增加农药雾滴粒径的喷雾助剂、其制备方法及使用方法
阅读说明：本技术 增加农药雾滴粒径的喷雾助剂、其制备方法及使用方法 (Spraying aid for increasing particle size of pesticide droplets, and preparation method and application method thereof ) 是由 徐德进 徐广春 徐鹿 顾中言 王聪博 胡双女 于 2021-01-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及增加农药雾滴粒径的喷雾助剂、其制备方法及使用方法。该喷雾助剂由以下组分构成：植物油10-45份,乳化剂5-15份,抗漂移剂2-20份,抗蒸发剂1-13份,消泡剂1-5份,结构稳定剂1-5份,以及去离子水；去离子水的份数≥0份,且不超过植物油份数的一半；喷雾助剂呈稳定的悬浮液状。制备工艺采用连续乳化工艺。使用时先将喷雾助剂用水稀释成水液,再将杀虫剂或杀菌剂按所需剂量加入水液中,即可用于大田喷雾作业。本发明的喷雾助剂在确保农药雾滴润湿性能的基础上,能增加喷雾雾滴粒径,促进其沉降,同时减少小雾滴比例,减少农药雾滴漂移,增加作物冠层农药雾滴沉积密度；制备工艺简单；田间使用操作方便。(The invention relates to a spray assistant for increasing the particle size of pesticide droplets, a preparation method and a use method thereof. The spray assistant consists of the following components: 10-45 parts of vegetable oil, 5-15 parts of emulsifier, 2-20 parts of anti-drift agent, 1-13 parts of anti-evaporation agent, 1-5 parts of defoaming agent, 1-5 parts of structure stabilizer and deionized water; the part of the deionized water is more than or equal to 0 part and is not more than half of the part of the vegetable oil; the spray aid is in the form of a stable suspension. The preparation process adopts a continuous emulsification process. When in use, the spraying auxiliary agent is diluted into water solution by water, and then the pesticide or the bactericide is added into the water solution according to the required dosage, thus being applicable to field spraying operation. On the basis of ensuring the wettability of pesticide droplets, the spray additive can increase the particle size of the spray droplets, promote the sedimentation of the spray droplets, reduce the proportion of small droplets, reduce the drift of the pesticide droplets and increase the deposition density of the pesticide droplets on crop canopy; the preparation process is simple; the field use and operation are convenient.)
