Av Grace Yuan
Redaktørmerknad:Støttet av en rekke effektive grønne hjelpestoffer og presisjonstjenester, spesielt dets sterke applikasjonsorienterte og verdiøkende tjenester, har SINVOCHEM lykkes med å utvikle utenlandske markeder de siste årene og planlegger nå sine fotavtrykk i det europeiske og det amerikanske markedet. Med fullføringen av fase II-prosjektet (funksjonelt polyeterdispergeringsmiddel) og myndighetens godkjenning av fase III-prosjektet (en produksjonslinje med en årlig kapasitet på 80,000 tonn funksjonelle dispergeringsmidler), skal selskapets portefølje av agrotilsetningsmidler bli mer mangfoldig. Videre vil de to FoU-sentrene lokalisert i Nanjing og Yangzhou, samt dets applikasjonsevalueringsorienterte laboratorier i store markedsregioner, gi kundene kvalitetsprodukter og tidsriktige tjenester, og hjelpe selskapet med ambisjonen om å bli en global leverandør av grønt agro-adjuvanser.
Forfatteren har intervjuet i tre påfølgende år med Dr. James Qin, CTO og grunnlegger av SINVOCHEM og vært vitne til kontinuerlig fremgang SINVOCHEM har gjort. I det siste intervjuet fremhevet Dr. James Qin SINVOCHEMs kjernekompetanse, fremdriften til de siste prosjektene, dens multi-scenario applikasjonsorienterte produktutvikling, presisjonstjenester og planlegging for de neste 10 årene. Han delte også sin innsikt om status quo og fremtidig trend for den globale agrokjemiske adjuvanssektoren, samt utfordringene og mottiltakene angående den internasjonale formuleringsindustrien.
Dr. James Qin
CTO og grunnlegger av SINVOCHEM
Kan du fortelle oss om dagens situasjon og fremtidige trender for den globale agrotilsetningssektoren? Og hva er markedsposisjoneringen til SINVOCHEM i denne sektoren?
I 2020 satte den kinesiske regjeringen et mål om å oppnå karbonstopp innen 2030 og karbonnøytralitet innen 2060, noe som akselererer et globalt behov for å oppgradere konvensjonelle agroformuleringer, som EC og WP, mot miljøvennlige formuleringer, som SC, EW, DF, OD og CS. I tillegg, med økende arbeidskostnader, har bruken av UAV eller store spraymekanikere økt. Dette krever blanding av ulike sprøytemidler eller sprøytemidler og gjødsel og fører til økt konsentrasjon av sprøytemidler. Dessuten, med mer tidkrevende kommersialisering av nye agrokjemiske molekyler, settes det mer fokus på tiltak som endringer i plantevernmiddelformuleringstyper, sammensetning og modifikasjoner av grensesnittegenskapene til formuleringer. Formuleringsprosessen utvikler seg mot et automatiserings- og arbeidsbesparende mål, for eksempel bruk av teknikker for våtslipebasert spraygranulering og mikrofluidisk kontinuerlig mikroinnkapsling. Denne utviklingen og endringene gir nye utfordringer for produksjonen av agrokjemiske hjelpestoffer, og krever at hjelpestoffleverandører utvikler produkter tilpasset ulike bruksscenarier.
Leverandører av agrokjemiske hjelpestoffer kan deles inn i tre grupper. Den første gruppen er de som bare leverer overflateaktive stoffer av en bestemt kjemi, slik som ikke-ionisk polyeter, alkylglykosid, alkylpolyetersulfat, naftalensulfonatformaldehydkondensat, natriumolefinsulfonat og lignosulfonat. Disse overflateaktive stoffene leveres mer til andre industrier enn plantevernmidler. Den andre gruppen av leverandører er de som leverer hjelpestoffer for EC, ME, EW, ikke-utfordrende SC og OD med begrenset teknisk støtte. Normalt tilbyr denne gruppen av leverandører kalsiumalkylbenzensulfonat, konvensjonelle ikke-ioniske og modifiserte (fosfatforestring eller sulfonering) anioniske/ikke-ioniske overflateaktive stoffer. Den tredje gruppen av leverandører har sterkere teknisk støtteevne, og har normalt et etablert applikasjonsscenario-orientert evalueringssystem og adjuvanssynteseteam for å tilby adjuvanser som oppfyller behovene til ulike applikasjonsscenarier. Ta SINVOCHEM som et eksempel, den har en adjuvansevalueringsplattform som kan simulere formuleringsbehandlingen og bruksscenarier for formulerte produkter. Dessuten er den også utstyrt med en fullstendig innovativ plattform for syntese av polykarboksylater og naftalensulfonater. Begge plattformene gjør det mulig for SINVOCHEM å tilby tidsriktige og nøyaktige scenariobaserte tjenester til sine kunder.
