Di Grazia Yuan
Nota dell'editore:Sostenuta da una gamma di efficienti coadiuvanti ecologici e un servizio di precisione, in particolare i suoi forti servizi orientati all'applicazione ea valore aggiunto, SINVOCHEM ha sviluppato con successo i mercati esteri negli ultimi anni e sta ora pianificando la sua presenza nei mercati europeo e statunitense. Con il completamento del progetto di Fase II (disperdente polietere funzionale) e l'approvazione governativa del progetto di Fase III (una linea di produzione con una capacità annua di 80000 tonnellate di disperdenti funzionali), il portafoglio di agroadiuvanti dell'azienda diventerà più diversificato. Inoltre, i suoi due centri di ricerca e sviluppo situati a Nanjing e Yangzhou, così come i suoi laboratori orientati alla valutazione delle applicazioni nelle principali regioni di mercato, forniranno ai propri clienti prodotti di qualità e servizi tempestivi, assistendo l'azienda nella sua ambizione di diventare un fornitore globale di verde agrocoadiuvanti.
L'autore ha intervistato per tre anni consecutivi il Dr. James Qin, CTO e fondatore di SINVOCHEM e ha assistito ai continui progressi compiuti da SINVOCHEM. Nell'intervista più recente, il Dr. James Qin ha evidenziato le competenze principali di SINVOCHEM, l'avanzamento dei suoi ultimi progetti, lo sviluppo del prodotto orientato alle applicazioni multi-scenario, i servizi di precisione e la pianificazione per i prossimi 10 anni. Ha anche condiviso le sue intuizioni sullo status quo e sulla tendenza futura del settore globale degli adiuvanti agrochimici, nonché sulle sfide e le contromisure riguardanti l'industria internazionale della formulazione.
Il dottor James Qin
CTO e fondatore di SINVOCHEM
Puoi parlarci della situazione attuale e delle tendenze future del settore globale degli agroadiuvanti? E qual è il posizionamento di mercato di SINVOCHEM in questo settore?
Nel 2020, il governo cinese ha fissato l'obiettivo di raggiungere il picco di carbonio entro il 2030 e la neutralità del carbonio entro il 2060, il che accelera la necessità globale di aggiornare le formulazioni agricole convenzionali, come EC e WP, verso formulazioni rispettose dell'ambiente, come SC, EW, DF, DO e CS. Inoltre, con l'aumento del costo della manodopera, è aumentato l'uso di UAV o di grandi meccanici a spruzzo. Ciò richiede la miscelazione di diversi pesticidi o pesticidi e fertilizzanti e porta a una maggiore concentrazione di spray antiparassitario. Inoltre, con la commercializzazione di nuove molecole agrochimiche che richiede più tempo, viene posta maggiore attenzione su misure come le modifiche ai tipi di formulazione dei pesticidi, la composizione e le modifiche alle proprietà di interfaccia delle formulazioni. L'elaborazione della formulazione si sta sviluppando verso un obiettivo di automazione e risparmio di manodopera, come l'uso di tecniche di granulazione spray basata sulla macinazione a umido e microincapsulazione microfluidica continua. Questi sviluppi e cambiamenti pongono nuove sfide alla produzione di coadiuvanti agrochimici, richiedendo ai fornitori di coadiuvanti di sviluppare prodotti adatti a vari scenari applicativi.
I fornitori di coadiuvanti agrochimici possono essere suddivisi in tre gruppi. Il primo gruppo sono quelli che forniscono solo tensioattivi di una certa chimica, come polietere non ionico, alchil glicoside, alchil polietere solfato, naftalene solfonato formaldeide condensato, sodio olefina solfonato e lignosulfonato. Questi tensioattivi vengono forniti maggiormente ad altre industrie diverse dai pesticidi. Il secondo gruppo di fornitori sono quelli che forniscono coadiuvanti per EC, ME, EW, SC e OD non contestanti con un supporto tecnico limitato. Normalmente questo gruppo di fornitori offre calcio alchilbenzensolfonato, tensioattivi anionici/non ionici convenzionali non ionici e modificati (esterificazione fosfatica o solfonazione). Il terzo gruppo di fornitori possiede capacità di supporto tecnico più forti, normalmente dispone di un sistema di valutazione orientato allo scenario applicativo consolidato e di un team di sintesi degli adiuvanti per fornire adiuvanti che soddisfano le esigenze di vari scenari applicativi. Prendi SINVOCHEM come esempio, ha una piattaforma di valutazione adiuvante in grado di simulare l'elaborazione della formulazione e gli scenari applicativi dei prodotti formulati. Inoltre, è dotato anche di una piattaforma completamente innovativa per la sintesi di policarbossilati e naftalensolfonati. Entrambe le piattaforme consentono a SINVOCHEM di fornire ai propri clienti servizi tempestivi e accurati basati su scenari.
