Suspension concentrada

Un concentrado de suspensión (SC) es la dispersión uniforme de un ingrediente activo insoluble en agua sólido en agua que permanece física y químicamente estable bajo todas las condiciones de temperatura de almacenamiento.

Inicialmente, las formulaciones de concentrados de suspensión se desarrollaron como sistemas de liberación para las formulaciones de polvo humectable para minimizar la exposición al polvo respirable. Sin embargo, sus limitaciones de rendimiento se hizo evidente que el formulador y causaron un cambio de sistema de entrega a una tecnología de formulación sostenimiento propio.

Se observó que el polvo humectable dispersado no se pudo mantener en suspensión, incluso en el corto plazo; Asimismo, la formulación de concentrado en suspensión concentración de ingrediente activo de alto no podía ser formulada que demostró propiedades de flujo razonables.

La Incorporación de "arcillas hinchables" para aumentar la viscosidad de la formulación y construir una estructura dentro de la fase agua que mantiene las partículas del  técnico en suspensión. El término "arcillas de hinchamiento" es un nombre inapropiado ya que las arcillas no lo hacen, de hecho, se hinchan sino más bien construir la estructura interna y el aumento de viscosidad asociado por medio de carga superficial. Se observó que la incorporación de un tensioactivo aniónico neutralizado sal de la carga superficial de arcilla y causó tanto la estructura interna y la viscosidad a colapsar. También se observó que la viscosidad formulación no podría ser controlado por adición incremental de arcilla y subió hasta el punto de formar un gel a temperaturas elevadas.

La goma de xantano se encontró para controlar la viscosidad y mantener en suspensión las partículas  del técnico a concentraciones relativamente bajas (tan poco como 0,30% w / w de la fase acuosa). Sin embargo, puesto modificación de la viscosidad formulación es una función de la solubilidad en agua parcial de la goma de xantano, la viscosidad aumenta a temperaturas reducidas y disminuye a temperaturas elevadas. Además, la goma de xantano pierde solubilidad en presencia de altas concentraciones de sal, tales como fertilizantes, formando aglomerados pegajosas que puedan bloquear pantallas aplicador inline.

Coincidencia de la densidad del medio acuoso (por adición de sal) con la de la técnica tuvo éxito en mantener las partículas en suspensión. Los cambios en la densidad del líquido como función de la temperatura, mientras que la densidad de la técnica no lo hace. También se encontró que la presencia de sal para afectar a la compartimentación del dispersante no iónico en la interfaz sólido / agua mediante la inhibición de solubilidad en agua. Los intentos para construir la viscosidad con la adición de goma de xantano no tuvo éxito ya que la presencia de agua salada inhibido solubilidad. Eventualmente, bajo alguna condición de almacenamiento, las partículas precipitar fuera de la suspensión.

Alcohol (nonilfenol) tensioactivos de etoxilato, las moléculas de diseño a la partición entre la fase acuosa y la superficie técnica orgánica, se encontró que para dispersar el técnico en la fase acuosa. El resultado fue una significativa reducción de la viscosidad y la capacidad de formular una concentración más alta (2 libras / gal o 240 g / L) concentrados en suspensión que eran físicamente estables en ambientes de temperatura que van desde la de congelación / descongelación a 50 ° C. Sin embargo, a concentraciones se aproximan 4 libras / galón o 480 g / l, formulación físicamente estable a temperatura ambiente se encontraron a fallar a 50 ° C.

Se tomó la introducción de óxido de etileno / óxido de propileno surfactantes (EO / PO) copolímero en bloque para formular viscosidad 4 SCs bajas lb / gal que eran físicamente estables a lo largo del intervalo de temperatura anteriormente. El aumento de la concentración de concentrado en suspensión a 5 - 6 lb / gal (600 - 720 g / L) requerida en bloque EO / PO copolímeros específicos que demostró de nuevo limitaciones de entorno de temperatura. A / concentración gal 6 libras fue encontrado el requisito de surfactante a caer significativamente debido a la reducción de agua presente en la formulación que mejora la eficiencia de partición surfactante en la sólida interfaz de superficie de agua / técnico.

Dos factores a tener en cuenta con la selección de dispersante para concentrados de suspensión:

1. Procesamiento de un concentrado en suspensión a las 6 lb / gal (720 g / L) concentración puede ser usado para identificar dispersante más eficaz ya que el rendimiento a mayor concentración implica el rendimiento a concentraciones más bajas

2. El dispersante más eficaz para un técnico es el dispersante más eficaz para otros técnicos con solubilidad en agua técnica que afecta a la viscosidad formulación. Punto de fusión Técnica afecta al rendimiento viscosidad de la formulación durante el procesamiento.