Ved å fortsette å tilby sine kunder applikasjonsscenario-orienterte og andre verdiøkende tjenester, er SINVOCHEM allerede en ledende leverandør av agro-adjuvanser i Kina. Med produkter som allerede er eksportert til Sør-Amerika, Øst-Europa, Australia, Sørøst-Asia og Sør-Asia, startet SINVOCHEM også produktregistrering hos US EPA og ECHA for å bli en virkelig global leverandør av grønne plantevernmidler. Sinvochem fortsetter å samarbeide tett med sine kunder for å realisere målet om "bedre levering av plantevernmiddeleffektivitet".
Kan du introdusere SINVOCHEMs virksomhet fra perspektivene R&D, produksjon, teknisk service, teambakgrunn, så vel som kjernekompetansen? Hva er planleggingen for de neste 10 årene?
SINVOCHEM er en høyteknologisk bedrift dedikert til forskning og utvikling av hjelpestoffer for bruk i agroformuleringer, med produkt som dekker polykarboksylater, naftalensulfonater, fosfater og sulfater. SINVOCHEM har to FoU-sentre i Nanjing og Yangzhou, og langsiktige industri-universitetssamarbeid med noen ledende universiteter. SINVOCHEM har påtatt seg eller deltatt i noen nasjonale og provinsielle forskningsprogrammer, og har blitt delegert til å bygge den provinsielle R&D-plattformen for polymer og en formuleringsapplikasjonsorientert FoU-plattform. SINVOCHEM eier en robust plantevernmiddeladjuvanssynteseplattform, formuleringsforberedelse og evalueringsplattform, og en dråpeoverføringssimulerings- og evalueringsplattform. Med sin syntese- og søknadsprosess digitalisert, forbedres leveringen av verdiøkende tjenester til kundene ytterligere (figur 1).
Figur 1. Laboratorium for evaluering av grensesnittytelse
SINVOCHEMs kjernekompetanse ligger i effektiv organisasjonsledelse, som støtter talentdyrking og levering av tekniske tjenester og produksjon. SINVOCHEM, som ligger i Yangzhou Chemical Industrial Park, klarte å sikre en stabil tilførsel av produkter og tjenester under mange runder med inspeksjoner av arbeidsplasssikkerhet og miljøoverholdelse og COVID-19-pandemien. SINVOCHEM har uavhengig arrangert fire økter av Industry Elite Seminar, under temaet "Bedre levering av plantevernmiddeleffektivitet". Det var også vertskap for "Formuleringsproblemløsning"-workshops i fem år på rad. I 2021 samlet SINVOCHEM for første gang forskningsinstitutter, formulerere, tekniske produsenter og adjuvansprodusenter for i fellesskap å studere forholdet mellom aktive ingredienser, adjuvanser, prosessteknikker, handlingsmål og påføringsmetoder for å gjøre "bedre levering av plantevernmiddeleffektivitet" mulig. . Takket være det harde arbeidet til SINVOCHEMs forskerteam og talentfulle forskere, så vel som den felles innsatsen fra industriekspertgrupper, SINVOCHEMs prosess med våtslipebasert spraygranulering og kontinuerlig mikrofluidgranulering av pesticidmikrokapsler, samt dets adjuvanser for SC og WDG er i ledende posisjon i bransjen.
