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BSM CHEMICAL IMPORT & EXPORT CO.,LTD.

擎宇化工:新投建项目助力其成为全球性的绿色农药助剂供应商 开启进军欧美高端市场新征程

2022-05-07
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编者按:近年来,擎宇化工凭借其绿色高效助剂及精准服务,尤其是坚持向客户提供以应用场景为导向的增值服务,不断开拓海外市场,并计划进军欧美等高端市场,将中国品牌的高品质助剂不断推向全球。随着擎宇二期功能聚醚分散剂项目的即将投产及三期工程80000吨/年功能分散剂项目的批复推进,有望进一步丰富其农药助剂品类。此外,公司位于南京、扬州的两大研发中心,以及分布于主要市场的应用评价实验室将为客户提供稳定质量的产品和可靠及时的服务,将进一步助力其成为全球性的绿色农药助剂供应商。


笔者已经连续三年对话擎宇化工技术中心总工秦敦忠博士,在此期间见证了擎宇化工在助剂领域的不断精进及综合实力的不断提升。在最近一次访谈中,秦博士向我们介绍了擎宇化工的核心竞争力,最新项目进展,多场景助剂产品开发及精准服务,未来10年的发展规划等。此外,秦博士还对全球农化助剂行业的发展现状、竞争格局及未来发展趋势,以及全球制剂行业所面临的挑战及应对举措分享了自己的见解。

 

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擎宇化工技术中心总工秦敦忠博士


能否概述一下全球农化助剂行业的发展现状、竞争格局及未来发展趋势等? 擎宇化工在此领域的定位及行业地位如何?


2020年中国政府提出了2030年碳达峰,2060年碳中和目标,加速了传统生产或使用环节有污染的剂型如EC,WP 向环保型剂型SC,EW, DF,OD,CS等的更新迭代;另外随着劳动力成本的上升,无人机或大型喷杆机械喷雾施药要求多品种农药或农药与化肥同时施药,用水量减少带来的施药药液浓度增加等;再者农化新分子商业化周期越来越长,通过改变农药剂型或多种农药复配、改变制剂界面性质提高农药利用率得到高度重视;制剂加工工艺向生产过程自动化、使用过程省力化方向发展,比如湿法砂磨喷雾制粒工艺、微流体连续化制备微胶囊工艺,含草甘磷的悬浮剂制备工艺等。农化制剂发展变化给农化助剂带来了新的挑战,符合应用场景的功能农用助剂供应商百家争鸣。


农化助剂供应商主要分为三类,分别为基础原料供应型如专业供非离子聚醚类、烷基糖苷、烷基聚醚硫酸酯盐、萘磺酸盐甲醛缩合物、烯烃磺酸钠、木质素磺酸盐等,此类供应商产品往往应用于其它领域,农药领域使用量较少;第二类为传统乳油、微乳剂、水乳剂或普通的悬浮剂、油悬浮剂等制剂生产提供助剂的供应商,能够提供简单的技术支持,并供应相应的烷基苯磺酸钙、传统非离子及改性(磷酸酯化或硫酸酯化)阴/非离子等;第三类为具有强大的技术支持能力,建立了较强的应用场景评价体系和助剂合成体系,能够提供适应场景需要的助剂产品,如擎宇化工已建立了模仿制剂制备和施药场景的助剂评价平台和完整的聚羧酸盐、萘磺酸盐等合成创新平台,能够为客户提供及时准确的场景化服务。


擎宇化工坚持向客户提供以应用场景为导向的增值服务,已成长为国内领先的农药助剂供应商,产品远销南美洲、东欧、澳洲、东南亚、南亚等地区。伴随着客户产品的全球化,擎宇已启动美国EPA、欧盟REACH注册登记,力争成为全球性的绿色农药助剂供应商,持续与客户一道努力让药效更好表达!


能否阐述一下擎宇化工的综合实力(从研发,生产到技术服务,以及专家团队背景等)及核心竞争力。未来10年的发展规划是什么?


