0



TẬP ĐOÀN HÓA CHẤT VIỆT NAM

CÔNG TY CỔ PHẦN THUỐC SÁT TRÙNG VIỆT NAM












BÁO CÁO TỔNG KẾT






Đề tài:

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ GIA CÔNG SẢN
PHẨM NÔNG DƯỢC DẠNG MỚI NHŨ
TƯƠNG TRONG NƯỚC SE







Chủ nhiệm đề tài: Trần Thị Mộng Thu






8486


Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2010


1











































TẬP ĐOÀN HÓA CHẤT VIỆT NAM

CÔNG TY CỔ PHẦN THUỐC SÁT TRÙNG VIỆT NAM










BÁO CÁO TỔNG KẾT




Đề tài:

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ GIA CÔNG SẢN
PHẨM NÔNG DƯỢC DẠNG MỚI NHŨ TƯƠNG

TRONG NƯỚC SE




Thực hiện theo hợp đồng số 68.10.RD/HĐ-KHCN ngày 28 tháng 02 năm 2010
giữa Bộ Công Thương và Công Ty Cổ Phần Thuốc Sát Trùng Việt Nam






Chủ nhiệm đề tài: KS. Trần Thị Mộng Thu
Các thành viên tham gia:
KS. Ngô Văn Đát
KS. Phạm Thị Hương Ngọc
KS. Vũ Thanh Tịnh
KS. Trần Thị Anh Thư
KTV. Hoàng Vũ

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2010

2

MỤC LỤC


Trang
Mở đầu 3

Ký hiệu và các chữ viết tắt 5
Tóm tắt kết quả đề tài 6
CHƯƠNG 1: Tổng quan 8
I. Giới thiệu chung về các dạng gia công thuốc bảo vệ thực vật 8
I.1. Vai trò và ý nghĩa của gia công thuốc bảo vệ thực vật 8
I.2. Các dạng gia công chính 9
I.3 Các xu hướng gia công hiện nay 10
II.Dạng huyền phù nhũ tương trong nước (SE) 12
1.Giới thiệu chung 12
1.1. Bản chất cấu trúc thành phần của dạ
ng SE 13
1.2.Những ưu, nhược điểm của dạng SE 14
2.Phương pháp gia công SE 15
2.1.Thành phần công thức chung 15
2.2.Những đặc điểm công nghệ cần lưu ý khi gia công dạng SE 16
III. Tình hình nghiên cứu và sản xuất trong nước 16
1. Nhu cầu sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam 16
2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất dạng SE tại Việt Nam 17
CHƯƠNG 2:
Thực Nghiệm
18
I. Phương pháp tiến hành nghiên cứu 18
1. Lựa chọn công nghệ cho đề tài 18
2.Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm dạng SE 20
II. Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu 21
III Phương pháp phân tích chất lượng sản phẩm 25
IV. Khảo nghiệm hiệu lực sinh học của sản phẩm 26
CHƯƠNG 3: Kết quả và thảo luận
27
I. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm dạng SE 27

II. Phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm 39
III. Kết quả thử hiệu lực sinh học qua các sản phẩm 40
IV Đề xuất qui trình công nghệ sản phẩm dạng SE 42
CHƯƠNG 4:
Kết luận
46
Tài liệu tham khảo
47








3

MỞ ĐẦU


Việt Nam là nước nông nghiệp với diện tích canh tác lớn, điều kiện khí
hậu thuận lợi, chủng loại cây trồng phong phú nên dịch hại phát triển đa dạng và
quanh năm. Vì vậy, nhu cầu sử dụng các chế phẩm nông dược để phòng trừ sâu,
bệnh, cỏ dại, chất điều hòa sinh trưởng, phân bón… để tăng năng suất cây trồng là
rất cần thiết Nhưng việc sử
dụng nhiều hóa chất trong canh tác nông nghiệp cũng
gây hậu quả xấu đến con người và môi trường thiên nhiên. Để giảm thiểu các tác
động của hóa chất nông dược đến môi trường, các nhà khoa học trên thế giới
không ngừng nghiên cứu phát triển các loại thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) mới có

nguồn gốc sinh học, thảo mộc,… ít gây ô nhiễm. Bên cạnh việc nghiên cứu tạo ra
những hoạt chất mới, việ
c nghiên cứu, phát triển các dạng gia công thuốc BVTV
cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu tác động xấu của hóa chất đến
con người và môi trường. Nếu như trước đây chủ yếu dùng một số dạng sản phẩm
truyền thống như dung dịch (SL), nhũ dầu (EC), bột thấm nước (WP),… thì ngày
nay đã có nhiều dạng gia công tiên tiến hơn, thân thiện với môi trường, đặc biệt là
các dạ
ng gia công sử dụng dung môi nước như huyền phù đậm đặc (SC), nhũ
tương trong nước (EW), vi nhũ tương (ME)… Các dạng thuốc này ngày càng phát
triển mạnh, trong đó huyền phù nhũ tương (SE) là dạng sản phẩm đang được các
nước phát triển ngày càng sử dụng trong phòng trừ sâu bệnh.
Ở Việt Nam, từ năm 2005 một số sản phẩm nông dược dạng SE đã được
nhập khẩu và lưu hành trên thị tr
ường thuốc BVTV, chủ yếu bao gồm các thuốc trừ
nấm bệnh, sâu hại. Đây là dạng sản phẩm yêu cầu kỹ thuật gia công phức tạp nên
chưa có công ty trong nước nào sản xuất được. Với kinh nghiệm nghiên cứu và sản
xuất, cộng với các thiết bị sẵn có, Công ty cổ phần thuốc sát trùng Việt Nam
(VIPESCO) đề xuất và thực hiện đề tài “Nghiên cứu công nghệ gia công sản
phẩm nông dượ
c dạng mới huyền phù nhũ tương trong nước SE” với mục tiêu
là tạo ra công nghệ sản xuất một số thuốc BVTV dạng SE có thể ứng dụng vào sản
xuất ngay tại Công ty.
4

