容装系统

容装系统

本发明涉及容装系统，尤其是适于储存、包装及运输有毒的或危险的物品的容器，如象杀虫剂及其浓缩物这样的农药化合物。

目前，大多数危险的和有毒的液体都是储存在金属筒中或者量较少时储存于塑料容器中。危险化合物，特别是农药都含有不同成分。

这里所用述语：有毒的或危险的化合物是指工业用或农业用化合物。它们如果在储存时和运输时的容器中以正常浓度或数量漏泄出来将会引起环境污染或毒害接触它的人。

考虑到农用化合物、液体组合物、尤其在浓缩状态时对农民使用是最方便的，因为农民可非常容易地处理这种液体组合物，否则很难处理它们。但这存在着危险，即如果由于偶然之掉落而形成裂纹而产生孔洞，则会产生漏泄或溅泄的危险。因此都将容器制造成具有极高的抗冲击和振荡性的。虽然这些容器在正常储存和处理条件下是安全的，但在偶然的场合中，如在运送时，存在着液体迅速漏泄或溅泄的极大危险性。有毒和危险化学制品的泄漏对环境会产生严重损害。

化学工业和包装工业长期以来都一直在寻求一种安全的容器，该容器既对处理这些化合物的人例如农民和运送者有足够的安全性，又可有效地保护环境。

例如，有一种公知的方法是将农药包装在可溶化的袋中或由水溶性薄膜制成的袋中。

然而在有些场合使用水溶性(或水扩散性，此处总是将其考虑在内)袋或者是不可能的或者是受到使用兴趣的高度限制。

当两种或多种农药一起用于处理某一种作物或任何一种植物，而这些农药之中只有一种是用水溶性袋包装的时就是这种情况或者可能是这种情况。

另外的情况或可能的情况是：当两种或多种农药一起用于一种作物或任何一种植物，而这些农药在正常使用时用量是极不相同的时候。实际上，大家都知道有些杀虫剂之使用量与别的杀虫剂之使用量的比例成10倍甚至成100倍的变化。

另一种人们考虑至今还没兴趣用水溶性袋装杀虫剂的情况是使用不亲和的农药。不亲和农药是这样一些农药，即当将它们以浓编形式加在一起或加在一溶液箱中混合时，至少其中部分聚结在一起和/或在箱的底部形成沉淀。在搅拌时不能分散或乳化。其它和不亲和农药是那些当在一起长时间混合时产生化学不稳定性的农药。

在去污剂或洗衣剂技术中，通常公知的包装系统有一个内袋或囊，而在外部有一外袋(US4846992，或欧洲专利申请号132726)，然而这些公知的系统包括一透水的外袋或囊。这些透水的袋实际上是不溶于水的，因此，在当放入水中希望整个包装系统自行消失的场合，这些渗透水的袋是不便使用的。这种情况尤其是对农民不方便。农民们将农药在水箱中分散溶解以获得喷雾混合物。

不幸的是，农民们越来越常用多种农药一起处理作物，并且他们非常喜欢所谓混合好的混合剂，这样他们就可直接将这些混合剂人入水箱中稀释。因此，这些混合好的混合剂还不适合水溶性袋包装技术。

本发明涉及容装系统，它包括至少一个位于水溶性外袋中的水溶性内袋。每个水溶性袋都独立地装有一种农药，该农药不溶解与其接触的包装袋或众包装袋。典型的农药是固体、液体(最好基本上不含水)或有机凝胶状制品。这些农药包括植物保护剂或化合物，例如杀虫剂(例如杀昆虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂或杀线虫剂)，植物营养剂或植物生长调节剂。

