一种缓释农药颗粒剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种缓释农药颗粒剂及其制备方法，包括由内至外设置的第一层有效成分层、第二层有效成分层和第三层有效成分层，本发明通过在不同的有效成分层采用不同的交联剂，且配合设置各层的合适配比，来促进或调节农药活性成分的释放，达到速效、中效和长效兼备的防治、杀灭病虫害的效果。
【专利说明】
一种缓释农药颗粒剂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及农药技术领域，特别是一种缓释农药颗粒剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]农药的原药一般不能直接使用，必须加工配制成各种类型的制剂，才能使用。目前使用最早、用量最大的是粉剂，由于其可以直接撒施或拌土使用，工效高，不用水，特别适于干旱缺水的山区或半山区及林地使用，但是粉剂的最大缺点是易飘移污染环境，农药有效利用率低，一般只有20%的粉剂沉积在目标生物上，另外叶面附着性差，易被风吹落或被雨水冲刷，而且药效期比较短。因此自20世纪70年代以来，粉剂的生产和使用呈下降趋势。取而代之的是颗粒剂和各种悬浮剂。这些剂型保持了粉剂使用方便、工效高的优点，而克服了粉剂易飘移污染环境、有效利用率低的缺点。
[0003]颗粒剂的制备工艺是选择具有吸附能力、粒度范围符合要求的载体颗粒，如砂子、麦饭石等，然后将溶解在水中或有机溶剂的农药喷施在载体颗粒上，水或溶剂挥发即成颗粒剂产品。农药颗粒剂能够减少用药次数，减轻农民劳动强度，提高农药活性物质的利用率，但传统的农药颗粒剂的制备方法使用溶剂，容易产生溶剂污染，且不易降解，还可能会引起土壤板结，而且农药颗粒只包裹一层或两层，在土壤中药效持续的时间也不够长。
[0004]授权公告号为CN102696586 B的发明专利公开了一种具缓控性农药粒和非缓控性农药粒的混合粒剂。将农药活性物质与填充料、表面活性剂混合均匀;所述的农药活性物质、填充料与表面活性剂按照重量百分比计，农药活性物质为I%~20%，表面活性剂为0.1%?10%，余量为粘土，该农药粒的混合粒剂既保留农药有效活性原有的速效性，又能改善该农药有效活性的理化稳定性;但是该农药粒的混合粒剂采用了表面活性剂，可能会对土壤造成溶剂污染，另外，不同层之间用包裹不同厚度衣膜及部分不包膜来达到缓释和速效的控制，对其工艺要求比较苛刻。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种缓释农药颗粒剂及其制备方法，本方法可降低农药的使用量，减少对环境的污染，减少了农民施放农药的次数。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种缓释农药颗粒剂，包括由内至外设置的第一层有效成分层、第二层有效成分层和第三层有效成分层，其中:
第一层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分A:交联剂B:辅料C=1:1?2:1?
35；
第二层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分D:交联剂E:辅料F=1:1?3:2 ?50 ；
第三层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分G:粘结剂H:交联剂1:辅料J=1:3?6:0.35?0.75:2?50; 其中，农药活性成分A与农药活性成分D相同或者不同，农药活性成分D与农药活性成分G相同或不同；辅料C与辅料F相同或者不同，辅料F与辅料J相同或不同；交联剂B采用水溶性高分子聚合物，交联剂E采用纤维素或纤维素盐。
[0007]作为更优选的技术方案，第一层有效成分层主要由以下组分按重量份配比制成:农药活性成分A:交联剂B:辅料C=1:1.2-1.5:10-15;
第二层有效成分层主要由以下组分按重量份配比制成:农药活性成分D:交联剂E:辅料F=1:1.2?2:25?30;
第三层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分G:粘结剂H:交联剂1:辅料J=1:4:0.6:30?45。
