Öljydispersio (OD) määritellään "aktiivisen aineosan (aktiivisten aineiden) stabiiliksi suspensioksi veteen sekoittumattomassa nesteessä, joka voi sisältää muita liuenneita aktiivisia aineosia ja joka on tarkoitettu laimennettavaksi vedellä ennen käyttöä" (FAO, 2002). Toisin kuin suspensiokonsentraatissa (SC), öljydispersiossa öljyinen kantaja korvaa veden toimimaan jatkuvana faasina. Vaikka SC:lle on valittavissa useita dispergointiaineita, harvoin on dispergointiaineita, jotka voivat suorittaa poikkeuksellisia tehtäviä OD:ssa.
Este tulee pääasiassa:
A. Kilpaileva adsorptio: OD-formulaatiossa öljyn kantaja-aine kilpailee dispergointiaineiden kanssa mahdollisuudesta adsorboitua AI-hiukkasten pinnalle. Suuri osa dispergointiainemolekyyleistä ei toimi adsorption epäonnistumisen vuoksi.
B. Huono ionisaatio: tavanomaisia pinta-aktiivisia aineita, erityisesti anionisia dispergointiaineita, on vaikea ionisoida öljypohjaisessa ympäristössä sähköisen kaksoiskerroksen muodostamiseksi.
C. Desorptio: Perinteisten ionittomien dispergointiaineiden ei-polaarinen lipofiilinen pää tekee dispergointiaineiden vaikeaksi adsorboitua AI-hiukkasten pinnalle hallitulla tavalla. Tämä johtaa riittämättömään adsorptioon tai desorptioon ja lopulta AI-hiukkasten aggregoitumiseen.
Kaikki edellä mainitut tekijät vaikeuttavat erinomaisen dispergointiaineen kehittämistä OD:lle. Fysikaalisesti epähomogeeninen ulkonäkö, faasien erottuminen ajan kuluessa tai juoksemattoman kerman muodostuminen, huono emulsio ja dispersio laimennettaessa on yleisesti nähtävissä OD-formulaatioissa. Siitä huolimatta päivitettynä tai optimoituna formulointiteknologian välineenä OD:llä on etuja muissakin näkökohdissa, kuten: A. Valittua öljypohjaa sellaisenaan voidaan käyttää rikkakasvien torjunta-aineena ja antaa synergistisen vaikutuksen. B OD:n muodostama nestekalvo voi lisätä aktiiviaineiden peittoa ja parantaa sateenkestävyyttä. Kun aktiivisten aineiden, jotka eivät liukene lipofiilisiin materiaaleihin, on vaikea tunkeutua sadon kudoksiin, OD pystyy auttamaan tässä suhteessa.
Alan formuloijat joutuvat tekemään kompromissin: vaikka heterogeeninen ulkonäkö ei ole toivottavaa ja sedimenttikerrosta on väistämättä olemassa, on silti hyväksyttävää, jos pystymme hallitsemaan sedimenttiä suhteellisen löysässä ja avoimessa rakenteessa. Tämä tarkoittaa, että erotettu konsentraatti voi pienen ravistelun jälkeen palata tilaan, kun formulaatio on juuri valmistettu. Teknisesti tällaisten sedimenttien muodostuminen on mahdollista valitsemalla ja käyttämällä oikeita pinta-aktiivisia aineita ja reologisia aineita. Näin ollen ehdotetaan öljypohjaisiin formulaatioihin soveltuvien korkean suorituskyvyn dispergointiaineiden kysyntää. Halutulla dispergointiaineella tulisi olla kyky muodostaa voimakas steerinen este öljyissä ja saavuttaa sähköstaattinen hylkiminen sumutuslaimennuksessa. Sinvochem kehitti dispergointiaineen nimeltä SP-3498D, jolla on amfifiilinen luonne, jossa molekyylin toisella osalla on korkea affiniteetti hiukkasen pintaan ja toinen öljyfaasiin liukeneva osa. Öljydispersiossa öljymolekyylit kilpailevat AI-partikkeleihin adsorboituvien dispergointiainemolekyylien kanssa, mikä voi heikentää hiukkasten ja dispergointiaineiden vuorovaikutusta. SP-3498D:n kampamainen molekyyli tarjoaa moniankkuroituja ryhmiä, jotka luovat tehokkaan kerroksen hiukkasten adsorboimiseksi. Molekyylien sivuketjuja muokattiin myös yhteensopiviksi öljyemäksen kanssa, mikä entisestään tehostaa steeristä vuorovaikutusta. Tämän dispergointiaineen osoitettiin olevan käyttökelpoinen edellä mainitun kilpailun voittamiseksi.