本发明的一个目的是提供一种对任何人均安全的装农药的容装系统。

本发明目的之一是提供一种农民易于处理的装农药的容装系统。

本发明的另一个目的是提供一种可方便地、迅速的、容易地在水中溶解和/或分散的、装农药的容装系统。

本发明另一目的是提供一种装农药的容装系统，其中农药是尽可能浓缩的，占有最少的空间。

本发明另一个目的是提供一种装有一种以上的危险化合物，如农药的容装系统和/或方法，以减少污染的危险性。

本发明另一个目的是提供一种包装两种或三种危险化合物即农药的容装系统。

本发明另一个目的是提供一种包装两种或三种以不同用量使用的危险化合物即农药的容装系统。

本发明另一个目的是提供一种装有两种或三种通常是不亲和的危险化合物即农药的容装系统。

本发明另一个目的是提供一种装化学制品例如农药的系统，它使这些化学制品可容易地且均匀地在水中分散即使它们是不亲和的也是如此。

本发明的另一个目的是提供一种装化学制品例如农药的系统，它使这些化学制品即使是量不同或极为不同也可容易地且均匀地在水中分散。

本发明更进一步的目的是提供一种容装系统，其中的农药的配方中几乎不含溶剂，因此在运输和生产时均可节省成本。

本发明更进一步的目的是提供一种装农药的容装系统，它可消除或至少是减少令人恶心之气味或者是有气味之化学制品的气味问题。

本发明更进一步的目的是提供一种装农药的容装系统，它可消除或至少减少污染了的容器和包装废弃物。

本发明更进一步的目的是提供一种装农药的容装系统，当将其放入水中时可迅速溶解。

本发明更进一步的目的是提供一种装农药的容装系统，这可减少喷嘴或喷雾箱滤器阻塞之危险。

本发明的其它目的将由下述说明得到更好的体现。

本发明的目的可全部或部分地由本发明得以实现。

本发明的容装系统包括至少一个(最好是一个或两个)水溶性或水分散性内袋，其中装有一种危险化合物或产品，较好是一种农药，最好是一种无水农药。

图1是本发明一个实施例的示意性正视图，其中有置于一外袋120中的内袋110；图2是图1所示实施例的侧视图；图1和图2说明了本发明，但并不是对本发明进行限定。

所述容装系统进一步包括一水溶性或在水中分散的外袋，其中含有另一种危险的化合物或产品(与第一种危险化合物不同)，该化合物较好是一种农药，最好是一种无水农药。外袋中还含有装满料的内袋。这一所谓的“多袋系统”可有选择地盛于一非水溶性外部容器中，如一刚性或半刚性盒中。

本发明的危险化合物或产品及它们接触的袋壁是这样选择的，即该危险化合物或产品基本上不溶解它们接触的袋壁，并且基本上不渗透该袋壁。关于这一点，其意思是指每个袋壁的溶解量或渗透量每种都小于袋子总重量的5％，小于1％更好，小于0.5％最好。

本发明的危险化合物，尤其是装于本发明袋中的农药组合物主要是含有0.5至80％(w/w)活性成分的材料(例如植物保护剂或杀虫剂或植物生长调节剂或植物营养剂，如下文要定义的那样)，并且这些农药组合物都是浓缩组合物，在喷洒之前应将其在水中稀释。

可在本发明中用的且可装于外容器或内容器中的农药组合物可具有不同的物理形态。它们可以是固体状的，如粉末，较好是水湿性粉末；或小颗粒状，以水分散性小颗粒为宜；或是无水液体状，例如在一种有机溶剂中溶解或分散或乳化的溶液，这些液体多少具有一些粘性；可以是流动性极好的流体，如该流体的布氏(Brookfield)粘度为100-1000厘泊，或者是一种粘性流体，如其布氏粘度为1000-30000厘泊(本发明中粘度测量是用布氏粘度计在23℃时以20转/分转动的平板测量的)；农药组合物的另一种有利物理形态是有机凝胶状。

本发明特别有兴趣的凝胶其粘度为600-30000厘泊，以1000-12000厘泊为宜，1000-5000厘泊的有机凝胶更好。

根据本发明另一方面内容，本发明所用的材料或凝胶基本上是一种这样的材料，其受控的剪切应力和因此而产生的剪切应变之间存在一相位差Φ，例如tg(Φ)≤15，以≤1.2为好。Tg(Φ)是Φ角(相位差)的正切函数。Φ角的测量是借助电流计量得的，该电流计具有一平面固定盘和在盘上方转动的芯子，它们之间的角度小于10°，较好是小于4°。芯子是由受控变速电机带动的；转动是正弦曲线式的，即扭矩和角位移之变化是时间的正弦函数。该角位移相应上述的剪切应变；受控变速电动机(由它引起角位移)的扭矩对应于上述的可控剪切应力。