Continuando a fornire ai propri clienti servizi orientati allo scenario applicativo e altri servizi a valore aggiunto, SINVOCHEM è già un fornitore leader di agroadiuvanti in Cina. Con i prodotti già esportati in Sud America, Europa orientale, Australia, Sud-est asiatico e Asia meridionale, SINVOCHEM ha anche avviato la registrazione del prodotto presso l'EPA statunitense e l'ECHA per diventare un vero fornitore globale di coadiuvanti per pesticidi verdi. Sinvochem continua a collaborare strettamente con i suoi clienti per realizzare il suo obiettivo di "migliore consegna dell'efficacia dei pesticidi".
Puoi presentare l'attività di SINVOCHEM dal punto di vista della ricerca e sviluppo, della produzione, del servizio tecnico, del background del team e delle sue competenze principali? Qual è il suo programma per i prossimi 10 anni?
SINVOCHEM è un'impresa high-tech dedicata alla ricerca e allo sviluppo di coadiuvanti da utilizzare nelle formulazioni agricole, con prodotti che coprono policarbossilati, naftalensolfonati, fosfati e solfati. SINVOCHEM ha due centri di ricerca e sviluppo a Nanjing e Yangzhou e collaborazioni a lungo termine tra industria e università con alcune importanti università. SINVOCHEM ha intrapreso o partecipato ad alcuni programmi di ricerca nazionali e provinciali, essendo delegato a costruire la piattaforma provinciale di ricerca e sviluppo sui polimeri e una piattaforma di ricerca e sviluppo orientata alle applicazioni di formulazione. SINVOCHEM possiede una solida piattaforma di sintesi di adiuvanti di pesticidi, una piattaforma di preparazione e valutazione della formulazione e una piattaforma di simulazione e valutazione della trasmissione di goccioline. Con la sua sintesi e il processo applicativo digitalizzato, l'offerta di servizi a valore aggiunto ai propri clienti viene ulteriormente potenziata (Figura 1).
Figura 1. Laboratorio di valutazione delle prestazioni dell'interfaccia
La competenza principale di SINVOCHEM risiede nella sua efficace gestione organizzativa, che supporta la coltivazione del talento e la fornitura di servizi tecnici e di produzione. Situata nel parco industriale chimico di Yangzhou, SINVOCHEM è riuscita a garantire una fornitura stabile di prodotti e servizi durante numerosi cicli di ispezioni sulla sicurezza sul lavoro e sulla conformità ambientale e durante la pandemia di COVID-19. SINVOCHEM ha ospitato in modo indipendente quattro sessioni dell'Industry Elite Seminar, sul tema "Migliore erogazione dell'efficacia dei pesticidi". Ha inoltre ospitato per cinque anni consecutivi workshop sulla "Risoluzione dei problemi di formulazione". Nel 2021, per la prima volta, SINVOCHEM ha riunito istituti di ricerca, formulatori, produttori tecnici e produttori di coadiuvanti per studiare congiuntamente la relazione tra principi attivi, coadiuvanti, tecniche di lavorazione, obiettivi di azione e metodi di applicazione per rendere possibile "una migliore erogazione dell'efficacia dei pesticidi" . Grazie al duro lavoro del team di ricerca di SINVOCHEM e degli scienziati di talento, nonché agli sforzi congiunti di gruppi di esperti del settore, il processo di granulazione a spruzzo a base di macinazione a umido di SINVOCHEM e la granulazione microfluidica continua di microcapsule di pesticidi, nonché i suoi coadiuvanti per SC e WDG è nella posizione principale del settore.
