Suszenie próżniowe pozwala uzyskać produkt syntezy w postaci proszku. Służy on jako prekursor do kolejnego etapu syntezy. Nowoczesne, wysoce skuteczne proszkowe substancje chemiczne są zazwyczaj wynikiem kilku etapów syntezy, które niemal zawsze kończą się mieszaniem i suszeniem próżniowym. Z każdym etapem syntezy substancja czynna staje się coraz cenniejsza, a często także bardziej wrażliwa. Dlatego podczas suszenia ważne jest unikanie obciążeń termicznych i mechanicznych.

Jeśli produkt syntezy jest wystarczająco suchy i schłodzony, aby można go było wyładować z suszarki próżniowej, zazwyczaj wystarczają proste materiały ze stali nierdzewnej, takie jak 1.4571 lub 1.4404.

Ważną częścią procesu opracowywania substancji czynnych jest ostateczna receptura produktu: jednym z jej elementów jest np. mikronizacja substancji czynnych w postaci proszku, a następnie ich aglomeracja. Produkty aglomerowane mają ustaloną konsystencję mieszanki, charakteryzują się niską pyłowością i dobrze zawieszają się/rozpuszczają w wodzie. Natomiast małe pojedyncze cząstki unosiłyby się trwale na powierzchni wody, nie osiadając na dnie. Tylko zawiesina lub roztwór bez grudek i o jednorodnej konsystencji może być równomiernie rozprowadzany przez rolnika.

Kolejnym aspektem jakości jest długotrwała stabilność. Niezależnie od strefy klimatycznej na świecie, w której stosowany jest środek ochrony roślin, nie może on ulegać rozkładowi i musi być dobrze rozpuszczalny oraz łatwo dyspergowalny.

W centrum technicznym amixon^® można zademonstrować etapy przetwarzania, takie jak synteza, suszenie kontaktowe pod próżnią, homogenizacja i granulacja strukturalna. Firma amixon posiada wieloletnie doświadczenie w projektowaniu maszyn procesowych, które są od 10 do 50 razy większe niż maszyny laboratoryjne.

Etapy syntezy służące do wytwarzania środków ochrony roślin różnią się w zależności od substancji czynnej i postaci aplikacyjnej. Podstawowa logika procesu jest jednak podobna w przypadku produktów w postaci proszku. Najpierw do reaktora wprowadza się rozpuszczalnik. Następnie dodaje się proszkowe substraty, które są całkowicie rozpuszczane lub zawieszane w postaci drobnej zawiesiny. W tej fazie ciekłej zachodzi pierwsza reakcja syntezy. Mieszanie i pompy obiegowe pozwalają w sposób ukierunkowany wspomagać kinetykę reakcji. Po zakończeniu reakcji nowa substancja czynna występuje w fazie ciekłej. Poprzez dodanie odpowiednich dodatków i kontrolowane obniżenie temperatury inicjuje się wytrącanie lub krystalizację produktu pośredniego. W tej fazie konieczne jest szczególnie delikatne mieszanie. W tym momencie powstaje krystaliczna struktura cząstek. Z reguły zawiesina pozostaje pompowalna.

W kolejnym etapie kryształy substancji czynnej poddaje się wieloetapowemu płukaniu. W tym procesie woda lub rozpuszczalniki usuwają pozostałości odczynników. Mechaniczne oddzielanie faz stałej od ciekłej odbywa się zazwyczaj za pomocą wirówek. Alternatywnie można zastosować filtry próżniowe lub komorowe prasy filtracyjne. Aby uniknąć emisji, preferowane są systemy gazoszczelne i zamknięte.

https://www.youtube.com/watch?v=StPGmvy-i4E

Na całym świecie rosną wymagania wobec aparatury syntezy. Procesy chemiczne stają się coraz bardziej złożone. Wytwarzane substancje są coraz bardziej wrażliwe na temperaturę. Jednocześnie wzrasta agresywność i korozyjność stosowanych rozpuszczalników. Do tego dochodzą wyższe wymagania higieniczne oraz rosnące dopuszczalne ciśnienia robocze i temperatury robocze.

