Formuleringsstoffer
og formuleringsteknik
Hamar, 4. februar 2013
Stefan Ulrich Ellinger
Hvad er en formulering?
En formulering af et sprøjtemiddel er
en blanding af et eller flere aktive
stoffer samt diverse hjælpe- og
fyldstoffer.
Udsprøjtes efter opblanding og
fortynding med vand.
Hvad skal der til?
Aktive stoffer
Formuleringsteknologi
Emballage
 Moderne sprøjtemiddel
Formuleringsproces
Aktivt stof
Produkt
• mode of action
• biologisk effekt
• opløselighed
• holdbarhed
• smeltepunkt
• stabilitet
• stabilitet
• blandbarhed
• molekylevægt
• håndtering
• lipofilitet
• ensartethed
• ...
• ...
4
Hjælpestoffer
Opløsningsmidler
Dispersionsmidler
Emulgatorer
Sprede/-klæbemidler
Stabilisatorer
Konserveringsmidler
Skumhæmmer
..
6
Formuleringskoder
International coding
http://www.croplife.org
Search for:
„Technical Monograph No2“
63 codes
(+ 29 abandoned)
Code
Description
EC
Emulsifiable concentrate
SL
Soluble concentrate
DC
Dispersible concentrate
SC
Suspension concentrate
SE
Suspoemulsion
FS
Flowable concentrate for seed treatment
OD
Dispersion in oil
EW
Emulsion, oil in water
ME
Microemulsion
CS
Capsule suspension
WG
Water dispersible granule
WP
Wettable powder
7
Simpel klassificering
8
Simpel klassificering
9
Flydende formuleringer
EC (ME)
DC
SL
emulsion
a.i. particles
< 150 nm
a.i.
dissolved
dilute
in water
X 400
10
Flydende formuleringer
a.i. crystal
a.i.+ solvent
solvent
water
dilute
in water
X 400
11
Faste formuleringer
spontaneous
dispersibility
is requested!
12
Valg af formuleringstype
 Biologisk virkemåde
 systemisk og/eller kontaktvirkende
 Fysisk / kemiske egenskaber af det eller de aktive stoffer
 tilstandsform, opløselighed, damptryk mm.
 Anvendelse (ukrudtsmiddel, svampemiddel, insekticid)
 Afgrøde (korn, specialafgrøder mm.)
 Brugervenlighed
 irritation, lugt, vinddrift mm
 Emballage
 beslutningen er kritisk for success!
13
Optimering er en laaaang proces…
Optimering er en laaaang proces…
g/ha
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
wetting agents,
solvent etc.
pyraclostrobin
Formuleringsegenskaber
Udsprøjtning
Vedhæftning
Wetting
Statisk overfladespænding
Kontaktvinkel
Penetration
Fixering
Distribution
Absorption
Structure of particles
Optagelse
Vedhæftning / fordampning
Dynamisk overfladespænding
Fordeling
 et effektivt aktivt stof og en stabil formulering er ikke nok!
16
Dråbefordeling
100
Formulation 1
Water
Formulation 2
75
Formulation 3
50
25
0
10
100
droplet size in µm
1000
17
Générateur de
gouttelettes
Caméra: 250.000
prises/seconde
Spray Retention %
Optimering af retention
500
400
300
200
100
0
Source de
lumière
Epoxiconazole (SC)
Support
d’échantillon
Epox.(SC) + Metco (EC)
WaterSC (1) EC
(1+2)
Epox. + Metco. (EC)
18
Spredning
1s
10s
60s
19
Spredning
 forskellen er synlig!
20
Spreading
Spredning
Water
SC
SE
 spredningen er vigtig for vedhæfning, fordeling og regnfasthed
21
Structure of particles
Vedhæftning / dækning
2000 : 1
5000 : 1
 god kontakt med bladoverfladen øger optagelse og regnfasthed
22
Absorption
Optagelse
Epidermal cell
Epicuticular wax Cuticle
“on leaf”
Epicuticular waxes
Cuticle with
embedded waxes
“in waxy layer”
“in leaf” (uptake)
Epidermal cells
 vokslag og kutikula er barrierer for optagelse af det aktive stof
06/09/ 2012
Dr. Murat Mertoglu (BASF SE)
23
Absorption
Optagelse
diffusion af aktivt stof uden additiv
diffusion af aktivt stof med additiv
Optagelse (mængde og hastighed) afhænger af:
 planten
 mobilitet af aktivt stof
 formuleringsstoffer (opløsningsmidler, sprede-/klæbemidler mm)
 additiver og/eller opløsningsmidler kan “åbne” det krystallinske vokslag
after M. Riederer, Würzburg
24
Fordeling
 en god fordeling er særlig vigtig for kontaktvirkende svampemidler
25
Særlige innovative typer
OD (olie dispersion) svampemiddel
3 aktive stoffer i samme produkt
CS (kapsulsuspension) ukrudtsmiddel
Viverda
merudbytte (brutto)
hkg/ha)
Extra merudbytte
+1,9 hkg/ha
½ normal dos. Bell+Comet
indeholder den samme
samlede mængde aktivstof
som en 1/3 normal dos.
Viverda
Landsforsøg 2011-2012 (n=16). Uddrag.
Enkelt aksbeskyttelse (st. 45-51) ½ dosering.
Udbytte i ubehandlet 77,7 hkg/ha.
0,3 Ceando eller 0,15 Rubric + 0,125 Flexity st. 32
Ny OD formulering øger udbyttet ift. tidligere standard
Bell, Comet og Viverda = reg. varemærke tilhørende BASF
Rubric = reg. varemærke tilhørende Cheminova
Stomp CS
CS = kapselsuspension
Aktivstoffet er omgivet af en kapsel af et porøst polymermateriale, der ved aktivering fra regn eller dug løbende
frigiver det aktive stof
Fordele: Øget selektivitet, bedre effekt, stabil formulering,
lettere rengøring
29
30