Per Grace Yuan
Nota de l'editor:Amb el suport d'una gamma d'adjuvants verds eficients i un servei de precisió, especialment els seus forts serveis orientats a l'aplicació i de valor afegit, SINVOCHEM ha desenvolupat amb èxit els mercats estrangers en els darrers anys i ara està planificant la seva empremta als mercats europeu i nord-americà. Amb la finalització del seu projecte de la Fase II (dispersant de polièter funcional) i l'aprovació del govern del projecte de la Fase III (una línia de producció amb una capacitat anual de 80,000 tones de dispersants funcionals), la cartera d'adjuvants agroalimentaris de l'empresa es convertirà en més diversa. A més, els seus dos centres d'R+D situats a Nanjing i Yangzhou, així com els seus laboratoris orientats a l'avaluació d'aplicacions a les principals regions del mercat, oferiran als seus clients productes de qualitat i serveis oportuns, ajudant l'empresa amb la seva ambició de convertir-se en un proveïdor global de productes verds. adjuvants agroalimentaris.
L'autor ha entrevistat durant tres anys consecutius amb el Dr. James Qin, CTO i fundador de SINVOCHEM i ha estat testimoni del progrés continu que ha fet SINVOCHEM. En l'entrevista més recent, el Dr. James Qin va destacar les competències bàsiques de SINVOCHEM, el progrés dels seus últims projectes, el desenvolupament de productes orientats a aplicacions multiescenaris, els serveis de precisió i la planificació per als propers 10 anys. També va compartir les seves idees sobre l'statu quo i la tendència futura del sector global d'adjuvants agroquímics, així com els reptes i les contramesures relacionades amb la indústria internacional de la formulació.
Dr. James Qin
CTO i fundador de SINVOCHEM
Ens pots explicar la situació actual i les tendències futures del sector global d'agroadjuvants? I quin és el posicionament al mercat de SINVOCHEM en aquest sector?
El 2020, el govern xinès va establir l'objectiu d'aconseguir el pic de carboni el 2030 i la neutralitat de carboni el 2060, la qual cosa accelera la necessitat global d'actualitzar les formulacions agroalimentàries convencionals, com EC i WP, cap a formulacions respectuoses amb el medi ambient, com SC, EW, DF, OD i CS. A més, amb l'augment dels costos laborals, ha augmentat l'ús d'UAV o mecàniques de polvorització de grans dimensions. Això requereix la barreja de diferents pesticides o pesticides i fertilitzants i condueix a una concentració més gran d'esprai de pesticides. A més, amb la comercialització de noves molècules agroquímiques que requereix més temps, es centra més en mesures com ara els canvis en els tipus de formulació de pesticides, la composició i les modificacions a les propietats d'interfície de les formulacions. El processament de la formulació s'està desenvolupant cap a un objectiu d'automatització i estalvi de mà d'obra, com ara l'ús de tècniques de granulació per polvorització basada en mòlta humida i microencapsulació contínua microfluídica. Aquests desenvolupaments i canvis plantegen nous reptes per a la producció d'adjuvants agroquímics, i requereixen que els proveïdors d'adjuvants desenvolupin productes adaptats a diferents escenaris d'aplicació.
Els proveïdors d'adjuvants agroquímics es poden dividir en tres grups. El primer grup són els que només subministren tensioactius d'una determinada química, com ara polièter no iònic, alquil glicòsid, alquil polièter sulfat, naftalensulfonat formaldehid condensat, olefina sulfonat de sodi i lignosulfonat. Aquests tensioactius es subministren més a altres indústries diferents dels pesticides. El segon grup de proveïdors són els que subministren adjuvants per a EC, ME, EW, SC i OD sense problemes amb un suport tècnic limitat. Normalment, aquest grup de proveïdors ofereix alquil benzè sulfonat de calci, tensioactius aniònics/no iònics convencionals no iònics i modificats (esterificació o sulfonació amb fosfat). El tercer grup de proveïdors posseeix capacitats de suport tècnic més sòlides, normalment disposa d'un sistema d'avaluació orientat a escenaris d'aplicació establert i un equip de síntesi d'adjuvants per proporcionar adjuvants que satisfan les necessitats de diversos escenaris d'aplicació. Prengui com a exemple SINVOCHEM, disposa d'una plataforma d'avaluació adjuvant que pot simular el processament de la formulació i els escenaris d'aplicació dels productes formulats. A més, també està equipat amb una plataforma totalment innovadora per a la síntesi de policarboxilats i naftalensulfonats. Ambdues plataformes permeten a SINVOCHEM oferir serveis puntuals i precisos basats en escenaris als seus clients.
