DE69229619T2

DE69229619T2 - In Wasser dispergierbares Komplex und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE69229619T2
Application number: DE69229619T
Authority: DE
Inventors: Yoshinobu Minami; Hiroto Miyamoto
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd; Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2012-10-01
Also published as: EP0537554B1; EP0537554A2; US5415804A; ES2133294T3; KR930006082A; DE69229619D1; EP0537554A3

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen in Wasser dispergierbaren Komplex, aus dem ein Cellulose-Kolloid erhalten werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Komplexes. Insbesondere betrifft sie einen in Wasser dispergierbaren Komplex, der geeignet ist, als Stabilisator, wie Suspensionsstabilisator, Emulsionsstabilisator und Verdickungsstabilisator, sowie als Textur verleihendes Mittel, Trübungsmittel, abrasives Mittel, diätetische Faser, Fett- und Ölersatzstoff und dergl. in einem großen Bereich von industriellen Produkten, wie Lebensmitteln, Medikamenten, Kosmetika, Beschichtungsmaterialien, keramischen Materialien, Harzen, Katalysatoren und dergl. verwendet zu werden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen in Wasser dispergierbaren Komplexes.

Hintergrund der Erfindung

Feine Teilchen aus Cellulose liegen in Wasser in kolloidalem Zustand vor und zeigen Eigenschaften verschiedener Stabilisatoren und Konsistenz verleihender Mittel, wie es in Industrial And Engineering Chemistry, Bd. 54, S. 20-29 (1962) beschrieben wird. Feine Celluloseteilchen weisen eine Anzahl von Hydroxygruppen an ihrer Oberfläche auf, wobei die Hydroxygruppen für eine Hydratstruktur sorgen, so daß sich stabile kolloidale Cellulose bei Dispersion in Wasser ergibt.
Ein Beispiel für einen in Wasser dispergierbaren Komplex, bei dem diese Eigenschaft von Cellulose genutzt wird, wird in JP-B-40-12174 beschrieben (der Ausdruck "JP-B", der hier verwendet wird, bedeutet "geprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung"). In dieser Druckschrift wird eine kolloidale Dispersion durch Zugabe eines dazwischenkommenden Mittels zu einem einheitlichen Körper aus Cellulosekristalliten erhalten. Außerdem beschreiben JP-B-56-31094 und JP-B-57- 14771 einen in Wasser dispergierbaren Komplex, der aus einer Kombination von feiner kristalliner Cellulose mit einem Dispergiermittel oder Desintegrationsmittel besteht. Entsprechend dieser herkömmlichen Techniken werden in Wasser dispergierbare Komplexe durch Mischen von Celluloseteilchen mit einem wasserlöslichen Polymer, einem Saccharid und dergl. in Gegenwart von Wasser und anschließendes Zerkleinern des Gemisches, woran sich Trocknen und Pulverisieren des zerkleinerten Gemisches anschließen, erhalten.
Die Cellulosedispersion, die aus dem auf diese Weise hergestellten Komplex erhalten wird, weist jedoch eine überaus sandige Textur auf. Wenn also dieser Komplex als ein Stabilisator für Lebensmittel und dergl. verwendet wird, ist es erforderlich, die zugegebene Menge zu erhöhen, um zufriedenstellende Gebrauchseigenschaften als Kolloid zu erzielen. Als Ergebnis wird die Viskosität erhöht, und zwar aufgrund eines wasserlöslichen Polymers, und der ursprüngliche Geschmack des Lebensmittels geht verloren. Alternativ dazu werden der Komplex oder das Lebensmittel, dem der Komplex zugesetzt wird, mit einem Homogenisator mit einer starken Dispergiereinrichtung behandelt. In diesem Fall gibt es aber eine Beschränkung hinsichtlich der eingesetzten Dispergiereinrichtung, und es gibt auch eine Grenze hinsichtlich der Verbesserung der Kolloid-Gebrauchseigenschaften.