[0008]优选的，所述第一层有效成分层、第二层有效成分层、第三层有效成分层的重量比例为:第一层有效成分层第二层有效成分层:第三层有效成分层=1:0.8-10:0.8?10。
[0009]所述交联剂B采用聚乙烯吡咯烷酮为最佳。
[0010]优选的，所述交联剂E可选用羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素和甲基纤维素中一种或几种。其中，所述交联剂E以羧甲基纤维素钠为最佳。
[0011 ]优选的，第三层有效成分层中，所述交联剂I为硼砂，所述粘结剂H为糊精，糊精和硼砂的重量比为1:0.15。
[0012]优选的，所述第三层有效成分层外还包裹有保护层，保护层中各组分的重量比例为:粘结剂K:交联剂L:颜料:辅料M=4:0.6:0.025:95.4;其中，所述粘结剂K与粘结剂H相同或不同，交联剂L与交联剂I相同或不同，辅料M与辅料J相同或不同。
[0013]以上所述的辅料C、辅料F、辅料J和辅料M，采用制备农药的常规辅料，如粘土、白炭黑、沸石、高岭土、碳酸钙、蒙脱土、陶土等。
[0014]以上所述的粘结剂K，可以采用糊精、聚酰胺树脂中的一种;交联剂L，可以采用硼砂、丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种。
[0015]以上所述的农药活性成分A、农药活性成分D、农药活性成分G，优选包括吡虫啉、噻虫胺、噻虫嗪、噻虫啉、噻唑磷、烯啶虫胺、杀螟丹、杀虫双、杀虫单、螺螨乙酯、乙螨唑、氟虫腈、链霉素、氟氯氰菊酯、阿维菌素和恶霉灵中的一种或多种。
[0016]以上所述的缓释农药颗粒剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)第一层有效成分层的准备:农药活性成分A与交联剂B搅拌混合均匀，加入辅料C，制得混合A料；
(2)第二层有效成分层的准备:农药活性成分D与交联剂E搅拌混合均匀，加入辅料F，制得混合B料；
(3)第三层有效成分层的准备:农药活性成分G、粘结剂H与交联剂I搅拌混合均匀，加入辅料J，制得混合C料；
(4)在造粒盘投入混合A料，开启造粒盘，喷水开始造粒，有颗粒出现后加热，温度为70?90°C，混合A料完全制成颗粒且固化后，加入混合B料，调整加热温度，温度为80?100°C，混合B料完全固化后，继续加入混合C料，待混合C料完全固化，得缓释农药颗粒剂中间品，造粒结束，停止加热，在造粒过程中保持颗粒的水分含量控制在8?15%的范围内；
(5)将缓释农药颗粒剂中间品烘干至水分含量低于1.5%；
(6)筛分，控制粒度为2.0?5.0mm，得缓释农药颗粒剂，粒度不合格品进行粉碎后重新造粒。
[0017]进一步的，所述步骤(4)中，在加入混合C料，待混合C料完全固化后，再喷入一层保护层混合料，保持加热温度为80?100°C，待保护层混合料完全固化后，得缓释农药颗粒剂中间品;所述保护层混合料由粘结剂K、交联剂L、颜料和辅料M组成。
[0018]以上所述的步骤(4)中，第一层有效成分可以喷施在载体颗粒，也可以直接制成固体颗粒。
[0019]本发明的有益效果为:(I)本发明通过在不同的有效成分层采用不同的交联剂，且配合设置各层的合适配比，来促进或调节农药活性成分的释放，达到速效、中效和长效兼备的杀灭病虫害的效果；(2)本发明采用适宜的水溶性交联剂，整个造粒过程中无需额外添加有机溶剂、表面活性剂进行预溶，只需控制合适的水分含量即可实现交联剂的固化，从而使整个造粒工艺操作快捷，关键控制点少，质量稳定性高，而且不添加有机溶剂、表面活性剂也不会对土壤造成污染，避免了土地产生板结的现象发生；(3)采用本发明的缓释农药颗粒剂，只需一次施药，农药颗粒剂可按病虫害一般防治需求延长农药的释放期，达到提前防虫、防病的目的，同时减少了用药次数，降低了劳动力成本;降低了农药使用量，减少了对环境的污染；(4)本发明能将吡虫啉、噻虫胺、噻虫嗪、噻虫啉、噻唑磷、呋虫胺、烯啶虫胺、杀螟丹、杀虫双、杀虫单、杀虫环和恶霉灵等农药活性成分制成颗粒剂，应用范围广，具有广泛的市场前景。
【具体实施方式】