En continuar oferint als seus clients serveis orientats a escenaris d'aplicació i altres serveis de valor afegit, SINVOCHEM ja és un proveïdor líder d'adjuvants agroalimentaris a la Xina. Amb els productes que ja s'han exportat a Amèrica del Sud, Europa de l'Est, Austràlia, el sud-est asiàtic i el sud d'Àsia, SINVOCHEM també va iniciar el registre del producte amb l'EPA i l'ECHA dels EUA per convertir-se en un proveïdor veritablement global d'adjuvants de pesticides verds. Sinvochem continua col·laborant estretament amb els seus clients per aconseguir el seu objectiu de "millor lliurament de l'eficàcia dels pesticides".
Pots presentar el negoci de SINVOCHEM des de les perspectives de R+D, producció, servei tècnic, formació en equip, així com les seves competències bàsiques? Quina és la seva planificació per als propers 10 anys?
SINVOCHEM és una empresa d'alta tecnologia dedicada a la investigació i desenvolupament d'adjuvants per al seu ús en formulacions agrícoles, amb productes que cobreixen policarboxilats, naftalè sulfonats, fosfats i sulfats. SINVOCHEM té dos centres d'R+D a Nanjing i Yangzhou, i col·laboracions a llarg termini entre la indústria i la universitat amb algunes universitats líders. SINVOCHEM ha dut a terme o ha participat en alguns programes d'investigació nacionals i provincials, sent delegat per construir la plataforma provincial d'R+D de polímers i una plataforma d'R+D orientada a aplicacions de formulació. SINVOCHEM posseeix una plataforma robusta de síntesi d'adjuvants de pesticides, una plataforma de preparació i avaluació de formulacions i una plataforma de simulació i avaluació de transmissió de gotes. Amb el seu procés de síntesi i aplicació digitalitzat, la prestació de serveis de valor afegit als seus clients es millora encara més (figura 1).
Figura 1. Laboratori d'avaluació del rendiment de la interfície
La competència bàsica de SINVOCHEM rau en la seva gestió organitzativa eficaç, que dóna suport al cultiu del talent i la prestació de serveis tècnics i de producció. Situat al parc industrial químic de Yangzhou, SINVOCHEM va aconseguir garantir un subministrament estable de productes i serveis durant moltes rondes d'inspeccions de seguretat i compliment mediambiental al lloc de treball i la pandèmia de COVID-19. SINVOCHEM ha acollit de manera independent quatre sessions del Seminari d'elit de la indústria, sota el tema "Millor lliurament de l'eficàcia dels pesticides". També va acollir durant cinc anys consecutius els tallers de "Resolució de problemes de formulació". El 2021, per primera vegada, SINVOCHEM va reunir instituts de recerca, formuladors, fabricants tècnics i fabricants d'adjuvants per estudiar conjuntament la relació entre ingredients actius, adjuvants, tècniques de processament, objectius d'acció i mètodes d'aplicació per fer possible "una millor eficàcia dels pesticides". . Gràcies al treball dur de l'equip d'investigació de SINVOCHEM i dels científics talentosos, així com als esforços conjunts dels grups d'experts de la indústria, el procés de SINVOCHEM de granulació en esprai a base de mòlta humida i la granulació microfluídica contínua de microcàpsules de pesticides, així com els seus adjuvants per SC i WDG es troba a la posició de lideratge de la indústria.
