От Грейс Юан
Бележка на редактора:Подкрепен от набор от ефикасни зелени адюванти и прецизни услуги, особено силните си ориентирани към приложението услуги и услуги с добавена стойност, SINVOCHEM успешно развива задгранични пазари през последните години и сега планира своето присъствие на европейския и американския пазар. Със завършването на неговия проект Фаза II (функционален полиетерен дисперсант) и одобрението на правителството на проект Фаза III (производствена линия с годишен капацитет от 80,000 тона функционални дисперсанти), портфолиото от агро адюванти на компанията ще стане по-разнообразни. Освен това двата му центъра за научноизследователска и развойна дейност, разположени в Нанкин и Янджоу, както и ориентираните към оценката на приложенията лаборатории в основните пазарни региони, ще предоставят на клиентите си качествени продукти и навременни услуги, подпомагайки компанията в нейната амбиция да се превърне в глобален доставчик на зелено агро адюванти.
Авторът е интервюирал три последователни години с д-р Джеймс Кин, главен технически директор и основател на SINVOCHEM и е свидетел на постоянния напредък, постигнат от SINVOCHEM. В последното интервю д-р Джеймс Кин подчерта основните компетенции на SINVOCHEM, напредъка на най-новите проекти, разработката на продукти, ориентирани към много сценарии, прецизните услуги и планирането за следващите 10 години. Той също така сподели своите прозрения за статуквото и бъдещите тенденции в глобалния сектор на агрохимическите адюванти, както и предизвикателствата и контрамерките, засягащи международната индустрия за формулиране.
Д-р Джеймс Цин
CTO и основател на SINVOCHEM
Можете ли да ни кажете за текущата ситуация и бъдещите тенденции в глобалния сектор на агро адювантите? А какво е пазарното позициониране на СИНВОХИМ в този сектор?
През 2020 г. китайското правителство си постави за цел постигане на въглероден пик до 2030 г. и въглеродна неутралност до 2060 г., което ускорява глобалната необходимост от надграждане на конвенционалните агроформули, като EC и WP, към щадящи околната среда формули, като SC, EW, DF, OD и CS. В допълнение, с нарастващите разходи за труд, използването на UAV или големи механични пръскачки се е увеличило. Това изисква смесване на различни пестициди или пестициди и торове и води до повишена концентрация на пръскане с пестициди. Освен това, тъй като комерсиализацията на нови агрохимични молекули отнема повече време, повече внимание се поставя върху мерки като промени в видовете формулировки на пестициди, смесване и модификации на интерфейсните свойства на формулировките. Обработката на формулата се развива към цел за автоматизация и спестяване на труд, като използване на техники за гранулиране чрез спрей на основата на мокро смилане и микрофлуидно непрекъснато микрокапсулиране. Тези разработки и промени поставят нови предизвикателства пред производството на агрохимични адюванти, като изискват доставчиците на адюванти да разработват продукти, адаптирани към различни сценарии на приложение.
Доставчиците на агрохимични добавки могат да бъдат разделени на три групи. Първата група са тези, които доставят само повърхностно активни вещества с определена химия, като нейонен полиетер, алкил гликозид, алкил полиетер сулфат, нафтален сулфонат формалдехид кондензат, натриев олефин сулфонат и лигносулфонат. Тези повърхностноактивни вещества се доставят повече за други индустрии, различни от пестицидите. Втората група доставчици са тези, които доставят адюванти за EC, ME, EW, непредизвикателни SC и OD с ограничена техническа поддръжка. Обикновено тази група доставчици предлага калциев алкилбензен сулфонат, конвенционални нейонни и модифицирани (фосфатна естерификация или сулфониране) анионни/нейонни повърхностноактивни вещества. Третата група доставчици притежават по-силни възможности за техническа поддръжка, като обикновено разполагат с установена система за оценка, ориентирана към сценария на приложение и екип за синтез на адюванти, за да предоставят адюванти, които отговарят на нуждите на различни сценарии на приложение. Вземете SINVOCHEM като пример, той има платформа за оценка на адюванти, която може да симулира обработката на формулата и сценариите за приложение на формулирани продукти. Освен това, той е оборудван и с напълно иновативна платформа за синтез на поликарбоксилати и нафталин сулфонати. И двете платформи позволяват на SINVOCHEM да предоставя навременни и точни услуги, базирани на сценарии, на своите клиенти.
