氧乙烯醚2%、黃原膠1%、乙二醇5%、膨潤土3%、水62%。檢測結(jié)果，各項指標均符合懸浮劑標準要求，原藥熱貯后分解率＜5%，殺螨隆和噠螨酮的懸浮率分別為98.1%和98.5%，pH值7.1，持久起泡性（1 min后）25 mL，低溫穩(wěn)定性和熱貯穩(wěn)定性均合格。經(jīng)室內(nèi)生測試驗表明，在施用同等劑量下對小麥白粉病防效優(yōu)于50%醚菌酯水分散粒劑。
例（2）王鳳芝等使用木質(zhì)素磺酸鈉與寧乳34#作為復(fù)合分散劑，成功地研制出40%戊唑醇·多菌靈懸浮劑。其配方為：戊唑醇20%（折百）、多菌靈20%（折百）、脫糖木質(zhì)素磺酸鈉1.2%、寧乳34#4.8%、增稠劑（黃原膠∶硅酸鎂鋁=1∶10）3.2%、乙二醇3%、正辛醇0.1%、水47.7%。檢測結(jié)果，各項指標均符合懸浮劑標準要求，原藥熱貯后分解率＜5%，懸浮率在90%以上，低溫穩(wěn)定性和熱貯穩(wěn)定性均合格。
例（3）李波使用木質(zhì)素磺酸鈉與壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯（NEPO4）復(fù)配的分散劑研制25%苯醚甲環(huán)唑懸浮劑。其配方為：苯醚甲環(huán)唑25%（折百）、脫糖木質(zhì)素磺酸鈉1.2%、黃原膠0.15%、乙二醇5%、高級醇0.1%、水補足100%。檢測結(jié)果，各項指標均符合懸浮劑標準要求，原藥熱貯后分解率＜5%，冷貯和熱貯懸浮率在91%以上，pH值5.5～7.0，低溫穩(wěn)定性和熱貯穩(wěn)定性均合格。
6.3 水分散粒劑中的應(yīng)用
水分散粒劑是在可濕性粉劑和懸浮劑基礎(chǔ)上經(jīng)過造粒工藝加工而成的，外觀為自由流動的顆粒。產(chǎn)品具有：無粉塵、用水稀釋能迅速地分散或溶解、制得比其他劑型更高含量（直到90%）、使用時比常用的液體劑型和固體粉狀產(chǎn)品（如可濕性粉劑）方便、并有最少的包裝處理問題。因此，自1990年后逐漸成為替代可濕性粉劑和部分懸浮劑而大規(guī)模發(fā)展起來的新劑型，被認為是21世紀農(nóng)藥加工領(lǐng)域中安全、環(huán)保和最吸引人的產(chǎn)品；尤其是在近年來，在國內(nèi)外市場上WG已成為最受歡迎的產(chǎn)品。
WG的制造工藝中最關(guān)鍵的一步是造粒，造粒方法主要有盤造粒、高速混合團聚造粒、擠壓造粒、流化床造粒、流化噴霧干燥造粒和噴霧干燥造粒法。通過每種工藝可以得到滿意的產(chǎn)品，但是其產(chǎn)品性能與加入的分散劑品種有直接關(guān)系。
綜觀國內(nèi)外加工WG使用的分散劑，最常用的、使用較多、成本較低、綠色環(huán)保和較有效的分散劑是木質(zhì)素磺酸鹽。木質(zhì)素磺酸鹽在水中溶解最快，還有利于顆粒的崩解，它與液體化肥的混用性也好，但它的分散持久性差。這種缺點可以與其他分散劑復(fù)配使用來解決。例如萘磺酸鹽甲醛縮合物（分散劑）的分散性較強，但產(chǎn)品在貯存中受潮時，分散性會降低。因此在配方中這兩種分散劑常搭配使用，得到的產(chǎn)品有很好的性能效果（見例子）。表4示出使用國外產(chǎn)品木質(zhì)素磺酸鹽作為分散劑的某些農(nóng)藥WG劑型。
表4 農(nóng)藥劑型加工WG劑型(%)
注：分散劑：A-Borrsperse NA；B-Reax 85A；C-Ufoxane 3A；D-Ultrazime NA（其中A、C、D均為挪威Borrgaard公司產(chǎn)品；B為美國Mead-Westvaco公司產(chǎn)品）。潤濕劑：a-萘磺酸鹽；b-非離子乙氧基化物；c*-聚羧酸鹽輔助分散劑。造粒方式：PG-盤造粒；FB-流化床；SD-噴霧干燥；EX-擠壓。
例（1）李萬梅等研制80%莠滅凈水分散粒劑配方中，看到用不同分散劑樣品加工得到80%莠滅凈水分散粒劑的懸浮率和分散性與靜止時間的關(guān)系，結(jié)果列于表5。