[0020]本发明提供了一种缓释农药颗粒剂，包括由内至外设置的第一层有效成分层、第二层有效成分层和第三层有效成分层，其中:第一层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分A:交联剂B:辅料C=1:1?2:2?35;第二层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分D:交联剂E:辅料F=1: 1-3: 2-50;第三层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分G:粘结剂H:交联剂1:辅料J= 1:3-6:0.35-0.75:2-50;其中，农药活性成分A与农药活性成分D相同或者不同，农药活性成分D与农药活性成分G相同或不同；辅料C与辅料F相同或者不同，辅料F与辅料J相同或不同；交联剂B采用水溶性高分子聚合物，交联剂E采用纤维素或纤维素盐。
[0021]其中，交联剂B优选的为聚乙烯吡咯烷酮，交联剂B优选的为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、明胶、黄原胶中一种或几种。
[0022]上述三层结构中各组分更加优选的配比为，第一层有效成分层主要由以下组分按重量份配比制成:农药活性成分A:交联剂B:辅料C=1:1.2-1.5:10-15;第二层有效成分层主要由以下组分按重量份配比制成:农药活性成分D:交联剂E:辅料F=1:1.2-2:25?30;第三层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分G:粘结剂H:交联剂1:辅料J= 1:4:0.6:30?45 ο
[0023]本发明提供了上述三层结构的优选配比:第一层有效成分层、第二层有效成分层、第三层有效成分层的重量比例为:第一层有效成分层第二层有效成分层:第三层有效成分层=1:0.8?10: 0.8?10
[0024]在第三层有效成分层中，所述交联剂I优选为硼砂，所述粘结剂H优选为糊精，糊精和硼砂的重量比为1:0.15。
[0025]为更好地保护农药活性成分在包装和运输的过程中不脱落，在第三层有效成分层外还包裹有保护层，保护层中各组分的重量比例为:粘结剂K:交联剂L:颜料:辅料M =4:
0.6:0.025:95.4;其中，粘结剂K与粘结剂H相同或不同，交联剂L与交联剂I相同或不同，辅料M与辅料J相同或不同。
[0026]本发明所述的辅料C、辅料F、辅料J和辅料M，采用制备农药的常规辅料，如粘土、白炭黑、沸石、高岭土、轻质碳酸钙、蒙脱土、粉煤灰、陶土等。
[0027]本发明所述的粘结剂K，可以采用糊精、聚酰胺树脂中的一种;交联剂L，可以采用硼砂、丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种。
[0028]本发明所述的农药活性成分A、农药活性成分D、农药活性成分G，优选包括吡虫啉、噻虫胺、噻虫嗪、噻虫啉、噻唑磷、烯啶虫胺、杀螟丹、杀虫双、杀虫单、螺螨乙酯、乙螨唑、氟虫腈、链霉素、氟氯氰菊酯、阿维菌素和恶霉灵中的一种或多种。
[0029]以下提供更为具体的缓释农药颗粒剂及其制备方法的具体实施例，但本发明的保护范围不限于以下实施例。
[0030]实施例1
第一层有效成分层:噻虫胺4kg，聚乙稀卩比略烧酮4.8kg，高岭土和粘土 126.4kg ；第二层有效成分层:杀虫单8kg，羧甲基纤维素钠12kg，高岭土和粘土400kg ；第三层有效成分层:杀虫单8kg，糊精32kg，硼砂4.8kg，高岭土和粘土400kg。
[0031]制备方法包括以下步骤:
(1)第一层有效成分层的准备:将第一层有效成分中的噻虫胺和聚乙烯吡咯烷酮搅拌混合均勾，加入高岭土和粘土，制得混合A料；
(2)第二层有效成分层的准备:将第二层有效成分中的杀虫单和羧甲基纤维素钠搅拌混合均勾，加入高岭土和粘土，制得混合B料；
(3)第三层有效成分层的准备:将第三层有效成分中的杀虫单、糊精和硼砂搅拌混合均勾，加入高岭土和粘土，制得混合(3料；
(4)在造粒盘投入混合A料，开启造粒盘，喷水开始造粒，有颗粒出现后加热，温度为70?90°C，混合A料完全制成颗粒且固化后，加入混合B料，调整加热温度，温度为80?100°C，混合B料完全固化后，继续加入混合C料，待混合C料完全固化，得缓释农药颗粒剂中间品，造粒结束，停止加热，在造粒过程中保持颗粒的水分含量控制在8?15%的范围内；
(5)将缓释农药颗粒剂中间品烘干至水分含量低于1.5%；
(6)筛分，控制粒度为2.0?5.0mm，得缓释农药颗粒剂，粒度不合格品进行粉碎后重新造粒。