Продължавайки да предоставя на клиентите си ориентирани към сценария на приложение и други услуги с добавена стойност, SINVOCHEM вече е водещ доставчик на агро адюванти в Китай. С продукти, които вече са изнесени в Южна Америка, Източна Европа, Австралия, Югоизточна Азия и Южна Азия, SINVOCHEM също инициира регистрация на продукта в US EPA и ECHA, за да стане наистина глобален доставчик на зелени пестицидни адюванти. Sinvochem продължава да си сътрудничи тясно със своите клиенти, за да реализира целта си за "по-добро доставяне на ефикасност на пестицидите".
Можете ли да представите бизнеса на SINVOCHEM от гледна точка на научноизследователска и развойна дейност, производство, техническо обслужване, опит в екипа, както и неговите основни компетенции? Какво планира за следващите 10 години?
SINVOCHEM е високотехнологично предприятие, посветено на изследването и разработването на адюванти за използване в агро формулировки, като продуктите обхващат поликарбоксилати, нафталин сулфонати, фосфати и сулфати. SINVOCHEM има два центъра за научноизследователска и развойна дейност в Nanjing и Yangzhou и дългосрочно сътрудничество между индустрията и университета с някои водещи университети. SINVOCHEM е предприел или участвал в някои национални и провинциални изследователски програми, като е бил делегиран да изгради провинциалната платформа за научноизследователска и развойна дейност на полимери и платформа за научноизследователска и развойна дейност, ориентирана към приложението на формулата. SINVOCHEM притежава стабилна платформа за синтез на адюванти на пестициди, платформа за подготовка и оценка на формули и платформа за симулация и оценка на предаване на капки. С дигитализирания процес на синтез и приложение, предоставянето на услуги с добавена стойност на клиентите се подобрява допълнително (Фигура 1).
Фигура 1. Лаборатория за оценка на работата на интерфейса
Основната компетентност на SINVOCHEM е ефективното организационно управление, което подпомага култивирането на таланти и предоставянето на технически услуги и производство. Разположен в химическия индустриален парк Yangzhou, SINVOCHEM успя да осигури стабилно снабдяване с продукти и услуги по време на много кръгове от инспекции за безопасност на работното място и съответствие с изискванията за околната среда и пандемията от COVID-19. SINVOCHEM независимо беше домакин на четири сесии на Industry Elite Seminar под темата „По-добра доставка на ефикасност на пестицидите“. Освен това беше домакин на семинари за „Решаване на проблеми с формулирането“ в продължение на пет последователни години. През 2021 г. за първи път SINVOCHEM събра изследователски институти, формулатори, технически производители и производители на адюванти, за да проучат съвместно връзката между активните съставки, адювантите, техниките на обработка, целите на действие и методите на приложение, за да направи възможно „по-доброто доставяне на ефикасност на пестицидите“. . Благодарение на упоритата работа на изследователския екип на SINVOCHEM и талантливите учени, както и на съвместните усилия на индустриални експертни групи, процесът на SINVOCHEM за гранулиране чрез спрей на базата на мокро смилане и непрекъснатото микрофлуидно гранулиране на пестицидни микрокапсули, както и неговите адюванти за SC и WDG са на водеща позиция в индустрията.
През следващите 10 години SINVOCHEM има за цел да стане световно уважаван доставчик на агрохимични адюванти. SINVOCHEM ще продължи да работи в тясно сътрудничество с производителите на пестициди, за да реализира целта си за "по-добро доставяне на ефикасност на пестицидите".
Можете ли да ни разкажете за напредъка на новите ви проекти и значението на новите инвестиции за развитието на компанията?
Проектиран да обогати допълнително продуктовото си портфолио и да разшири капацитета, проектът Фаза II на SINVOCHEM (функционален полиетерен дисперсант) е на път да започне работа, като продуктовата гама обхваща всички основни разновидности на адюванти. Междувременно неговият център за научноизследователска и развойна дейност в Янгжу ще бъде модернизиран, за да създаде по-пълна система за оценка, която ще улесни по-ефективното изследване и разработване на приложения на адюванти, за да се постигне целта за „по-добро доставяне на ефикасност на пестицидите“.
Проект Фаза III за производство на 80,000 тона функционални дисперсанти годишно беше одобрен от правителството, което допълнително ще разшири капацитета на компанията за поликарбоксилат и нафталин сулфонат и ще постигне по-високо ниво на автоматизация и стандарти за безопасност на труда. Очаква се изграждането му да започне през 2023 г. и е планирано за завършване и експлоатация през 2025 г., за да се реализира пълно покритие на основните сортове адюванти. Двата центъра за научноизследователска и развойна дейност на компанията в Нанкин и Янгжу, както и нейните лаборатории, ориентирани към оценка на приложенията в основните пазарни региони, ще предоставят на клиентите си повече продукти със стабилно качество, както и надеждни и навременни услуги.