Mục tiêu của đề tài: Tạo ra công nghệ gia công thuốc BVTV dạng mới SE
thân thiện với môi trường, sau đó áp dụng vào sản xuất.
Nội dung của đề tài: Nghiên cứu xây dựng công thức, qui trình công nghệ
gia công và sản xuất một số sản phẩm cụ thể dạng SE của công ty, khảo sát, đánh
giá hiệu lực của sản phẩm (so sánh với các sản phẩm cùng loại của nướ

c ngoài).
Dựa trên kết quả nghiên cứu, khảo sát, đề xuất xây dựng dây chuyền công nghệ và
thiết bị có thể áp dụng vào sản xuất tại công ty.








































5

KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

a.i Hoạt chất (Active Ingredient)
BVTV Bảo vệ thực vật (Crop Protection)
CIPAC Hội đồng hợp tác phân tích thuốc trừ dịch hại quốc tế
EC Nhũ dầu (Emulsifiable Concentrate)
EG Etylen glycol
EO Nhũ tương nước trong dầu (Emulsion water in oil)
EW Nhũ tương dầu trong nước (Emulsion in water)
EPA Cơ quan bảo vệ môi trường (Enviroment Protective Association)
FAO Tổ chức nông lương thế giới (Food &Agriculture Organization)
G Hạt (Granule)
HĐBM Chất hoạt động bề mặt
HL Hàm lượng
HPLC Sắc ký lỏng cao áp (High Pressure Liquid Chromatography)
ME Vi nhũ tương (Microemulsion)

PG Propylen glycol
NMP N-Methyl Pyrolidone
NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn
SC Huyền phù đậm đặc (Suspension Concentrate)
SL Dung dịch (Solution Liquid)
SE Huyền phù nhũ tương, nhũ tương trong nước (Suspoemulsion)
SGT Sau gia tốc
TGT Trước gia tốc
TB Dạng viên (Tablets)
WP Bột thấm nước (Wettable Powder)
WDG Hạt phân tán trong nước (Water Dispersible Granule)
















6

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

1. Nghiên cứu công thức sản xuất các sản phẩm dạng SE:
+ Thuốc trừ bệnh:
FAO-GOLD 525 SE (TRICYCLAZOLE + PROPICONAZOLE)
DO- SUPER 300 SE (CARBENDAZIM + PROPICONAZOLE )
+ Thuốc trừ sâu:
FOTARAS 247SE (THIAMETHOXAM + LAMBDA - CYHALOTHRIN)
2. Nghiên cứu công nghệ gia công chuyển giao cho Xưởng sản xuất
3. Xây dựng phương pháp phân tích sản phẩm bằng sắc ký
4. Sản xuất thử mỗi loại 01 kg sản phẩm
5. Khảo nghiệm, đánh giá hiệu lực sinh học



















7


Bảng tóm tắt các kết quả đạt được của đề tài

TT
Các kết quả
cần đạt
Các kết quả đã thực hiện
1 Xác định công
thức 3 sản phẩm.
- Đã nghiên cứu hoàn chỉnh công thức của 3 sản
phẩm: FAO-GOLD 525 SE; DO-SUPER 300 SE;
FOTARAS 247 SE.
- Đã khảo sát và đề xuất 3 công thức sản phẩm có
tính chất lý, hóa ổn định về hàm lượng a.i và các chỉ
tiêu (độ nhớt, độ lơ lửng,… ) ổn định.
- Đã thử hiệu lực sinh học các sản phẩm gia công,
kết quả tốt so với các sản phẩm cùng loại.
2 Xác định được
công nghệ gia
công dạng SE
phù hợp với điều
kiện thiết bị của
Công ty, chuyển
giao qui trình
cho sản xuất.
- Đã nghiên cứu công nghệ gia công và chuyển giao
qui trình sản xuất trên các thiết bị có sẵn tại Công ty:
máy phân tán, máy nghiền bi ướt…
- Qua sản xuất thử nghiệm cho thấy việc lựa chọn
công nghệ gia công SE bằng hỗn hợp giữa SC và

EW là tốt nhất.
3 Nghiên cứu
phương pháp
phân tích sản
phẩm.
Đã xây dựng các phương pháp phân tích xác định
hàm lượng hoạt chất trong nguyên liệu và thành
phẩm của 3 sản phẩm dạng SE.
4 Sản xuất thử một
số sản phẩm
dạng SE.
Đã sản xuất mẫu 3 loại sản phẩm mỗi loại 01 kg.
5 Thử hiệu lực
sinh học.
Đã có kết quả thử hiệu lực sinh học của Trung tâm
BVTV phía Nam, đối chứng với một số sản phẩm
tương tự nhưng được nhập khẩu từ Châu Âu.