众所周知，凝胶是一种胶体，其中弥散相与连续相结合以产生粘性的、胶体状产品；它也是一种弥散系统，通常该系统由高分子量化合物或与一种液体极为密切相关的小粒子的聚合体组成。本发明所用凝胶基本上是有机连续相。相反，现存的绝大部分材料/凝胶是水基的，并且是水连续相的。此外，本发明所用的凝胶具有一种物理形态，至少在用眼观察时是这样。本发明较佳的凝胶也是可切割分开的凝胶，并且其切割部分能由简单并接而合并起来。

本发明所用的无水农药组合物主要是具有低含水量的材料，通常含水量小于5％(重量比)，小于3％较好，小于1％更好。

在本发明中所选用的农药的具体物理形态取决于所涉及的具体的农药。

下列特性，或者单独或者结合在一起构成了本发明的优选特性：根据本发明的一个特点，危险产品最好是农药，或更准确地说是植物保护剂(包括杀虫剂，例如杀昆虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂或杀线虫剂，或植物生长调节剂或植物营养剂)。

本发明并不局限于某些特定的农药，可用于本发明多袋系统的众多农药包括：杀菌剂，例如唑菌酮、tebuconazole、丙氯灵、嗪氨灵、克啉菌、propiconazole、抗蚜威、异丙定、氨丙灵、bitertanol、iprobenfos、flusilazol、fosetyl、拿草特、百菌清、二氨萘醌、代森锰锌、葸酮、代森锰、烯菌酮、异嘧菌醇、噁虫威，敌菌丹，benalaxyl、福美双；除草剂(或脱叶剂)，例如：喹禾灵及其衍生物，刈草胺、丙草胺、imazapur和imazapyr，草甘膦和gluphosinate，去草胺，氟锁草醚，氟硝草醚、地乐安、fluazifop-butyl、治草醚、溴苯腈、磺苯腈、diflufenican、苯敌草、异苯敌草、恶草灵、2甲4氯丙酸、2甲4氯(MCPA)、2甲4氯丁酸(MCPB)、利谷隆、异丙隆、氟燕灵及其衍生物、灭草呋喃、燕麦敌、草长灭、草不绿、metsulfuron、chlorsulfuron、chlorpyralid、2，4-滴、tribufos、定草酯、氯甲草、杀草定(sethoxydim)、胺硝草、氟乐灵、莠灭净、灭草平、杀草强、黄草灵、麦草畏、噻草平、阿特拉津、草净津、杀草丹、扑草净、2-(2-氯苄基)-4，4-二甲基-1，2-噁唑烷-3-1，伏草隆、草萘胺、百草枯、bentazole、草达灭、毒草安、imazaquin、赛克津、丁唑隆、黄草消；杀虫剂或杀线虫剂：例如ebufos、呋喃丹、虫螨脒、蚜灭多、乙硫磷、三唑磷、残杀威、伏杀磷、氯菊脂、氯氰萄脂、硝苯硫磷酯、甲基对硫磷、二嗪农、灭多虫、马拉松、林丹、杀灭菊脂、灭克磷、异狄氏剂、硫丹、乐果、狄氏剂、百治磷、2，4滴丙酸、敌敌畏、谷硫酸及其衍生物、艾氏剂、cyfluthrin、deltamethrin、乙拌磷、杀虫脒、毒死蜱、西维因、开乐散、thiodi-carb、克螨特、内吸磷、伏杀磷；及植物生长调节剂，如赤霉素、乙烯剂或乙烯利、矮壮素、矮壮素阳离子、乙烯利、比克。

根据本发明的另一特点，外袋和内袋之间的容积比大于1.5∶1，以大于2∶1为佳。

根据本发明的另一个特点，分别装在外袋和内袋中的农药重量比大致等于分别装在外袋和内袋中的活性成分用量(推荐值)的比。大致等于意思是指等于所用量之比或等于某一处于所用量±10％的范围内的数值。