技术领域
本发明涉及一种增加农药雾滴粒径的喷雾助剂、其制备方法及使用方法，属于农药制剂的制备技术领域。
背景技术
据发明人了解，喷雾法是利用喷雾机具将液态农药或其稀释液雾化并分散到空气中，形成液气分散体系的施药方法，是目前病、虫、草防治中使用频率最高的施药技术。不同喷雾容量要求采用恰当的药液雾化方式以及与之相适应的药液雾化性质。
目前，多旋翼和单旋翼植保无人机因其作业效率高、劳动强度低、自动化程度高等优势在我国发展极为迅速，成为水稻、小麦、玉米、大豆等作物病虫草防治的主要施药机械。植保无人机飞行速度快、喷头距植物冠层一般在1-3米左右，雾滴从无人机喷嘴喷出至到达靶标作物表面撞击、持留、润湿、展布的过程十分复杂，农药的沉积效率受到药液理化特性、作物表面特性、环境条件、飞机作业参数等多个因子影响。
喷雾助剂可以改变药液理表面张力和润湿性能，是提高农药利用率的重要手段。目前常用的喷雾助剂是基于常量喷雾设计，主要是减小药液表面张力提升润湿能力，但药液表面张力的降低会导致喷雾雾滴粒径减小。对于航空喷雾，喷雾雾滴粒径的减小，会导致大量小雾滴发生漂移并更易蒸发，影响航空喷雾的农药沉积效率。
经检索发现，申请号CN201911219233.X、申请公布号CN111194744A的发明专利申请公开了一种环保型增效喷雾助剂，以质量份计包括以下组分：植物源提取物10～40份，表面活性剂10～40份，防冻剂3～10份，有机溶剂10～77份。然而，该技术方案的主要目的是增强药液在作物体表的铺展润湿性，并没有关注到喷雾雾滴粒径问题，采用其方案反而会降低药液表面张力，导致雾滴粒径变小。这也是上文提到的现有喷雾助剂存在的问题。
申请号CN202010071943.9、申请公布号CN111183977A的发明专利申请公开了一种植保无人机飞防喷雾专用助剂，呈“水/油/水”三相型动力学稳定乳液状，其至少包括最内层的分散水相，中间层的分散油相，及最外层的连续水相。虽然该技术方案专门针对植保无人机飞防喷雾，但同样没有关注到喷雾雾滴粒径的问题，无法让本领域技术人员知晓如何才能获得增加农药雾滴粒径的喷雾助剂；同时，由于其采用“水/油/水”三相型助剂，使其制备方法比较复杂。
申请号CN202010244099.5、申请公布号CN111406743A的发明专利申请公开了一种农药飞防专用桶混助剂的配方，按质量百分比包括如下化合物：防漂移剂5～10％，润湿剂2～3％，分散剂2～3％，黏度调节剂3～1 0％，消泡剂0.05～0.5％，防冻剂2～4％，水69.5～85.95％；可减少50μm以下细小雾滴的产生，提高雾滴在150μm～300μm区间的分布。然而，该技术方案采用了水相配方，本发明技术方案采用油相配方，尤其适于低容量或超低容量喷雾，成分组成不同且不受启示。
发明内容
本发明的主要目的是：克服现有技术存在的问题，提供一种增加农药雾滴粒径的喷雾助剂，在确保农药雾滴润湿性能的基础上，增加雾滴粒径，促进其沉降，同时减少小雾滴比例，减少农药雾滴漂移，尤其适于低容量或超低容量喷雾；同时还提供其制备方法，以及使用方法。
本发明解决其技术问题的技术方案如下：
一种增加农药雾滴粒径的喷雾助剂，其特征是，由以下组分按重量份构成：
植物油10-45份，乳化剂5-15份，抗漂移剂2-20份，抗蒸发剂1-13份，消泡剂1-5份，结构稳定剂1-5份，以及去离子水；去离子水的份数≥0份，且不超过植物油份数的一半；
所述喷雾助剂呈稳定的悬浮液状。
该喷雾助剂在确保农药雾滴润湿性能的基础上，增加雾滴粒径，促进其沉降，同时减少小雾滴比例，减少农药雾滴漂移，增加作物冠层农药雾滴沉积密度。该喷雾助剂采用的体系以植物油作为油基，体系稳定，尤其适于低容量或超低容量喷雾。
优选地，所述植物油的重量份数为10-39份或41-45份；或者，所述抗漂移剂的重量份数为2-9份或11-20份。