En els propers 10 anys, SINVOCHEM pretén convertir-se en un proveïdor d'adjuvants agroquímics respectat a nivell mundial. SINVOCHEM continuarà treballant estretament amb els fabricants de pesticides per aconseguir el seu objectiu de "millor lliurament de l'eficàcia dels pesticides".
Ens pots explicar l'evolució dels teus nous projectes i la importància de les noves inversions per al desenvolupament de l'empresa?
Dissenyat per enriquir encara més la seva cartera de productes i ampliar la capacitat, el projecte Fase II de SINVOCHEM (dispersant funcional de polièter) està a punt d'operar, amb una gamma de productes que cobreix totes les varietats principals d'adjuvants. Mentrestant, el seu Centre d'R + D de Yangzhou s'actualitzarà per establir un sistema d'avaluació més complet, que facilitarà la investigació i el desenvolupament més efectius d'aplicacions d'adjuvants per assolir l'objectiu de "millor lliurament de l'eficàcia dels pesticides".
El govern ha aprovat el projecte de la Fase III per produir anualment 80,000 tones de dispersants funcionals, que ampliarà encara més la capacitat de policarboxilat i naftalè sulfonat de l'empresa i aconseguirà un nivell més elevat d'automatització i estàndards de seguretat laboral. S'espera que la seva construcció comenci el 2023 i està previst que finalitzi i funcioni el 2025 per aconseguir una cobertura total de les principals varietats adjuvants. Els dos centres de R+D de l'empresa a Nanjing i Yangzhou, així com els seus laboratoris orientats a l'avaluació d'aplicacions a les principals regions del mercat, oferiran als seus clients més productes de qualitat estable, així com serveis fiables i oportuns.
Com soluciona Sinvochem el problema d'estabilitat a llarg termini amb les formulacions, quan les tècniques del mercat solen ser molt diferents en qualitat?
La dislocació entre la producció tècnica i el desenvolupament de la formulació i l'augment del cost de producció a causa del compliment mediambiental fa que la fluctuació de la qualitat dels tècnics sigui un problema comú. Es manifesta principalment en un contingut inestable d'actius i un nivell més elevat d'impureses, que causen dificultats en el processament de la formulació i crea problemes com ara la fàcil descomposició, la crema, l'augment de la mida de les partícules i la menor suspensibilitat en líquids en aerosol amb dilucions baixes. SINVOCHEM utilitza el seu analitzador de potencial TGA, TA, HPLC i XRD, ZETA i provador de conductivitat elèctrica per recopilar informació sobre les propietats físiques o el perfil d'impureses dels tècnics. Mentrestant, les estructures diversificades del dispersant de policarboxilat (aconseguides mitjançant l'ús de diferents monòmers vinílics) permeten dissenyar un adjuvant adequat per a una tècnica específica, facilitant així el procés de formulació. Per exemple, el dispersant de policarboxilat catiònic feble SP-3275 pot inhibir el creixement de la mida de les partícules a Pyraclostrobin SC utilitzant diferents fonts tècniques. També els productes formulats mantenen una bona estabilitat de dispersió quan es barregen altres pesticides i fertilitzants abans de l'aplicació.
La digitalització de dades d'adjuvants, tècniques, preparació de formulacions i escenaris d'aplicació relacionats, juntament amb l'estudi de la relació entre l'estructura dels adjuvants i els grànuls dispersos, ha ajudat a SINVOCHEM a oferir millors solucions als obstacles causats per la qualitat inestable dels tècnics.
Pots presentar breument l'estat actual i els avantatges de les formulacions fluides seques? Quines són les dificultats que es troben durant el desenvolupament i la producció d'aquest tipus de formulacions? Quins avenços ha aconseguit SINVOCHEM en el procés de formulació?