根据本发明的另一个特点，内袋和外袋中分别装有不亲和的危险品，尤其是不亲和的农药。

根据本发明的另一个特点，当置于水中时，外袋和内袋都能浮起或沉下，例如放入农民用来混合和喷洒农药的水箱中。

根据本发明的另一个特点——这种特点尤其适合于不亲和的和高度不亲和的农药，当放入水中时，一个袋(或是内袋或是外袋)浮起而另外的袋(或其中装的料，最好是外袋)下沉。这些特殊的袋是极为适合高度不亲和农药的，因此，由于一个袋浮起而另外的袋下沉，这些高度不亲和的农药在相互混合之前先分别被水稀释并与水混合。

“当置于水中时内袋浮起外袋下沉”是指当外袋打开时(即外袋薄膜溶解到足以使其中的内含物移动时)，内袋连同其内含物一起浮起或者其内含物单独浮起(当内袋溶解时)，与此同时，部分打开的外袋(外袋全部溶解之前)及其内含物(外袋全部溶解之前或之后)下沉。

“当置于水中时外袋浮起而内袋下沉”是指当外袋打开时(即当外袋薄膜溶解到足以使其中的内含物移动时)，内袋连同其内含物一起下沉或其内合物单独下沉(当内袋溶解时)，与此同时，部分打开的外袋(外袋完全溶解之前)及其内含物(外袋完全溶解之前或之后)浮起。

根据本发明的一个具体特点，其中一个袋浮起而另一个袋下沉，浮起的袋装有液体或凝胶，或者根据较佳的特点，该浮起的袋中装有可湿性粉末或水分散性小颗粒。

根据本发明一个具体的也是特别有利的特点，本发明的袋是以这样的方式制成的，即外袋要么与其全部内含物一起，要么只与内袋以外的农药组合物一起的比重大于1，而内袋连同其内含物的比重小于1。

根据本发明一个具体的也是特别有利的特点，本发明的袋是以这样的方式制成的，即外袋要么与其全部内含物一起，要么只与内袋以外的农药组合物一起的比重小于1，而内袋连同其内含物一起的比重大于1。

根据本发明的另一个特点，本发明的袋，尤其是外袋装充农药至少至其容积的60％，70％更好，80％-99％还要好，但最好是85-95％。外袋最好不要满装农药，因未装药的容积可以提供抗冲击性，即当掉落、运输或储存时避免破裂。未装药的容积可以装也可以不装空气或隋性气体。未装药的体积中无空气或隋性气体可进一步改善抗冲击性。然而在决定多大体积不装药或无空气或隋性气体以提供良好的抗冲击性时必须与要求的抗冲击性和为获得抗冲击性所花的成本之间作出权衡。例如，如外袋是在一吸振容器中储存或运送时，则其中留出未装药的体积是没有用的。

同样，外袋的装料体积及不装料的体积是否充空气或不充空气受希望该袋下沉还是浮起的影响。

袋子是下沉还是浮起不仅取决于未装料的体积，还取决于袋内所装料的比重。

内袋装料的体积百分比比外袋的体积更受到是希望内袋下沉还是浮升的影响。例如，袋中的装料在水中的亲和性和分散性影响着是要求内袋和外袋两者都下沉还是都浮升还是一个下沉而另一个浮升。例如，即使两个袋在混合器的同一部分破裂开，如果装在内袋或外袋中的活性成分或其配制物也是亲和的并且是易于分散的，则两个袋同时浮升或同时下沉也是合乎需要的。

当袋内装固体时，袋的装料体积相当于固体的毛体积，而不是固体粒子的实际体积。

根据本发明另外的特点，内袋可含有一标记即色标。该标记可以释放出来以表明是否内袋因什么原因而损坏，因此该包装不能使用。

实际上，用于本发明的农药组合物通常包括活性成分以及其它成分，如表面活性剂、分散剂、增稠剂、防沫剂、防冻剂、胶化剂或胶凝剂、构成袋子外套膜的聚合材料增塑剂。

根据另一个特点，本发明所用的袋最好是由聚合的水溶性薄膜制成。该膜的厚度通常是10-500微米，以20-100微米为宜。

构成袋壁的聚合材料，对两袋来说可以是相同的，也可以是不同的。尽管两袋可以是不同的，但它们最好都是冷水溶性的。冷水溶性是指在水温低于35℃例如包括在5°-35℃的范围内全部溶解。外袋和内袋都在同样的条件下，就是说在前文所定义的同样的温度范围内。