Außerdem weist eine Dispersion, die aus dem Komplex erhalten wird, eine kleine Kolloidfraktion auf und schließt grobe Teilchen ein, und zwar aufgrund einer unzureichenden Reibwirkung auf die Celluloseteilchen. Daher besteht das Problem einer Ausfällung der groben Teilchen, wenn die Dispersion in Materialien mit relativ geringer Viskosität, wie Getränken, verwendet wird. Außerdem wird ein sandiges Gefühl bei Lebensmitteladditiven hervorgerufen, wenn der Geschmack der Lebensmittel Bedeutung hat. Außerdem gibt es eine Beschränkung hinsichtlich der Verwendung in Materialien, bei denen ein glatter Nachgeschmack und eine erkennbare Textur erforderlich sind. Außerdem besteht das Problem einer Verstopfung feiner Leitungen und Siebe während des Transports der Aufschlämmung.
Es sind also Anstrengungen unternommen worden, um ausreichend feine Celluloseteilchen zu entwickeln, um diese Probleme zu lösen. Zum Beispiel beschreibt EP-0415193A2 eine Wasserdispersion von Celluloseteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von nicht mehr als 6 um; WO-9102461 und US-Patent 5 011 701 beschreiben ein Verfahren zur Herstellung feiner Celluloseteilchen für die Verwendung in Käse mit geringem Kaloriengehalt; und JP-B-62-30220 beschreibt ein Verfahren, um eine Suspension von feinen Cellulosekristallen gleichförmig zu machen.
Bei diesen Techniken werden die feinen Celluloseteilchen jedoch in Form einer wäßrigen Aufschlämmung gelagert und verwendet, und daher gibt es starke Beschränkungen hinsichtlich der Verwendung. Es besteht das Problem, daß sich während der Lagerung Mikroorganismen entwickeln. Ein Transport in Form einer wäßrigen Aufschlämmung ist problematisch. Außerdem kann die wäßrige Aufschlämmung nicht in hohen Konzentrationen verwendet werden. Daher sind die Techniken, die in den vorstehenden Patenten offenbart werden, nicht zufriedenstellend. Wenn diese feinen Celluloseteilchen zusammen mit den vorstehend genannten dazwischenkommenden Mitteln und dergl. getrocknet werden, um einen Komplex zu erhalten, dann kann eine ausreichende Dispersion nicht erzielt werden, wenn der Komplex wieder in Wasser dispergiert wird.
WO 90/14017 offenbart, daß mikrokristalline Cellulose, die innig mit einem Galactomannangummi, wie Guargum, in einem wäßrigen Medium gemischt und dann getrocknet wird, ein neues Aggregat bildet, das ein Pulver umfaßt, dessen Teilchen kugelförmig sind. US-A-3 573 058 offenbart, daß geriebene mikrokristalline Cellulose mit einem schützenden Hydrokolloid, wie Gelatine, Natriumalginat und dergl., gemischt und gemeinsam getrocknet wird. Nach diesem Patent sollte das Hydrokolloid in einer ausreichenden Menge verwendet werden, um ein Sediment von nicht weniger als etwa 20% bei der erneuten Hydratisierung des gemeinsam getrockneten Produkts zu ergeben.

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen in Wasser dispergierbaren Komplex bereitzustellen, der hauptsächlich aus einer Cellulose besteht, von der bekannt ist, daß sie ein einzigartiges erfrischendes Gefühl als Geschmacksverbesserungsmittel für Lebensmittel ergibt. Der Komplex sollte ein trockenes Produkt sein, das für Transport und Lagerung zweckmäßig ist. Er sollte eine glatte Textur ergeben und eine kolloidale Dispersion ohne sandiges Gefühl bei Dispersion in Wasser ergeben.
Nach Untersuchungen durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung werden zwischen den Oberflächen von feinen Celluloseteilchen starke Wasserstoffbrückenbindungen gebildet, wenn die Celluloseaufschlämmung getrocknet wird, so daß ein Material mit fester Struktur bereitgestellt wird, das nicht erneut in Wasser dispergiert werden kann. Außerdem wurde bestätigt, daß die Struktur des erhaltenen Materials um so fester ist, je feiner die celluloseteilchen sind, da feine Celluloseteilchen sich leichter während des Trocknens bewegen und eine größere Oberfläche aufweisen. Außerdem wurde bestätigt, daß bei den vorstehend genannten herkömmlichen Komplexen die Kolloidfraktion weniger als 80% beträgt, die Teilchen, die eine Teilchengröße von mindestens 10 um aufweisen, mindestens 30% aller Teilchen ausmachen, und das Länge-Breite-Verhältnis (das Verhältnis des langen Durchmessers zum kurzen Durchmesser der Teilchen) mindestens 3,8 für die Celluloseteilchen mit einer Teilchengröße (langer Durchmesser) von mindestens 10 um beträgt.