擎宇化工为专注助剂研发与农药制剂应用的专业型科技企业,产品覆盖聚羧酸盐、萘磺酸盐、非离子、磷酸酯、硫酸酯等,在南京、扬州建设两大研发中心,与部分高校建立了长期的产学研合作。公司承担或参与了国家、省部级科研项目,承建省级高分子研发平台和制剂应用研发平台,已建立起完善的农药助剂合成平台、制剂制备和评价平台、模拟施药场景雾滴传递评价平台等,合成与应用过程数据化,极大提升了为客户提供价值增值的技术服务效率。


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界面性能评价实验室一角


公司的核心竞争力在于强大的组织能力,包含人才组织能力、技术服务能力和生产保障能力。公司位于扬州化学工业园区,在多轮安全环保整治过程中,特别是在疫情影响下,擎宇均能够持续稳定的供应产品与服务;擎定已独立主办“让药效更好表达”行业精英研讨会4届,连续5年主办高手解难题制剂论坛,2021年首次组织科研院所、制剂企业、原药企业、助剂企业等,围绕某个活性成分,研究农药、助剂、加工工艺等与作用靶标、施药方式的关系,让助剂更好的促进药效的表达。擎宇开发的湿法砂磨喷雾制粒工艺、微流体连续化制备农药微胶囊悬浮剂工艺处于行业领先位置,悬浮剂、水分散粒剂等制剂用助剂遥遥领先,这得益于擎宇研发团队和优秀科学家,以及行业专家团队的集智攻关、团结协作。


未来10年,擎宇的愿景是努力成为值得尊重的全球农化助剂企业,与广大农药企业协同创新,让药效更好表达!


能否重点介绍一下擎宇化工新工程项目的最新进展及该项目对公司发展战略的重要意义?


为了进一步丰富产品品种和扩大产能,擎宇二期功能聚醚分散剂项目即将投产,届时产品将覆盖主要的农药助剂类别,同时扩建成扬州研发中心,围绕助剂使用的制剂研发和让药效更好表达的制剂评价体系更趋完善。擎宇三期工程80000吨/年功能分散剂项目已获得政府批复,拟进一步扩大聚羧酸盐、萘磺酸盐等产能,全流程自动化,提升安全生产等级,预计2023年动工建设,2025年竣工投产。三期项目的全面建成,农药助剂品类基本覆盖,南京、扬州两大研发中心,以及分布于主要市场的应用评价实验室将为客户提供稳定质量的产品和可靠及时的服务。


针对不同品质的原药产品,擎宇如何解决其复配制剂的经时稳定性问题?


原药与制剂研制关系的脱节,以及环保监管导致的产品成本的提高,原药品质波动成为常态,主要表现在原药含量不稳定、杂质含量高带来制剂加工困难、制剂易分解、膏化、粒径长大、高浓度稀释或向矿化度稀释悬浮率低等问题。擎宇化工配备了热重仪、差热扫描仪、高效液相色谱、XRD、扫描图像仪、ZETA电位仪、电导率测定仪等收集原药物理指标或杂质数据,利用不同的乙烯基单体共聚形成的聚羧酸盐分散剂结构多样性,设计与原药相匹配的助剂结构,提高制剂加工顺畅度。如具有弱阳离子性质的SP-3275聚羧酸盐分散剂,能够适应控制不同来源的吡唑醚菌酯悬浮剂制剂粒径增长,且制剂能够在药肥混用时具有较好的分散稳定性。


助剂、原药、制剂制备和施药场景的数据化,助剂结构与被分散颗粒构效关系研究,有效提升了擎宇解决原药品质变化带来的制剂制备服务效率。


能否阐述一下干悬浮剂产业发展现状及优势,开发及生产难点,擎宇在该剂型开发方面取得了哪些重要突破?