8

Chương 1: TỔNG QUAN

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC DẠNG GIA CÔNG THUỐC BẢO VỆ
THỰC VẬT (BVTV)

I.1. Vai trò và ý nghĩa của gia công thuốc BVTV:
Sử dụng các chất BVTV trong công tác phòng trừ sâu bệnh, bảo vệ mùa màng
là biện pháp quan trọng không thể thiếu trong giai đoạn hiện nay. Tuy nhiên sản
phẩm kỹ thuật có hàm lượng chất độc cao, tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau nên
rất dễ gây độc với môi trường và cộng đồng. Do lượng ho
ạt chất cần sử dụng trên
đơn vị diện tích thấp, nên khó trải đều nếu không pha loãng hàm lượng. Mặt khác,
hoạt chất kỹ thuật có khả năng bám dính kém, đặc tính lý tính xấu, thường ít tan
trong nước nên không thích hợp với việc sử dụng ngay. Chính vì vậy các hoạt chất
kỹ thuật phải được gia công thành các sản phẩm khác nhau để cải thiện lý tính,
tăng khả năng bám dính, dễ sử dụng và an toàn, phù hợp vớ
i từng mục đích sử
dụng, giảm ô nhiễm môi trường và cộng đồng. Gia công thuốc BVTV (Pesticide
Formulation) là hỗn hợp một hay nhiều hoạt chất với các chất phụ trợ (phụ gia)
theo tỷ lệ nhất định để tạo ra sản phẩm bền trong bảo quản, an toàn, hiệu quả và dễ
sử dụng.
Sự thành công của bất kỳ một hoạt chất nào đều phụ thuộ
c vào dạng gia công
của chúng. Nhiều khi, nhờ kỹ thuật gia công và thành phần phụ gia thích hợp, hiệu
lực của một hoạt chất có thể thay đổi, có lợi cho phòng trừ dịch hại.
Để chọn dạng gia công thích hợp, chúng ta phải quan tâm đến tính chất lý hoá
của thuốc kỹ thuật, hoạt tính sinh học, phương thức tác động, phương pháp sử
dụng, điều kiện an toàn khi sử dụng, chất phụ trợ và công ngh
ệ phù hợp, giá thành
sản phẩm và khả năng chiếm lĩnh thị trường. Như vậy gia công thuốc BVTV làm
cho việc sử dụng hoạt chất hiệu quả hơn, thuận lợi và an toàn hơn.
Trong những thập niên gần đây, ngành sản xuất, gia công thuốc BVTV phát
triển không ngừng. Trong thực tế, việc khám phá ra những họat chất mới với liều
lượng sử dụng thấp đã làm gi
ảm thiểu việc gây ô nhiễm môi trường. Cùng với sự

9

khám phá ra các hoạt chất mới, việc gia tăng số lượng các dạng gia công thuốc
BVTV đã làm tăng hiệu lực khác nhau của các hoạt chất mới. Nhiều dạng gia công
mới đã được phát triển để đáp ứng các nhu cầu của các công ty sản xuất thuốc
BVTV đồng thời cũng phù hợp với các qui định của luật môi trường - tạo ra được
những sản phẩm an toàn cho người sử dụng và môi tr
ường.
I.2. Các dạng gia công chính:
Hiện nay lĩnh vực gia công thuốc BVTV có nhiều tiến bộ để tạo ra hàng lọat
các dạng thành phẩm, đáp ứng được các yêu cầu rất đa dạng của việc sử dụng hóa
chất để bảo vệ cây trồng. Tuy nhiên chúng chỉ được phân lọai thành hai dạng gia
công chính là: Dạng lỏng và dạng rắn.
I.2.1 Dạng gia công lỏng: Bao gồm các dạng sau:
- Dung dịch (SL, Solution Liquid): Thuốc ở d
ạng dung dịch tan được trong nước,
sử dụng các dung môi hữu cơ phân cực như cồn, NMP, đơn giản nhất là nước.
-Nhũ dầu (EC, Emulsifiable Concentrate): Sử dụng chủ yếu các dung môi hữu cơ
không phân cực, có khả năng hòa tan hoạt chất. Sản phẩm khi hòa tan vào nước có
dạng sữa trắng.
- Huyền phù đậm đặc (SC, Suspension Concentrate): Sử dụng dung môi nước,
hoạt chất được phân tán lơ lửng trong môi trường n
ước.
- Nhũ tương trong nước (EW, Emulsion in water): Thuốc ở dạng sữa, hoạt chất dầu
được phân tán vào nước.
- Vi nhũ tương (ME, Microemulsion): Sản phẩm ở thể lỏng trong suốt như dạng
EC nhưng khi hòa tan vào nước tạo hỗn hợp trắng mờ, các hạt dầu lơ lửng trong
nước chỉ có kích thước < 1µm.
- Huyền phù nhũ tương (SE, Suspoemulsion): Là dạng gia công hỗn hợp, kết h
ợp

giữa SC và EW hoặc SC và ME.
- Hạt bao lơ lửng trong nước (CS, Capsule Suspension):
- Huyền phù gốc dầu (OD, Oil Dispesion): Tương tự như SC nhưng môi trường
phân tán là một loại dầu thực vật không gây độc hại cho môi trường.


10

I.2.2 Dạng gia công rắn: Bao gồm
- Bột hòa tan trong nước (SP, Soluble Powder): Hoạt chất ở dạng bột, tan được
trong nước.
- Bột thấm nước (WP, Wettable Powder): Hoạt chất không tan trong nước, hỗn hợp
với các chất phụ gia như chất phân tán, chất thấm ướt, chất trơ làm loãng… Dạng
bột, khi hòa vào nước, sản phẩm phân tán đều trong nước.
- Hạt (G, Granule): Sản phẩm được sử dụng ở
dạng hạt, thành phần hoạt chất thấp,
thường hỗn hợp với các phụ gia tạo hạt.
- Hạt phân tán trong nước (WDG, Water Dispersible Granule): Hoạt chất có hàm
lượng cao, không tan trong nước nên gia công giống như dạng WP tạo thành hạt
nhỏ. Khi sử dụng hòa vào nước, hạt phân tán đều.
- Hạt tan trong nước (SG, Soluble Granule): Dạng hạt như WDG nhưng tan hoàn
toàn trong nước. Dạng này chỉ có thể áp d
ụng đối với các hoạt chất và phụ gia tan
được trong nước.
I.3 Các xu hướng gia công hiện nay:
Những năm gần đây, do áp lực của vấn đề bảo vệ môi trường, nhiệm vụ quan
trọng đặt ra đối với ngành gia công thuốc BVTV là tạo ra những dạng sản phẩm
“an toàn” trong sản xuất, sử dụng hiệu quả phòng trừ cao và thuận tiện cho người
tiêu dùng. Hiện nay, sự phát triển các thuốc BVTV cần
nhiều dạng gia công, các