Als Ergebnis von Untersuchungen, die die vorstehenden Ausführungen in Betracht gezogen haben, wurde festgestellt, daß die vorstehend genannte Aufgabe durch gleichmäßige Dispersion (1) von Celluloseteilchen mit einer Größe, Form und Kolloidfraktion, die in bestimmte Bereiche fallen, und (2) eines wasserlöslichen Gummis und/oder eines hydrophilen Materials und anschließendes Trocknen der Dispersion gelöst werden kann. Dieses Verfahren ist wirksam, selbst wenn nicht sehr feine Teilchen eingesetzt werden, deren Herstellung erhebliche Anstrengungen erfordert.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung einen in Wasser dispergierbaren Komplex, der 50 bis 98 Gew.-% feine Celluloseteilchen und 2 bis 50 Gew.-% eines wasserlöslichen Gummis und/oder eines hydrophilen Materials als Feststoffkomponentenverhältnis enthält, wie er in Anspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die das Ergebnis einer mikroskopischen Beobachtung der wäßrigen Dispersion, die in Beispiel 2 erhalten wurde, zeigt, wobei der minimale Skalenteil 10 um beträgt.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die das Ergebnis einer mikroskopischen Beobachtung der wäßrigen Dispersion, die in Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde, zeigt, wobei der minimale Skalenteil 10 um beträgt.
Die Figg. 3 bis 5 sind Fotografien, die mit einem Rasterleketronenmikroskop erhalten wurden und den Querschnitt, die Oberfläche bzw. den Querschnitt des in Beispiel 4 erhaltenen Films zeigen. In Fig. 3 bezeichnet "A" die obere Oberfläche des Films, und "B" bezeichnet die untere Oberfläche des Films. In Fig. 5 bezeichnet "C" die obere Oberfläche des Films.
Die Figg. 6 bis 8 sind Fotografien, die mit einem Rasterelektronenmikroskop erhalten wurden und die Form, die Oberfläche bzw. den Querschnitt des in Vergleichsbeispiel 3 erhaltenen Pulvers zeigen. In Fig. 8 bezeichnet "D" den zentralen Abschnitt des Pulvers.

Ausführliche Darstellung der Erfindung

Es gibt zwei Faktoren, die den Geschmack eines erneut dispergierten Komplexes beeinflussen, d. h. "Glätte" und "Sandigkeit". Der Ausdruck "Glätte" bedeutet, daß eine Probedispersion gleichmäßig eine feine Textur aufweist, so daß man ein Schmelzen auf der Zunge als einen cremigen Geschmack spürt, wobei der Gegensatz "Rauhigkeit" ist. Der Ausdruck "Sandigkeit" andererseits bedeutet, daß das Vorhandensein von Körnern in einer Probedispersion wahrgenommen wird und ein fremdartiges Gefühl auf der Zunge als Nachgeschmack zurückbleibt.
Die Hauptfaktoren, die ein sandiges Gefühl in einer Celluloseteilchendispersion hervorrufen, sind die Menge an groben Teilchen und deren Form. Eine besonders starke Sandigkeit wird gespürt, wenn der Gehalt an Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um mehr als 5% beträgt. Auch wenn der Anteil der Celluloseteilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um über 5% liegt, ergibt sich kein sandiges Gefühl, wenn das Länge-Breite-Verhältnis der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um nicht höher als 3,0 ist. Ferner ergibt sich, selbst wenn das Länge-Breite-Verhältnis der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um nicht höher als 3,0 ist, ein fremdartiges Gefühl von Sandigkeit auf der Zunge, wenn der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um höher als 40% ist.
Das glatte Gefühl andererseits hängt von der Kolloidfraktion ab, die ein praktisches Merkmal zur Messung von kolloidaler Cellulose ist.