表5 不同分散劑樣品得到80%莠滅凈WG下懸浮率和分散性與靜止時間的關(guān)系
從中可見，馬來酸-丙烯酸共聚物鈉鹽具有最好的懸浮性和分散性，而且得到的制劑樣品的懸浮率與分散性是一致的；即懸浮率高的分散性好，懸浮率低的分散性差。用木質(zhì)素磺酸鈉得到的制劑樣品的懸浮率與分散性的性能稍次于用馬來酸-丙烯酸共聚物鈉鹽分散劑，但由于其價格較低，也時?？捎脕砑庸?0%莠滅凈WG產(chǎn)品。
例（2）仲蘇林等單用木質(zhì)素磺酸鈉作分散劑制備80%特丁凈WG。其優(yōu)化配方為：特丁凈原藥80%（折百）、二丁基萘磺酸鹽5%、木質(zhì)素磺酸鈉3%、高分子嵌段聚醚3%、玉米淀粉補足100%。經(jīng)檢測，熱貯前懸浮率91.7%～93.5%，熱貯后懸浮率90.6%～92.6%，熱貯后懸浮率降低率在1.0%～1.5%之間。潤濕性熱貯前約為34 s，熱貯后約為36 s；崩解性熱貯前約為66 s，熱貯后約為68 s。
例（3）高忠文等對開發(fā)66%二甲戊靈水分散粒劑進行了研究，雖然二甲戊靈的熔點較低（用載體吸附），但還是可以加工成水分散粒劑的。采用二甲戊靈原藥含量為95%，潤濕劑為二元復(fù)合的LS，分散劑選用木質(zhì)素磺酸鈉，崩解劑為硫酸銨，粘結(jié)劑選用分子量4,000～6,000的聚乙二醇，載體為白炭黑補足至100%。使用流化床干燥造粒法加工成水分散粒劑，外觀為黃色球狀顆粒，經(jīng)性能測試符合水分散粒劑國家標準。
例（4）魏曉林等單用REAX 825 E（改性硫酸鹽木質(zhì)素磺酸鈉）為分散劑，制備80%精噁唑禾草靈·滅草松WG。其優(yōu)化配方為：精噁唑禾草靈5%（折百）、滅草松75%（折百）、潤濕劑拉開粉BX 2%、分散劑REAX825 E、崩解劑硫酸銨5%、硅藻土補足至100%。產(chǎn)品為灰色園柱狀顆粒，經(jīng)檢測精噁唑禾草靈熱貯前懸浮率92.7%～93.6%，熱貯后懸浮率90.4%～91.3%；滅草松熱貯前懸浮率93.1%～94.2%，熱貯后懸浮率90.3%～91.4%。精噁唑禾草靈熱貯分解率＜1.4%，滅草松熱貯分解率＜0.36%。潤濕性＜12 s和崩解性72 s，pH值7.42，水分＜2%。
例（5）尚紀兵等研制80%烯酰嗎啉WG配方中，單用GCL4-1（改性木質(zhì)素磺酸鈉）作為分散劑。其配方為：烯酰嗎啉原藥80%（折百）、分散劑GCL4-1（改性木質(zhì)素磺酸鈉）8%、潤濕劑拉開粉（丁基萘磺酸鈉）5%、崩解劑硫酸銨4%、皂土補足100%。檢測結(jié)果看到，使用9%和10%分散劑用量，得到的WG懸浮率分別高達96.77%和95.47%，另外2個分散劑用量8%和11%的懸浮率分別為89.07%和89.43%。但熱貯后懸浮率都有不同程度下降（8%和9%的懸浮率下降為73.56%和75.82%）。最終配方使用GCL4-1的用量為10%，其熱貯后懸浮率為88.65%；而潤濕性（貯前18 s和貯后43 s）、崩解性（貯前43 s和貯后46 s）均能滿足要求。
在此配方基礎(chǔ)上，當添加其他分散劑加工80%烯酰嗎啉WG的性能差別很大。其中加入平平加（烷基聚氧乙烯醚）、PAA-NAa（聚丙烯酸鈉）、分散劑S（烷芳基聚醚）等復(fù)配分散劑熱貯前后懸浮率均較低，甚至有的不崩解。當加入聚羧酸鹽2700的復(fù)配分散劑，加工得到WG樣品的潤濕性（貯前40 s和貯后26 s）和崩解性（貯前57 s和貯后40 s）較好，懸浮率貯前為90.67%，懸浮率貯后降為81.08%，表明這種復(fù)配效果反而比原先配方還差。
當添加萘磺酸甲醛縮合物鈉鹽NMS-90，得到的產(chǎn)品均表現(xiàn)出比原先配方更好的性能，懸浮率貯前達到96.67%，懸浮率貯后為90.65%；潤濕性（貯前17 s和貯后17 s）和崩解性（貯前42 s和貯后48 s），在水中崩解呈云霧狀。可以看出改性木質(zhì)素磺酸鈉與萘磺酸甲醛縮合物鈉鹽復(fù)配的分散劑顯示出更好的性能。