chất phụ gia mới và qui trình kỹ thuật tiên tiến để cải thiện đặc tính lý hóa của các
hoạt chất. Để đáp ứng nhu cầu này, các hướng sau:
a. Nghiên cứu tạo ra những dạng gia công mới an toàn và hiệu quả hơn các
dạng cũ (EC, WP, bột…). Cụ thể:
Dạng bột (D), bột thấm nước (WP, hạt (G), dung dịch nước hoà tan (SL) và
nhũ dầu (EC) là các dạng thuốc BVTV được gia công sớ
m nhất. Từ thập niên 70
của thế kỷ 20, nhiều dạng gia công phức tạp trên cơ sở có nhiều chất hoạt động bề
mặt hơn và các chất phụ trợ khác, sự hiểu biết tốt hơn về nguyên tắc của chất keo
và hóa học bề mặt đã cải thiện tốt hơn độ bền của các dạng gia công và hoạt tính
sinh học đã được phát triển. Trình
độ kỹ thuật phát triển đã cho phép tạo ra các sản
phẩm mới của các hoạt chất không tan trong nước và dung môi có kích thước hạt
nhỏ hơn, có độ bền và phạm vi hoạt động rộng hơn. Nhiều dạng sản phẩm lý tưởng
11

ra đời: hầu như là không có dung môi dễ bay hơi, không gây độc cho người sử
dụng, có hoạt tính sinh học tối đa ở liều thấp nhất và đơn giản nhất trong quá trình
đóng gói. Các dạng sản phẩm sau đây đang được quan tâm đặc biệt:
- Dạng huyền phù đậm đặc Suspension concentrates (SC).
- Dạng huyền phù nhũ tương Suspoemusions (SE).
- Các dạng thuốc sữa đặc biệt:
• Nhũ tươ
ng dầu trong nước (Emulsion oil- in- water, EW).
• Nhũ tương nước trong dầu (Emulsion water-in-oil, EO).
• Vi nhũ tương (Microemulsion, ME).
• Dạng vi bao (Microencapsulation)…
Để đáp ứng nhu cầu về dạng sản phẩm tiên tiến, các nhà gia công trên thế giới có
khuynh hướng chuyển đổi dạng như sau :
-

Chuyển từ dạng EC sang EW để tránh sử dụng dung môi hữu cơ để giảm
cháy nổ, giảm độc hại với người và môi trường.
-
Chuyển từ dạng WP sang SC để giảm bụi trong qúa trình sản xuất cũng như
khi sử dụng.
-
Chuyển từ WP sang WDG.
-
Phối hợp hai dạng SC và EW để tạo ra dạng SE.
-
Phát triển một số dạng gia công mới áp dụng cho những trường hợp riêng,
đặc biệt trong lĩnh vực phòng trừ côn trùng y tế (ruồi, muỗi, kiến, gián…):
dạng xông hơi, phun sương (aerosol), dạng bả
b. Tìm kiếm sử dụng các phụ gia mới nhằm làm tăng hoạt tính của thuốc và
thân thiện với môi trường (ít độc, dễ phân hủy, không để lại dư lượng…). Các chất
phụ gia trong gia công thuốc BVTV bao gồ
m: chất hoạt động bề mặt (HĐBM) có
tác dụng thấm ướt, tạo huyền phù, phân tán và làm tăng hoạt tính sinh học của hoạt
chất, dung môi (đối với dạng lỏng), chất mang (đối với dạng rắn) có tác dụng hòa
loãng, giảm nồng độ hoạt chất để sử dụng thích hợp, các chất chống đông, chống
lắng, chống bọt, chất bảo quản nhằm tăng th
ời hạn sử dụng của sản phẩm Ngoài
ra, người ta còn có thể sử dụng các chất có tác dụng hiệp đồng (synergist) trong
thành phần hỗn hợp gia công nhằm làm tăng hiệu lực phòng trừ của thuốc.
12

Các chất HĐBM thường là nonionic, anionic, cationic. Trong gia công thuốc
BVTV đa phần thường sử dụng các loại chất HĐBM anionic và nonionic. Sau này
phát triển thêm dạng co-polymer hoặc polymetric là những chất HĐBM tiên tiến
nhất hiện nay, chúng thường được sử dụng cho các dạng gia công sử dụng dung

môi nước.
Dung môi: Phần lớn các chế phẩm BVTV hiện nay đều được gia công dưới
dạng lỏng, trong đó dạng nhũ dầu là phổ biến nhất. Dung môi h
ữu cơ thường
chiếm quá nửa trong thành phần hỗn hợp gia công này. Tuy nhiên do một số nhược
điểm (dễ cháy, dễ bay hơi, gây độc đối với người và cây trồng) nên gần đây đã dần
được thay thế bằng các dung môi an toàn hơn như Solvesso (của Exxon Mobil
Chemical), Mineral Spirits, Triacetin (glyceryl triacetat)… hoặc áp dụng các dạng
gia công dùng dung môi nước.
Các chất phụ gia khác: Việc lựa chọn các chất phụ gia dựa trên các yếu tố:
không độc hoặc ít
độc đối với người và môi trường, dễ phân hủy hoặc phân hủy
sinh học, làm tăng hoạt tính hoặc ít nhất không ảnh hưởng đến hoạt tính của thuốc
và có giá cả phù hợp. Tùy theo mục đích sử dụng và dạng gia công, ta có thể
chọn những phụ gia thích hợp. Ví dụ: Alkyl Polysacarit (APS) với C
9-11
. Alcol
Etoxylat mạch thẳng với C
9-18
. Dẫn xuất của Sorbitan (ví dụ: sorbitan monolaurat).
Các sản phẩm từ rong biển, dầu thực vật được metyl hóa hoặc xà phòng hóa. Một
số loại dầu khoáng
II. DẠNG HUYỀN PHÙ NHŨ TƯƠNG - SE
1. Giới thiệu chung:
Trong sử dụng các thuốc BVTV, đôi khi cần hỗn hợp các hoạt chất có những
tính chất lý học rất khác nhau trong cùng một công thức gia công nhằm tạo ra sản
phẩm với phổ tác động rộng. Trong nhữ
ng trường hợp này, cần gia công hỗn hợp.
Phương pháp gia công hỗn hợp ngày càng trở nên hiệu quả và thông dụng trong
sản xuất thuốc BVTV hiện nay vì những tiện ích mang lại mà những hình thức gia