干悬浮剂具有生产过程自动化程度高,环境污染潜在可能性低,使用过程中入水崩解云雾状分散、稀释稳定性好,与不同药剂混用分散稳定,因制剂形态与可湿性粉剂或水分散粒剂相似,不用增加额外的登记许可,因此得到广泛关注。在中国大陆,几乎所有企业均采用了压力式喷雾干燥工艺,部分制剂经时稳定性差、产品润湿时间长、易抱团等弊端显现,另外低熔点原药、水溶性较大原药制备的制剂或高浓度制剂制备难度大。我们联合多方,从配方、工艺、设备、参数、助剂等角度,进行技术攻关,采用连续流化床造粒、二次造粒、压力塔内置流化造粒等造粒工艺,以及构建新型分散剂,解决了传统干悬浮剂入水抱团、经时稳定性差等问题。SP-DF2238分散剂应用于干悬浮剂制剂配方中,改善低熔点原药在高温干燥时配方耐温性,提高分散效率,较少添加量可极大的提高产品的分散稳定性。

 

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       左:干悬浮剂颗粒微观图;右:干悬浮剂入水分散图


如何看待目前飞防药剂所存在的主要问题,解决这些问题最大的技术障碍是什么?擎宇在此领域所能提供的解决方案有哪些? 能否分享一些应用实践?


众所周知,过去配方设计是基于常规稀释浓度下(1500-2500倍)进行的,且不考虑其他药剂进行混用,而现实是我们在飞防使用浓度是10-20倍,多个药剂进行混用,这时非常容易出现药剂桶混稳定性问题,如破乳、分层、沉淀、堵塞喷头等。擎宇化工已建立了模拟药液轨迹的风洞实验室与飞防药液界面表征平台,收集、分析雾滴传递过程数据,找出雾滴传递规律。通过助剂来调控雾滴传递行为,解决飞防药剂在配置过程中兼容稳定性、喷洒过程中的漂移、靶标表面对靶标沉积、多雨季节的耐雨水冲刷、复杂靶标表面铺展渗透和保湿等药液性能。擎宇近年来在10多种作物,多个地区开展大量的飞防试验,目前已经形成成熟的飞防解决方案。


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农药雾滴传递综合评价实验室


在大量实践中我们发现,最有效的解决方案,还是通过对飞防套餐的优化升级,来保证药效发挥,如:制剂本身高浓度稀释稳定性,把WP优化为DF。此外添加桶混助剂可改善雾滴传递行为。如SP-6900可增加不同药剂如乳油、油悬浮剂与水悬浮剂、肥料混用药液经时稳定性,SP-4506可减少雾滴漂移损失,提高药液在靶标添加功能助剂提高药剂稳定性,SP-4026可提高药液在靶标表面铺展,促进药液到达花蕊内部,提高灭杀小虫效果;SP-4806可提高唑类农药在靶标体内传导,增强药效。


除通用性飞防助剂外,擎宇化工与部分客户联合开发,从原药、制剂、助剂、作物、靶标等角度研究药效影响规律,研究特定桶混助剂,让药效更好表达。


擎宇如何解决农药及药肥混用的兼容性问题?能否分享一些典型的案例及应用实践?


关于农药套餐混用带来分散稳定问题,我们总结为两点:一是飞防套餐中剂型搭配冲突,多种药剂桶混发生析出沉淀,或是常规喷雾套餐组合不合理,稀释液出现的分层、沉淀、破乳等现象;二是使用时没有注意到水质的硬度以及温度、制剂间PH值冲突等带来的负面因素,影响到剂型的乳化、分散、悬浮等效果。


擎宇技术人员通过大量田间对比试验,凡添加了SP-6900兼容稳定剂(提高稀释药液分散)的套餐,在分散传递过程中能长时间均相稳定,达到有害生物界面时呈现更匀更密的着药量;而未添加兼容剂的原始套餐因严重絮凝,导致空间传递不稳定,出现药液达到有害生物界面时着药点不均匀且稀疏的状况。


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生测试验


在新的种植模式下除了农药混用外,在套餐使用时添加各种液态肥,常常造成稀释液的不稳定(肥料电解质导致分散体系崩塌出现分层、絮凝、沉淀等现象),且稀释液久置变性存在药害的风险。