Nei prossimi 10 anni, SINVOCHEM punta a diventare un fornitore di coadiuvanti agrochimici rispettato a livello globale. SINVOCHEM continuerà a lavorare a stretto contatto con i produttori di pesticidi per realizzare il suo obiettivo di "migliore consegna dell'efficacia dei pesticidi".
Può parlarci dello stato di avanzamento dei suoi nuovi progetti e dell'importanza dei nuovi investimenti per lo sviluppo dell'azienda?
Progettato per arricchire ulteriormente il suo portafoglio di prodotti ed espandere la capacità, il progetto di Fase II di SINVOCHEM (disperdente polietere funzionale) sta per entrare in funzione, con una gamma di prodotti che copre tutte le principali varietà di coadiuvanti. Nel frattempo, il suo centro di ricerca e sviluppo di Yangzhou sarà aggiornato per stabilire un sistema di valutazione più completo, che faciliterà la ricerca e lo sviluppo più efficaci di applicazioni di coadiuvanti per raggiungere l'obiettivo di "una migliore erogazione dell'efficacia dei pesticidi".
Il progetto di Fase III per la produzione annuale di 80000 tonnellate di disperdenti funzionali è stato approvato dal governo, il che amplierà ulteriormente la capacità dell'azienda di policarbossilati e naftalene solfonato e raggiungerà un livello più elevato di automazione e standard di sicurezza sul lavoro. La sua costruzione dovrebbe iniziare nel 2023 e dovrebbe essere completata e messa in funzione nel 2025 per realizzare la copertura completa delle principali varietà coadiuvanti. I due centri di ricerca e sviluppo dell'azienda a Nanjing e Yangzhou, nonché i suoi laboratori orientati alla valutazione delle applicazioni nelle principali regioni di mercato forniranno ai propri clienti più prodotti di qualità stabile, oltre a servizi affidabili e tempestivi.
In che modo Sinvochem risolve il problema della stabilità a lungo termine con le formulazioni, quando le tecniche sul mercato sono spesso molto diverse in termini di qualità?
La dislocazione tra la produzione tecnica e lo sviluppo della formulazione e l'aumento dei costi di produzione dovuto alla conformità ambientale rende la fluttuazione della qualità dei tecnici un problema comune. Si manifesta principalmente in un contenuto instabile di principi attivi e un livello più elevato di impurità, che causano difficoltà all'elaborazione della formulazione e creano problemi come facile decomposizione, scrematura, aumento delle dimensioni delle particelle e minore sospensibilità nei liquidi spray con basse diluizioni. SINVOCHEM utilizza il suo analizzatore di potenziale TGA, TA, HPLC e XRD, ZETA e il tester di conducibilità elettrica per raccogliere informazioni sulle proprietà fisiche o sul profilo di impurità dei tecnici. Nel frattempo, le strutture diversificate del disperdente policarbossilato (ottenuto utilizzando diversi monomeri vinilici) consentono di progettare un coadiuvante adatto a una tecnica specifica, facilitando così il processo di formulazione. Ad esempio, il disperdente policarbossilato cationico debole SP-3275 può inibire la crescita delle dimensioni delle particelle in Pyraclostrobin SC utilizzando diverse fonti tecniche. Inoltre, i prodotti formulati mantengono una buona stabilità della dispersione quando si miscelano altri pesticidi e fertilizzanti prima dell'applicazione.
La digitalizzazione dei dati degli adiuvanti, dei tecnici, della preparazione della formulazione e dei relativi scenari applicativi, insieme allo studio della relazione tra la struttura degli adiuvanti e i granuli dispersi, ha aiutato SINVOCHEM a offrire soluzioni migliori agli ostacoli causati dalla qualità instabile dei tecnici.
Puoi introdurre brevemente lo stato attuale e i vantaggi delle formulazioni fluide secche? Quali sono le difficoltà incontrate durante lo sviluppo e la produzione di questo tipo di formulazione? Quali scoperte sono state fatte da SINVOCHEM nel processo di formulazione?