优选地，所述植物油为大豆油、蓖麻油、玉米油、菜籽油、棉籽油、松节油中的一种或两种以上的混合物。
优选地，所述乳化剂为农乳500#、农乳600#、壬基酚聚氧乙烯醚-10、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10中的一种或两种以上的混合物。
优选地，所述抗漂移剂为瓜尔胶、氯化镁、尿素中的一种或两种以上的混合物；所述消泡剂为硅油、二甲基硅油、羟基硅油中的一种或两种以上的混合物。
优选地，所述抗蒸发剂为异辛醇、正辛醇、戊醇、油酸甲酯、石蜡油中一种或两种以上的混合物。
优选地，所述结构稳定剂为白炭黑、高岭土、黄原胶、硅酸镁铝中的一种或两种以上的混合物；或者，所述结构稳定剂为白炭黑、高岭土、硅酸镁铝中的一种或两种以上的混合物。
采用以上优选方案，可进一步优化喷雾助剂的具体组成，实现更好地增加农药雾滴粒径效果。
本发明还提供：
前文所述喷雾助剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
第一步、以植物油为油相，向油相中加入乳化剂，加热搅拌使油相乳化，并混合均匀；
第二步、将抗漂移剂加入第一步所得混合液，继续搅拌，混合均匀；
第三步、将抗蒸发剂、消泡剂、结构稳定剂、以及补足用的去离子水加入第二步所得混合液，继续搅拌，混合均匀；
第四步、将第三步所得混合液放入均质机中进行剪切分散；
第五步、将第四步所得混合液在玻璃珠或锆珠介质下进行研磨，即制得喷雾助剂成品。
该制备方法将油基在乳化剂介导下，通过连续乳化工艺制备成稳定的悬浮液，即喷雾助剂，可用于配制喷雾溶液，尤其适用于低容量、超低容量喷雾。
本发明还提供：
前文所述喷雾助剂的使用方法，其特征是，包括以下步骤：按低容量喷雾法或超低容量喷雾法的施药液量计算喷雾助剂的用量；将喷雾助剂用水稀释成水液，将杀虫剂或杀菌剂按所需剂量加入水液中，之后即可用于大田喷雾作业。
优选地，所述喷雾助剂的用量为3-30g/公顷。
采用以上使用方法，可在大田喷雾作业中，有效增加农药雾滴粒径，促进其沉降，同时减少小雾滴比例，减少农药雾滴漂移，尤其适于低容量或超低容量喷雾。
本发明的喷雾助剂在确保农药雾滴润湿性能的基础上，能增加喷雾雾滴粒径，促进其沉降，同时减少小雾滴比例，减少农药雾滴漂移，增加作物冠层农药雾滴沉积密度；制备工艺简单；田间使用操作方便；兼有通用性和专一性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例1
本实施例为增加农药雾滴粒径的喷雾助剂，呈稳定的悬浮液状，由以下组分按重量份构成：
松节油45份、农乳600#10份、瓜尔胶2份、异辛醇13份、硅油5份、白炭黑5份、去离子水20份。每份的重量为1g。
本实施例的具体制备过程如下：
第一步、以植物油(松节油)为油相，向油相中加入乳化剂(农乳600#)，在磁力搅拌器中加热至45℃，开启磁力搅拌600r/min搅拌10min，使油相乳化，并混合均匀；
第二步、将抗漂移剂(瓜尔胶)加入第一步所得混合液，继续磁力搅拌600r/min搅拌5min，混合均匀；
第三步、将抗蒸发剂(异辛醇)、消泡剂(硅油)、结构稳定剂(白炭黑)、以及补足用的去离子水加入第二步所得混合液，继续磁力搅拌600r/min搅拌5min，混合均匀；
第四步、将第三步所得混合液放入均质机中，以3000r/min进行高速剪切分散，持续剪切30min；
第五步、将第四步所得混合液在玻璃珠或锆珠介质下进行研磨，即制得喷雾助剂成品。
实施例2
本实施例为增加农药雾滴粒径的喷雾助剂，呈稳定的悬浮液状，由以下组分按重量份构成：
大豆油10份、农乳500#5份、氯化镁9份、正辛醇1份、二甲基硅油1份、高岭土1份、去离子水5份。每份的重量为1g。
本实施例的具体制备过程与实施例1基本相同，将各组分替换为本实施例组分即可。
实施例3
本实施例为增加农药雾滴粒径的喷雾助剂，呈稳定的悬浮液状，由以下组分按重量份构成：
蓖麻油39份、壬基酚聚氧乙烯醚-10 15份、尿素20份、戊醇6份、羟基硅油3份、硅酸镁铝5份、去离子水12份。每份的重量为1g。
