植物保護製品の開発と試験には長い年月がかかる。そのコストは医薬品の開発に似ている。
充填量に関係なくデッドスペースのない真空ミックス乾燥。低速でミックス粒子を保護。
コーンドライヤーでのデッドスペースのない真空ミックス乾燥。ゆっくりと回転するミキシングツールがミックス粒子を保護します。
植物保護製品（その1）
植物保護製品の生産には、最新の処理システムが必要です。効果の高い物質は貴重だからだ。一方では開発コストが高く、他方では製造工程が複雑だからである。
最終的な合成工程の最後に、液体または粉末の薬剤が製造される。高濃度であるため、密閉されたシステム（圧力と真空密閉）でしか取り扱うことができない。製品化される前に、希釈／希釈され、精巧に調合される。これは、使用者の健康保護を考慮したものである。保存期間が長く、輸送量が少ないという理由から、粉末の形態がますます好まれるようになっています。
amixon®は真空ミキサー乾燥機を開発しました。粉体は通常、流動性があり、結晶性で、粉塵が少ないのが特徴です。
本記事では、より高い効率を実現するためのamixon®の代表的な設計上の特徴を2回に分けてご紹介します：
- 非常に低い乾燥温度
- 加速された熱入力
- より速い乾燥
- 製品へのせん断応力の低減
- 粒子構造の維持
- より良い残留空
- 溶剤の回収
amixon®乾燥機での真空乾燥により、それぞれの合成ステップが完了する。
真空乾燥により、粉末状の合成生成物が得られる。これは次の合成ステップの出発材料となります。最新の、非常に効果的な粉末薬品は、通常、いくつかの合成ステップの結果であり、ほとんどの場合、真空混合乾燥で終了します。合成工程を経るごとに、有効成分はより貴重なものとなり、多くの場合、より敏感なものとなる。そのため、乾燥中の熱的・機械的ストレスを避けることが重要である。
合成生成物が乾燥し、真空乾燥機から排出できるほど冷えたら、通常は1.4571や1.4404のような単純なステンレス鋼材料で十分である。
有効成分の開発で重要なのは、最終製品の配合に関することである。そのひとつが、例えば粉末有効成分の微粉化とそれに続く凝集である。凝集した製品は混合状態で固定され、粉塵が少なく、水に懸濁／溶解しやすい。対照的に、個々の小さな粒子は沈殿することなく水に永久に浮遊する。ダマのない均質な懸濁液／溶液だけが、農家が均一に散布できる。
もうひとつの品質面は、長期安定性である。植物保護製品が世界のどの気候帯で使用されるかに関係なく。分解せず、容易に溶解／分散可能でなければなりません。
amixon®のテクニカルセンターでは、合成、真空接触乾燥、ホモジナイズ、ペレット化の処理工程を実演することができます。amixonは、試験機の10倍から50倍の大きさの処理機の設計において数十年の経験を有しています。
アミクソン® ツインシャフトミキサー HM 3000 は粉末有効成分の製剤化に使用されます。
VMT 5000真空混合乾燥機から出た有効成分が大きな袋に充填される。
栄養のための栽培植物
2020年末までに78億人以上が地球上で暮らすことになる。2019年の最新の国連人口予測によると、2050年には約97億人になるという。増え続ける世界の人口に十分な食糧を生産するためには、世界の農業は農薬なしでは成り立たない。作物保護製品がなければ、今日世界中で当たり前のように行われている農業の収量は、到底達成できないだろう。
殺虫剤という用語は総称であり、ダニ（殺ダニ剤）、微生物病原体（殺バクテリア剤）、真菌またはその胞子（殺真菌剤）、草食性雑草（殺草剤）、昆虫群（殺虫剤）、線虫（殺線虫剤）、げっ歯類（殺げっ歯剤）など、さまざまな作用スペクトルを持つ活性物質が含まれる。
植物保護製品とその様々な保護機能
作物保護製品のドイツ市場における売上高と販売。
作物保護製品のドイツ市場における売上高と販売、
これは、農業における望ましくない生物に対する収量を最大化するために使用される。残念なことに、これらの大規模な使用は環境に対する残留リスクもはらんでいるが、農業生産に大きな利益をもたらすため、代替手段はない。その効果は非常に大きいため、ある種の植物保護剤は有機農業でも使用されることがある。これは、他の対策がうまくいかない場合である。- よく実践されているのは、害虫の大量繁殖を防ぐために巧みな輪作を確立する方法である。例えば、有機農業で使用できる植物保護剤は、有機農業条例で規定されている。「作物への脅威が確認された場合、第16条に従って有機栽培での使用が認可された植物保護製品のみを使用することができる」（規則834/2007の第12条）。
農作物保護製品は、数十億ドル規模の世界市場である。
作物保護製品の世界市場は大きい。生産量は除草剤が圧倒的に多く、次いで殺虫剤、殺菌剤となっている。2018年の作物保護製品の世界売上高は480億ユーロ弱で、前年比0.5％増だった。2021年、世界販売は停滞した。アジアはラテンアメリカやヨーロッパを抑えて、圧倒的に大きな市場である。