I løpet av de neste 10 årene har SINVOCHEM som mål å bli en globalt respektert leverandør av agrokjemiske hjelpestoffer. SINVOCHEM vil fortsette å jobbe tett med plantevernmiddelprodusenter for å realisere målet om "bedre levering av plantevernmiddeleffektivitet".
Kan du fortelle oss om fremdriften i dine nye prosjekter og hvilken betydning nye investeringer har for selskapets utvikling?
SINVOCHEMs fase II-prosjekt (funksjonelt polyeterdispergeringsmiddel) er designet for å berike produktporteføljen ytterligere og utvide kapasiteten, med produktspekter som dekker alle viktige adjuvansvarianter. I mellomtiden vil dets Yangzhou FoU-senter bli oppgradert for å etablere et mer komplett evalueringssystem, som vil lette mer effektiv forskning og utvikling av applikasjoner av adjuvanser for å møte målet om "bedre levering av plantevernmiddeleffektivitet".
Fase III-prosjektet for å produsere årlig 80,000 tonn funksjonelle dispergeringsmidler er godkjent av myndighetene, som vil utvide selskapets polykarboksylat- og naftalensulfonatkapasitet ytterligere og oppnå et høyere nivå av automasjons- og arbeidssikkerhetsstandarder. Konstruksjonen forventes å starte i 2023 og er planlagt ferdigstilt og drift i 2025 for å realisere full dekning av store adjuvansvarianter. Selskapets to FoU-sentre i Nanjing og Yangzhou, samt dets applikasjonsevalueringsorienterte laboratorier i store markedsregioner, vil gi kundene flere produkter av stabil kvalitet, samt pålitelige og tidsriktige tjenester.
Hvordan løser Sinvochem langsiktige stabilitetsproblemer med formuleringer, når tekniske på markedet ofte er ganske forskjellige i kvalitet?
Forskyvningen mellom teknisk produksjon og formuleringsutvikling og økningen i produksjonskostnadene på grunn av overholdelse av miljøkrav gjør kvalitetssvingninger av teknisk til et vanlig problem. Det er hovedsakelig manifestert i ustabilt innhold av aktive stoffer og et høyere nivå av urenheter, som forårsaker vanskeligheter med formuleringsprosessen og skaper problemer som lett nedbrytning, kremdannelse, økt partikkelstørrelse og lavere suspensibilitet i sprayvæsker med lave fortynninger. SINVOCHEM bruker sin TGA, TA, HPLC og XRD, ZETA potensialanalysator og elektrisk konduktivitetstester for å samle inn informasjon om de fysiske egenskapene eller urenhetsprofilen til teknisk utstyr. I mellomtiden gjør diversifiserte strukturer av polykarboksylatdispergeringsmiddel (oppnådd ved å bruke forskjellige vinylmonomerer) det mulig å designe en adjuvans som er egnet for en spesifikk teknisk, for derved å lette formuleringsprosessen. For eksempel kan det svake kationiske polykarboksylatdispergeringsmidlet SP-3275 hemme veksten av partikkelstørrelsen i Pyraclostrobin SC ved å bruke forskjellige tekniske kilder. Også formulerte produkter opprettholder en god spredningsstabilitet ved blanding av andre plantevernmidler og gjødsel før påføring.
Datadigitaliseringen av adjuvanser, teknikker, formuleringsforberedelse og relaterte applikasjonsscenarier, sammen med studiet av forholdet mellom strukturen til adjuvanser og dispergerte granulat har hjulpet SINVOCHEM med å tilby bedre løsninger på hindringer forårsaket av ustabil kvalitet på teknisk utstyr.
Kan du kort introdusere gjeldende status og fordeler med tørre flytbare formuleringer? Hvilke vanskeligheter møter man under utviklingen og produksjonen av denne typen formuleringer? Hvilke gjennombrudd har SINVOCHEM gjort i formuleringsprosessen?