本实施例的具体制备过程与实施例1基本相同，将各组分替换为本实施例组分即可。
实施例4
本实施例为增加农药雾滴粒径的喷雾助剂，呈稳定的悬浮液状，由以下组分按重量份构成：
玉米油41份、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10 8份、瓜尔胶11份、油酸甲酯10份、硅油5份、白炭黑5份、去离子水20份。每份的重量为1g。
本实施例的具体制备过程与实施例1基本相同，将各组分替换为本实施例组分即可。
实施例5
本实施例为增加农药雾滴粒径的喷雾助剂，呈稳定的悬浮液状，由以下组分按重量份构成：
菜籽油40份、农乳600#10份、氯化镁10份、石蜡油9份、硅油5份、黄原胶3份、去离子水20份。每份的重量为1g。
本实施例的具体制备过程与实施例1基本相同，将各组分替换为本实施例组分即可。
实施例6
本实施例为增加农药雾滴粒径的喷雾助剂，呈稳定的悬浮液状，由以下组分按重量份构成：
棉籽油27份、农乳600#10份、瓜尔胶11份、异辛醇4份、硅油5份、白炭黑5份、去离子水13份。每份的重量为1g。
本实施例的具体制备过程与实施例1基本相同，将各组分替换为本实施例组分即可。
实施例7
本实施例为性能测试。
(一)采用实施例1的喷雾助剂，以去离子水进行1000倍、500倍、100倍稀释处理，以去离子水空白对照作为参照处理。
雾滴粒径测试采用Lechler110015标准扇形喷嘴，在0.3MPa喷雾压力下用激光雾滴粒径仪测定雾滴粒径，结果见表1。
表1、喷雾雾滴粒径分布
注：粒径DV50是指：将雾滴从小到大排列，逐个累积体积并在占总体积50％时，对应雾滴的粒径；
粒径DV10是指：将雾滴从小到大排列，逐个累积体积并在占总体积10％时，对应雾滴的粒径；
粒径DV90是指：将雾滴从小到大排列，逐个累积体积并在占总体积90％时，对应雾滴的粒径。
从表1可以看出，添加了实施例1喷雾助剂后，体积中径(即粒径)与未添加时相比，有明显增加；比较分散系数RS，可以看出随着添加喷雾助剂浓度的增加，RS值减小，说明雾滴粒径分布更加集中；从小于50μm的雾滴占比可以看出，添加实施例1喷雾助剂，能有效减少小雾滴比例。
(二)采用实施例1的喷雾助剂，以去离子水进行500倍、100倍稀释处理，以去离子水空白对照作为参照处理。
使用绿农4DE1000无人植保机按15L/公顷施药液量在拔节期水稻田喷雾，用水敏纸收集并计数单位面积上的雾滴密度、雾滴覆盖率及沉积斑点粒径。试验结果见表2。
表2、无人机喷雾雾滴在水稻群体内的分布
从表2中可以看出，在水稻冠层，100倍喷雾助剂稀释液喷雾雾滴在垂直、45°、水平位点叶片正面的雾滴密度分别为56.14、44.07和34.55个/cm2，分别是清水对照处理的4.51、3.04和2.66倍；在水稻中下层位置，100倍喷雾助剂稀释液喷雾雾滴在垂直、45°、水平位点叶片正面的雾滴密度分别为9.72、27.50和18.20个/cm2，分别是清水对照处理的1.18、4.72和1.73倍。
雾滴密度增加，单位面积上的雾滴覆盖率也增加，在水稻冠层，100倍喷雾助剂稀释液喷雾雾滴在垂直、45°、水平位点叶片正面的雾滴覆盖率分别比清水对照处理增加了5.10、4.34和2.29倍；在水稻中下层位置，100倍喷雾助剂稀释液喷雾雾滴在垂直、45°、水平位点叶片正面的雾滴覆盖率分别比清水对照增加了1.26、3.47和1.63倍。
由此可见，添加实施例1喷雾助剂后，喷雾雾滴在水稻冠层、中下层多个位点的雾滴密度和雾滴覆盖率明显增加。
实施例8
本实施例为使用方法。
采用实施例1的喷雾助剂。按低容量喷雾法或超低容量喷雾法的施药液量计算喷雾助剂的用量；将喷雾助剂用水稀释成水液，将杀虫剂或杀菌剂按所需剂量加入水液中，之后即可用于大田喷雾作业。喷雾助剂的用量为3-30g/公顷。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
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