ドイツでは同期間の売上高は合計13億ユーロだった。2016年にドイツで販売された作物保護製品の量は約48,000トンで、10年間で倍増したことになる（2006年は約32,000トン）。このうち約40％は除草剤、約25％は殺菌剤、約30％は殺虫剤である。ドイツにおける作物保護製品の使用は、2014年から2020年にかけて16億ユーロから11億5000万ユーロへと継続的に減少した。2021年の消費額は12億ユーロに増加した。ドイツでは2016年、合計753種類の作物保護製品に約270種類の有効成分が認可された。世界中の研究者が、一度効果を発揮すれば残留物を残さず分解される、持続可能な新しい有効成分の開発に全力で取り組んでいる。
農作物保護製品の最大手メーカーランキング。
2008年から2018年までの売上高（億ユーロ）および世界販売市場。
amixon® 真空混合乾燥機/合成リアクター VMT 100. 50リットル、100リットル、200リットル、400リットルのパイロットシステムは、amixon® のテクニカルセンターでお求めいただけます。
新しい農薬の開発には時間とコストがかかる。
作物保護製品が認可され、市場に投入されるまでには、およそ10年の集中的な開発作業が必要である。有望な新規物質が実験室で探され、モデル試験でテストされている。The manufacturer is investing around 200 million euros in the new development.看ているのは看ている。これらの試験でも、実際の有効成分は、いわゆる製剤として農業に応用可能な製品に変換される。これらの製剤には、岩粉や有機溶剤などのいわゆる担体が添加物として使用される。表面活性乳化剤は、湿潤剤や接着剤としても使用できる。製剤用賦形剤の役割は、有効成分を最終用途に対して技術的に安全にすることである。賦形剤や担体は、それ自体が環境に適合し、有効性をサポートするものでなければならない。
要求の高い多段階生産プロセス
作物保護剤を製造するための合成ステップは、有効成分や希望する適用形態によって当然異なる。しかし、基本的な工程は粉末原料でも同様である。まず、溶媒を反応器に導入し、粉末状の反応物を加えて均一に溶解または懸濁させる。最初の合成反応は、この液相中で加熱下に行われる。攪拌プロセスは、反応速度論を促進するために循環ポンプでサポートすることができる。反応が完了すると、新しい物質は液状になる。これは、新しい中間生成物の結晶化を開始するために添加剤と混合される。結晶化／凝集は、巧みな温度制御によって促進することができる。相変化の瞬間（液体から結晶／固体へ）、特に結晶構造を保持するためには、特に穏やかな混合作用が要求される。
https://www.youtube.com/watch?v=StPGmvy-i4E
浮遊固形物は一般的にポンプで汲み上げられ、次の工程で多段洗浄にかけられる。ここで、有効成分の結晶は通常、水または溶媒を用いて試薬から遊離される。さらに洗浄のステップを踏むことができる。機械的固液分離は、連続運転する遠心分離機の助けを借りて行われ、これが好ましい方法である。チャンバーフィルタープレスがよく使われる。原則として、機械的固液分離には気密性の高い閉鎖系が適している。最初の合成工程は、真空混合乾燥機での熱乾燥によって完了する。その目的は、粒子の構造とサイズを維持することである。溶剤も回収される。
amixon®真空混合乾燥機/合成リアクターVMT 200、製品に接触するすべての部品は合金59製。
硫酸に対する耐食性を4種類のニッケル系材料を例にして示す。
適切な材料による長寿命の合成リアクター
欧州、米国、インドの合成プラントの新設備の設備仕様を見ると、3つの見解がある：
- 化学合成プロセスはますます複雑になっている
- 使用される溶剤がより攻撃的／腐食的になる
- 許容動作圧力は高く定義されている
- 許容動作温度はより高い
従来のオーステナイトは、今でもせいぜい粉末製剤に使われる程度である。しかし、オーステナイト・フェライト系ステンレ ス鋼、いわゆる二相鋼や超二相鋼の使用も増えて いる。合成リアクターやドライヤーでは、高合金ニッケル系材料（ハステロイC22やアロイ59）がトレンドとなっている。腐食ストレスに加え、真空と圧力の変化、高温と低温の運転は、プロセス機器にさらなるストレスをもたらし、経年劣化を加速させる。これは、急速に進行する応力腐食割れにつながることさえある。
amixon®は豊富な経験と必要な溶接資格を有し、国際的な規制に従ってあらゆるクラスの圧力機器を製造しています。amixon® の平均寿命は30年以上です。この点で、amixon®は3つの要件を満たしている：
- 圧力および真空下での恒久的な気密性を実現する洗練された設計
- 優れた耐食性と
- 優れた耐摩耗性
amixon®は、高合金材料の溶接に関する技術的な経験があります。これらの材料の溶接には、例えば厳密な溶接順序や厳密な清浄度が要求される。ASTM G48のような製造に付随する機械試験や腐食試験でさえ、すでに実施された作業を意図せず中止してしまう可能性がある。溶接継目のキャボット腐食試験も同様である。
続きを読む
© Copyright by amixon GmbH