构成子外套膜的化学特性可变化非常大。合适的材料是水溶性(或水分散性)材料，该材料不溶于溶解或分散农药活性成分的有机溶剂。

特定的合适材料包括：聚环氧乙烷，例如聚乙二醇；淀粉和改性淀粉；烷基和羟烷基纤维素，例如羟甲基纤维素，羟乙基纤维素，羟丙基纤维素；羧甲基纤维素；聚乙烯醚，例如聚甲基乙烯醚或聚(2-甲氧基乙氧基乙烯)；聚(2，4-二甲基-6-三嗪基乙烯)；聚(3-吗啉基乙烯)；聚(正-1，2，4-三唑基乙烯)；聚(乙烯基磺酸)；聚酐类；低分子量密胺-甲醛树脂；低分子量尿素-甲醛树脂；聚(2-羟乙基异丁烯酸)；聚丙烯酸及其同系物。外套膜最好包括或是由聚乙烯醇(PVA)组成或制成。PVA通常是部分或全部醇解或水解的，比如40-100％，最好是80-99％醇解或水解的聚乙酸乙烯脂(或其它脂)薄膜；这些聚合物的共聚物或其它衍生物也都可以使用。

构成本发明袋的优选材料是聚环氧乙烷或甲基纤维素，或聚乙烯醇。当用聚乙烯醇时，以40-100％醇解或水解为宜，80-99％醇解或水解的聚乙酸乙烯脂薄膜更好。

本发明的多袋系统可被农民方便地使用，只需将其简单地放入水箱中，再进行混合或再循环以使各种成分均匀的分散。

根据本发明的另一个特点，多袋系统放入水箱之中，然后农民等待直至内袋与外袋分离并且装料开始从中漏出。这之后才开始进行混合或再循环处理。正如上述所说那样，袋可浮起或下沉。

本发明优点之一是可避免使用者打开一包而试图只用一包或另一包的一部分。因此，本发明提供了一种对作物使用两种化合物极为安全的系统。它对使用者和作物或植物都是比较安全的。

本发明容装系统的制备或生产可根据公知的水溶性袋的制备或生产过程进行。作为一种实例。第一袋(即内袋，或众内袋——如果袋多于一个的话)是由水溶性薄膜制备的，并可根据需要采用部分热密封。然后在袋中装农药组合物并进行最终密封处理。然后按同样的方式制备第二袋(即外袋)。但其中不仅装农药组合物，还将事先准备好的第一袋装于其中。外袋也同样要密封，采用热密封较好。

本发明的一个优点是用很容易的方法就可获得两种组分的活性单元，其制造是极为容易的，不需要真正的混合系统。

下列例子只作示范说明用，不应该认为是用来限制本发明的。

在这些例子中，布氏粘度是用前文所述的布氏粘度计测量的，该粘度计具有一个以20转/分的速度转动的平面板。

在所有下述例子中，制备好的凝胶其tg(Φ)值为0.1～1.5。

例1将装有固体材料的水溶性袋放入一大的装有凝胶的水溶性袋中以制成包装。

将含有称之为阿特拉津的除草剂的水湿性粉末装在所谓的内袋(其粒子尺寸小于5微米的水湿性粉末10克)中。

该水湿性粉末装入小的聚乙烯醇水溶性袋中。该材料密封于袋中并在袋中设有一小的空气囊以保证袋浮起。

第二种除草剂是含有460克溴苯腈(以辛酸脂的形式)的凝胶1升。将其装入聚乙烯醇水溶性袋中。前述的装有阿特拉津的袋也装入该袋中(其后该小袋就浮在凝胶表面)。然后将大袋密封。

该例中所用薄膜是厚度为75微米的层压聚乙烯醇薄膜。大袋和小袋都是用这种薄膜热封而成的。

这两个密封袋都放入装有20加伦342ppm(氯化钙或镁的含量)的硬水的水箱中。其内含物马上沉入水箱底部并开始溶解。大约1分28秒之后，外袋放出一小股空气。再过15秒钟后阿特拉津从溶解的水溶性袋中泄出并呈云状向清水中弥散。当阿特拉津水湿性粉末泄出后，再循环泵立即起动开始将水箱底部的凝胶分散与稀释的阿特拉津混合。该再循环过程持续4分钟。然后水箱中所有的装料可通过喷嘴进行喷洒。没有包装薄膜或产品留在滤器上或水箱底部。

