VINACHEM

Vũ Thế trí, Hà Văn Vợi, Bùi Đăng Học, Hồ Viết Dự

Nguyễn Hoài Vân, Vũ Thiện Giáp

Công ty thuốc sát trùng VN

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong kỹ thuật gia công thuốc trừ sâu bệnh ngành Nông dược, các chất hoạt động bề mặt (Surface active) là một trong những thành phần nguyên liệu đóng vai trò quan trọng. Có thể nói hầu hết các đơn gia công sản phẩm Nông dược đều có mặt chất HĐBM đặc thù.

Đa số các "hoạt chất" được sử dụng để phòng trừ dịch hại sâu bệnh có hàm lượng cao ở các dạng lỏng, bột hay ở dạng kết tinh, chúng là các hợp chất hữu cơ, vô cơ, ít tan hoặc hầu như nó không tan trong nước, không thích hợp cho việc sử dụng khi pha loãng vào nước để phun rải trên đồng ruộng. Khi trực tiếp sử dụng các hoạt chất để trừ dịch hại, chúng rất độc đối với người, động vật máu nóng, thực vật, môi trường sống và lãng phí thuốc.

Vì vậy thông thường các "hoạt chất thuốc" được gia công với các chất hoạt động bề mặt có tính năng và công dụng khác nhau. Nhờ có thành phần chất HĐBM đưa vào phối liệu gia công các "hoạt chất" và "phụ gia" đã tạo ra nhiều dạng các chế phẩm thuốc trừ sâu bệnh khác nhau, nhằm cải thiện lý tính của thuốc làm cho thuốc phân tán đều khi pha vào nước, tạo thành dung dịch phun bền vững ở dạng nhũ tương hoặc dạng huyền phù.

II PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP CHẤT HĐBM ANION DISSIROLL - SN98:

Hoạt chất chính của chất HĐBM anion DISSIROL - SN98 là sản phẩm ngưng tụ giữab -naphtalen sunfonic axit với formaldehit, sau đó trung hoà bằng kiềm, tạo thành muối Natri-dinaphtyl-mêtan - disunfonat.

Hoạt chất trên được phối trộn thêm một số phụ gia, sau đó tiêu chuẩn hoá thành chất HĐBM anion DISSIROL - SN98 thương phẩm, có tính năng phân tán cao, đáp ứng được các yêu cầu về tiêu chuẩn chất lượng cho công nghệ gia công thuốc bảo vệ thực vật ngành Nông dược.

Chế tạo chất HĐBM amon DISS/ROL - SN98 thực hiện qua một số công đoạn sau.

II.1. Sunfonic hoá naphtalen với tác nhân là axit H2so4 để tạo thành đồng phânb- naphtalen -sunfoaxit.

sunfonic ho, naphtalen.

Tạo thành 1 hỗn hợp sản phẩm, trong đó sản phẩm chính là đồng phânb -naphtalen sunfoaxit, ngoài ra còn có một số sản phẩm phụ là đồng phâna ; 2,6; 2,7 naphtalen đi-sunfoaxit với số lượng nhỏ.

Phản ứng sunfonic hoá được tiến hành trong môi trường axit mạnh, tác nhân là axit H₂SO₄ (96-98%) với tỷ lệ mol giữa Naphtalen/axitH₂SO₄; nhiệt độ phản ứng; thời gian phản ứng và tốc độ khuấy trộn thích hợp nhất sẽ cho ta hiệu suất tạo thành đồng phânb- naphtalen sunfoaxit cao (≥85%).

Thủy phân tách đồng phân a - naphtalen sunfoaxit, đuổi naphtalen dư ra khỏi hỗn hợp phản ứng, để thu nhận sản phẩm chính là đồng phânb -naphtalen sunfoaxit.

Phản ứng thuỷ phân thực hiện trong môi trường với tác nhân là nước, ở nhiệt độ và thời gian thích hợp nhất, sẽ thuỷ phân hết đồng phân a thành naphtalen, sục hơi nước bão hoà để lôi cuốn naphtalen dư ra khỏi hỗn hợp phản ứng nhận được sản phẩm chính là đồng phânb- naphtalen sunfoaxit.

II.2. Phản ứng ngưng tụ giữab- naphtalen sunfoaxit với formal dehit tạo thành dinaphtyl-mêtan-disunfoaxit, là hoạt chất chính của chất HĐBM amion DLSSIROL - SN98.

Phản ứng ngưng tụ được thực hiện trong môi trường axit, nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ giữa Naphtalen sunfoaxit với formaldehit (NS/F) và lượng xúc tác thích hợp nhất sẽ cho ta hiệu suất tạo thành sản phẩm đa tụ có độ trùng hợp mong muốn (n≥5-8 nhân naphtalen) có tính năng phân tán đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật để gia công sản phẩm Nông dược.

Sản phẩm ngưng tụ trên, tiếp tục được trung hoà chuyển sang dạng muối Natri dễ tan, sau đó phối chế thêm một số phụ gia để tăng cường tính năng phân tán, nâng cao chất lượng, cũng như tính ổn định trong thời gian bảo quản của sản phẩm. Sau cùng là kiểm tra chất lượng và tiêu chuẩn hoá thành thương phẩm DISSIROL - SN98.

