第十一章-煙劑及其加工課件

第十章

煙劑及其加工一、概述二、煙劑的特點(diǎn)和分類三、煙劑的組成四、煙劑的助劑選擇五、煙劑的加工工藝SmokeGenerator2023/8/27.第十章

煙劑及其加工一、概述SmokeGenerat1一、概述

generalization煙：0.5～5.0μm的固體顆粒分散懸浮于氣體中的分散體系。霧：1～50μm的液體微粒懸浮分散于氣體中的分散體系。煙和霧均以氣體(空氣)為分散介質(zhì)(連續(xù)相)，形成膠體態(tài)分散體系，在化學(xué)上統(tǒng)稱為氣溶膠(aerosol)。煙劑是由適當(dāng)熱源供給能量，使易于揮發(fā)或升華的藥劑迅速氣化，可同時形成煙或霧，彌漫空際，并維持相當(dāng)長時間的劑型。2023/8/27.一、概述

generalization煙：0.5～2二、煙霧劑的特點(diǎn)

1.煙劑或煙霧劑有效成分形成高度分散的體系，它顯著增強(qiáng)藥劑的生物活性，而且消失快，殘留量低。2.由于使用煙劑施藥無需任何設(shè)備與器械，因而在森林、灌木叢、果樹、草叢、甘蔗等高稈作物、溫室、大棚、庫房、家庭、山洞、峽谷及特殊建筑物等處被廣泛采用，特別對山高路遠(yuǎn)，缺水的果林區(qū)有重要的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價值

2023/8/27.二、煙霧劑的特點(diǎn)1.煙劑或煙霧劑有效成分形成3二、煙劑的分類1.煙劑按其防治對象可分為殺蟲煙劑、殺菌煙劑、殺鼠煙劑、家用衛(wèi)生殺蟲煙劑(蚊香)等。2.按其性狀可分為煙霧罐、煙霧燭、煙霧筒、煙霧棒、煙霧片、煙霧丸等。3.按熱源的提供方式可分為加熱型、自燃型和化學(xué)加熱型。2023/8/27.二、煙劑的分類1.煙劑按其防治對象可分為殺蟲煙劑、殺菌煙劑、4三、煙劑的組成

1.主劑煙劑的有效成分。根據(jù)防治對象選用高效、低毒，在發(fā)煙溫度下易揮發(fā)、蒸發(fā)或升華而又不大易分解，同時又能和通常使用的發(fā)煙劑組分在化學(xué)和物理上相容的原藥才有可能配制成煙劑。2.燃料

是供熱劑的主要成分。要求燃料在150℃以下不與氧作用，在200～500℃時與少量氧即能發(fā)生燃燒反應(yīng)，放出大量熱能；不產(chǎn)生對保護(hù)對象有害的物質(zhì)；易粉碎、不吸潮、價格低等。

2023/8/27.三、煙劑的組成1.主劑煙劑的有效成分。根據(jù)防治對象選53.助燃劑

助燃劑即氧化劑，提供燃料燃燒時所需要的氧和熱，保證燃燒能持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行。要求助燃劑有較強(qiáng)的氧化力，但在150℃以下穩(wěn)定，在150～160℃時分解釋放氧。

4.發(fā)煙劑

指在高溫下能揮發(fā)，冷卻后迅速成煙的一類物質(zhì)，能增大煙劑燃燒發(fā)煙過程中的煙量和煙濃度。煙云粒子是主劑在大氣中的載體，以幫助農(nóng)藥的飄移與沉降。對保護(hù)對象無害。常用的發(fā)煙劑有NH4Cl、NH4HCO3、萘、蒽、松香等。

2023/8/27.3.助燃劑助燃劑即氧化劑，提供燃料燃燒時所需要的65.導(dǎo)燃劑

6.降溫劑

能降低煙劑燃點(diǎn)，促進(jìn)引燃并加速燃燒的物質(zhì)。一般在燃點(diǎn)高不易引燃或燃燒速度緩慢的配方中加用。導(dǎo)燃劑是燃點(diǎn)較低、還原性強(qiáng)的易燃物質(zhì)。如硫脲、二氧化硫脲、蔗糖、硫氰酸銨等。