[0032]上述控释农药颗粒剂，对蚜虫、叶蝉、飞虱的防治效果好，其药后80天的防效效果为93.5%，药后110天的防治效果为91.8%，对水稻等作物无药害，另外其对甘蔗螟虫、水稻二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、稻蓟马也有一定的防治效果，使用期间土壤无板结现象发生。
[0033]实施例2
第一层有效成分层:噻虫嗪8kg，聚乙烯吡咯烷酮12kg，高岭土和粘土 176.1kg;第二层有效成分层:噻虫嘆2kg，氟氯氰菊酯6kg，羧甲基纤维素钠12kg，高岭土和粘土280kg；第三层有效成分层:氟氯氰菊酯9kg，糊精36kg，硼砂5.4kg，高岭土、粘土和石膏450kg ；保护层:硼砂21^，糊精14(^，颜料]^，高岭土、粘土和石膏3.31^。
[0034]制备方法包括以下步骤:
(1)第一层有效成分层的准备:将第一层有效成分中的噻虫嗪和聚乙烯吡咯烷酮搅拌混合均勾，加入高岭土和粘土，制得混合A料；
(2)第二层有效成分层的准备:将第二层有效成分中的噻虫嗪、氟氯氰菊酯和羧甲基纤维素钠搅拌混合均勾，加入高岭土和粘土，制得混合B料；
(3)第三层有效成分层的准备:将第三层有效成分中的噻虫嗪、氟氯氰菊酯、糊精和硼砂搅拌混合均勾，加入高岭土和粘土，制得混合(3料；
(4)在造粒盘投入混合A料，开启造粒盘，喷水开始造粒，有颗粒出现后加热，温度为70?90°C，混合A料完全制成颗粒且固化后，加入混合B料，调整加热温度，温度为80?100°C，混合B料完全固化后，继续加入混合C料，待混合C料完全固化，喷入一层保护层混合料，保持温度80?100°C，待保护层混合料完全固化，得缓释农药颗粒剂中间品，造粒结束，停止加热，在造粒过程中保持颗粒的水分含量控制在8?15%的范围内；
(5)将缓释农药颗粒剂中间品烘干至水分含量低于1.5%；
(6)筛分，控制粒度为2.0?5.0mm，得缓释农药颗粒剂，粒度不合格品进行粉碎后重新造粒。
[0035]上述控释农药颗粒剂，对蚜虫、鞘翅目、半翅目、同翅目和鳞翅目的防治效果好，其药后80天对鞘翅目、半翅目、同翅目和鳞翅目的防治效果为93.0%。药后120天对蚜虫的防治效果为91.5%，对稻类、甜菜、油菜、马铃薯、棉花、菜豆、果树、花生、向日葵、大豆等作物无药害，另外其对飞虱、叶蝉、粉虱也有较好的防治效果，使用期间土壤无板结现象发生。
[0036]实施例3
第一层有效成分层:杀虫单3kg，阿维菌素33kg，聚乙稀卩比略烧酮54kg，高岭土和粘土180kg;第二层有效成分层:杀虫单3kg，阿维菌素33kg，轻乙基纤维素66kg，高岭土和粘土180kg;第三层有效成分层:杀虫单4kg，阿维菌素34kg，糊精114kg，硼砂17.1kg，高岭土、粘土和轻质碳酸1丐290.9kg ο
[0037]制备方法包括以下步骤:
(1)第一层有效成分层的准备:将第一层有效成分中的杀虫单、阿维菌素和聚乙烯吡咯烷酮搅拌混合均匀，加入高岭土和粘土，制得混合A料；
(2)第二层有效成分层的准备:将第二层有效成分中的杀虫单、阿维菌素和羟乙基纤维素搅拌混合均匀，加入高岭土和粘土，制得混合B料；
(3)第三层有效成分层的准备:将第三层有效成分中的杀虫单、阿维菌素、糊精和硼砂搅拌混合均勾，加入高岭土和粘土，制得混合(3料；
(4)在造粒盘投入混合A料，开启造粒盘，喷水开始造粒，有颗粒出现后加热，有颗粒出现后加热，温度为70?90°C，混合A料完全制成颗粒且固化后，加入混合B料，调整加热温度，温度为80?100°C，混合B料完全固化后，继续加入混合C料，待混合C料完全固化，得缓释农药颗粒剂中间品，造粒结束，停止加热，在造粒过程中保持颗粒的水分含量控制在8?15%的范围内；
(5)将缓释农药颗粒剂中间品烘干至水分含量低于1.5%；
(6)筛分，控制粒度为2.0?5.0mm，得缓释农药颗粒剂，粒度不合格品进行粉碎后重新造粒。
[0038]上述控释农药颗粒剂，对水稻螟虫的防治效果好，其药后80天的防效效果为94.5%，药后100天的防治效果为89.9%，对甘蔗、水稻等作物无药害，另外其对水稻二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、稻蓟马、飞虱、叶蝉也有一定的防治效果，使用期间土壤无板结现象发生。
【主权项】