例（6）禹文靜等單用木質(zhì)素磺酸鈉作分散劑，用擠壓法研制36%唑草酮·苯磺隆WG。確定的最優(yōu)配方為：唑草酮原藥22%（折百）、苯磺隆14%（折百）、潤濕劑EFW 3%、分散劑木質(zhì)素磺酸鈉7%、崩解劑硫酸鈉3%、玉米淀粉補足100%。經(jīng)多次重復(fù)性試驗，得到外觀為光滑圓柱狀顆粒，經(jīng)測定懸浮率為86%～89%，潤濕時間79～85 s，崩解時間53～58 s，分散性84%～87%，pH值7.9～8.3，熱貯穩(wěn)定性合格。
該產(chǎn)品同劑量下（45 g/hm2）用在小麥莖葉處理防除麥田主要闊葉雜草（播娘蒿、薺菜、婆婆納）的防效高于單劑40%唑草酮WG和用量225 g/hm2的10%苯磺隆WP的藥效，而且對小麥安全。
例（7）金向紅等用木質(zhì)素磺酸鈉研制50%苯醚菌酯干懸浮劑。優(yōu)惠配方為：苯醚菌酯原藥50%（折百）、潤濕劑REAX WL（烷基硫酸鹽）2%、分散劑REAX 910（木質(zhì)素磺酸鈉）6%和SP2836（聚羧酸鹽）4%、高嶺土補足100%。經(jīng)檢測原藥熱貯分解率小于0.15%，潤濕時間39 s；分散性：入水至全部擴散時間40s，懸浮率99%（熱貯后下降小于5%），pH值8.1，水分含量1.3%，熱貯穩(wěn)定性合格。
例（8）馬金杰通過實驗室噴霧干燥設(shè)備（SD-1500）和小型生產(chǎn)性噴霧干燥設(shè)備（LPG-1000）的兩種噴霧干燥設(shè)備，探索在實驗室條件下，制備和評估了加拿大木質(zhì)素磺酸鈉（Tembec，Canada）在55%＋5%吡唑醚菌酯·代森聯(lián)干懸浮劑的配方中的性能。并對產(chǎn)品各項指標進行比較分析，發(fā)現(xiàn)牌號為 Arbo N18的木質(zhì)素磺酸鈉具有較好的分散性和更好的懸浮率，性能表現(xiàn)接近市售“百泰”樣品。
優(yōu)惠配方為：代森聯(lián)（85%）55%（折百），吡唑醚菌酯（96%）5%（折百），Arbo N18 27.8%（或者Arbo N20 27.8%），拉開粉BX 2%，消泡劑0.8%，填料補至100%。
SD-1500干燥產(chǎn)品指標檢測：以用Arbo N18木質(zhì)素磺酸鈉優(yōu)于Arbo N20的性能，其懸浮率94.44%（常溫），86.67%（熱貯）；并優(yōu)于市售對照樣品“百泰”的懸浮率82.22%（常溫），74.44%（熱貯），分散性等較好。
LPG-1000干燥產(chǎn)品指標檢測：同樣用Arbo N18木質(zhì)素磺酸鈉優(yōu)于Arbo N20的性能，其產(chǎn)品的外觀為淺棕色顆粒，pH（1%）6.81，粒徑D50 0.846 μm和D90 3.290 μm，潤濕時間＞120 s，持久起泡性35 mL，懸浮率86.67%（常溫）和87.78%（熱貯），分散性好。
7 木質(zhì)素磺酸鹽對WG產(chǎn)品的性能影響
7.1 不同產(chǎn)地木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品的性能影響
不同產(chǎn)地木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品對加工同一農(nóng)藥劑型產(chǎn)品的性能表現(xiàn)出有很大差異。這是由于木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品所具有的分子量大小、磺化度高低、改性的基團和位置不同，以及成鹽的陽離子不同，從而引起其性能上的差異，這從下面例子說明。
張程等使用潤濕劑（乙基萘磺酸鹽＋K12）12%和木質(zhì)素磺酸鹽8%，采用高速混合團聚造粒法，研究了不同產(chǎn)地木質(zhì)素磺酸鹽作分散劑對研制80%烯酰嗎啉WG的性能，發(fā)現(xiàn)有很大影響。測定的結(jié)果列于表6。