Как Sinvochem решава проблема с дългосрочната стабилност с формулировки, когато техническите характеристики на пазара често са доста различни по качество?
Дислокацията между техническото производство и разработването на формули и повишаването на производствените разходи поради спазването на екологичните изисквания прави колебанията в качеството на техническите характеристики често срещан проблем. Проявява се главно в нестабилно съдържание на активни вещества и по-високо ниво на примеси, което затруднява обработката на формулировката и създава проблеми като лесно разлагане, кремообразуване, увеличен размер на частиците и по-ниска суспензионност в течности за пръскане с ниски разреждания. SINVOCHEM използва своя TGA, TA, HPLC и XRD, ZETA потенциален анализатор и тестер за електрическа проводимост, за да събира информация за физичните свойства или профила на примесите на техническите продукти. Междувременно разнообразните структури на поликарбоксилатен дисперсант (постигнати чрез използване на различни винилови мономери) правят възможно проектирането на адювант, подходящ за специфична техника, като по този начин се улеснява процеса на формулиране. Например слабият катионен поликарбоксилатен дисперсант SP-3275 може да инхибира нарастването на размера на частиците в Pyraclostrobin SC, като използва различни технически източници. Също така формулираните продукти поддържат добра дисперсионна стабилност при смесване на други пестициди и торове преди прилагане.
Дигитализирането на данните за адювантите, техническите характеристики, подготовката на формулировката и свързаните сценарии за приложение, заедно с изследването на връзката между структурата на адювантите и диспергираните гранули помогна на SINVOCHEM да предложи по-добри решения на пречките, причинени от нестабилно качество на техническите съставки.
Можете ли да представите накратко текущото състояние и предимствата на сухите течливи формулировки? Какви са трудностите, срещани при разработването и производството на този тип формулировка? Какви пробиви са направени от SINVOCHEM в процеса на формулиране?
Сухите течливи (DF) формули осигуряват висока степен на автоматизация на производството, ниска вероятност от замърсяване, задоволително разпадане във вода и стабилна дисперсия по време на приложение. Когато се смеси с различни активни вещества, дисперсията на DF продуктите е стабилна и не е необходима допълнителна регистрация, тъй като този тип формулировка е подобна на умокряем прах или диспергируема във вода гранула. Поради тези предимства сухите течливи формули привлякоха широко внимание. В Китай почти всички производители използват процеса на сушене чрез разпръскване под високо налягане, което е причинило проблеми в някои формулировки, като лоша дълготрайна стабилност, продължително намокряне и лесна агломерация. В допълнение, трудно е да се обработват технически продукти с ниски точки на топене или висока разтворимост във вода и състави с високо натоварване. SINVOCHEM работи съвместно с няколко изследователски институции с цел преодоляване на тези проблеми чрез промяна на фактори като рецепта, процес, оборудване и адюванти. Накрая чрез приемане на нови техники за гранулиране, като непрекъснато гранулиране в кипящ слой, вторично гранулиране и сушилни кули под високо налягане с вграден кипящ слой, както и нови диспергиращи структури, Sinvochem реши проблемите с агломерацията и лошата дългосрочна стабилност. По-конкретно, Sinvochem има продукт, наречен SP-DF2238, за използване в сухи течливи формулировки. Този продукт повишава устойчивостта на топлина на технически продукти с ниска точка на топене по време на сушене, подобрява дисперсията и значително подобрява стабилността на дисперсията при ниска доза (Фигура 2).
Фигура 2. Сухи течливи частици под микроскоп; Дисперсия на сухо течливо във вода
Какви са основните проблеми на въздушното приложение? Кои са най-големите технически предизвикателства за решаването на тези проблеми? Какви технически решения има SINVOCHEM?