Le formulazioni fluide a secco (DF) garantiscono un elevato grado di automazione della produzione, bassa probabilità di inquinamento, soddisfacente disintegrazione in acqua e dispersione stabile durante l'applicazione. Quando miscelato con vari principi attivi, la dispersione dei prodotti DF è stabile e non è richiesta alcuna registrazione aggiuntiva in quanto questo tipo di formulazione è simile alla polvere bagnabile o al granulo idrodisperdibile. A causa di questi vantaggi, le formulazioni fluide secche hanno attirato l'attenzione diffusa. In Cina, quasi tutti i produttori utilizzano il processo di essiccazione a spruzzo ad alta pressione, che ha causato problemi in alcune formulazioni, come scarsa stabilità a lungo termine, bagnatura prolungata e facile agglomerazione. Inoltre, è difficile elaborare prodotti tecnici con bassi punti di fusione o elevata solubilità in acqua e formulazioni ad alto carico. SINVOCHEM ha lavorato in collaborazione con diversi istituti di ricerca, con l'obiettivo di superare questi problemi modificando fattori come ricetta, processo, attrezzature e coadiuvanti. Infine, adottando nuove tecniche di granulazione, come granulazione a letto fluido continuo, granulazione secondaria e torri di essiccazione ad alta pressione con letto fluido incorporato, nonché nuove strutture disperdenti, Sinvochem ha risolto i problemi di agglomerazione e scarsa stabilità a lungo termine. In particolare, Sinvochem ha un prodotto chiamato SP-DF2238 per l'uso in formulazioni fluide secche. Questo prodotto aumenta la resistenza al calore delle tecniche a basso punto di fusione durante l'essiccazione, migliora la dispersione e migliora notevolmente la stabilità della dispersione a basso dosaggio (Figura 2).
Figura 2. Particelle fluide secche al microscopio; Dispersione di liquido fluido in acqua
Quali sono i principali problemi dell'applicazione aerea? Quali sono le maggiori sfide tecniche per risolvere questi problemi? Quali soluzioni tecniche ha SINVOCHEM?
Come tutti sappiamo, in passato la formula è stata progettata sulla base di una diluizione convenzionale di 1500-2500 pieghe per l'applicazione autonoma. La realtà è che la concentrazione degli spray per l'applicazione aerea è da 10 a 20 volte superiore e più principi attivi vengono miscelati e applicati insieme, il che può facilmente portare a problemi di stabilità della miscela del serbatoio, come demulsificazione, delaminazione, precipitazione e blocco degli ugelli. SINVOCHEM possiede un sistema di galleria del vento che simula una traiettoria liquida e anche una piattaforma per le prestazioni dell'interfaccia, che consente la raccolta e l'analisi dei dati di trasmissione delle goccioline. Con l'aiuto di questi sistemi, la trasmissione delle goccioline può essere regolata da coadiuvanti ben scelti, che migliorano ulteriormente la compatibilità durante la miscelazione, l'antideriva, la deposizione, la resistenza alla pioggia, la diffusione, la permeazione e la ritenzione di umidità su superfici target complesse. Negli ultimi anni, SINVOCHEM ha condotto numerose prove di applicazione aerea su più di dieci tipi di colture in molte regioni. Finora, le sue soluzioni per applicazioni aeree sono pronte (Figura 3).
Figura 3. Laboratorio di valutazione della trasmissione di goccioline di pesticidi
Dalle nostre numerose esperienze, abbiamo scoperto che per massimizzare l'efficacia, la soluzione più efficace è ottimizzare o aggiornare il pacchetto di applicazioni aeree. Ad esempio, la minore sospensibilità comunemente osservata nei prodotti WP durante l'applicazione aerea può essere migliorata formulando il prodotto in DF. Inoltre, l'aggiunta di un adiuvante miscelato in vasca migliora anche la trasmissione delle goccioline. Ad esempio, SP-6900 aumenta il tempo di attesa se utilizzato in formulazioni EC, OD, SC o miscele di fertilizzanti e pesticidi. SP-4506 aiuta a ridurre le perdite dovute alla deriva e aumenta la deposizione sul bersaglio. SP-4026 migliora la diffusione dei liquidi sulla superficie del bersaglio, spingendo i liquidi a raggiungere l'interno dei boccioli dei fiori per potenziare l'effetto insetticida contro i piccoli parassiti. SP-4806 migliora la traslocazione in vivo dei pesticidi triazolici all'interno della pianta bersaglio.