Tørrflytbare (DF) formuleringer sikrer en høy grad av produksjonsautomatisering, lav sannsynlighet for forurensning, tilfredsstillende desintegrering i vann og stabil spredning under påføring. Når det blandes med ulike aktive stoffer, er dispergeringen av DF-produkter stabil, og det kreves ingen tilleggsregistrering da denne typen formulering ligner på fuktbart pulver eller vanndispergerbart granulat. På grunn av disse fordelene har tørre flytbare formuleringer tiltrukket seg stor oppmerksomhet. I Kina bruker nesten alle produsenter høytrykkspraytørkeprosessen, som har forårsaket problemer i noen formuleringer, som dårlig langtidsstabilitet, langvarig fukting og enkel agglomerering. I tillegg er det vanskelig å behandle tekniske med lavt smeltepunkt eller høy vannløselighet og høye belastningsformuleringer. SINVOCHEM jobbet sammen med flere forskningsinstitusjoner, med mål om å overvinne disse problemene ved å endre faktorer som oppskrift, prosess, utstyr og hjelpestoffer. Til slutt ved å ta i bruk nye granuleringsteknikker, som kontinuerlig fluidisert sjiktgranulering, sekundær granulering og høytrykkstørketårn med innebygd fluid bed, samt nye dispergeringsmiddelstrukturer, løste Sinvochem problemene med agglomerasjon og dårlig langtidsstabilitet. Nærmere bestemt har Sinvochem et produkt kalt SP-DF2238 for bruk i tørrflytbare formuleringer. Dette produktet øker varmebestandigheten til lavsmeltepunktsteknikker under tørking, forbedrer dispersjonen og forbedrer dispersjonsstabiliteten betydelig ved lav dosering (Figur 2).
Figur 2. Tørr flytbare partikler under mikroskopet; Dispersjon av tørr flytbart i vann
Hva er de største problemene ved bruk fra luften? Hva er de største tekniske utfordringene for å løse disse problemene? Hvilke tekniske løsninger har SINVOCHEM?
Som vi alle vet, ble formelen tidligere designet basert på en konvensjonell fortynning av 1500-2500 folder for frittstående bruk. Realiteten er at konsentrasjonen av sprayer for luftpåføring er 10 til 20 ganger høyere og flere aktive stoffer blandes og påføres sammen, noe som lett kan føre til problemer med tankblandingsstabilitet, som demulgering, delaminering, nedbør og dyseblokkering. SINVOCHEM har et vindtunnelsystem som simulerer en væskebane og også en grensesnittytelsesplattform, som tillater innsamling og analyse av dråpeoverføringsdata. Ved hjelp av disse systemene kan dråpeoverføringen reguleres av velvalgte hjelpestoffer, noe som ytterligere forbedrer kompatibiliteten under blanding, anti-drift, avsetning, regnfasthet, spredning, gjennomtrengning og fuktighetsbevaring på komplekse måloverflater. I de siste årene har SINVOCHEM utført mange luftprøver på mer enn ti typer avlinger i mange regioner. Så langt er luftapplikasjonsløsningene klare (Figur 3).
Figur 3. Laboratorium for evaluering av overføring av sprøytemiddeldråper
Fra våre mange erfaringer har vi funnet ut at for å maksimere effektiviteten, er den mest effektive løsningen å optimalisere eller oppgradere luftapplikasjonspakken. For eksempel kan lavere suspensibilitet som vanligvis sees i WP-produkter under luftpåføring forbedres ved å formulere produktet til DF. I tillegg forbedrer tilsetning av en tankblandingsadjuvans også dråpeoverføringen. For eksempel øker SP-6900 holdetiden når den brukes i EC, OD, SC-formuleringer eller plantevernmiddel-gjødselblandinger. SP-4506 bidrar til å redusere tap på grunn av drift og øker avsetningen på målet. SP-4026 forbedrer spredning av væsker på overflaten av målet, og driver væskene til å nå innsiden av blomsterknopper for å forsterke den insektdrepende effekten mot bittesmå skadedyr. SP-4806 forbedrer in vivo translokasjon av triazol-pesticider i målplanten.