如何解决相关问题?首先,药肥桶混顺序很重要。必须按兼容剂、叶面肥、水分散粒剂、悬浮剂、微乳剂、水乳剂、水剂、乳油的顺序依次加入。其次,按配液原则去做。尽量做到“现用现配,不宜久放”和“先分别稀释,再混合”可防止有效成分分解。最后,要注意叶面肥要充分溶解,避免叶面肥与其他药剂发生反应。同时,加入药肥桶混兼容剂,也是有效解决途径。我们的SP-6900在其中就能发挥突出的效果。


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多剂型制剂并添加叶面肥套餐的兼容性试验,从左往右依次为原始套餐(未添加兼容剂)、添加SP-6900,添加市售品1,添加市售品2,添加市售品3

 

农药微囊剂是近年来发展最快的剂型之一,能否分享一下擎宇化工在此领域的探索及所取得的成果,针对该剂型,还有哪些技术难题需要攻关?


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连续化微通道微囊中试设备


随着施药成本的增加,以微胶囊为代表的省力化剂型具有良好的发展前景,微胶囊具有掩盖气味、抑制分解、控制释放等效果。然而传统CS采用原位或界面聚合成囊,间歇式合成工艺存在批次稳定性差,无法精准控制成囊率及游离成分,产品制备失败不合格品无法处理等缺陷。微流体连续化技术因传质传热效率高,产品一致性好在精细化工领域得到较好应用,擎宇化工在微流体技术成功应用于助剂连续化合成基础上,成功将微流体连续化技术应用于微囊制备。450克/升二甲戊乐灵CS、9%吡唑醚菌酯CS、520克/升氟乐灵CS、25%功夫菊酯CS、480克/升精异丙甲草胺CS等连续化技术相继开发成功,并在相关农药企业转化生产,结果表明,产品一致性好,生产过程自动化程度高。


微囊产品一致性是基础,核心在于基于应用场景的释放速率控制,难点也在不同场景需要的微囊性能有较大差异。研究表明,农药助剂结构与添加量影响微囊释放行为,擎宇对农药助剂结构与药物、靶标等构效关系研究,能够实现微囊悬浮剂释放速率的调控。如速释型和缓释型功夫微囊、入水不释放而在叶面释放的吡唑醚菌酯微囊,长效的甲基嘧啶磷微囊,抑制光解的氟乐灵微囊等。相应的,擎宇化工推出了SP-3936、SP-2750等微囊分散剂,适应微囊连续化快速成囊过程。

 

以您来看,全球农化制剂行业面临的主要挑战是什么?中国农化制剂行业在国际上处于什么样的发展水平?农化制剂生产商保持及提升自身核心竞争力的关键因素有哪些?在上述过程中,以擎宇化工为代表的助剂公司将会为行业发展带来哪些改变及创新?


当前全球农化制剂行业各个国家地区发展水平比较不均衡。相对于发达国家,发展中国家还存在着农药利用率低、应用水平低、智能化水平低的问题,针对这些问题,我们需要优化产品剂型,从农药传导的各个阶段着手,提升制剂开发精细化水平、减少传递过程损失。经过多年的沉淀,我国的农药制剂配方开发水平已处于比较领先的地位,但在应用水平上还与发达国家存在一定的差距。


我们认为农化制剂生产商保持自身核心竞争力的关键因素在于建立符合客户应用场景的产品质量及科研体系。一直以来,擎宇化工不断地推动新兴剂型的发展,如DF,CS这样的剂型的开发及工艺水平的提升。不断地向客户学习,联合多方建立表征符合客户应用场景的科研平台,并开发相关的助剂,以求促进制剂精细化开发、提升药液在空间、界面、体内传递效率,提升农药的综合利用率。积极响应国家的号召,开发绿色化的助剂产品,目前我公司产品已全部实现壬基酚的替换工作。我们相信通过我们的努力,药效能够更好地表达!

 

本文即将刊登于世界农化网5月份出版的 《2022制剂&助剂技术杂志》(中英文版),详情点击如下图片!

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