Dlatego konwencjonalne austenityczne stale nierdzewne są obecnie stosowane tylko w ograniczonym zakresie, głównie w mniej krytycznym obszarze przetwórstwa proszków. W tym obszarze coraz częściej stosuje się również austenityczno-ferrytyczne stale nierdzewne (stale typu duplex i superduplex). W przypadku reaktorów syntezowych i suszarek wyraźnie widać tendencję do stosowania wysoko stopionych materiałów na bazie niklu, takich jak Hastelloy C22 i Alloy 59, które zapewniają znacznie większą odporność na czynniki korozyjne. Urządzenia ulegają starzeniu się zwłaszcza w wyniku szybkich zmian między próżnią a nadciśnieniem, a także między pracą w wysokiej i niskiej temperaturze. Te zmiany obciążenia mogą sprzyjać korozji pęknięciowej pod wpływem naprężeń. Odpowiedni dobór materiału znacznie jednak zmniejsza to ryzyko.

Firma amixon^® posiada wieloletnie doświadczenie w projektowaniu i produkcji urządzeń ciśnieniowych zgodnie z międzynarodowymi przepisami. Średnia żywotność urządzeń wynosi ponad 30 lat. Wynika to z trzech kluczowych aspektów technicznych: dopracowanej konstrukcji zapewniającej trwałą szczelność pod ciśnieniem i w próżni, doskonałej ochrony przed korozją oraz wysokiej odporności na zużycie.

Spawanie wysoko stopionych materiałów na bazie niklu stawia szczególne wymagania. Niezbędne są ściśle określone sekwencje spawania oraz najwyższy poziom czystości. Już kontrole przeprowadzane na etapie produkcji oraz testy korozyjne, na przykład zgodnie z normą ASTM G48 lub metodą Cabota, mogą doprowadzić do wstrzymania produkcji, jeśli jakość nie jest dokładnie zgodna z wymaganiami. Odpowiednio wysokie są wymagania dotyczące bezpieczeństwa procesu i wiedzy specjalistycznej w zakresie produkcji.

Do końca 2020 roku na Ziemi żyło ponad 7,8 miliarda ludzi. Według najnowszej prognozy ONZ dotyczącej populacji z 2019 r., do 2050 r. będzie ich około 9,7 miliarda. Aby wyprodukować wystarczającą ilość żywności dla rosnącej światowej populacji, rolnictwo na całym świecie nie może obejść się bez pestycydów. Bez pestycydów plony rolne, które dziś uważamy za oczywiste na całym świecie, byłyby nieosiągalne.

Termin pestycyd jest terminem zbiorczym i obejmuje substancje czynne o różnym spektrum działania: do zwalczania roztoczy (arcycycydy), patogenów mikrobiologicznych (bakteriobójcze), grzybów lub ich zarodników (fungicydy), chwastów roślinożernych (herbicydy), rojów owadów (insektycydy), nicieni (nematocydy) i gryzoni (rodentycydy).

Globalny rynek środków ochrony roślin jest ogromny. Zdecydowanie największy wolumen produkcji stanowią herbicydy, a następnie insektycydy i fungicydy. W 2018 r. globalna sprzedaż środków ochrony roślin wyniosła prawie 48 mld euro, co stanowi wzrost o 0,5% w porównaniu z rokiem poprzednim. W 2021 r. globalna sprzedaż uległa stagnacji. Azja jest zdecydowanie największym rynkiem, wyprzedzając Amerykę Łacińską i Europę.

W Niemczech sprzedaż w tym samym okresie wyniosła 1,3 mld euro. Ilość środków ochrony roślin sprzedanych w Niemczech w 2016 roku wyniosła około 48 000 ton, podwajając się w ciągu dziesięciu lat (2006: około 32 000 ton). Około 40 procent z nich stanowiły herbicydy (środki chwastobójcze), około 25 procent fungicydy (przeciwko grzybom i ich zarodnikom), a około 30 procent insektycydy (zabijające, odstraszające lub hamujące owady i ich stadia rozwojowe). Zużycie środków ochrony roślin w Niemczech stale spadało z 1,6 mld euro do 1,15 mld euro w latach 2014-2020. W 2021 r. konsumpcja wzrosła do 1,2 mld euro. W 2016 r. w Niemczech dopuszczono do obrotu około 270 substancji czynnych w 753 różnych środkach ochrony roślin. Naukowcy na całym świecie ciężko pracują nad opracowaniem nowych, zrównoważonych składników aktywnych, które ulegają degradacji bez pozostawiania żadnych pozostałości po ich zastosowaniu.