Oltre a offrire coadiuvanti generici per l'applicazione aerea, SINVOCHEM ha collaborato con alcuni dei suoi clienti per studiare i fattori che influenzano l'efficacia dei pesticidi dal punto di vista tecnico, delle formulazioni, dei coadiuvanti, delle colture e degli obiettivi di applicazione. Questi sforzi sono stati di grande aiuto per lo sviluppo di coadiuvanti miscelati in vasca per ottenere "una migliore erogazione dell'efficacia dei pesticidi".
In che modo SINVOCHEM risolve il problema di compatibilità posto dall'uso combinato di pesticidi e fertilizzanti? Puoi condividere alcuni dei tuoi casi?
Il problema della stabilità della dispersione causato dall'applicazione di pesticidi misti può essere riassunto come segue. In primo luogo, potrebbe esserci incompatibilità tra diversi tipi di formulazione, che potrebbe comportare la precipitazione nelle miscele tank-mix; oppure viene utilizzata una combinazione errata di formulazioni convenzionali, che potrebbe causare delaminazione, precipitazione e demulsificazione. In secondo luogo, non vengono presi in considerazione i fattori che potrebbero influenzare l'emulsione, la dispersione e la sospensione. Questi fattori includono la durezza dell'acqua, la temperatura e il conflitto di pH tra le formulazioni.
Attraverso numerose prove di confronto sul campo, abbiamo scoperto che per qualsiasi confezione aggiunta con Compatibilizer SP-6900, i liquidi spray rimanevano omogenei più a lungo con un deposito più denso e distribuito in modo più uniforme. I pacchetti senza un compatibilizzante sono soggetti a una grave flocculazione, che porta a una trasmissione instabile e determina un'adesione irregolare e scarsa quando raggiunge il bersaglio (Figura 4).
Figura 4. Prove sul campo
Oltre all'applicazione di pesticidi misti con la nuova modalità di semina, anche l'aggiunta simultanea di vari fertilizzanti liquidi è comune e porta a problemi di instabilità. Gli elettroliti all'interno dei fertilizzanti provocano il collasso del sistema di dispersione, con conseguente delaminazione, flocculazione e precipitazione. Allo stesso tempo esiste il rischio di fitotossicità causata da liquidi spray denaturati dopo una conservazione prolungata.
Ci sono modi per risolvere questo problema. In primo luogo, è fondamentale la sequenza della miscelazione in vasca, che deve essere eseguita nel seguente ordine: compatibilizzante, fertilizzante fogliare, granulo disperdibile in acqua, concentrato in sospensione, microemulsione, emulsione acquosa, liquido solubile e concentrato emulsionabile. In secondo luogo, è necessario osservare le regole di "miscelazione per uso immediato" e "diluizione separata prima della miscelazione" per evitare efficacemente la decomposizione dei principi attivi. Infine, i fertilizzanti fogliari dovrebbero essere completamente sciolti in anticipo per evitare reazioni con altri componenti. Allo stesso tempo, l'aggiunta del compatibilizzante sviluppato per la miscelazione di pesticidi e fertilizzanti, come SP-6900, è fondamentale (Figura 5).
Figura 5. Test di compatibilità di confezioni multicomponente addizionate con fertilizzante fogliare. Da sinistra a destra ci sono il pacchetto non arricchito (senza compatibilizzatore), il pacchetto arricchito con SP- 6900, il pacchetto arricchito con Compatibilizer A, il pacchetto arricchito con Compatibilizer B e il pacchetto arricchito con Compatibilizer C.
Nota: i compatibilizzanti A, B e C sono compatibilizzatori disponibili in commercio di altri fornitori.
Microcapsule è una delle formulazioni in più rapida crescita negli ultimi anni. Puoi condividere i risultati della ricerca di SINVOCHEM in questo campo? C'è qualche ostacolo tecnico ancora da affrontare?
Con l'aumento del costo dell'applicazione, la formulazione a risparmio di manodopera come la microcapsula ha un futuro promettente grazie ai suoi vantaggi, come l'odore mascherato, la decomposizione inibita e il rilascio controllato. Tuttavia, poiché la formulazione convenzionale di CS si basa sulla polimerizzazione in situ o interfaccia che è intermittente, la coerenza qualitativa tra i lotti è insoddisfacente e la velocità di microincapsulazione non può essere controllata con precisione. Anche i lotti non conformi non possono essere corretti.