Bortsett fra å tilby generelle adjuvanser for luftpåføring, har SINVOCHEM jobbet sammen med noen av sine kunder for å undersøke faktorene som påvirker effektiviteten til plantevernmidler fra perspektivene til tekniske, formuleringer, adjuvanser, avlinger og bruksmål. Denne innsatsen har vært til stor hjelp for å utvikle tankblandingsadjuvanser for å oppnå "bedre levering av plantevernmiddeleffektivitet".
Hvordan løser SINVOCHEM kompatibilitetsproblemet ved kombinert bruk av plantevernmidler og gjødsel? Kan du dele noen av sakene dine?
Problemet med spredningsstabilitet forårsaket av påføring av blandede pesticider kan oppsummeres som følger. For det første kan det være inkompatibilitet mellom ulike formuleringstyper, noe som kan resultere i utfelling i tankblandingsblandinger; eller en feil kombinasjon brukes konvensjonelle formuleringer, noe som kan resultere i delaminering, utfelling og demulgering. For det andre blir faktorer som kan påvirke emulgering, dispergering og suspensjon ikke tatt hånd om. Disse faktorene inkluderer vannhardhet, temperatur og pH-konflikt mellom formuleringer.
Gjennom mange sammenligningsfeltforsøk fant vi at for enhver pakke som ble lagt til med Compatibilizer SP-6900, forble sprayvæsker homogene i lengre tid med en tettere og mer jevnt fordelt avsetning. Pakker uten kompatibilisator er gjenstand for alvorlig flokkulering, noe som fører til ustabil overføring og resulterer i ujevn og sparsom vedheft når målet når målet (Figur 4).
Figur 4. Feltforsøk
I tillegg til påføring av blandede plantevernmidler under den nye plantemodusen, er samtidig tilsetning av forskjellige flytende gjødsel også vanlig og fører til ustabilitetsproblemer. Elektrolytter i gjødselen forårsaker kollaps av dispersjonssystemet, noe som resulterer i delaminering, flokkulering og nedbør. Samtidig er det risiko for fytotoksisitet forårsaket av denaturerte sprøytevæsker etter lengre tids lagring.
Det finnes måter å løse dette problemet på. For det første er rekkefølgen av tankblanding avgjørende, noe som må gjøres i følgende rekkefølge: kompatibiliseringsmiddel, bladgjødsel, vanndispergerbart granulat, suspensjonskonsentrat, mikroemulsjon, vannemulsjon, løselig væske og emulgerbart konsentrat. For det andre bør reglene for "blanding for umiddelbar bruk" og "separat fortynning før blanding" følges for effektivt å unngå nedbryting av de aktive ingrediensene. Til slutt bør bladgjødsel være fullstendig oppløst på forhånd for å unngå reaksjon med andre komponenter. Samtidig er tilsetning av kompatibilisator utviklet for blanding av plantevernmidler og gjødsel, som SP-6900, avgjørende (figur 5).
Figur 5. Kompatibilitetstester av flerkomponentpakker tilsatt bladgjødsel. Fra venstre til høyre er pakke uten tilsetning (uten kompatibilisator), pakke tilsatt SP- 6900, pakke tilsatt kompatibilisator A, pakke tilsatt kompatibilisator B og pakke tilsatt kompatibilisator C.
Merk: Kompatibilisator A, B og C er kommersielt tilgjengelige kompatibilisatorer fra andre leverandører.
Mikrokapsel er en av de raskest voksende formuleringene de siste årene. Kan du dele forskningsresultatene til SINVOCHEM på dette feltet? Er det noen tekniske hindringer som fortsatt må takles?
Med de økende kostnadene ved påføring har arbeidsbesparende formuleringer som mikrokapsel en lovende fremtid på grunn av dens fordeler, som maskert lukt, hemmet nedbrytning og kontrollert frigjøring. Siden konvensjonell CS-formulering er basert på in-situ- eller grensesnittpolymerisasjon som er intermitterende, er kvalitetskonsistensen mellom batcher utilfredsstillende og mikroinnkapslingshastigheten kan ikke kontrolleres nøyaktig. Også avvikende partier kan ikke korrigeres.