作用是能大量吸收和帶走燃燒熱量，降低燃燒溫度，減緩燃燒速度的助劑。常用于燃點(diǎn)低、易引燃或燃燒速度過快、溫度過高的煙劑配方。常用的降溫劑有NH4Cl、NH4HCO3、硅藻土、白炭黑、膨潤土、滑石粉、ZnO等。2023/8/27.5.導(dǎo)燃劑6.降溫劑能降低煙劑燃點(diǎn)，促進(jìn)引燃并加速77.阻燃劑

阻燃劑是防止煙劑點(diǎn)燃后出現(xiàn)明火、引起有效成分燃燒分解并產(chǎn)生火災(zāi)，或阻止發(fā)煙殘渣死灰復(fù)燃引起火災(zāi)的重要助劑。8.穩(wěn)定劑

在常溫下可防止煙劑中有效成分和有關(guān)助劑在貯藏過程中分解及相互作用的物質(zhì)。可根據(jù)其性質(zhì)而選用不同的穩(wěn)定劑。常用的有NH4Cl、高嶺土、惰性無機(jī)物等。2023/8/27.7.阻燃劑阻燃劑是防止煙劑點(diǎn)燃后出現(xiàn)明火、引起有效89.防潮劑是指在煙劑界面或煙劑粉粒表面形成蠟?zāi)せ蛴湍?，防止煙劑特別是燃料和助燃劑從空氣中吸潮而不能引燃的一類非水溶性物質(zhì)。常用的防潮劑有柴油、潤滑油、錠子油、高沸點(diǎn)芳烷烴、蠟類等。10.其它助劑黏合劑，能起黏合煙劑粉粒并使煙劑成型和保持一定機(jī)械強(qiáng)度的黏膠性物質(zhì)。加重劑。是一種特殊的發(fā)煙劑，其形成的煙微粒密度大，農(nóng)藥的煙粒附著在其煙粒上使整個煙云加重，不易升空。

2023/8/27.9.防潮劑是指在煙劑界面或煙劑粉粒表面形成蠟?zāi)せ蛴?四、理想煙劑應(yīng)具備的調(diào)件1.主劑有效成分成煙率高，藥效好。2.易點(diǎn)然，點(diǎn)燃后燃燒發(fā)煙持續(xù)不斷，在燃燒過程中不產(chǎn)生火焰，煙濃、有沖力，燃燒后殘渣疏松無余燼。3.不易自燃，生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸安全。4.對人畜毒性較低。5.產(chǎn)品吸潮性小。6.價格便宜。7.貯存有效期在2年以上。2023/8/27.四、理想煙劑應(yīng)具備的調(diào)件1.主劑有效成分成煙率高，藥效好。10五、煙劑的配制技術(shù)

（一）主劑的選擇主劑應(yīng)具備的條件：1.常溫下或燃燒發(fā)煙過程中，不易與煙劑的其他組分相互作用。2.在600℃以下的短時高溫下，有效成分不易燃燒，熱分解少。3.在煙劑燃燒溫度下易迅速升華或氣化，有效成煙率高。4.毒性較低。2023/8/27.五、煙劑的配制技術(shù)（一）主劑的選擇主劑應(yīng)具備的條件：1.11主劑的篩選及其用量1.主劑的篩選2.主劑用量的確定一是在配制前根據(jù)使用要求和習(xí)慣預(yù)先確定主劑用量；二是在某些燃燒溫度較高或燃燒反應(yīng)熱效應(yīng)較大的供熱劑中盡可能多的加入主劑，然后通過田間試驗(yàn)來確定每千克煙劑的防治面積。（1）化學(xué)測定法－成煙率測定（2）生物測定法－毒力測定2023/8/27.主劑的篩選及其用量1.主劑的篩選2.主劑用量的確定一是在配制12（二）供熱劑組成的選擇1.氧化劑的選擇煙劑用氧化劑應(yīng)具備的條件：（1）含氧量較高，在煙劑燃燒溫度下分解放氧量較大。（2）150℃以下保持穩(wěn)定，150～600℃之間易分解放氧，分解時吸熱量較小。（3）不易吸潮，遇水不分解；來源廣，價格低。（4）對摩擦和撞擊的敏感度較低，不易爆炸。2023/8/27.（二）供熱劑組成的選擇1.氧化劑的選擇煙劑用氧化劑應(yīng)具備的條13常用氧化劑：KClO3

