杀虫气雾剂的制作方法

摘要：杀虫剂原理-工艺-技术篇:主要介绍了杀虫气雾剂的历史概述，配方成分，配制方法，包装技术，原料，以及其市场价值等方面的相关知识要点。

杀虫气雾剂的制作方法

一、概述

从技术上讲，杀虫气雾剂于1943年首先商品化。在第二次世界大战期间，硕重的“害虫炸弹”被运到在南太平洋诸岛上供与日本兵及蚊子作斗争的美国海军陆战队使用。顶、底部凸出的喷雾器大约有2.25 mm厚。能耐的压力超过14.9 MPa。在那决战争期间，大约生产了5000万罐这些原始的气雾剂。它们的成功激起两个美国制罐公司试图开发供民用的轻质气雾罐的兴趣。两种罐的顶部都焊有简单的气雾阀。对生产气雾剂来说仍有许多障碍。例如必须开发灌装这些新气雾罐的设备，需要一种机器在-40'C时将气雾剂料液装进气雾罐，随后也在-40℃加入CFC抛射剂。需要高度专业化的设施以每分钟大约30 ks的速率将料液和抛射剂冷却到这个温度。同时，必须使政府运输部门确信，这种新的气雾剂在用卡车和火车运输时是安全的。最后必须使经销商确信。杀虫气雾剂在商业上将取得成功。所有这些以及其他的活动大概花了一年，就在这段时间里，在他们芝加哥的一个厂里建造安装了第一条气雾罐生产线。

1946年2月16日第一批22000罐离开这条生产线被运送到250 Km外的丹维尔灌装厂。第二天开始生产第一批供民用的气雾剂。之后大约在6个月内杀虫气雾剂是惟一的气雾剂产品。以后两个公司开始销售配方非常相似的空气清新剂，由此开始了气雾剂产品的多样化，出现了数以万计的不同的气雾剂产品。这种多样化趋势一直持续到今天。民用杀虫气雾剂的原意是在大约4 mX4m的房间里喷射，能杀死房间里几乎所有的飞虫。产品的测试方法和规格都是基于这个假设制订的。但是，消费者有他们自己的想法。如果他们看到惹人厌恶的昆虫，他们会直接对着它喷。希望看着它立刻跌倒并死亡。这种用法立即扩大到对爬虫。人们开始对蚂蚁、蜂螂和其他害虫喷雾。这些用法的结果是在杀虫的配方中添加DDT，DDT的长效或残留作用能更有效地杀死爬虫，另一个结果是特别设计一种能产生雾滴比较粗的杀虫剂以湿化表面，当蟑螂和蚂蚁穿过施过药的表面行走时被杀死，这种特别设计的产品于1951年上市井被称为“杀爬虫喷雾剂(CIKs)”；第三个结果是将杀飞虫喷雾剂的标签改为亦可用于杀爬虫，虽然这不是它的基本功能。

市场商们曾试图配制能满足许多目的的杀虫产品，如：

对飞虫和爬虫都有良好的击倒作用；

对飞虫和爬虫都有良好的杀死作用；

良好的驱赶作用：刺激隐藏的昆虫。使它们离开栖居地进入开放的场所，从而更易于将之杀死，

良好的残留活性，在3—4周内仍能杀死爬虫；

在气雾罐中有良好的稳定性。

在杀虫气雾剂问世的早期很少关心产品的稳定性，市场商们必须确信他们的拟除虫菊酯没有水解，罐也不会受到腐蚀。使配方的pH值保持在7。8(25℃)以上有助于减少上面两个潜在的问题。

很快就发现，要获得最佳效果通常必须用两种毒杀剂。例如，一种拟除虫菊酯可能有快速击倒和驱赶作用，但还要另一种毒杀剂来确保被击倒的昆虫再也不会恢复和飞／爬走。同样，一种有良好杀虫能力的拟除虫菊酯可能残留能力较小，需要与另一种对昆虫有长期控制作用的拟除虫菊酯或其他毒杀剂配合应用。例如，一种合用0.25％氯氰菊酯(Cyper—methrin)和0.40％胺菊酯的油基配方能在0.5～2.0 mill内击倒50％各种蜂螂，并在24 h内100％将它们杀死(用CSPA直接喷雾法)。再则，按每平方米50 mg活性成分的比例喷在复合板表面，能在1h内杀死每只被允许在施药表面行走的蜂螂。事实上。甚至在3个星期后仍能100％杀死爬过用药表面的虫，在12周内杀死率仍在95％或以上。所有的死亡都发生在接触后24 h内。

甚至用极高浓度的增效除虫菊素或丙烯菊酯(Allethrins)也不可重现上述结果，因为它们有低得多的昆虫毒性浓度而且几乎无残留活性。此外，一些常见的昆虫对这些毒杀剂产生显著的抗性。由于这些原因，绝大多数现代杀虫气雾剂都采用替代性的拟除虫菊酯。目前又有新一代的杀虫新药问世，如四氟甲醚、氯氟醚、氯烯炔等。