表6 不同產(chǎn)地木質(zhì)素磺酸鹽作分散劑的
80%烯酰嗎啉WG的性能
一般來說，在WG中對所選助劑好壞，主要是以產(chǎn)品稀釋液的懸浮率高低來衡量，懸浮率高表明分散性好，農(nóng)藥有效成分利用率高，藥效就好；反之則差。
從表6可見，Mead-westvaco公司的系列分散劑加工的WG懸浮率普遍較高，一般都在90%以上，其中Mead-westvaco—D80的懸浮率達到98.42%。挪威Borresperer公司木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品僅Kinsperse 126作分散劑的WG懸浮率最高，達到95.03%；而其他產(chǎn)品的WG懸浮率很低。國內(nèi)木質(zhì)素磺酸鹽分散劑的WG懸浮率普遍較低，均在90%以下。國內(nèi)同一廠家生產(chǎn)木鈉比木鈣作分散劑的WG懸浮率性能要好。
同時還看到，除了Ultrazine Na之外，其余木質(zhì)素磺酸鹽作分散劑的WG，潤濕性、崩解性和分散性次數(shù)的指標均較好。
7.2 不同分子量木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品的性能影響
當用不同分子量木鈣（石峴造紙廠）作分散劑制備80%烯酰嗎啉WG，測定的某些性能列于表7。
表7 不同分子量木鈣分散劑對
80%烯酰嗎啉WG的性能
從表7可見，分子量在10,000～30,000范圍和大于30,000級用作分散劑制備80%烯酰嗎啉WG的懸浮率高，達到84%左右。低于10,000的分子量制備的WG懸浮率很低，僅在47%～54%，表明不同分子量木鈣作分散劑對WG懸浮率具有顯著影響，分子量大于10,000作分散劑，表明具有強的吸附顆粒的能力和較好的分散穩(wěn)定性及崩解性，有利于提高懸浮率。
7.3 不同陽離子的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品的性能影響
當用不同陽離子的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品制備80%烯酰嗎啉WG，測定的某些性能列于表8。
表8 不同陽離子的木質(zhì)素磺酸鹽分散劑對
80%烯酰嗎啉WG的性能
從表8可見，離子置換后的木質(zhì)素磺酸鹽制得的WG，在懸浮率、潤濕性、崩解性方面較原木鈣有所提高，這可能由于原木鈣中含有的不溶物在置換過程中被除去導(dǎo)致木鹽的純度提高的原故。
從表8看到，陽離子種類對制得的WG的主要性能影響不大。對懸浮率而言，木鐵作分散劑懸浮率最高，但僅比最低的木鈉高3%。不同陽離子種類木鹽作分散劑制得的WG，其潤濕性和崩解性均合格；其中木鐵的潤濕性稍差，木銨的崩解性稍好，而值得注意的是木鎂作分散劑制得的WG分散性是很差的（＞10次）。
8 結(jié)語
木質(zhì)素磺酸鹽及其改性產(chǎn)品用在農(nóng)藥加工中，對各類農(nóng)藥有效成分都有良好的相容性；并對加工的WP、SC、WG等產(chǎn)品具有良好的分散性，且是一種在自然界中可以生物降解、資源豐富、價格較低廉的綠色環(huán)保分散劑。由于木質(zhì)素磺酸鹽及其改性產(chǎn)品的種類繁多，因此在選用木質(zhì)素磺酸鹽分散劑的品種上，應(yīng)慎重考慮其對加工劑型產(chǎn)品的性能影響；一般來說，國外木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品的性能優(yōu)于國內(nèi)木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品。此外，木質(zhì)素磺酸鹽及其改性產(chǎn)品若與合適的其他類型分散劑復(fù)配使用，可以得到性能更好的劑型產(chǎn)品。
聯(lián)系客服