công khác không đáp ứng được như: có thể kết hợp trong cùng một công thức hai
chất có hoạt tính sinh học khác nhau (trừ bệnh, trừ sâu, trừ cỏ…), tăng cường khả
năng phòng trừ sâu bệnh cho cây, giảm chi phí phun và tiện lợi cho ngườ
i sử dụng,
giảm độc hại cho môi trường. Ngoài ra có thể khắc phục sự không tương hợp khi
hòa trộn giữa hai chất thành phần.
Huyền phù nhũ tương (SE) là một trong những dạng gia công hỗn hợp, được
hình thành bởi một pha hữu cơ chứa hoạt chất tan trong đó và một pha nước có
13

chứa hoạt chất phân tán trong nước. Nếu một hoạt chất ở thể rắn và chất kia ở thể
lỏng, để hỗn hợp chúng cần gia công dạng SE, trong đó chứa: Những giọt dầu nhỏ;
các phần tử rắn phân tán; pha liên tục, thường là nước.
SE được coi là dạng gia công cho phép phối hợp hai hoạt chất có tính chất
vật lý hoàn toàn khác nhau trong một công thức. Trong thực tế SE là sự kết hợp
c
ủa dạng huyền phù đậm đặc (SC) và nhũ tương trong nước (EW) hoặc vi nhũ
tương (ME), cộng thêm phụ gia tránh kết khối (flocculation) và chất làm đặc
(thickener) để tránh cho pha phân tán bị tách lớp. Thực chất SE là dạng sản phẩm
trên nền nước, trong đó chứa cả 2: chất rắn ở thể huyền phù, lơ lửng (giống như
dạng SC) và những giọt nhũ tương nhỏ (giống dạng EC sau khi hòa loãng). Vì vậy,
để
duy trì sản phẩm ở dạng SE, cần tránh sự lắng của các phần tử rắn và sự tạo
kem của các giọt nhũ dầu. Chính vì vậy, gia công ở dạng này cần công nghệ và
thiết bị phức tạp hơn.
Dạng SE có độ nhớt cao hơn nhiều so vơi nước. Các phần tử sẽ dễ dàng phân
tán khi pha loãng nước. Cũng giống như dạng SC, dạng SE cần khuấy kỹ sau khi
pha loãng để
tạo thể phân tán đồng nhất.
Dạng SE thường không bền vô hạn được, vì vậy cần kiểm tra sản phẩm sau

vận chuyển hoặc lưu kho để đảm bảo chắc chắn sử dụng được. Những chỉ tiêu sau
đây cần được xác định, đặc biệt sự ổn định ở nhiệt độ khác nhau:
- Độ bền và hàm lượng hoạt chất (liên quan đến hiệu lực sinh h
ọc).
- Tạp chất.
- Trạng thái bề ngoài.
- Sự phân tán trong nước, độ linh động, hàm lượng qua rây ướt và độ bền bọt
(persistent foam test) để đảm bảo phun tốt khi pha loãng.
1.1. Bản chất cấu trúc thành phần của dạng SE:
Nếu một hoạt chất dạng rắn kết hợp với một hoạt chất dạng lỏng, cần gia công
dạng SE, trong đó hình thành lên 3 pha:
- Pha chất l
ỏng hữu cơ không tan trong nước (có thể hoạt chất ở dạng lỏng
hoặc ở dạng rắn nhưng hòa tan vào dầu).
- Pha rắn không tan nhưng phân tán trong nước (những phần tử rắn phân tán).
14

- Pha liên tục (pha nền), thường là nước.











Dạng SE là sự kết hợp của 2 dạng SC và EW. Tuy nhiên đây không phải là

sự phối trộn đơn giản, nghĩa là không phải sau khi phối chế thành công hai dạng
SC và EW hoặc SC và ME, chúng ta có thể phối trộn chúng lại để có được sản
phẩm dạng SE. Trong gia công dạng SE, hệ các chất HĐBM sử dụng trong từng
cấu tử có vai trò rất quan tr
ọng, chúng phải hỗ trợ cho cả pha lỏng không tan trong
nước và cho cả những hạt rắn lơ lửng để tạo nên một hệ đồng nhất.
Độ bền lý học của dạng SE dựa vào 2 nguyên tắc sau:
* Khi nhiệt độ tăng cao, các chất rắn không tan sẽ chuyển sang tan trong
chất lỏng hữu cơ không tan, lúc này hệ liên kết sẽ bị phá vỡ.
* Các chất HĐBM dùng trong dạng SC và EW phải phát triển riêng bi
ệt
nhưng khi kết hợp 2 dạng với nhau thì chúng không gây ảnh hưởng bất lợi cho các
thành phần khác.
Từ những nguyên tắc trên, để tạo sản phẩm dạng SE bền vững cần phải nghiên
cứu khảo sát các yếu tố liên quan.
1.2. Những ưu, nhược điểm của dạng SE:
a. Ưu điểm:
- Có thể phối hợp nhiều dạng hoạt chất trong cùng một công thức.
- Dùng n
ước làm pha nền, không có dung môi hữu cơ dễ bay hơi nên không
gây cháy nổ, ít gây hại cho da và mắt.
- Dễ dàng cho việc phối trộn, đóng gói.
- Tránh cho người sử dụng phải phối nhiều sản phẩm trước khi sử dụng.
Nước
Chất lỏng
dầu