Les formulacions fluides en sec (DF) asseguren un alt grau d'automatització de la producció, una baixa probabilitat de contaminació, una desintegració satisfactòria a l'aigua i una dispersió estable durant l'aplicació. Quan es barreja amb diversos actius, la dispersió dels productes DF és estable i no es requereix cap registre addicional, ja que aquest tipus de formulació és similar a la pols humectable o al grànul dispersable en aigua. A causa d'aquests avantatges, les formulacions fluides seques han cridat l'atenció generalitzada. A la Xina, gairebé tots els fabricants utilitzen el procés d'assecat per polvorització d'alta pressió, que ha causat problemes en algunes formulacions, com ara una mala estabilitat durant molt de temps, una humectació prolongada i una fàcil aglomeració. A més, és difícil processar tècniques amb baixos punts de fusió o alta solubilitat en aigua i formulacions d'alta càrrega. SINVOCHEM ha treballat conjuntament amb diverses institucions de recerca, amb l'objectiu de superar aquests problemes modificant factors com la recepta, el procés, l'equip i els adjuvants. Finalment, mitjançant l'adopció de noves tècniques de granulació, com ara la granulació en llit fluiditzat continu, la granulació secundària i les torres d'assecat d'alta pressió amb un llit fluid integrat, així com noves estructures dispersants, Sinvochem va resoldre els problemes d'aglomeració i la mala estabilitat a llarg termini. Concretament, Sinvochem té un producte anomenat SP-DF2238 per al seu ús en formulacions fluides seques. Aquest producte augmenta la resistència a la calor dels tècnics de baix punt de fusió durant l'assecat, millora la dispersió i millora molt l'estabilitat de la dispersió a una dosi baixa (figura 2).
Figura 2. Partícules fluides seques al microscopi; Dispersió de fluid sec en aigua
Quins són els principals problemes de l'aplicació aèria? Quins són els reptes tècnics més importants per resoldre aquests problemes? Quines solucions tècniques té SINVOCHEM?
Com tots sabem, en el passat la fórmula es va dissenyar a partir d'una dilució convencional de plecs 1500-2500 per a una aplicació autònoma. La realitat és que la concentració d'aerosols per a l'aplicació aèria és de 10 a 20 vegades més gran i es barregen i s'apliquen diversos actius junts, cosa que pot provocar problemes d'estabilitat de la mescla del tanc, com ara la demulsificació, la delaminació, la precipitació i l'obstrucció del broquet. SINVOCHEM posseeix un sistema de túnel de vent que simula una trajectòria líquida i també una plataforma de rendiment d'interfície, que permet la recollida i anàlisi de dades de transmissió de gotes. Amb l'ajuda d'aquests sistemes, la transmissió de gotes es pot regular mitjançant adjuvants ben escollits, la qual cosa millora encara més la compatibilitat durant la mescla, l'antiderivació, la deposició, la resistència a la pluja, la propagació, la permeació i la retenció d'humitat en superfícies diana complexes. En els darrers anys, SINVOCHEM ha dut a terme molts assaigs d'aplicació aèria en més de deu tipus de cultius en moltes regions. Fins ara, les seves solucions d'aplicació aèria estan preparades (Figura 3).
Figura 3. Laboratori d'avaluació de la transmissió de gotes de plaguicides
A partir de les nostres nombroses experiències, hem trobat que per maximitzar l'eficàcia, la solució més eficaç és optimitzar o actualitzar el paquet d'aplicacions aèries. Per exemple, la menor suspensibilitat que es veu habitualment en els productes WP durant l'aplicació aèria es pot millorar formulant el producte en DF. A més, afegir un adjuvant de barreja de tancs també millora la transmissió de gotetes. Per exemple, SP-6900 augmenta el temps de retenció quan s'utilitza en formulacions EC, OD, SC o mescles de pesticides i fertilitzants. SP-4506 ajuda a reduir la pèrdua a causa de la deriva i augmenta la deposició a l'objectiu. SP-4026 millora la dispersió de líquids a la superfície de l'objectiu, fent que els líquids arribin a l'interior dels capolls florals per millorar l'efecte insecticida contra les plagues petites. SP-4806 millora la translocació in vivo de pesticides triazols dins de la planta objectiu.
