작물보호제(농약)의 경우 혼합, 조립, 건조를 긴밀하게 결합하는 여러 방법이 있습니다. 제품 이송이 없는 진정한 원팟 공정은 무엇보다 유동층 조립기에서 가능합니다. 다른 공정에서는 혼합, 조립, 건조가 통합된 공정 라인에서 이루어지지만 별도의 장치나 연속된 공정 단계로 나뉘어 진행됩니다.

이는 수분산성 과립, 즉 WDG 또는 WG로 불리는 제형에서 특히 중요합니다. 이러한 제형은 대개 미세하게 분쇄된 유효성분, 습윤제, 분산제, 결합제, 필요시 충전제로 구성됩니다. 과립은 유동성이 좋아야 하고 분진이 적어야 하며 저장 안정성을 유지해야 하고 물에 투입한 후 신속하고 완전하게 재분산되어야 합니다. WDG를 위해서는 유동층 조립, 압출, 분무 조립, 팬 조립, 혼합 응집, 롤 압축 등이 정립된 제조 방식입니다.

유동층 조립기는 혼합, 분무 조립, 건조를 동일한 공정 공간에서 결합합니다. 분말 형태의 제품은 온도가 조절된 공기 또는 불활성 기체 흐름으로 유동화됩니다. 이어서 결합제 또는 유효성분 용액이 움직이는 입자층 위에 분무됩니다. 생성되는 응집체는 기체 흐름에 의해 동시에 건조됩니다. 이 방법은 특히 유동성이 좋고 유동화가 잘되는 분말, 그리고 재분산성이 우수한 수분산성 과립에 적합합니다. 공기 온도, 공기량, 분무 속도, 결합제 농도라는 공정 변수가 과립의 입도, 잔류 수분, 강도, 분산 거동을 결정합니다.

고전단 혼합기와 고전단 조립기는 분말형 유효성분과 보조제의 강력한 예비 혼합과 습식 응집에 적합합니다. 혼합 중에 결합제 용액이나 물을 투입하여 습윤 과립을 만듭니다. 다만 실제 건조는 흔히 고전단 조립기 자체에서 이루어지지 않고 후단의 유동층 건조기, 진공 건조기, 또는 그 밖의 적합한 건조 단계에서 이루어집니다. 따라서 고전단 혼합 시스템은 대개 통합 조립 라인의 일부이며 자동으로 완전한 원팟 시스템이 되는 것은 아닙니다.

플라우쉐어 혼합기, 인텐시브 혼합기, 수평형 혼합 응집기도 예비 혼합과 습식 조립에 사용할 수 있습니다. 이들은 서로 다른 부피밀도를 균질화하거나, 액체를 균일하게 혼합하거나, 응집체를 정밀하게 생성해야 할 때 특히 적합합니다. 진공 장치와 가열 기능이 있으면 후건조나, 적합한 배합의 경우 더 강력한 접촉 건조도 가능합니다. 다만 수분산성 과립의 경우 잔류 수분과 입도 분포를 더 정밀하게 조절할 수 있다는 이유로 흔히 후단의 별도 건조 단계가 선택됩니다.

압출 라인은 조밀하고 기계적으로 견고한 과립이 요구될 때 중요한 대안입니다. 원료는 먼저 혼합된 후 물이나 결합제 용액으로 습윤화됩니다. 이후 습윤 물질을 압출하고 생성된 스트랜드나 입자를 건조하며 필요시 분급합니다. 압출은 과립의 형태와 강도를 잘 제어할 수 있지만 일반적으로 혼합, 압출, 건조, 체질을 위한 별도의 유닛이 필요합니다.

분무 조립과 분무 건조는 특히 현탁액이나 슬러리로 가공할 수 있는 제형에 적합합니다. 유효성분, 습윤제, 분산제, 그 밖의 배합 성분은 먼저 분산되고 균질화됩니다. 이후 현탁액을 분무하여 고온의 공정 공기로 건조합니다. 이 방법은 분진이 적고 유동성이 좋은 과립을 가능하게 하지만, 압출 공정보다 낮은 부피밀도를 만들 수 있습니다.

시스템 선택에서는 원하는 과립 구조, 입도 분포, 부피밀도, 내마모성, 재분산성, 잔류 수분, 유효성분의 열 안정성이 결정적입니다. 분진 방지, 컨테인먼트, 방폭, 세척성, 공정 배기 처리, 그리고 휘발성 성분의 회수 및 처리도 마찬가지로 중요합니다.

혼합, 결합제 도포, 과립 형성, 건조를 하나의 작업 공간에서 가능한 한 압축적으로 진행해야 하는 경우에는 유동층 조립기가 흔히 첫 번째 선택입니다. 특히 조밀하거나 견고한 과립이 필요한 경우에는 혼합·압출·건조 라인이 더 적합한 경우가 많습니다. 고전단 혼합기와 플라우쉐어 혼합기는 무엇보다 강력한 예비 혼합과 습식 응집에 적합하며, 건조 기능은 제품과 목표 품질에 따라 개별적으로 평가해야 합니다.