放氧溫度400℃，放氧量39％，不易吸潮，對摩擦、撞擊敏感，氧化力強(qiáng)。KNO3放氧溫度400℃，放氧量40％，不易吸潮，對摩擦、撞擊不敏感，氧化力較強(qiáng)。NH4NO3放氧溫度270℃，放氧量60％，易吸潮，對摩擦、撞擊不敏感，氧化力弱。

2023/8/27.常用氧化劑：KClO3放氧溫度400℃，放氧量39％14對燃料的要求：2.燃料的選擇（1）在200～500℃下易與氧發(fā)生燃燒反應(yīng)，燃燒時需氧量小，發(fā)熱量大。（2）150℃下不與氧化劑作用，不易吸潮，吸潮后不與水發(fā)生作用。

（3）來源廣，價格低，易粉碎。常用燃料：木粉（C6H10O5）、木炭（C6.H2O）、白糖、硫脲、硫氰酸銨等。2023/8/27.對燃料的要求：2.燃料的選擇（1）在200～500℃下易與153.氧化劑和燃料的正確選擇與合理匹配氧化劑的氧化力氯酸鉀[強(qiáng)]﹥硝酸鉀[中]﹥硝酸銨[弱]安全性及燃燒性好好好燃料的還原力木粉[弱]﹤白糖[中]﹤硫脲[強(qiáng)]4.氧化劑和燃料的配比一個好的煙劑需要氧化劑和燃料有一個合理的配比，這需要確定燃料的反應(yīng)方程式。2023/8/27.3.氧化劑和燃料的正確選擇與合理匹配氧化劑的氧化力氯酸16以木粉為例與氯酸鉀、硝酸鉀、硝酸銨的燃燒反應(yīng)為例：

A.4KClO4+C6H10O5＝4KCl+6CO2+5H2O

B.2KClO4+C6H10O5＝2KCl+6CO+5H2O

12KNO3+5C6H10O5＝6K2O+30CO+25H2O6NH4NO3+C6H10O5＝6N2+6CO+17H2O在實(shí)際配制過程中，需要燃料適當(dāng)過量，木粉：氯酸鉀＝1：1.5；木粉：硝酸鉀＝1：1.5木粉：硝酸銨＝1：32023/8/27.以木粉為例與氯酸鉀、硝酸鉀、硝酸銨的燃燒反應(yīng)為例：在實(shí)際配制17（三）助劑的選擇1.發(fā)煙劑的選擇對發(fā)煙劑的要求：（1）發(fā)煙劑迅速升華或氣化的溫度應(yīng)略低于煙劑的燃燒溫度。（2）在煙劑燃燒溫度下不易燃燒和分解，發(fā)煙量大。（3）煙在大氣中有足夠的穩(wěn)定性，煙粒間不易凝聚，擴(kuò)散性強(qiáng)。（4）無藥害。2023/8/27.（三）助劑的選擇1.發(fā)煙劑的選擇對發(fā)煙劑的要求：（1）發(fā)煙劑18常用發(fā)煙劑：NH4Cl、NH4HCO3、萘、蒽、松香等。此外常用助劑還有導(dǎo)燃劑、降溫劑、粘結(jié)劑、防潮劑、穩(wěn)定劑等燃燒溫度和燃燒速度的調(diào)控