Die Kolloidfraktion einer Cellulosedispersion in Wasser eines erfindungsgemäßen in Wasser dispergierbaren Komplexes beträgt mindestens 65%, um darin eine glatte Textur zu erzielen. Zur Beseitigung eines sandigen Gefühls in der wäßrigen Dispersion des erfindungsgemäßen Komplexes beträgt der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um in der Teilchengrößeverteilung nicht mehr als 40 Vol.-%, wobei das Länge-Breite-Verhältnis der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um nicht höher als 3,0 ist, wenn der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um in der Teilchengrößeverteilung 5 bis 40% beträgt. In diesem Fall beträgt die mittlere Teilchengröße der Celluloseteilchen nicht mehr als etwa 8 um. Um in effektiver Weise die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist es ferner bevorzugt, wenn der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestenes 10 um nicht mehr als 5% beträgt und wenn die Kolloidfraktion mindestens 80% beträgt. In diesem Fall beträgt die mittlere Teilchengröße der Celluloseteilchen nicht mehr als etwa 4 um.
Der Ausdruck "Kolloidfraktion" ist der Gewichtsanteil (%) der festen Komponenten in der dispergierten Phase, wobei die festen Komponenten zum Schweben gebracht und dispergiert sind, ohne daß sie ausgefällt werden, selbst wenn eine definierte Zentrifugalkraft auf eine wäßrige Dispersion eines Cellulosekomplexes angewandt wird. Die Kolloidfraktion ist der Anteil der kolloidalen Portion, der in stabiler Weise in einer wäßrigen Dispersion dispergiert werden kann, und zeigt die Möglichkeit des Dispergierens und der Stabilität für die praktische Verwendung. Außerdem ist die mittlere Teilchengröße die Teilchengröße von 50% des integrierten Volumens nach einem Laserverfahren, und der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um gibt einen Anteil (%) in der Volumenverteilung an. Diese Meßverfahren werden ausführlich in den nachstehend vorgelegten Beispielen beschrieben.
Die Celluloseteilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden sollen, weisen eine Kolloidfraktion von mindestens 50% auf, wobei der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um nicht mehr als 40% und vorzugsweise nicht mehr als 5% beträgt, das Länge-Breite-Verhältnis der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um nicht höher als 3,0 ist, wenn der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um 5 bis 40% beträgt. Was die mittlere Teilchengröße derartiger Celluloseteilchen betrifft, so beträgt sie im allgemeinen nicht mehr als etwa 8 um und vorzugsweise 4 um.
Die feinen Celluloseteilchen können erhalten werden, indem Cellulosematerialien, wie Holzzellstoff und gereinigter Linter, einer Depolymerisationsbehandlung, wie einer Säurehydrolyse, einer Alkali-Oxidationszersetzung, einer Enzymzersetzung oder einer Dampfexplosionszersetzung, unterzogen werden, wobei Cellulose mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 30 bis 375 bereitgestellt wird, und die Cellulose einer Naßzerkleinerung durch Anwendung einer mechanischen Schereinwirkung unterzogen wird. Die naßzerkleinerte Cellulose kann weiter einer Fraktionierbehandlung durch Zentrifugalsedimentation unterzogen werden, um die kolloidale Portion aufzufangen.
Die Naßzerkleinerungsmaschinen, die sich für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung eignen, umfassen Mediummühlen, wie eine Naßschwingmühle, eine Naßplanetenmühle, eine Naßkugelmühle, eine Naßwalzenmühle, eine Naß-Coball-Mühle, eine Naßperlmühle und eine Naßfarbschüttelvorrichtung, Hochdruckhomogenisatoren und dergl. Unter den Hochdruckhomogenisatoren sind die, bei denen eine Aufschlämmung in eine feine Öffnung eingeführt wird und miteinander zur Kollision bei einer hohen Strömungsgeschwindigkeit bei einem hohen Druck von mindestens etwa 500 kg/cm² gebracht wird, bevorzugt.