Както всички знаем, в миналото формулата беше проектирана въз основа на конвенционално разреждане на 1500-2500 гънки за самостоятелно приложение. Реалността е, че концентрацията на спрейове за въздушно приложение е 10 до 20 пъти по-висока и множество активни вещества се смесват и прилагат заедно, което може лесно да доведе до проблеми със стабилността на сместа в резервоара, като деемулгиране, разслояване, утаяване и запушване на дюзите. SINVOCHEM притежава система за вятърен тунел, която симулира траектория на течност, както и платформа за ефективност на интерфейса, позволяваща събиране и анализ на данни за предаване на капчици. С помощта на тези системи предаването на капчици може да се регулира от добре подбрани адюванти, което допълнително подобрява съвместимостта по време на смесването, анти-отнасянето, отлагането, устойчивостта на дъжд, разпространението, проникването и задържането на влага върху сложни целеви повърхности. През последните години SINVOCHEM проведе много опити за въздушно приложение върху повече от десет вида култури в много региони. Засега неговите решения за въздушно приложение са готови (Фигура 3).
Фигура 3. Лаборатория за оценка на предаването на капкови пестициди
От нашия многоброен опит открихме, че за да увеличим максимално ефикасността, най-ефективното решение е да оптимизираме или надстроим пакета за въздушно приложение. Например, по-ниската суспензионност, която обикновено се наблюдава при WP продуктите по време на въздушно приложение, може да бъде подобрена чрез формулиране на продукта в DF. В допълнение, добавянето на адювант за смесване в резервоар също подобрява предаването на капчици. Например, SP-6900 увеличава времето на задържане, когато се използва в EC, OD, SC формулировки или смеси от пестициди и торове. SP-4506 помага за намаляване на загубите поради отклонение и увеличава отлагането върху целта. SP-4026 подобрява разпръскването на течности по повърхността на мишената, придвижвайки течностите да достигнат до вътрешността на цветните пъпки, за да подобри инсектицидния ефект срещу малки вредители. SP-4806 подобрява in vivo транслокацията на триазоловите пестициди в целевото растение.
Освен предлагането на адюванти с общо предназначение за въздушно приложение, SINVOCHEM работи съвместно с някои от своите клиенти, за да изследва факторите, които влияят върху ефикасността на пестицидите от гледна точка на техническите характеристики, формулировките, адювантите, културите и целите на приложение. Тези усилия са от голяма полза за разработването на адюванти за резервоарни смеси за постигане на "по-добра доставка на ефикасност на пестицидите".
Как SINVOCHEM решава проблема със съвместимостта, породен от комбинираното използване на пестициди и торове? Можете ли да споделите някои от вашите случаи?
Проблемът със стабилността на дисперсията, причинен от прилагането на смесени пестициди, може да бъде обобщен по следния начин. Първо, може да има несъвместимост между различните типове формулировки, което може да доведе до утаяване в смеси от резервоар; или се използва грешна комбинация от конвенционални формулировки, което може да доведе до разслояване, утаяване и деемулгиране. Второ, факторите, които биха могли да повлияят на емулгирането, дисперсията и суспензията, не са взети предвид. Тези фактори включват твърдост на водата, температура и pH конфликт между формулировките.
Чрез много сравнителни полеви опити открихме, че за всяка опаковка, добавена с Compatibilizer SP-6900, течностите за пръскане остават хомогенни за по-дълго време с по-плътно и по-равномерно разпределено отлагане. Опаковките без съвместимост са обект на сериозна флокулация, което води до нестабилно предаване и води до неравномерно и слабо сцепление при достигане на целта (Фигура 4).
Фигура 4. Полеви изпитания
В допълнение към прилагането на смесени пестициди при новия режим на засаждане, едновременното добавяне на различни течни торове също е често срещано и води до проблеми с нестабилността. Електролитите в торовете причиняват колапс на дисперсионната система, което води до разслояване, флокулация и утаяване. В същото време съществува риск от фитотоксичност, причинена от денатурирани течности за пръскане след продължително съхранение.
Има начини за отстраняване на този проблем. Първо, последователността на смесване в резервоар е от решаващо значение, което трябва да се извърши в следния ред: съвместим агент, листен тор, диспергируеми във вода гранули, суспензионен концентрат, микроемулсия, водна емулсия, разтворима течност и емулгируем концентрат. Второ, трябва да се спазват правилата за "смесване за незабавна употреба" и "отделно разреждане преди смесване", за да се избегне ефективно разлагането на активните съставки. И накрая, листните торове трябва да бъдат напълно разтворени предварително, за да се избегне реакция с други компоненти. В същото време добавянето на смесител, разработен за смесване на пестициди и торове, като SP-6900, е от решаващо значение (Фигура 5).
Фигура 5. Тестове за съвместимост на многокомпонентни пакети, добавени с листен тор. Отляво надясно са пакетът без добавка (без съвместимост), пакетът с добавка SP- 6900, пакетът с добавка с Compatibilizer A, пакетът с добавка с Compatibilizer B и пакетът с добавка с Compatibilizer C.