煙劑的燃燒溫度直接影響著農(nóng)藥有效成分受熱氣化成煙的好壞和受熱分解的程度。燃燒溫度過低，會便農(nóng)藥不易氣化，或氣化不完全；燃燒溫度過高，則會導(dǎo)致農(nóng)藥分解。煙劑的燃燒速度決定著煙劑單位時間釋放的煙量和煙劑持續(xù)燃燒的時間。因此，需要對其進(jìn)行調(diào)控。2023/8/27.常用發(fā)煙劑：NH4Cl、NH4HCO3、萘、蒽、松香等。此19燃燒溫度的計算－蓋斯定律燃燒反應(yīng)熱＝燃燒生成物生成熱-供熱劑各成分的生成熱組分相同、配比不同的供熱劑燃燒反應(yīng)的熱效應(yīng)和燃燒溫度都不相同；熱效應(yīng)相同、組成不同的供熱劑由于燃燒反應(yīng)生成物的比熱容以及它們的熔化、氣化和升華溫度和熱容不同，燃燒反應(yīng)溫度也不一樣。2023/8/27.燃燒溫度的計算－蓋斯定律燃燒反應(yīng)熱＝燃燒生成物生成熱-供熱劑20六、煙劑的配制方法一般煙劑都先按供熱劑、主劑、引線三部分各自的要求分別加工處理，然后進(jìn)行混合、組裝或成型處理。1.供熱劑的加工方法（1）干法將燃料、助燃劑和其他助劑分別粉碎成80～100目粉粒，按比例混合均勻后，用塑料袋包裝。（2）濕法將助燃劑溶于60～80℃的水中，制成飽和溶液，然后加入燃料和其他助劑攪拌均勻后干燥、粉碎，得供熱劑。2023/8/27.六、煙劑的配制方法一般煙劑都先按供熱劑、主劑、引線三部分各自21（3）熱熔法在鐵鍋中加助燃劑重量的2％～3％的水與粉碎后的助燃劑混合加熱，緩慢加熱至全部熔化，停止加熱并加入干燥的燃料，充分拌勻，趁熱取出粉碎至4mm以下細(xì)度，再加速度其他助劑混拌均勻、搓擦成粉狀供熱劑。2.引線的加工方法

引線由燃料和助燃劑制成。助燃劑有硝酸鹽、氯酸鹽和高錳酸鉀，燃料有麻刀紙、棉紙、毛邊紙、文昌紙、木炭、硫磺、木粉、樹脂、銻粉、鐵粉等。2023/8/27.（3）熱熔法在鐵鍋中加助燃劑重量的2％～3％的水與粉碎后22（2）藥粉引線將助燃劑和燃料粉碎按一定比例混合均勻成引燃劑，然后包卷在棉紙條內(nèi)，再擰成雙股紙繩即成。（1）浸藥法將文昌紙或麻刀紙，在KNO3或NaNO3飽和溶液中浸2～3次，晾干后裁剪成條，搓成紙捻引線。3.煙劑的組裝方法

（1）混合法將分別加工好的主劑、供熱劑和其他助劑直接混拌均勻?yàn)橐惑w，適用于性質(zhì)穩(wěn)定、不與供熱劑等發(fā)生反應(yīng)的固體原藥。2023/8/27.（2）藥粉引線將助燃劑和燃料粉碎按一定比例混合均勻成23（2）隔離法將農(nóng)藥與供熱劑和其他助劑分別加工隔離包裝存放，使用時再組裝在一起。此法適用于農(nóng)藥易揮發(fā)、分解或混合后易與其他組分發(fā)生反應(yīng)的液體或溶于液體溶劑的固體農(nóng)藥。（3）分層法是將農(nóng)藥與供熱劑分上下兩層組裝于包裝筒或盒中的方法。此法適用于易燃和易分解的低熔點(diǎn)蠟狀或固體農(nóng)藥。2023/8/27.（2）隔離法（3）分層法2023/8/2.24七、煙劑的質(zhì)量控制指標(biāo)1.農(nóng)藥含量2.成煙率煙劑有效成分成煙率﹥80％，蚊香有效揮散率﹥60％3.燃燒現(xiàn)象觀察要求1次點(diǎn)燃引線，無明火、火星，濃煙持續(xù)不斷、有沖力。燃燒時間，殺蟲煙劑要求每千克燃燒7～15min，殺菌煙劑要求每千克燃燒10～20min。4.安全試驗(yàn)取煙劑樣品100g，取3～5份，置于80±2℃恒溫箱內(nèi)，每隔