1.一种缓释农药颗粒剂，包括由内至外设置的第一层有效成分层、第二层有效成分层和第三层有效成分层，其特征在于: 第一层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分A:交联剂B:辅料C=1:1?2:2?35； 第二层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分D:交联剂E:辅料F=l:l?3:2 ?50 ； 第三层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分G:粘结剂H:交联剂1:辅料J=1:3?6:0.35?0.75:2?50； 其中，农药活性成分A与农药活性成分D相同或者不同，农药活性成分D与农药活性成分G相同或不同；辅料C与辅料F相同或者不同，辅料F与辅料J相同或不同；交联剂B采用水溶性高分子聚合物，交联剂E采用纤维素或纤维素盐。2.根据权利要求1所述的缓释农药颗粒剂，其特征在于: 第一层有效成分层主要由以下组分按重量份配比制成:农药活性成分A:交联剂B:辅料C=1:1.2-1.5:10~15； 第二层有效成分层主要由以下组分按重量份配比制成:农药活性成分D:交联剂E:辅料F=1:1.2?2:25?30; 第三层有效成分层中各组分的重量比例为:农药活性成分G:粘结剂H:交联剂1:辅料J=1:4: 0.6:30?45。3.根据权利要求1或2所述的缓释农药颗粒剂，其特征在于: 所述第一层有效成分层、第二层有效成分层、第三层有效成分层的重量比例为:第一层有效成分层第二层有效成分层:第三层有效成分层=1:0.8-10:0.8?10。4.根据权利要求1或2所述的缓释农药颗粒剂，其特征在于: 所述交联剂B为聚乙烯吡咯烷酮。5.根据权利要求1或2所述的缓释农药颗粒剂，其特征在于: 所述交联剂E为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素和甲基纤维素中一种或几种。6.根据权利要求5所述的缓释农药颗粒剂，其特征在于: 所述交联剂E为羧甲基纤维素钠。7.根据权利要求1或2所述的缓释农药颗粒剂，其特征在于: 所述第三层有效成分层外还包裹有保护层，保护层中各组分的重量比例为:粘结剂K:交联剂L:颜料:辅料M=4:0.6:0.025:95.4;其中，所述粘结剂K与粘结剂H相同或不同，交联剂L与交联剂I相同或不同，辅料M与辅料J相同或不同。8.根据权利要求1或2所述的缓释农药颗粒剂，其特征在于: 第三层有效成分层中，所述交联剂I为硼砂，所述粘结剂H为糊精，糊精和硼砂的重量比为1:0.15。9.根据权利要求1或2所述的缓释农药颗粒剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)第一层有效成分层的准备:农药活性成分A与交联剂B搅拌混合均匀，加入辅料C，制得混合A料； (2)第二层有效成分层的准备:农药活性成分D与交联剂E搅拌混合均匀，加入辅料F，制得混合B料； (3)第三层有效成分层的准备:农药活性成分G、粘结剂H与交联剂I搅拌混合均匀，加入辅料J，制得混合C料； (4)造粒:在造粒盘投入混合A料，开启造粒盘，喷水并开始造粒，有颗粒出现后加热，温度为70?90°C，混合A料完全制成颗粒且固化后，加入混合B料，调整加热温度，温度为80?100°C，混合B料完全固化后，继续加入混合C料，待混合C料完全固化，得缓释农药颗粒剂中间品，造粒结束，停止加热，在上述造粒过程中保持颗粒的水分含量控制在8?15%的范围内； (5)将缓释农药颗粒剂中间品烘干至水分含量低于1.5%; (6)筛分，控制粒度为2.0?5.0mm，得缓释农药颗粒剂，粒度不合格品进行粉碎后重新造粒。10.根据权利要求9所述的缓释农药颗粒剂的制备方法，其特征在于: 所述步骤(4)中，在加入混合C料，待混合C料完全固化后，再喷入一层保护层混合料，保持加热温度为80?100°C，待保护层混合料完全固化后，得缓释农药颗粒剂中间品;所述保护层混合料由粘结剂K、交联剂L、颜料和辅料M组成。
【文档编号】A01N25/26GK106035323SQ201610353235
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】苑立志, 覃欢
【申请人】广西南宁农事帮农业科技服务有限公司