Unter den vorstehend genannten herkömmlichen Naßzerkleinerungsmaschinen kann eine geeignete Maschine abhängig von den physikalischen Eigenschaften, die für das Endprodukt erforderlich sind, gewählt werden. Zum Beispiel ist eine Mediummühle geeignet, um eine Cellulose in wirksamer Weise zu zerkleinern. Wenn andererseits ein Hochdruckhomogenisator eingesetzt wird, dann wird der Kolloidfraktionswert der Dispersion der feinen Celluloseteilchen, die erhalten wird, erhöht, wobei für eine glatte Textur gesorgt wird. Zum Beispiel kann eine Kolloidfraktion von mindestens 50% in einer wäßrigen Dispersion erhalten werden, indem zunächst die mittlere Teilchengröße unter 6 um verringert wird, wenn eine Näßperlmühle eingesetzt wird, während der gleiche Fraktionswert bei einer mittleren Teilchengröße von etwa 8 um mit einem Hochdruckhomogenisator erzielt werden kann.
Außerdem können die Teilchenform und die Viskosität der feinen Cellulose durch geeignete Auswahl einer Zerkleinerungsvorrichtung eingestellt werden. Zum Beispiel ist das Länge-Breite-Verhältnis der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um, wobei dies der Hauptfaktor ist, der ein sandiges Gefühl hervorruft, bei einem Hochdruckhomogenisator kleiner als bei einer Naßperlmühle. Was die Viskosität be trifft, so wird eine höhere Viskosität mit einem Hochdruckhomogenisator als mit einer Naßperlmühle erzielt.
Die vorstehend genannten Zerkleinerungsmaschinen können allein verwendet werden, oder sie können in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Die optimale Konzentration während der Zerkleinerung unter Verwendung dieser Mühlen hängt von der Art der Mühle ab, beträgt im allgemeinen jedoch 2 bis 25% als Festkomponentenkonzentration, vorzugsweise 5 bis 15% für eine Mediummühle und 5 bis 20% für einen Hochdruckhomogenisator.
Ein wasserlösliches Gummi und/oder ein hydrophiles Material werden in der vorliegenden Erfindung zur Verhinderung der erneuten Aggregation der feinen Celluloseteilchen durch Wasserstoffbrückenbindungen während des Trocknens verwendet. Auf diese Weise wird der erfindungsgemäße in Wasser dispergierbare Komplex leicht wieder in die Form der anfänglichen kolloidalen Dispersion in Wasser gebracht, d. h. er kann leicht wieder in Wasser dispergiert werden.
Das erfindungsgemäß verwendete wasserlösliche Gummi weist starke Wasserguelleigenschaften und eine gute Verträglichkeit mit Cellulose in Wasser auf. Beispiele umfassen Johannisbrotgummi, Guargum, Tamarindengummi, Quittensamengummi, Karayagummi, Gummi arabicum, Tragacanthgummi, "gatty gum", Arabinogalactan, Agar, Carrageenan, Alginsäure und deren Salze, Farseleran, Pektin, Marmero, Xanthangummi, Kardran, Purulan, Dextran, Gerangummi, Gelatine, Cellulosederivate, wie Natriumcelluloseglykolat, und dergl.
Von diesen Materialien kann Natriumcelluloseglykolat allein verwendet werden, da es sowohl Quelleigenschaften als auch hydrophile Eigenschaften aufweist. Es ist jedoch günstig, die anderen wasserlöslichen Gummis zusammen mit einem hydrophilen Material zu verwenden, da eine große Zugabemenge davon erforderlich ist, was dazu führt, daß die Viskosität des Gesamtsystems stark erhöht wird. Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen beträgt der Gehalt an wasserlöslichen Gummis in dem Komplex nicht mehr als 45 Gew.-% und vorzugsweise 2 bis 25 Gew.-%. Außerdem ist das Verhältnis des Ge halts an wasserlöslichen Gummis zu dem an hydrophilen Materialien 1/9 bis 9/1.
Das erfindungsgemäß verwendete hydrophile Material weist eine hervorragende Löslichkeit in kaltem Wasser auf und erhöht kaum die Viskosität eines Dispersionssystems. Beispiele umfassen hydrolysierte Getreidefeststoffe; Dextrine; wasserlösliche Monosaccharide, wie Glucose, Fruchtzucker und Xylose; wasserlösliche Oligosaccharide, wie Saccharose, Lactose, Maltose, isomerisierter Zucker, Verknüpfungszucker, Parathinose, Neozucker, Mannit, reduzierte Stärke, verzuckertes Weizengluten, Maltose, Lactulose, Polydextrose, Fructooligosaccharide und Galactooligosaccharide; Zuckeralkohole, wie Multit, Xylit, Mannit und Sorbit; Sorbose; und dergl.