Alla on joitain sovellustapauksia:
TAPAUS 1
Joskus huonolaatuinen aktiivinen tai epäpuhdas öljypohja voi tuhota koostumuksen tehden lopputuotteesta erittäin viskoosisen tai jopa muuttua hyytelömäiseksi. Taulukossa 1 suoritettiin dispergointiaine SP-3498D:n gradienttilisäys 24 prosentille Nicosulfuron plus Atrazine OD. Partikkelikoon D90 tiedot ja mikroskooppiset valokuvat (taulukko 1, kuva 1) osoittavat parantuneen kiteen kasvun hallinnan ja ehkäisevän voiteen esiintymisen riskiä. Suorituskyvyn paraneminen yksi-aktiivisella formulaatiolla tai moniaktiivisilla kokoonpanoilla, mukaan lukien nikosulfuronin, mesotriinin ja atratsiinin seos, on myös todistettu.
Taulukko 1. Viskositeetti ja hiukkaskoon vaihtelu käyttämällä erilaisia SP-3498D-annoksia 24 prosentissa nikosulfuronia ja atratsiinia OD
Kuva 1. Mikroskooppinen havainto 24 prosentin nikosulfuronilla ja atratsiinin OD:lla gradienttilisäyksellä SP-3498D
TAPAUS 2
5 prosenttia SP-3498D:tä lisättiin useisiin öljydispersioihin, jotta havaittiin sen vaikutus viskositeettiin jauhatusprosessin aikana. Viskositeetin lasku havaittiin kaikissa formulaatioissa, joihin lisättiin SP-3498D.
Taulukko 2. OD-jauhatuslietteiden viskositeetti SP-3498D:n kanssa tai ilman
Kuva 2. Viskositeettivaihtelu OD-jyrsintälietteessä SP-3498D:n kanssa tai ilman
TAPAUS 3
Suurin haaste 6 prosentin mesotriinin ja 35 prosentin Atrazine OD:n formuloinnissa on lisääntyvä viskositeetti ja alhainen jauhatustehokkuus tuotantoprosessissa, mikä aiheuttaa ei-toivottua hiukkaskokoa ja epäpätevää lopputuotetta. Taulukko 3. näyttää hiukkaskoon vaihtelun jauhatusajan kuluessa. Voimme huomata, että ottamalla käyttöön 5 prosenttia SP-3498D, sopiva hiukkaskoko voidaan saavuttaa lyhyessä ajassa. Samanlainen jauhatustehokkuuden nousu havaittiin 3 prosentilla nikosulfuronilla plus 7 prosentilla mesotriinilla plus 20 prosentilla atratsiinin OD (kuva 3).
Taulukko 3. Tehokkuus jauhattaessa 6 prosenttia mesotriinia plus 35 prosenttia atratsiinia OD:n kanssa/ilman SP-3498D
Kuva 3. Hiukkaskoko 3 prosenttia nikosulfuronia plus 7 prosenttia mesotriinia plus 20 prosenttia atratsiinia OD jauhamisen jälkeen, SP-3498D:n kanssa/ilman
TAPAUS 4
Mitä tulee ikääntymiskestävyyteen, dispergointiaineen SP-3498D erityinen rakenne varmistaa edellä mainitun irtonaisen sedimentin (tai "pehmeäksi" sedimentiksi kutsutun) muodostumisen. TURBISCANia käytettiin seuraamaan ja arvioimaan ikääntymisen vakautta 54 asteessa 48 tunnin ajan. Turbulenssi syntyi vähemmän jyrkästi reseptissä 5 prosentin SP-3498D:llä (kuva 4). Tämä tarkoitti, että dispergointiaine esti onnistuneesti hiukkasten kasvun ja agglomeroitumisen, mikä on hyödyllistä stabiilin konsentraatin ylläpitämisessä ajan mittaan. Näkyvä suorituskyvyn nousu saatiin myös 25-prosenttisella pymetrotsiinin OD:lla (kuvio 5). Ilmeisesti ilman SP-3498D:n lisäämistä pohjalle muodostui tahmea kerros hajoamatonta ainetta ilman mahdollisuutta muuttua suspensioksi, kun taas pehmeä sedimentti muodostuu sisällyttämällä dispergoivaa ainetta SP-3498D resepti.
Kuva 4. Turbiscan-tulokset 6 prosentista mesotriinista ja 35 prosentista atratsiini OD:sta SP-3498D:n kanssa/ilman (54 astetta, 48 tuntia)
Kuva 5. 25 prosenttia pymetrotsiinin OD ikääntymisen varastoinnin aikana (vuoden jälkeen)
SP-3498D:n ominaisuudet lopuksi:
Mahdollistaa erinomaisen dispersion öljydispersiossa ja estää tehokkaasti kiteiden kasvua
Vähentää ulkopinnan viskositeettia ja tuottaa suuren kuormituksen OD
Tekee jyrsintäprosessista helpon ja erittäin tehokkaan
Parantaa OD pitkän aikavälin vakautta