In passato, Sinvochem ha utilizzato con successo il processo continuo microfluido nella sua sintesi continua di coadiuvanti. Questa tecnica, caratterizzata da un maggiore trasferimento di massa e calore, viene adottata nell'industria della chimica fine. SINVOCHEM ha introdotto in modo innovativo questa tecnica nella preparazione della microincapsulazione e ha sviluppato con successo prodotti come pendimetalin 450 g/L CS, pyraclostrobin 9% CS, trifluralin 520 g/L CS, cialotrina 25% CS e S-metolachlor 480 g/L CS.
L'indicatore di qualità chiave per CS è l'omogeneità. La sfida principale deriva dal fatto che sono richieste prestazioni diverse in scenari diversi. Gli studi hanno dimostrato che la struttura adiuvante e il dosaggio influenzano il rilascio di principi attivi. La ricerca di SINVOCHEM sulla relazione struttura-attività e l'interazione tra principi attivi, coadiuvanti e obiettivi di applicazione consente la regolazione del rilascio controllato di sospensioni di microcapsule. Sinvochem ha sviluppato prodotti come la microcapsula di cialotrina a rilascio rapido e controllato, la microcapsula di pyraclostrobin rilasciata sulle superfici fogliari ma che rimane intatta nell'acqua, la microcapsula di pirimifos-metile a lunga durata d'azione e la microcapsula di trifluralin con fotolisi soppressa. L'offerta di SINVOCHEM per CS include SP-3936 e SP-2750, entrambi adatti per il processo rapido e continuo di microincapsulazione (Figura 6).
Figura 6. Microincapsulazione continua di microcanali, scala pilota
Secondo lei, quali sono le principali sfide che deve affrontare l'industria agrochimica globale? Qual è la posizione dei formulatori agrochimici cinesi sul mercato internazionale? Quali sono i fattori chiave per i formulatori agrochimici per mantenere e migliorare le loro competenze chiave? In questo corso, quali cambiamenti e innovazioni possono apportare all'industria i produttori di coadiuvanti, rappresentati da SINVOCHEM?
Attualmente, il livello di formulazione agrochimica varia in diversi paesi o regioni in tutto il mondo. Rispetto ai paesi sviluppati, nei paesi in via di sviluppo sono comuni un minore utilizzo di pesticidi, l'uso di metodi di applicazione tradizionali e un livello inferiore di automazione. Per i paesi in via di sviluppo, i tipi di formulazione devono essere ottimizzati per tutte le fasi dell'applicazione dei pesticidi. Pertanto, lo sviluppo della formulazione deve essere perfezionato e la perdita durante la trasmissione deve essere prevenuta. Dopo anni di lavoro, il livello di formulazione dei pesticidi in Cina è aumentato a un livello relativamente alto, ma c'è ancora un divario nel processo di applicazione rispetto ai paesi sviluppati.
Riteniamo che la chiave per i formulatori per mantenere le loro competenze di base sia stabilire un sistema di qualità e ricerca e sviluppo in linea con gli scenari applicativi dei loro clienti. SINVOCHEM ha sempre mirato a promuovere tipi di formulazione nuovi ed emergenti, come DF e CS. È anche importante che i fornitori di coadiuvanti imparino sempre dai propri clienti. Se possibile, collaborare con i loro partner per stabilire congiuntamente piattaforme di ricerca per soddisfare i requisiti dello scenario applicativo dei clienti e sviluppare adiuvanti pertinenti che aiuteranno nello sviluppo della formulazione, migliorare l'efficienza della trasmissione spaziale, di interfaccia e in vivo per migliorare in definitiva l'utilizzo dei pesticidi. Al momento, SINVOCHEM sta attivamente sviluppando prodotti coadiuvanti verdi in risposta alle iniziative nazionali. Finora SINVOCHEM ha sostituito con successo tutti i prodotti che utilizzano il nonilfenolo. Attraverso i nostri continui sforzi, siamo fiduciosi di poter ottenere "una migliore erogazione dell'efficacia dei pesticidi".