Hạt rắn
không tan

15

- Có thể giảm giá thành.
- Tận dụng các thiết bị gia công của dạng SC và EW.
b. Nhược điểm:
- Đôi khi phải tốn rất nhiều thời gian để phát triển được công thức bền vững.
- Khó khăn cho việc lựa chọn họat chất phối hợp.
- Khó khăn trong việc chuyển giao từ phòng thí nghiệm ra sản xuất lớn.
- Bao bì khó vệ sinh và tiêu hủy.
Mặc dù có một số hạn chế trên, hiệ
n nay huyền phù nhũ tương (SE) vẫn là
một trong những dạng thuốc BVTV tiên tiến và được quan tâm nhiều.
2. Phương pháp gia công SE:
2.1 Thành phần công thức chung:
Như đã trình bày ở trên, dạng SE là sự kết hợp của dạng huyền phù đậm đặc
(SC) và nhũ tương trong nước (EW) hoặc vi nhũ tương (ME), cộng thêm phụ gia
tránh kết khối (flocculation) và chất làm đặc (thickener) để tránh cho pha phân tán
bị tách lớp. Về nguyên tắc, công thức gia công dạng SE bao gồm (cho 01 lít sả
n
phẩm):
- Hoạt chất dạng rắn (g) 100 – 450
- Hoạt chất dạng lỏng (g) 100 – 200
- Chất phân tán (g) 30 – 50
- Chất tạo nhũ (g) 20 – 40
- Chất làm đặc (thickener) (g) 02 – 05
- Chất chống bọt (g) 03 – 05
- Chất bảo quản (g) 0 2 – 03
- Các phụ gia khác vừa đủ 1lít

Tuy nhiên, tùy theo từng sản phẩm cụ thể, thành phần hoạt chất và phụ gia

có thể được điều chỉnh cho phù hợp.
Trong công thức gia công dạng SE trên, tính chất và thành phần hệ các chất
HĐBM (chất phân tán cho pha rắn, chất tạo nhũ cho cho pha dầu) đóng vai trò
quyết định cho sự bền vững của sản phẩm.
16

SỬ DỤNG THUỐC BVTV Ở VIỆT NAM
957
1043
1218
1399
1542
1979
2237
2552
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Năm
Số lượng sản phẩm đăng ký
2.2. Những đặc điểm công nghệ cần lưu ý khi gia công dạng SE:
Thông thường, việc tạo ra hệ nhũ tương bền, trong đó chứa càng nhiều cấu
tử càng trở lên khó khăn đối với các nhà hóa gia công. Dạng SE thường rất nhạy
cảm với các lực biến dạng tạo ra trong quá trình sản xuất cũng như khi pha loãng
hoặc trộn với nước. Chính những lực này làm tăng hiện tượng kết kh

ối dị thể
(hetero-flocculation), phát sinh bởi sự kết tụ những phần tử rắn với những hạt nhỏ
của pha nhũ tương. Sự kết khối này làm cho sản phẩm không bền khi bảo quản,
đồng thời có thể gây khó khăn khi pha loãng và phun.
Một khó khăn nữa là chọn các chất phân tán và chất nhũ hóa thích hợp để
tạo ra hệ bền vững.
III. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG THUỐC BVTV DẠNG SE
III.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng dạng SE trên thế giới
Thời gian gần đây, dạng SE đã được nghiên cứu nhiều trong lĩnh vực gia
công thuốc BVTV.
Ở Trung quốc, dạng SE có 32 sản phẩm, chiếm 0,65% thị phần (năm 2008).

III.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng dạng SE ở Việt Nam
a. Nhu cầu sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam:
Ở Việt Nam, nhu cầu sử dụng các hóa chất BVTV cũng liên tục tăng trong
những năm qua (Hình 1).









Thuốc BVTV chủ yếu được nhập khẩu từ nước ngoài. Theo số liệu thống kê
của Vinanet.com.vn, kim ngạch nhập khẩu các sản phẩm này trong 6 tháng đầu

Hình 1. Nhu cầu sử dụng thuốc BVTV tại Việt Nam
(Nguồn: Cục BVTV – Bộ NN & PT nông thôn)


