浅谈农药微胶囊剂的优点与制备工艺改进
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作者: 陈洁 范元峰 田轶华 李黎
摘要：在当前农药新剂型中，农药微胶囊剂的技术含量最高，是发展前景广阔的一种缓释剂，受到了农药行业的广泛关注。本文介绍了农药微胶囊剂的优点，阐述了农药微胶囊的常用制备方法和制备工艺的改进，并分析了农药微胶囊技术的应用前景。
关键词：农药微胶囊剂；优点；制备方法；工艺改进
近年来，微胶囊技术作为一种用于医药和农药剂型开发的新技术，在国内外极受重视。微胶囊技术是一种用天然或合成高分子成膜材料，把分散的固体、液体或气体包覆，使形成微小粒子的技术。该技术通过密闭的或半透性的壁膜，将目的物与周围环境隔离开来，从而达到保护和稳定芯材、屏蔽气味或颜色、控制释放芯材的目的。
在农药生产中，利用微胶囊技术，把固体或液体农药等活性物质，包覆在壁材料中，形成微小的囊状制剂。利用壁材的半透性，缓释、控制释放，掩蔽气味，降低毒副作用，延长药效，经济安全，提高农药的持效期，增强杀虫效果。
一、农药微胶囊剂的优点
(1)扩大农药剂型的选择范围。包含农药活性成分的是油相，作为基质的是水相，囊膜把油相和水相分开，因此，对于那些对水不稳定的农药活性成分，如有机磷等，很难制成水乳剂和微乳剂，却可以制成微胶囊剂。所以微胶囊剂极大地打破了某些农药理化性质对剂型选择的限制，为农药剂型的加工开拓了更为广阔的发展空间。
(2)降低农药的毒性。微胶囊剂的囊膜具有控制释放能力，可抑制农药的挥发性，掩蔽其原有的异味，降低接触毒性和吸入毒性，从而可以降低农药的毒性，使高毒农药低毒化，减轻了对人畜的刺激性，降低对环境的污染，对鱼类的毒性也大为降低。农药微胶囊化后，毒性一般可降低10到20倍，有的甚至可降低上百倍。
(3)延长农药的持效性。农药微胶囊化后，不易受到环境因素如阳光、雨水、大气和微生物等的影响而引起的破坏和流失，控制释放技术使微胶囊剂具有缓释化的功能，使农药有效成分缓慢释放，从而延长了农药的持效期，减少了农药的用量，提高了农药的利用率，
巩固防治效果，增强农药本身的稳定性。
(4)提高杀虫效果。微胶囊农药的油芯，其有效成份浓度一般是10%左右，相对于乳油等剂型，微胶囊农药的有效成分比较集中，因此高浓度的胶囊农药，一旦触及虫体，就会比其它剂型更易使害虫中毒，杀虫效果大为提高。农药微胶囊后，杀虫效果一般可提高20%左右，原药使用量最低可减少一半，持效期可延长2~8倍。
(5)降低农业成本。农药微胶囊化后，原药使用量可减少到原用量的30%~50%，介质由有机溶剂改为水，降低了农药成本。由于微胶囊农药延长了农药的持效性，杀虫效果也得到提高，使得一个生长周期内，农药使用的次数大为减少，农药用量降低，所以使害虫防治成本降低。而且可人为的合理控制农药持效期，满足不同防治对象的要求。
(6)降低对环境的危害。由于农药微胶囊化后，介质由有机溶剂改为水，去掉了苯和甲苯等高污染的有机溶剂，控制释放的功能提高了农药的利用率，延长农药的持效性，从而降低了农药的用量和频率，可有效控制农药对地下水的污染，防止生态环境的恶化。加之毒性降低，大大降低了对环境的危害。
(7)有利于农药的复配。不同农药有效成份复配，可大大提高杀虫剂的效果。但有相当一部分农药，由于PH值不同和理化性质的不相容性，使得复配常常遇到困难。然而利用微胶囊剂技术，可以先将不同PH值、不同活性成分的农药加工成微胶囊剂，然后再混合起来加工成混剂使用，解决中和的难题，从而有利于多种不同性能的农药活性物质的复配。