A més d'oferir adjuvants d'ús general per a aplicació aèria, SINVOCHEM ha estat treballant conjuntament amb alguns dels seus clients per investigar els factors que afecten l'eficàcia dels pesticides des de la perspectiva de la tècnica, formulacions, adjuvants, cultius i objectius d'aplicació. Aquests esforços han estat de gran ajuda per desenvolupar adjuvants de mescles en tanc per aconseguir "una millor eficàcia dels pesticides".
Com soluciona SINVOCHEM el problema de compatibilitat que suposa l'ús combinat de pesticides i fertilitzants? Pots compartir alguns dels teus casos?
El problema de l'estabilitat de la dispersió causada per l'aplicació de pesticides barrejats es pot resumir de la següent manera. En primer lloc, pot haver-hi incompatibilitats entre diferents tipus de formulació, la qual cosa podria donar lloc a la precipitació en les mescles de tancs; o s'utilitza una combinació incorrecta de formulacions convencionals, que podria provocar delaminació, precipitació i demulsificació. En segon lloc, no es tenen en compte els factors que podrien afectar l'emulsificació, la dispersió i la suspensió. Aquests factors inclouen la duresa de l'aigua, la temperatura i la conflictivitat del pH entre les formulacions.
A través de moltes proves de camp de comparació, vam trobar que per a qualsevol paquet afegit amb Compatibilizer SP-6900, els líquids de polvorització es van mantenir homogenis durant més temps amb una deposició més densa i distribuïda de manera més uniforme. Els paquets sense compatibilitzador estan subjectes a una gran floculació, que provoca una transmissió inestable i resulta en una adherència desigual i escassa en arribar a l'objectiu (Figura 4).
Figura 4. Proves de camp
A més de l'aplicació de pesticides barrejats sota el nou mode de plantació, l'addició simultània de diversos fertilitzants líquids també és habitual i comporta problemes d'inestabilitat. Els electròlits dins dels fertilitzants provoquen l'enfonsament del sistema de dispersió, donant lloc a delaminació, floculació i precipitació. Al mateix temps, hi ha un risc de fitotoxicitat causada per líquids en aerosol desnaturalitzats després d'un emmagatzematge prolongat.
Hi ha maneres de solucionar aquest problema. En primer lloc, és crucial la seqüència de mescla del dipòsit, que s'ha de fer en l'ordre següent: compatibilitzant, fertilitzant foliar, grànul dispersable en aigua, concentrat de suspensió, microemulsió, emulsió aquosa, líquid soluble i concentrat emulsionable. En segon lloc, s'han d'observar les regles de "mescla per a ús immediat" i "dilució per separat abans de barrejar" per evitar eficaçment la descomposició dels ingredients actius. Finalment, els fertilitzants foliars s'han de dissoldre completament per endavant per evitar la reacció amb altres components. Al mateix temps, l'addició de compatibilitzant desenvolupat per a la barreja de pesticides i fertilitzants, com SP-6900, és crucial (figura 5).
Figura 5. Proves de compatibilitat d'envasos multicomponent afegits amb fertilitzant foliar. D'esquerra a dreta hi ha el paquet sense augment (sense compatibilitzador), el paquet amb SP- 6900, el paquet amb el Compatibilizer A, el paquet amb el Compatibilizer B i el paquet amb el Compatibilizer C.
Nota: els compatibilitzadors A, B i C són compatibilitzadors disponibles comercialment d'altres proveïdors.
La microcàpsula és una de les formulacions de més ràpid creixement en els últims anys. Pots compartir els èxits de recerca de SINVOCHEM en aquest camp? Hi ha algun obstacle tècnic encara per afrontar?
Amb l'augment del cost d'aplicació, la formulació que estalvia mà d'obra com la microcàpsula té un futur prometedor a causa dels seus avantatges, com ara l'olor emmascarada, la descomposició inhibida i l'alliberament controlat. Tanmateix, com que la formulació de CS convencional es basa en la polimerització in situ o d'interfície que és intermitent, la consistència de qualitat entre lots no és satisfactòria i la velocitat de microencapsulació no es pot controlar amb precisió. A més, els lots no conformes no es poden corregir.