17

năm 2010 đạt trên 274,4 triệu USD, tăng 19 % so với cùng kỳ năm 2009 (230,46
triệu USD). Dự đoán nhu cầu này trong thời gian tới còn tiếp tục tăng vì thực tế
lượng hoạt chất (a.i) sử dụng tính trên một hec-ta canh tác ở Việt Nam còn thấp
hơn so với Thái Lan hoặc các nước phát triển (Thái Lan: 2,38 kg a.i./ha; Đài
Loan: 9,4 kg a.i./ha trong khí đó ở Việt Nam là 1,95 kg a.i./ha vào năm 2000).
Tuy nhiên, do có độ độc cao, các hóa chất BVTV cũng gây ảnh hưởng tiêu cực
tới môi trường và sức kho
ẻ cộng đồng. Để giảm thiểu tác hại của chúng khi sử
dụng, ngày nay các nhà khoa học đang tích cực tìm kiếm những hướng nghiên
cứu, công nghệ mới nhằm tạo ra các sản phẩm mới có hiệu quả cao trong phòng
trừ sâu bệnh nhưng an toàn hơn với người và môi trường - những sản phẩm
thuốc BVTV thân thiện với môi trường. Một trong những hướng nghiên cứu đó
là sử dụng các dạng gia công thu
ốc mới nhằm hạn chế ảnh hưởng đến môi trường.
Đặc biệt là các dạng thuốc sử dụng dung môi là nước như SC, EW, ME và SE.
2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất dạng SE tại Việt Nam:
Hiện nay, do tình hình sâu bệnh ngày càng diễn biến phức tạp, nông dân
thường sử dụng nhiều lọai thuốc cho một lần phun. Tuy nhiên, việc lựa chọn các
sản phẩm tương hợp dùng chung đôi khi gây khó khăn cho người sử dụ
ng. Vì vậy,
nhu cầu sử dụng các sản phẩm thuốc BVTV dạng SE ở Việt Nam là cần thiết. Nếu
như năm 2007-2008 chưa có một sản phẩm dạng SE đăng ký sử dụng trong Danh
Mục Thuốc BVTV được phép sử dụng ở Việt Nam, thì năm 2009 đã có 20 tên
thương mại chiếm 0,9% tổng sản phẩm đăng ký) và năm 2010 là 31 sản phẩm đăng
ký (1,13%).
Đa số các sản phẩm thuố
c BVTV dạng SE đang sử dụng tại Việt Nam đều

do các công ty Châu Âu đăng ký và trực tiếp cung ứng. Việc sản xuất, gia công sản
phẩm dạng SE trong nước chưa có đơn vị nào tiến hành. Nguyên nhân chủ yếu là
việc nghiên cứu gia công khá phức tạp, chuyển giao kết quả phòng thí nghiệm sang
sản xuất lớn khó kiểm soát. Việc lựa chọn các hoạt chất tương thích tương đối khó
vì đây là dạng sản phẩ
m cộng hợp từ hai dạng khác nhau nhưng đều sử dụng dung
môi là nước. Các hoạt chất phải có độ bền lý hóa như nhau trong môi trường nước.
Việc lựa chọn hệ chất HĐBM khó. Công nghệ phức tạp…
18

Chương 2: THỰC NGHIỆM
I. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU
1. Lựa chọn công nghệ cho đề tài:
Như đã đề cập ở trên, dạng SE là sự kết hợp của hai dạng SC và EW hoặc
SC và ME, thỉnh thoảng có sự kết hợp của SC và EC. Dựa vào điều kiện công nghệ
của Công ty CP Thuốc Sát Trùng Việt Nam, trong phạm vi đề tài, chúng tôi tập
trung nghiên cứu gia công dạng SE dựa trên sự kết hợp giữa dạng SC và EW.
• Dạng SC: Chúng tôi sử
dụng công nghệ nghiền bi ướt.
• Dạng EW: Sử dụng công nghệ khuấy tốc độ cao (6.000-8.000 vòng/phút).
• SE: Công nghệ khuấy tốc độ 200- 2000 vòng/phút.
Công nghệ gia công dạng SE được mô tả dưới đây:
a) Gia công dạng SC: Công nghệ gia công dạng SC được mô tả theo sơ đồ
sau đây:
Sơ đồ công nghệ gia công dạng SC























Sản phẩm
Dạng SC
Nghiền
bi ướt
Chất làm
đặc
Phối chế sản
phẩm SC
Chất
HĐBM

Hoạt chất
Các phụ

gia

H
2
O
Khuấy
p
hân tán
Kiểm tra
19

b) Dạng gia công EW:

Sơ đồ công nghệ dạng EW





















c) Dạng gia công SE:
Sơ đồ công nghệ dạng SE



















Sản phẩm
dạng SC
Sản phẩm
dạng EW


Khuấy
Sản phẩm
SE
Chất
HĐBM
Họat chất
Dung môi
(
Nếu có
)

Khuấy
H
2
O
Pha dầu
Phụ gia
Khuấy tốc độ cao
Sản phẩm
EW
20

Dựa vào sơ đồ công nghệ trên:
Đề tài lựa chọn khảo sát công nghệ gia công các sản phẩm sau:
1. Fao-Gold 525SE(hỗn hợp giữa Tricyclazole + Propiconazole).
2. Do- Super 300SE (hỗn hợp giữa Carbendazim +Propiconazole).
3. Fortaras 247SE (hỗn hợp giữa Thiamethoxam + Lamda- Cyhalothrin).

1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm dạng SE:
Như đã trình bày ở trên SE được tạo thành do sự phối hợp giữa SC và

EW nên tốc độ khuấy và th
ời gian khuấy ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản
phẩm của dạng SE.
Ngoài ra để tạo thành được SE chúng ta phải có SC và EW, nên ở đây
phải khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của dạng SC và EW
đó là chất HĐBM, chất làm đặc, dung môi.
2.1.Tốc độ, thời gian khuấy:
Nhiệt sinh ra trong quá trình phối trộn sẽ ảnh hưởng đến ch
ất lượng của
sản phẩm. Nhiệt từ đâu được sinh ra? Đó là do sự va chạm nhau giữa các cấu tử có
trong sản phẩm. Đây chính là lý do chúng tôi phải khảo sát tốc độ và thời gian
khuấy trộn.
2.2 Chất HĐBM:
Các chất HĐBM ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm dạng SC và EW.
Ngoài ra sau khi tạo được hai dạng SC và EW bền vững, phải xét đến yếu tố
tương
hợp giữa các chất HĐBM với nhau. Vì vậy cần lựa chọn các chất HĐBM có cùng
tính chất để khảo sát, đó là các hỗn hợp nonionic (tạo ra lực đẩy tĩnh điện) và các
co-polymer (tạo ra lực đẩy không gian).
2.3 Chất làm đặc:
Đóng vai trò tạo đặc cho sản phẩm, làm giảm bớt sự chuyển động giữa các
hạt hoạt chất với nhau, giảm độ tách lớ
p cho sản phẩm. Căn cứ vào đề tài và kinh
nghiệm gia công, đề tài sử dụng hai loại chất làm đặc:
- Chất làm đặc hữu cơ (Các polysaccharide).
- Các làm đặc vô cơ (Các bentonite biến tính).