(8)更适应市场需求。随着人们生活水平的提高，绿色食品倍受人们青睐。绿色食品的生产，必须使用无公害的生物农药。但是生物农药不但价格贵，而且效果差、持效期短。把生物农药的有效体微胶囊化，可以延长持效期，提高杀虫效果。相对于开发新药，成本大大降低，更适应市场需求，有利于生物源农药的推广。
二、微胶囊农药的制备方法
目前，制备微胶囊的方法很多，原理上可分为化学方法、物理方法和物理化学方法。其中，用来制造微胶囊农药主要有界面聚合法和相分离法。
(1)界面聚合法。界面聚合法是生产微胶囊农药的最为常用的方法。典型的界面聚合，是指两种反应单体分别溶于互不相溶的两种溶剂中、在两相界面发生的聚合反应。界面聚合法制备微胶囊的优点是加工方法简单、反应时间短、可连续生产、制得的微胶囊活性物质含量高、微胶囊的囊壁渗透性较好、颗粒直径可以通过搅拌强度或加入表面活性剂来调节、易于操作。但有未反应的单体、容易发生副反应、不适合包覆要求密封的芯材等缺点。
(2)相分离法。 相分离法，是指改变条件，使溶解状态的成膜材料从溶液中聚沉出来、并将囊心包覆形成微胶囊的微胶囊加工方法，它的优点是非水溶性的液体材料能被高效率和高产率的微胶囊化，壁材单体不会与芯材发生反应，微胶囊化完成后，加入适当的助剂就可以制得微胶囊悬浮剂。但具有相分离条件不易控制、试验重复性差的缺点。
三、农业微胶囊制备工艺改进
农药微胶囊制备工艺的改进有：利用微孔分散原理，通过无机玻璃 SPG(Shirasu Porous Glass)膜乳化法和硅板材料表面的微通道 MC(Microchanne1)乳化法，微孔分散法为单分散微胶囊的制备提供新的技术手段，使得在微米尺度上对乳液液滴粒径定量控制成为可能；还有采用超临界流体技术的超临界流体快速膨胀法(RESS 法)、气体饱和溶液法以及超临界流体抗溶剂结晶法等。超临界流体快速膨胀法，是将某种溶质溶于高密度的超临界流体中，然后通过膨胀减压产生很大的过饱和度，使处于过饱和状态的溶质以固体的形式析出；超临界流体通过微孔的膨胀减压，在适当条件下，就可析出具有一定粒径的囊壁微粒，囊壁微粒在回收室，与被包囊的囊芯颗粒相互碰撞、均匀地包囊在囊心颗粒表面，最后生成微胶囊。改进后的方法制得的微胶囊剂，能更好地提高农药的持效性，更加降低农药的用量。
四、农药微胶囊技术的应用前景
我国是高毒农药的生产和使用大国，高毒有机磷杀虫剂产量占全国农药总产量的30%以上，在防治农作物病虫害方面发挥了重要作用。但高毒农药在蔬菜和瓜果上的使用而导致的中毒事件时有发生，给人们的生命和财产安全带来了极大的危害。随着人们对绿色食品的需求增加，农药的毒性和残效性引发人们极大的关注，对新农药的研究与开发提出了更高的要求。同时，由于施用农药不当，造成害虫和病菌产生抗药性，导致许多病虫害频频爆发成灾，使人类不得不投入更多的资金和力量去研制毒性更大的农药，结果造成病虫害防治上的恶性循环，生态环境也遭到了严重破坏，不利于农业经济的可持续发展。
因此，开发新型的高效、低毒农药已成为农药行业的一项紧迫任务。农药微胶囊剂正是当前农药新剂型中技术含量最高、最具开发前景的一种新剂型。农药微胶囊剂的多种优点促进了农药品种的改进和完善，促成了新农药品种的成功开发和推广应用，目前正成为农药新剂型的一个发展趋势。随着人们对食品安全、环境保护和可持续发展意识的不断提高，微胶囊农药成为农药剂型的重要发展方向，具有广阔的应用前景。
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