201483. lajstromszámú szabadalom • Eljárás porlasztva szárított növényvédőszer hatóanyag granulátumok előállítására
HU 201483 B A találmány szilárd, vízben könnyen diszpergálható, granulátumok formájában levő növényvédőszer készítmények előállítására vonatkozik. A mezőgazdasági felhasználáshoz mind szilárd, mind folyékony hatóanyag készítményeket hoznak forgalomba. A készítményekből vízzel permetleveket készítenek. A készítmény jellege elsősorban az adott hatóanyag fizikai tulajdonságaihoz igazodik. Elterjedt az úgynevezett nedvesíthető porok (’’wettable powder”, WP), azaz a vízben diszpergálható porok használata. A felhasználó a port vízhez keveri, és a csomóképződést előzetes összegyúrással kell megakadályozni. A megfelelő lebegéképességhez ilyen poroknak rendkívül finomszemcsésnek (szemcseméret kb 5 p.) kell lenniük. Ez azonban felhasználáskor kellemetlen porképződéshez és rossz folyási tulajdonságokhoz vezet, amelynek következménye a tartály nem teljes kiürülése és a por pontatlan adagolása. Fenti hátrányok miatt gyakran alkalmaznak magas koncentrációjú szuszpenziókat (suspension concentrate, SC vagy flowable), amelyek folyékony készítmények. Ezek a készítmények ugyan könynyebben dolgozhatók fel permetlevekké, de hosszabb tárolási idő után kiválási problémák jelentkeznek, és az üres folyadéktartályok elhelyezése is gondokat okoz. Jól alkalmazhatók a többé-kevésbé durva szemcséjű granulátumok, mivel nincs porképződés, könnyen csomagolhatók és jól adagolhatők, továbbá vízben gyorsan és teljesen oldódnak, illetve diszpergálhatók is, ezáltal a permedé a permetezőkészülék szórófejeit nem tömíti el. Ismeretes, hogy vízben diszpergálható granulátumok megfelelő berendezésekben a granulálandó anyag keverő- és görgőmozgása mellett, csekély mennyiségű folyadék (víz, illetve víz és szerves oldószer) egyidejű hozzáadásával képezhetők. Egy másik eljárás szerint granuláló dobban a granulálandó anyaghoz annyi granuláló folyadékot adnak, hogy az anyag egyensúlyi nedvességét túllépjék, majd a kapott terméket az egyensúlyi nedvességtartalomig vagy az alá szárítják. Vízben diszpergálható granulátumok előállíthatók porkeverékek tablettázásával vagy porkeverékek préselésével. A megnedvesített portömeg extrudálása, majd ezt követően szárítása szintén felhasználható vízben diszpergálható granulátumok előállításához. Vízben diszpergálható granulátumok fluidizációs eljárással való előállítása is ismert. Utóbbi során a finom eloszlású anyagot kötőanyagot tartalmazó vizes oldattal permetezik. Végül hatóanyagok vizes készítményeinek (alkalmas segédanyagok felhasználásával) porlasztva szárítása is egy előnyös módszer nagy mennyiségű hatóanyagoknak aprószemcsés granulátumokká való átalakítására. Utóbbi módszer technológiai részleteit tekinti át például K. Masters, Spray Drying Handbook, 4. kiadás, London, 1985. szakkönyve. Az összes ismert eljárás hátránya, hogy általában nehezen tartható kézben, mivel számos tényező egyidejű figyelembevétele szükséges. Gyakran túl laza anyag képződik, amelynek térfogattömege ki1 esi, és ezért viszonylag nagy csomagolási térfogatot foglal el. Ezenfelül a granulátumok is hajlamosak porképzésre és vizes közegben nem mindig diszpergáüiatók vagy oldhatók nehézségek nélkül, mivel sűrűségük kisebb, mint a vízé. Hátrányos az is, hogy a granulátumok szemcseméret-eloszlása gyakran igen eltérő. A19 32 583 számú német szövetségi köztársasági szabadalmi leírásból ismert hőérzékeny gyógyszer hatóanyagoknak porok alakjában vizes koncentrátumokból való kinyerése, amelyek ammóniumsókat, elsősorban ammónium-hidrogén-karbonátot tartalmaznak. Ennek az eljárásnak a növényvédőszer granulátumok előállítására való alkalmazhatóságára végzett vizsgálatoknál azonban kiderült, hogy a megadott, önmagában is csekély mennyiségű ammóniumsókkal az eljárás nem valósítható meg, mivel - amint az idézett 19 32 583 számú német szövetségi köztársasági szabadalmi leírásban is található - a kívánt porszegény golyók helyett finom por képződik. Az is kitűnt, hogy a porlasztva szárításnál további jelentés műszaki intézkedések szükségesek, ha több, mint 1-2 t% hidrogén-karbonátot alkalmaznak, mivel ebben az esetben a megfelelő ammóniummennyiséget a szárítóból távozó levegőből el kell távolítani. Találmányunk célja növényvédelmi célokhoz diszpergálható hatóanyag granulátumoknak előnyösen vizes, segédanyag-tartalmú hatóanyagkoncentrátumok porlasztva szárításával való előállítása, amelyek egyenletes szemcseméretűek, azaz szemcseméret-eloszlásuk szűk, sűrűek, szállításnál szilárdak és később sem porlódnak, továbbá permedé előállításakor egyenletesen, gyorsan és csomóképződés nélkül oldódnak. A találmány szerint a feladatot úgy oldjuk meg, hogy a hatóanyag-koncentrátumhoz kevesebb, mint 2 tömeg% ammónium-hidrogén-karbonátot adunk. A megfelelő jó eredményt befolyásolják a segédanyagok jellege és mennyisége. Különösen előnyösnek bizonyult a hatóanyagok olyan vizes készítményeinek a porlasztva szárítása, amelyek az ammónium-hidrogén-karbonát mellett segédanyagként a hatóanyagra vonatkoztatva legalább 10 tömeg% valamely ligninszulfonátot tartalmaznak. Előnyösek az olyan minőségű ligninszulfonsavak, amelyek lehetőleg nagymolekulájúak és szulfonáltságuk mértéke (mólalapegység fenolra vonatkoztatott mólegység szulfonsav) körülbelül 0,8 alatt van, előnyösen 0,3-0,5. Ezek a termékek például a szulfid-cellulóz előállításánál képződő anyag részleges deszulfonálásával állíthatók elő. A találmány szerinti eljárás hatása abban mutatkozik, hogy az ammónium-hidrogén-karbonát nélkül előállított viszonylag kicsi, egyoldalúan gyakran belapított vagy többszögekkel határolt granulátgolyócskáktól vagy amorf portól eltérően, mely utóbbi túl sok hidrogén-karbonát hatására képződik, a kevés ammónium-hidrogén-karbonáttal előállított granulátomok kifejezetten golyóalakúak és igen egységes szemcseeloszlásúak, továbbá teljesen pormentesek. A találmány szerint előállított granulátumok vi2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