氯氰菊酯(Cypermethrin)是一种有长期残留活性的效果非同寻常的毒杀剂。总的来说，它对家蝇的致死效果是增效除虫菊素的9倍，对德国小蠊是其4倍，它有除虫菊素的结构，但有两个氯原子和一个氰基。只有溴氰菊酯(Deltamethrin)的杀效更强，它的结构与氯氰菊酯相似，只是由两个溴原子取代了两个氯原于，它在8个异构体中是杀效最强的一个。氯氰菊酯是可以不用任何其他增补性的毒杀剂。虽然溴氰菊酯尚未被美国环境署批准为注册的昆虫毒杀剂，但它亦与氯氰菊酯一样毋需其他增补性毒杀剂。用溴氰菊脂的气雾剂试验配方所用浓度低至0.02％。 在1961~1963年期间，几乎所有的美国杀虫气雾剂配方都转为水基型，主要驱动因素是用去离子水取代60％左右石油馏分可以降低原料成本。另一个重要驱动因素是大大降低配方的燃烧性，使之易于通过火焰喷射试验”，在美国和加拿大用“火焰喷射试验”来确定该气雾剂是否需标上“易燃”的标记。虽然水基配方中通常含“石油馏分和30％异丁烷，但在雾通过蜡烛火焰顶端时大量的水阻止了火焰的任何扩展。1996年，加利福尼亚州空气资源委员会(CARB)决定，杀虫气雾剂中挥发性有机化合物的含量不可超过35％，1998年这个限额成为美国环境署的全国性法规。虽然油基型杀虫气雾剂在其他绝大多数国家十分流行，但美国环境署的法规阻止了它在美国的销售。

二、配方

油基型杀虫气雾剂的代表性配方为：丙炔菊酯、苯醚菊脂、增效胺MGK264、香精(选用)、石袖馏分、混合烃抛射剂、丙烷38％、异丁烷62％。

三、配制

在一个较大的配料锅中混合组成油相的各种成分。加入水相物质：去离子水、壬基酚聚氧乙烯醚、亚硝酸钠、苯甲酸钠、混合烃抛射剂。

四、包装

1、罐

代表性的马口铁罐是57 mmx157mm，净容量为300 ml(标示量)：用有内涂和补涂的标准马口铁罐，顶、底盖外侧通常用清漆罩光，顶盖印有“用前振摇”字样。

2、阀

代表性的阀为下列规格。

(1)阀杆。尼龙，孔径O.6mm。

(2)封口杯。马口铁，PP覆膜，外为罩光清漆。

(2)阀杆密封圈。丁苯橡胶—N。

(4)阀体。宽开尾孔，0.76 mm气孔。

(5)弹簧。不锈钢。

(6)吸管。标准直径聚乙烯，切短3％。

(7)喷头。O.64mm孔。

3、帽盖

有两种选择。

①上面的阀预示配合一个分体盖，建议用全直径塑料单壳或双壳盏，通常用红色 罐的标签或平版彩印的红基色相匹配。

②用一喷孔向上的喷盖取代喷头，必须仔细地确保将闽杆顶端与阀杯顶端的距离控制在土0.6 MM内，这将保证合适的配合并使喷头杆在不喷雾时基本保持平衡。这一选择稍贵，但方向性更强，更易操作，外形也更美观。

五、原料

(1)油酰二乙醇胺、单袖酸山梨醇脂及壬基酚聚氧乙烯醚等3种表面恬性剂。

(2)石油馏分。最好是气味低，闭杯闪点约58℃的直链烷烃，支链烷烃和环烷烃的混合物，也会含少量芳烃，它们可能有助于活性成分在配料时完全溶干油相，形成澄清的溶液。

(3)香精。可用也可不用。全世界大约有一半的杀飞虫气雾剂采用香精，用以掩盖不纯烃的臭味。

(4)去离于水。宜采用经混合床离于交换树脂柱去离子的水，也可用反渗透水，应尽可能降低氯离子的含量，以防罐的腐蚀。此外，相当大量的无机盐会影响乳状料液的稳定性。

(5)pH调节剂。应检查配制后的乳状料液的pH值。根据检查结果用少量质量分数为85％磷酸或28％氢氧化铵将pH值调至7.8±O.2(25℃)。

(6)烃抛射剂。质量分数为9％丙烷和9l％异丁烷的混合物在21℃、无空气时的压力为0.276 MPa，对杀飞虫制品晕适宜。增高丙烷浓度将稍稍影响乳剂稳定性，在气雾剂容器内形成澄清抛射剂液相的速度将略微加快，同时雾的平均粒径将变小。另一方面，如果只有异丁烷，则乳剂的稳定性将稍增加，但喷出雾的平均粒径将稍增粗，使雾粒在空气中停留的时间缩短，从而降低杀虫剂的效果。

六、市场

在北美和西欧市场，杀虫气雾剂已失去不少的市场份额，原因是杀虫剂产品的细分。现在，它位居第三位。美国2001年杀虫气雾剂的总量是1.99亿罐，杀飞虫气雾剂大约是3600万罐。此外有大约460个其他市场商，他们大都是区域性的销售，有些被这类产品较高的零售价所吸引，有的则出售65 mmX240 mm(净容量787 mi)的大罐。