Забележка: Compatibilizer A, B и C са налични в търговската мрежа компатибилизатори от други доставчици.
Microcapsule е една от най-бързо развиващите се форми през последните години. Можете ли да споделите научните постижения на СИНВОХИМ в тази област? Има ли някакво техническо препятствие, което все още трябва да се преодолее?
С нарастващите разходи за приложение трудоспестяващата формула като микрокапсулата има обещаващо бъдеще поради своите предимства, като маскиран мирис, инхибирано разлагане и контролирано освобождаване. Въпреки това, тъй като конвенционалната формула на CS се основава на полимеризация на място или на интерфейс, която е периодична, качествената консистенция между партидите е незадоволителна и скоростта на микрокапсулиране не може да се контролира точно. Също така несъответстващите партиди не могат да бъдат коригирани.
В миналото Sinvochem успешно е използвал микрофлуиден непрекъснат процес в своя непрекъснат синтез на адюванти. Тази техника, характеризираща се с по-висок трансфер на маса и топлина, се възприема във фината химическа промишленост. SINVOCHEM иновативно въведе тази техника в подготовката за микрокапсулиране и успешно разработи продукти като пендиметалин 450g/L CS, пираклостробин 9 процента CS, трифлуралин 520g/L CS, цихалотрин 25 процента CS и S-метолахлор 480g/L CS.
Ключовият показател за качество на CS е хомогенността. Основното предизвикателство идва от факта, че при различните сценарии се изисква различно представяне. Проучванията показват, че адювантната структура и дозировката влияят върху освобождаването на активните вещества. Изследванията на SINVOCHEM върху връзката структура-активност и взаимодействието между активните вещества, адювантите и целите на приложение позволяват регулиране на контролираното освобождаване на суспензии от микрокапсули. Sinvochem разработи продукти като микрокапсула циталотрин с бързо освобождаване и контролирано освобождаване, микрокапсула пираклостробин, която се освобождава върху листни повърхности, но остава непокътната във вода, микрокапсула с продължително действие пиримифос-метил и микрокапсула трифлуралин с потисната фотолиза. Предложението на SINVOCHEM за CS включва SP-3936 и SP-2750, и двете подходящи за бърз и непрекъснат процес на микрокапсулиране (Фигура 6).
Фигура 6. Непрекъснато микроканално микрокапсулиране, пилотен мащаб
Според вас кои са основните предизвикателства пред световната агрохимическа индустрия? Каква е позицията на китайските агрохимични формулатори на международния пазар? Кои са ключовите фактори за създателите на агрохимични формули, за да поддържат и подобряват своите основни компетенции? В този курс, какви промени и иновации могат да донесат в индустрията производителите на адюванти, представени от SINVOCHEM?
Понастоящем нивото на агрохимичния състав варира в различните страни или региони по света. В сравнение с развитите страни, по-ниското използване на пестициди, използването на традиционни методи за прилагане и по-ниското ниво на автоматизация са често срещани в развиващите се страни. За развиващите се страни видовете формулировки трябва да бъдат оптимизирани за всички етапи на прилагане на пестициди. Следователно разработването на формулировка трябва да бъде усъвършенствано и загубата по време на предаване трябва да бъде предотвратена. След години на работа нивото на пестицидната формула в Китай се е повишило до относително високо ниво, но все още има празнина в процеса на прилагане в сравнение с развитите страни.
Вярваме, че ключът към формулаторите да запазят своята основна компетентност е да създадат система за качество и научноизследователска и развойна дейност в съответствие със сценариите за приложение на техните клиенти. SINVOCHEM винаги е имала за цел да популяризира нови и нововъзникващи видове формулировки, като DF и CS. Също така е важно доставчиците на адюванти винаги да се учат от своите клиенти. Ако е възможно, да си сътрудничат с техните партньори, за да създадат съвместно изследователски платформи, за да отговорят на изискванията на сценариите на приложение на клиентите и да разработят подходящи адюванти, които ще помогнат при разработването на формулировката, ще подобрят ефективността на пространственото, взаимодействието и in vivo предаването, за да подобрят в крайна сметка използването на пестициди. В момента SINVOCHEM активно разработва зелени адювантни продукти в отговор на национални инициативи. Досега SINVOCHEM успешно е заменил всички продукти, използващи нонилфенол. Чрез нашите постоянни усилия ние сме уверени, че можем да постигнем „по-добра доставка на ефикасност на пестицидите“.