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BSM CHEMICAL CO.,LTD

鲍利葛(Borregaard):用于生物防治制剂的可持续木质素生物聚合物

2022-09-12
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世界农化网中文网报道: 


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介绍


鲍利葛(Borregaard) 是世界领先的基于木质素的生物聚合物生产商,可作为石化基配方助剂的可持续替代品。我们的产品具有记录在案的低碳足迹,可用于有机农业产品。它们与大多数生物制剂具有极佳的兼容性。Borregaard的木质素基生物聚合物由于其稳健性和在各种制剂配方中发挥多种功能的能力而成为首选。


可持续性


Borregaard 对我们的木质素基分散剂进行了生命周期分析,其目标是量化与利用木材生产特种化学品(如我们的木质素分散剂)相关的环境负荷。在图 1 中,我们比较了 Borregaards 木质素基分散剂与基于石化原料的合成分散剂的环境性能。


图中的第一部分,我们称之为生命周期的培育阶段。这一部分是指如何生产原材料。像木材这样的生物基材料在生长过程中会吸收大气中的二氧化碳,在这个阶段会出现二氧化碳负排放。石化材料在这一阶段的净排放量为零。


图中的下一部分称为生产,指的是提取和精炼最终产品的过程。该过程需要各种资源,例如能源、化学品等,因此对木质素基分散剂和合成分散剂来说,都会造成一定的环境负荷。多年来,Borregaard一直致力于优化我们的生产流程以减少排放,这一点在生产阶段得以体现。生产1公斤木质素基生物聚合物所产生的二氧化碳排放量比生产1公斤合成分散剂低30%以上。


下一个阶段被描述为使用寿命,也就是我们的客户使用产品功能的时间。在此期间,我们没有考虑与这两种产品相关的排放。这意味着,通过使用木质素基分散剂,CO2 足迹在其使用寿命期间实际上是负的。


图中所示的最后一个阶段是生命的终结。图示的数据是在木质素分散剂和合成分散剂均 100% 降解的情况下对释放到大气中 的CO2 的计算结果。情况并非总是如此,一些合成产品在自然界中具有较差的生物降解性,这可能导致这些化学品在环境中累积。这可能会导致一些问题,特别是对它最终所在的生态系统而言。木质素基生物聚合物降解缓慢,类似于其起始材料。木材在自然界中降解缓慢,降解过程中产生一系列酚类化合物,这些酚类化合物是腐殖质的前体。木质素基聚合物将可用作微生物和植物的有机碳来源发挥作用,而不是成为环境负担。


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图 1: 由挪威可持续发展研究所根据 ISO 标准 14040/44 ,使用生命周期分析方法进行比较。用作合成分散剂的模型物质是聚羧酸盐。

 

木质素兼容性


配方助剂与制剂中生物成分的兼容性至关重要。 Borregaards 木质素基生物聚合物已通过测试,显示出与多种不同微生物的良好兼容性。下面的兼容性测试说明了四种不同微生物与五种不同 Borregaard 生物聚合物的兼容性。


这些微生物代表一种革兰氏阳性菌--苏云金芽孢杆菌,和一种革兰氏阴性菌--荧光假单胞菌,以及两种真菌球孢白僵菌和金龟子绿僵菌。 Borregaard 产品组合由具有广泛特性的木质素基生物聚合物组成。阳离子、pH值、盐含量、分子量和磺化程度是用于生物制剂的几个重要特性。以下测试中选择的产品代表了这些参数内的一系列变化。


在筛选过程中,使用 10% 的木质素基生物聚合物溶液,通过圆盘扩散法进行了测试。兼容性测试的结果见表 1。总而言之,在这四种测试的微生物中,没有观察到任何一种生物聚合物之间的不相容性。对替代的石化基分散剂(如萘磺酸盐)也进行了类似测试,结果表明与所测试的微生物兼容性较低。

 

表 1:五种不同木质素基生物聚合物的兼容性及其对 4 种不同微生物的兼容性。


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紫外线防护

 

自 20世纪90 年代以来,Borregaard 木质素基分散剂一直被探索和开发用于生物农药的紫外线防护,并且还用于化妆品和颜料等其他行业。木质素的化学结构具有吸收紫外线辐射的巨大潜力,也可以作为一种牺牲性的抗氧化剂。不同形式的化学改性也可以增强这种固有特性。 Vanisperse CB 是我们最有效的紫外线吸收剂,其紫外线光谱如图 2 所示。该图还显示了硫酸盐工艺提取的木质素生物聚合物、萘磺酸盐和苯并三唑的吸光度。苯并三唑是一种常用的防紫外线化学品。该图清楚地说明了 Vanisperse CB 在广泛的波长范围内的高吸收潜力,具有独特的紫外线防护特性。


事实证明,Borregaards以木质素为基础的生物聚合物也能够与其他聚合物结构(如蛋白质和肽)发生复合。这种相互作用是由生物聚合物中的官能团引起的,Borregaard 拥有将这些官能团开发成具有所需功能的定制产品的专业知识。当生成这些复合物时,紫外线防护潜力已被证明得到改善,这很可能是由于木质素基生物聚合物靠近需要保护的基材。这意味着,在某些情况下,木质素基生物聚合物与基材相互作用的能力对于实现最佳紫外线防护也至关重要。


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图 2: Borregaard 木质素基生物聚合物 Vanisperse CB 的紫外吸收光谱,与其他替代助剂相比

 

总结

 

Borregaard 木质素基生物聚合物是适用于多种生物防治制剂的强大且多用途的助剂。分散、粘合、紫外线防护、晶体生长抑制和乳液稳定是 Borregaards 木质素基辅助配方制剂的几个关键特性。 Borregaards 大多数产品也被批准用于有机农业,并具有良好的监管状况。事实证明,木质素基生物聚合物本身是可生物降解的,并且完全溶于水。


随着生物防治制剂的飞速发展,农化行业正在响应更多可持续作物保护产品的需求,而Borregaards的木质素基生物聚合物以其独特的特性和有记录的碳足迹,成为支持这一发展的重要助剂。

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