En el passat, Sinvochem ha utilitzat amb èxit el procés continu de microfluids en la seva síntesi contínua d'adjuvants. Aquesta tècnica, presentada per una major transferència de massa i calor, s'està adoptant a la indústria química fina. SINVOCHEM va introduir de manera innovadora aquesta tècnica a la preparació de microencapsulació i va desenvolupar amb èxit productes com pendimetalina 450 g/L CS, piraclostrobina 9 per cent CS, trifluralina 520 g/L CS, cihalotrina 25 per cent CS i S-metolaclor 480 g/L CS.
L'indicador clau de qualitat per a CS és l'homogeneïtat. El principal repte prové del fet que es requereix un rendiment diferent en diferents escenaris. Els estudis van demostrar que l'estructura adjuvant i la dosi afecta l'alliberament d'actius. La investigació de SINVOCHEM sobre la relació estructura-activitat i la interacció entre actius, adjuvants i els objectius d'aplicació permet regular l'alliberament controlat de suspensions de microcàpsules. Sinvochem va desenvolupar productes com la microcàpsula de cihalotrina d'alliberament ràpid i controlat, la microcàpsula de piraclostrobina alliberada a les superfícies foliars però es manté intacta a l'aigua, la microcàpsula de pirimifos-metil d'acció prolongada i la microcàpsula de Trifluralin amb fotòlisi suprimida. L'oferta de SINVOCHEM per a CS inclou SP-3936 i SP-2750, tots dos adequats per al procés ràpid i continu de microencapsulació (Figura 6).
Figura 6. Microencapsulació contínua de microcanals, escala pilot
Segons la teva opinió, quins són els principals reptes als quals s'enfronta la indústria agroquímica mundial? Quina és la posició dels formuladors agroquímics xinesos al mercat internacional? Quins són els factors clau perquè els formuladors agroquímics mantinguin i millorin les seves competències bàsiques? En aquest curs, quins canvis i innovacions poden aportar a la indústria els fabricants d'adjuvants, representats per SINVOCHEM?
Actualment, el nivell de formulació agroquímica varia en diferents països o regions del món. En comparació amb els països desenvolupats, una menor utilització de pesticides, l'ús de mètodes d'aplicació tradicionals i un nivell més baix d'automatització són habituals als països en desenvolupament. Per als països en desenvolupament, els tipus de formulació s'han d'optimitzar per a totes les etapes d'aplicació de pesticides. Per tant, s'ha de perfeccionar el desenvolupament de la formulació i evitar la pèrdua durant la transmissió. Després d'anys de treball, el nivell de formulació de pesticides a la Xina ha augmentat fins a un nivell relativament alt, però encara hi ha un buit en el procés d'aplicació en comparació amb els països desenvolupats.
Creiem que la clau perquè els formuladors mantinguin la seva competència bàsica és establir un sistema de qualitat i R+D d'acord amb els escenaris d'aplicació dels seus clients. SINVOCHEM sempre ha tingut com a objectiu promoure tipus de formulació nous i emergents, com ara DF i CS. També és important que els proveïdors adjuvants aprenguin sempre dels seus clients. Si és possible, cooperar amb els seus socis per establir conjuntament plataformes d'investigació per satisfer els requisits dels escenaris d'aplicació dels clients i desenvolupar adjuvants rellevants que ajudin amb el desenvolupament de la formulació, milloraran l'eficiència de la transmissió espacial, d'interfície i in vivo per millorar, finalment, la utilització de pesticides. Actualment, SINVOCHEM està desenvolupant activament productes adjuvants verds en resposta a iniciatives nacionals. Fins ara, SINVOCHEM ha substituït amb èxit tots els productes amb nonilfenol. Amb els nostres esforços constants, estem segurs que podem aconseguir "una millor eficàcia dels pesticides".