例2将装有凝胶状杀昆虫剂的水溶性袋装入盛有固体状可于水中分散的颗粒状杀昆虫剂的水溶性大袋中以制成包装。

本例中所用的薄膜为总厚为75微米的层压聚乙烯醇薄膜。

将15克氯氰菊脂凝胶装入小的由聚乙烯醇制成的水溶性袋中。这种凝胶含有足够的表面活性剂，以加速其在水中稀释时的分散和乳化。

将1000克水分散性thiodicarb小颗粒装于由聚乙烯醇制成的大水溶性袋中。装有氯氰菊脂的小袋加入到该大袋中，然后将大袋热密封。

将该装满料之大袋放入充有18加伦硬度为342ppm的水的水箱中。大袋浮在水表面。大袋开始溶解，大约1.25分钟后，小量的可于水中分散的小颗粒开始从大袋中掉出。再15秒钟后，小袋(装有合成杀虫菊脂)也从溶解的袋中释放出来。该小袋溶解，以使凝胶从中流至水表面。只要再循环泵起动凝胶，即可迅速与水混合。再循环大约2分钟后，浮起的水分散性颗粒完全分散至水中混合。其中没有出现喷嘴堵塞或滤网堵塞或在箱底留下沉淀的问题。

该例中水分散性颗粒以及例1中的可湿性粉末之所以浮起，是因为其中含有空气。

例3将装有水分散性除草剂(磺酰脲类)的水溶性袋装入装有与例1相似的溴苯腈凝胶的大水溶性袋中以制成包装。

该例中所用薄膜为总厚为75微米的层压聚乙烯醇薄膜。

将8克水分散性颗粒状磺酰脲类除草剂装于水溶性聚乙烯醇小袋中，然后将该袋热封。

将950毫升的溴苯腈凝胶除草剂装于大的水溶性聚乙烯醇袋中。将装有磺酰脲类的小袋也装入装溴苯腈凝胶的大袋内。然后将该大袋及其中的装料热封。

将装满料的大袋放入水箱中(18加伦)，该大袋沉至水箱底部并开始溶解。大约1.5分钟后放出一小股空气，再12秒钟后，装满水分散性磺酰脲类颗粒的小袋浮至水表面。大约1分2秒后，水分散性磺酰脲类颗粒开始泄出溶解的聚乙烯醇袋并分散至水中。再17秒钟后，这些水分散性颗粒在水中变湿并弥散开。再循环泵系统起动，从而直接将凝胶与含磺酰脲类的水在水箱中混合。该混合液经喷嘴喷洒，最终检查表明在箱底无沉积或不堵塞喷嘴与滤器。

例4将装有液体状杀昆虫剂的水溶性袋装入装有水分散性固体颗粒状杀昆虫剂的大水溶性袋中以制成包装。

该例所用薄膜为总厚度为75微米的层压聚乙烯醇薄膜。

将12克可乳化的浓缩氯氰菊脂(每升460克合成除虫菊脂)装入一由聚乙烯醇制成的小水溶性袋中。该材料在接近液体表面处被密封，以尽量除去其中的空气。

将1200克可湿性西维因粉末(粉末中含80％的西维因)装入大的水溶性聚乙烯醇袋中。将装有氯氰菊脂的小袋也装入装有水分散性西维因颗粒的大袋中。然后将大袋热密封。

将装满料的大袋放入充有18加伦水(硬度为342ppm)的水箱中。大袋浮在水面上并开始溶解，大约1分24秒后，将其中的装料包括小袋(装有合成除虫菊脂)释放出来。小袋开始溶解入浑浊的水混合液中。1分钟10秒后，液体裂出并稀释到水中。再循环泵启动并且使材料在水箱内方便地混合。

水箱中的混合液经喷雾嘴喷洒，最终检查表明，箱底无沉积，不堵塞喷嘴和滤器。