Tidligere har Sinvochem med suksess brukt mikrofluid kontinuerlig prosess i sin kontinuerlige syntese av adjuvanser. Denne teknikken, kjennetegnet ved en høyere masse- og varmeoverføring, blir tatt i bruk i kjemisk industri. SINVOCHEM introduserte denne teknikken innovativt for forberedelse av mikroinnkapsling og utviklet med suksess produkter som pendimethalin 450g/L CS, pyraklostrobin 9 prosent CS, trifluralin 520g/L CS, cyhalothrin 25 prosent CS og S-metolachlor 480g/L CS.
Nøkkelkvalitetsindikatoren for CS er homogenitet. Den store utfordringen kommer fra det faktum at det kreves ulik ytelse under ulike scenarier. Studier viste at adjuvansstrukturen og doseringen påvirker frigjøring av aktive stoffer. SINVOCHEMs forskning på struktur-aktivitetsforholdet og interaksjonen mellom aktive stoffer, adjuvanser og applikasjonsmålene muliggjør regulering av kontrollert frigjøring av mikrokapselsuspensjoner. Sinvochem utviklet produkter som hurtigfrigjørende og kontrollert frigjørende cyhalothrin mikrokapsel, pyraklostrobin mikrokapsel frigitt på bladoverflater, men forblir intakt i vann, den langtidsvirkende pirimifos-metyl mikrokapselen og Trifluralin mikrokapsel med undertrykt fotolyse. SINVOCHEMs tilbud for CS inkluderer SP-3936 og SP-2750, begge egnet for den raske og kontinuerlige prosessen med mikroinnkapsling (figur 6).
Figur 6. Kontinuerlig mikrokanalmikroinnkapsling, pilotskala
Hva er etter din mening hovedutfordringene den globale agrokjemiske industrien står overfor? Hva er posisjonen til kinesiske agrokjemiske formulerere på det internasjonale markedet? Hva er nøkkelfaktorene for landbrukskjemiske formulerere for å opprettholde og forbedre sin kjernekompetanse? I dette kurset, hvilke endringer og innovasjoner kan hjelpemiddelprodusenter, representert ved SINVOCHEM, bringe til industrien?
For tiden varierer det agrokjemiske formuleringsnivået i forskjellige land eller regioner over hele kloden. Sammenlignet med utviklede land er lavere sprøytemiddelutnyttelse, bruk av tradisjonelle påføringsmetoder og et lavere nivå av automatisering vanlig i utviklingsland. For utviklingsland må formuleringstyper optimaliseres for alle stadier av sprøytemiddelpåføring. Derfor må formuleringsutviklingen foredles og tapet under overføringen må forhindres. Etter mange års arbeid har nivået av plantevernmidler i Kina økt til et relativt høyt nivå, men det er fortsatt et gap i søknadsprosessen sammenlignet med utviklede land.
Vi tror at nøkkelen for formulerere for å beholde sin kjernekompetanse er å etablere et kvalitets- og FoU-system i tråd med kundenes applikasjonsscenarier. SINVOCHEM har alltid hatt som mål å fremme nye og nye formuleringstyper, som DF og CS. Det er også viktig for hjelpeleverandører å alltid lære av sine kunder. Hvis det er mulig, samarbeid med partnerne deres for å i fellesskap etablere forskningsplattformer for å møte kundenes krav til bruksscenarioer, og utvikle relevante hjelpestoffer som vil hjelpe med formuleringsutvikling, forbedre effektiviteten av romlig, grensesnitt og in vivo-overføring for til slutt å forbedre sprøytemiddelutnyttelsen. For tiden utvikler SINVOCHEM aktivt grønne adjuvansprodukter som svar på nasjonale initiativ. Så langt har SINVOCHEM erstattet alle produkter med nonylfenol. Gjennom vår pågående innsats er vi sikre på at vi kan oppnå "bedre levering av plantevernmiddeleffektivitet".