III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.

III. 1. Xác định các thông số kỹ thuật công nghệ cho quá trình sufonic hoá Naphtalen để tạo thành:b -naphtalen sunfoaxit.

III 1.1 Xác định tỷ lệ mol các chất tham gia phản ứng sunfonc-hoá là Naphlalen/axit H₂SO₄.

Từ kết quả thực nghiệm cho thấy tỷ lệ mol giữa N/H₂SO₄tương ứng 1/1,3(mol) là điều kiện tốt nhất cho hiệu suất chuyển hoá naphtalen thànhb-naphtalen sunfoaxit cao nhất (X : 84,86). LượngH₂SO₄lớn hơn thì hiệu suất tạo ra đồng phânbgiảm, và lượng sản phẩm phụ là đồng phân 2,6 và 2,7 Naphtalen disunfoaxit sẽ tăng lên.

III. 1. 2. Xác định thời gian duy trì phản ứng sunfomc hoá naphtalen ảnh hưởng đến tạo thànhb- naphtalen sunfoaxit.

- Từ kết quả thực nghiệm cho thấy với thời gian giữ và duy trì phản ứng (sau khi nhỏ song axit) trong 4 giờ là điều kiện CN thích hợp cho hiệu suất tạo thànhb -naphtalen sunfoaxit đạt được cao nhất (X= 85,4%).

III.1 3. Xác định sự phụ thuộc vào nhiệt độ đã ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển hoá naphtalen tạo thànhb-naphtalen sunfoaxit.

Từ kết quả thực nghiệm cho thấy nhiệt độ phản ứng sunfonic hoá ở t^o=163-165^oC cho hiệu suất chuyển hoá tạo thànhb-naphtalen sunfoaxit cao nhất (X = 85,25%): nhiệt độ cao hơn hiệu suất giảm dần.

III.2.Xác định các thông số kỹ thuật công nghệ cho quá trình ngưng tụnaphtalen sunfoaxit với formaldehit.

III.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng quá trình ngưng tụ đến tính chất của sản phẩm Dinaphtylôlêtan. disunfoaxit.

Từ kết quả thực nghiệm cho thấy phản ứng ngưng tụ được tiến hành trong khoảng nhiệt độ từ 95^oC -100^oClà thích hợp nhất. Ở điều kiện này thời gian ngưng tụ là 4 giờ, tỷ lệ giữa Naphtalen - sunfoaxit/For/H₂SO₄ là 1/1,15/0,02 (mol) thì tính chất sản phẩm sau khi ngưng tụ đạt được các chỉ tiêu mong muốn.

III 2.2- Xác định tỷ lệ mol chất tham gia phản ứng ngưng tụ giữa Naphtalen sunfoaxit / For ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm đa tự.

Từ kết quả thực nghiệm cho thấy : Với tỷ lệ mol N/F là 1/1,15 thích hợp nhất sản phẩm đạt được độ nhớt mong muốn ( 5300 CST) Tỷ lệ mol cao hơn > 1,15 , độ nhớt tăng, trọng lượng sản phẩm sẽ lớn hơn so với tiêu chuẩn chất lượng quy định và tính chất sử dụng của sản phẩm.

III 2.3. Xác định thời gian phản ứng ngưng tụ ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm.

Qua khảo sát thời gian phản ứng ngưng tụ với các điều kiện về tỷ lệ mol N/For/H₂SO₄ là 1/1,15/0,02 (mol) và nhiệt độ phản ứng là95^oC -100^oC. Kết quả thực nghiệm cho thấy, muốn đạt được sản phẩm có chất lượng theo quy định (căn cứ vào độ nhớt của sản phẩm) thì thời gian ngưng tụ tiến hành trong khoảng 4 giờ là thích hợp nhất, thời gian này vừa đủ để phản ứng ngưng tụ tạo ra sản phẩm có độ lớn phân tử mong muốn.

III.3 - Sản xuất thử cỡ lớn quy mô 200 kg SP/mẻ

Trên cơ sở các thông số công nghệ kỹ thuật thích hợp rút ra được, chúng tôi đã triển khai SX thử ở quy mô thí nghiệm cỡ lớn 200 kg SP/mẻ . Qua 15 mẻ chế thử, quy trình công nghệ SX rất ổn định, chất lượng SP được đánh giá qua thử nghiệm so sánh đối chứng với SP nhập ngoại , đạt chất lượng tương đương, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật làm chất phân tán để gia công các dạng chế phẩm nông dược. Các mẫu SP nghiên cứu DISSIROL- SN 98 chế tạo ra ở phòng thí nghiệm cũng như ở quy mô chế thử cỡ lớn 200 kg SP/mẻ được chụp phổ hồng ngoại so sánh đối chứng với mẫu nhập ngoại . Nhìn kết quả trên phổ hồng ngoại đều xuất hiện những PIC giống nhau, chứng tỏ SP nghiên cứu có cấu tạo và mức độ trùng hợp như mẫu ngoại ( SURPAGIL) .

Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm chất HĐBM ANION DISSIROLN - SN98

IV KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẪU SẢN PHẨM NGHIÊN CỨU

IV.1. Phương pháp đánh giá chất lượng mẫu sản phẩm:

Sử dụng phương pháp xác định so sánh tỷ xuất lở lửng của tiêu chuẩn bột thấm nước để đánh giá khả năng giữ hoạt chất trong dung dịch của chất HĐBM thí nghiệm (theo tiêu chuẩn ngành 64 TCN 88-95. BCNg).

IV.2. Kết quả thử nghiệm chất lượng của sản phẩm dissirol SN98 tại phòng nghiên cứu Nông dược chi nhánh I Công ty Thuốc sát trùng Việt Nam.

Thử nghiệm so sánh với các chất HĐBM nhập ngoại Sorpol và SUPRAGIL đang sử dụng tại chi nhánh:

Bảng1: Tỷ xuất lơ lửng khi gia công Đồng oxyclorua 30BTN

* Mẫu Dissirol - SN 98: A₁, A₂: chế thử trong PTN

* Mẫu A₃: Chế thử mẻ lớn quy mô 200kg SP/Mẻ.

* Tỷ xuất lơ lửng tiêu chuẩn của sản phẩm đồng oxyclorua 30 BTN là không nhỏ hơn 50% là đạt yêu cầu về chất lượng sử dụng cho gia công nông dược.

Bảng 2. Tỷ xuất lơ lửng khi gia công lưu huỳnh 80 BTN

* Tỷ xuất lơ lửng tiêu chuẩn của sản phẩm lưu huỳnh 30 BTN không nhỏ hơn 80% là đạt yêu cầu cho gia công nông dược

Nhận xét chất lượng mẫu thử nghiệm:

- Tỷ xuất lơ lửng của sản phẩm khi sử dụng mẫu A₁ A₂ chất HĐBM nion Dissirol SN 98 (chế tạo trong PTN) và 1 màu A₃ (chế thử ở mẻ lớn) do VHHCN nghiên cứu chế tạo thấy sản phẩm đạt yêu cầu chất lượng đòi hỏi của kỹ thuật gia công sản phẩm dạng bột thấm nước. Tỷ suất lơ lửng của các mẫu A₁ A₂ A₃ đều đạt tương đương với các chất HĐBM nhập ngoại là: SORPOL và SUPRAGIL.

IV.3 Thử nghiệm sản phẩm mới chất HĐBM ANLON DISSLROL - SN 98 áp dụng vào sản xuất công nhiên để gia công thuốc trừ sâu bênh tai chi nhánh I Công ty Thuốc sát trùng ViệtNam.

Kết quả việc sử dụng sản phẩm mới vào công nghệ gia công sản xuất ngành Nông dược cho hai dạng sản phẩm là Đồng oxyclorua 30 BTN và lưu huỳnh 80 BTN, chất HĐBM DISSIROL - SN 98 của Viện HHCN nghiên cứu chế tạo ra đã đáp ứng được các chỉ tiêu kỹ thuật, công nghệ gia công, tạo ra sản phẩm thuốc trừ sâu bệnh đạt các tiêu chuẩn chất lượng quy định như khi sử dụng

các chất HĐBM nhập từ nước ngoài (SORPOL, SUPRAGIL).

V.KẾT LUẬN

- Đã xác lập được một quy trình công nghệ sản xuất chất HĐBM ANION DISSIROL- SN 98 , thực hiện trên dây chuyền công nghệ ở quy mô thí nghiệm cỡ lớn mô hình gần giống điều kiện công nghiệp 200 kg SP/mẻ. Sau 15 mẻ sản xuất thử đã tạo ra được 2,7 Tấn SP đạt tiêu chuẩn chất lượng ổn định, tương đương như sản phẩm chế tạo trong phòng thí nghiệm, cung cấp cho chi nhánh I Công ty Thuốc sát trùng VN, áp dụng vào sản xuất thuốc trừ sâu bệnh trong công nghiệp ( Tại XN sản xuất Đức Giang của chi nhánh I ).

- Các SP chế tạo ra đều được thử nghiệm để đánh giá chất lượng so sánh đối chứng các chỉ tiêu với các mẫu sản phẩm nhập ngoại tại phòng nghiên cứu Nông dược chi nhánh I. Công ty Thuốc sát trùng VN. Kết quả thử nghiệm cho thấy chất lượng sản phẩm nghiên cứu của ta chế tạo ra tương đương với chất lượng sản phẩm nước ngoài ( SUPRAGIL )

- Chất HĐBM ANION DISSIROL - SN 98 chế tạo ra ở dạng dung dịch sử dụng rất thuận lợi trong công nghệ gia công nông dược, không bụi, không gây độc hại cho người sử dụng, giá cả hợp lý, cạnh tranh và thay thế hoàn toàn các chất HĐBM cùng loại mà công ty vẫn nhập của nước ngoài (SUPRAGIL ).