21


2.4 Các loại dung môi:
Dung môi được sử dụng để hòa tan các hoạt chất rắn tạo thành pha lỏng hữu
cơ không tan trong nước. Ở đây chúng tôi sử dụng các dung môi như N-Methyl
Pyrolidone (NMP) Cyclohexanol, Solvessol (hợp chất aromatic thơm).
II. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, NGUYÊN VẬT LIỆU
1. Thiết bị:
1.1 Máy khuấy phân tán IKA – Trung quốc (Phòng Thí Nghiệm)
1.2. Máy khuấy tốc độ cao IKA ULTRA-TURRAX T 25 – Đức (PTN)
1.3 Máy nghiền bi, ướt (PTN): MINI-ZETA
1.4. Máy đo độ nhớt, kính hiển vi, máy đo pH, máy GC, HPLC để phân tích,…
2. Hóa chất:
2.1 Hoạt chất:
Trong giới hạn của đề tài, chúng tôi chọn các hoạt chất dưới đây để nghiên cứu
gia công.
2.1.1 Carbendazim:
- Tính chất nguyên liệu:
+ Công thức phân tử: C
9
H
9
N
3
O
2
+ Trọng lượng phân tử: 191,2
+ Ngoại dạng: Chất rắn màu trắng
+ Không tan trong nước
+ Công thức cấu tạo





- Các dạng sản phẩm có thể gia công: SC, WP.
2.1.2 Propiconazole:
- Tính chất nguyên liệu:
+ Công thức phân tử: C
15
H
17
Cl
2
N
3
O
2
+ Trọng lượng phân tử: 342,2
22

+ Ngoại dạng: Chất lỏng, nhớt màu vàng nâu
+ Tan rất ít trong nước 100mg/l (20
0
C)
+ Công thức cấu tạo


- Các dạng sản phẩm có thể gia công: EC, EW.
2.1.3 Tricyclazole:
- Tính chất nguyên liệu:
+ Công thức phân tử: C
9

H
7
N
3
S
+ Trọng lượng phân tử: 189,2
+ Ngoại dạng: Bột màu hồng cam
+ Điểm nóng chảy: 187-188 °C
+ Công thức cấu tạo




- Các dạng sản phẩm có thể gia công: SC, WP,G,WDG.
2.1.4 Thiamethoxam:
- Tính chất nguyên liệu:
+ Công thức phân tử: C
4
H
10
ClN
5
O
3
S
+ Trọng lượng phân tử: 291,7
+ Ngoại dạng: Bột màu vàng nhạt
23

+ Điểm nóng chảy: 138 – 140

0
C
+ Công thức cấu tạo

- Các dạng sản phẩm có thể gia công: SC, FS, G,WDG.
2.1.5 Lambda-Cyhalothrin:
- Tính chất nguyên liệu:
+ Công thức phân tử: C
23
H
19
ClF
3
NO
3
+ Trọng lượng phân tử: 449,9
+ Ngoại dạng: Dạng bán rắn, dễ chảy màu trắng đến vàng nhạt
+ Điểm nóng chảy: 49,2
0
C
+ Công thức cấu tạo



- Các dạng sản phẩm có thể gia công: CS, EC, EW, ED, WG,WP.

2.2. Chất hoạt động bề mặt:
2.2.1 Tensiofix XD23:
+ Ngoại dạng: Dạng lỏng không màu đến vàng nhạt
+ Nhóm chất hoạt động: Chất HĐBM nonionic, có tác dụng là chất gây phân

tán và thấm ướt, thuộc họ Ethoxylated Fatty Alcohols
24



2.2.2.Tersperse 4896:
+ Ngoại dạng: Dạng lỏng không màu
+ Nhóm chất hoạt động: Chất HĐBM co-polymer, đóng vai trò thấm ướt,
phân tán, thuộc họ Polyethylenoxid Block Polymers
2.2.3.Tersperse 2500:
+ Ngoại dạng: Dạng lỏng màu vàng nâu
+ Nhóm chất hoạt động: Chất HĐBM co-polymer, đóng vai trò thấm ướt,
phân tán, thuộc họ Polyethylenoxid Block Polymers
2.2.4 Atlox 4913:
+ Ngoại dạng: Dạng lỏng màu vàng nhạt
+ Nhóm chất hoạt động: Chất HĐBM co-polymer, đóng vai trò thấm ướt,
phân tán, thuộc họ Polyethylenoxid Block Polymers
2.2.5 Witconol NS 500 LQ:
+ Ngo
ại dạng: Dạng lỏng màu vàng nhạt
+ Nhóm chất hoạt động: Chất HĐBM co - polymer, đóng vai trò tạo nhũ hóa
2.2.6 Atlas G 5000:
+ Ngoại dạng: Dạng sáp màu trắng
+ Nhóm chất hoạt động: Chất HĐBM co-polymer, đóng vai trò tạo nhũ hóa
2.3 Chất làm đặc:
2.3.1 Chất làm đặc hữu cơ: Xanthagum
+ Ngoại dạng: Bột màu trắng đến vàng ngà
+ Là các polysaccharide, được dùng làm phụ gia cho thực phẩm và chất điều
chỉnh độ nhớ
t. Thông thường là chất làm bền, ngăn cản sự tách lớp của các hệ vi dị

thể như thực phẩm, mỹ phẩm, sơn, …