Desde tensioactivos partición entre la superficie técnica y medios acuosos, la solubilidad del agente tensioactivo orgánico no es un factor con la selección de dispersante. El dispersante, con un peso molecular en los miles "ve" la superficie de la técnica como C, N, O y cualesquiera otros elementos pueden estar involucrados en la estructura molecular y no "atrazina", "carbaril" o "metribuzin". Sin embargo, cada una de estas moléculas tiene una solubilidad en agua característica que tendrá un impacto en la partición de surfactante y la influencia de la viscosidad asociada.

Equipo de procesamiento de concentrado en suspensión originalmente encontrado aplicación en la industria de la pintura. Se inició con el molino de bolas, que podría ser tan grande como la capacidad de 2.000 galones. Los molinos de bolas eran grandes tambores llenos hasta la mitad con piedras de forma irregular (medios) y tres octavos llenos de componentes de la formulación de concentrado en suspensión que rotaban para 8  16 horas con el fin de reducir el tamaño de partícula. Durante el procesamiento, la cizalla del equipo de procesamiento elevó la temperatura de la formulación de fresado de manera significativa. No era inusual para la temperatura de la formulación a la altura de 90  100 ° C. Este aumento de temperatura tuvo un profundo impacto en el rendimiento formulación:

1. rindió mayoría de los tensioactivos ineficaces ya que la temperatura excede el punto de enturbiamiento del tensioactivo por 40 ° - 50 ° C

2. Técnica con un punto de menos de 100 ° C de fusión no pudo ser formulados como concentrados de suspensión

De hecho, quejas de los clientes asociados con el rendimiento del producto (paquete duro de sedimentos, la incapacidad para eliminar el producto del jarro comercial) resultó de mejor que 25% de la producción. Obviamente, hubo un compromiso significativo para retrabajo producto, que en el largo plazo no cambió el rendimiento del producto.

Eventualmente, el molino de bolas fue sustituido por el Attritor. El Attritor puede ser visto como un tambor lleno de medios de comunicación esféricas de acero inoxidable en el que un eje vertical, equipado con barras transversales, gira libremente entre los medios de comunicación. Los medios de comunicación pueden ser de diferentes tamaños; que van desde 3 mm -7-mm de diámetro. La formulación de suspensión concentrada llena los espacios vacíos entre los medios de comunicación; Por lo tanto, cuanto menor sea el diámetro de los medios de comunicación, menor será la distribución del tamaño de partícula del concentrado de suspensión procesada.

A medida que el eje vertical gira, se rompe el componente técnico de la formulación hasta que fácilmente ocupa el espacio vacío y la reducción de tamaño de partícula ya no es mecánicamente eficiente. Lo más importante, el exterior de la cámara de molienda es Attritor con camisa de agua fría con el fin de disipar el calor de cizallamiento generado durante el procesamiento del concentrado en suspensión.

Tamaño del lote para el Attritor es variable ya que el procesamiento se lleva a cabo la recirculación del concentrado en suspensión desde un tanque de molienda a través de la Attritor y de vuelta al depósito de molienda hasta que se procese la distribución del tamaño de partícula deseado. Tiempos de molienda pueden ser desde 4  24 horas dependiendo del tamaño del lote.

La ventaja para el Attritor es que permite el procesamiento de técnicos bajo punto de fusión (definido como que tiene un punto cerca de, pero mayor que la temperatura máxima de almacenamiento de fusión) que no pudo ser procesada utilizando el molino de bolas. Sin embargo, ya que el calor todavía se genera en el microsegundo de fresado técnica real con el Attritor, como el punto de las técnicas de fusión disminuye, hay una necesidad de un disipador de calor para disipar este calor procesamiento. No es necesario para la técnica para fundir con el fin de rendimiento de la formulación a ser afectada; un mero "ablandamiento" de la superficie afectará negativamente a la partición de tensioactivo en la interfase. Esto ocurre generalmente a temperatura fresado 20 ° C menor que el punto de fusión técnica.

En otras palabras, como el punto de las disminuciones técnicas de fusión, la concentración máxima que la técnica se pueden formular también disminuye.

El Dyno-Molino representa los más recientes avances en equipos de procesamiento de concentrado en suspensión. El Dyno-Mill es el procesamiento continuo en oposición a la operación por lotes tamaño del molino de bolas y Attritor. Al igual que el Attritor, el Dyno-Molino consiste en una cámara que contiene un eje de giro libre, horizontal en lugar de vertical, y medios de comunicación que es considerablemente más pequeña (<1 mm) en diámetro que los medios de comunicación Attritor. El eje tiene la capacidad de girar considerablemente rápido que el de la Attritor. La velocidad del eje girando en combinación con los menores resultados de los medios de comunicación en una distribución de tamaño de partícula más pequeño en un plazo de tiempo muy corto. Cuando el tamaño de partícula deseado no se obtiene con un solo paso a través del Dyno-Mill, el concentrado de suspensión puede ser ya sea recirculado o se pasa a través de una segunda (o tercera) Dyno-Molino en serie.

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