Das wasserlösliche Gummi beschleunigt die Dispersion der feinen Cellulose in Wasser, verbessert die Dispersionsstabilität der Cellulose und verbessert die Kolloidfraktion als ein Schutzkolloid. Außerdem beschleunigt das hydrophile Material die Dispersion der Cellulose in Wasser, wobei die Beschleunigungswirkung bei kombinierter Verwendung mit einem wasserlöslichen Gummi verbessert werden kann.
Zur Erhöhung der Kolloidfraktion in einer wäßrigen Dispersion des Komplexes und zur merklichen Verbesserung der Dispergierbarkeit und Stabilität davon ist es bevorzugt, wenn die Gesamtmenge an wasserlöslichen Gummis und/oder hydrophilen Materialien 2 bis 50% und vorzugsweise 3 bis 30%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Komplexes, beträgt. Wenn die Menge der wasserlöslichen Gummis und/oder der hydrophilen Materialien kleiner als 2% ist, dann ist es schwierig, die erneute Aggregation der Celluloseteilchen, die durch Wasserstoffbrückenbindung während der Trocknungsstufe hervorgerufen wird, zu verhindern. Wenn die Menge über 50% beträgt, dann nimmt die Viskosität der Komplexdispersion als Folge des wasserlöslichen Gummis zu, so daß der Geschmack der Lebensmittel verringert wird. Außerdem wird die Wirkung als Stabilisator in ungünstiger Weise bei einer Verringerung des relativen Cellulosegehalts verringert.
Die Kolloidfraktion der feinen Celluloseteilchen zeigt die Kolloidbildungsfähigkeit der Cellulose selbst an, wenn sie allein vermessen werden, während die Kolloidfraktion des Komplexes bis zu einem gewissen Maß von der Viskosität und dem Gehalt an wasserlöslichem Gummi und/oder hydrophilem Material beeinflußt wird. Im allgemeinen weist der in Wasser dispergierbare Komplex einen Kolloidfraktionswert auf, der höher als der der feinen Cellulose als dessen Hauptkomponente ist. Die glatte Beschaffenheit der Textur bei der erneuten Dispersion eines Komplexes ist also gleich oder größer als die der feinen Celluloseteilchen als Rohmaterial.
Ob der Komplex fertig ist oder nicht, kann durch erneutes Dispergieren des getrockneten Komplexes in Wasser zur Herstellung einer Dispersion mit der gleichen Teilchengröße wie der der ursprünglichen Cellulose und Messung der scheinbaren Viskosität der Dispersion festgestellt werden. Im Vergleich mit einem einfachen Gemisch vor der Formulierung des Komplexes wird ein Anstieg der Aufschlämmungsviskosität als Folge des Anstiegs der Teilchenstabilität bei der Bildung des komplexbildenden Körpers beobachtet.
Der Kolloidfraktionswert und die Viskosität einer wäßrigen Dispersion von in Wasser dispergierbaren Komplexen sind im allgemeinen proportional zu denen der Celluloseteilchen als Rohmaterial, können jedoch durch Änderung der wasserlöslichen Gummis und/oder hydrophilen Materialien eingestellt werden. Erfindungsgemäß können diese Eigenschaften einer wäßrigen Dispersion des Komplexes entsprechend dem Zweck des Endprodukts bestimmt werden. Zum Beispiel kann für den Fall, daß der Komplex Lebensmitteln zugesetzt wird, eine höhere Viskosität zu einem schwereren Geschmack führen.
Um die erneute Dispersion des in Wasser dispergierbaren Komplexes in Wasser sicherzustellen, ist es bevorzugt, wenn das getrocknete Produkt des Komplexes eine von Wasser durchdringbare Porenstruktur mit unzähligen netzwerkartigen feinen Rissen und Hohlräumen im Innern aufweist. Die von Wasser durchdringbaren Poren können Öffnungen mit einer Breite von etwa mindestens 0,05 bis 0,5 um aufweisen, und es ist bevor zugt, wenn die Abstände zwischen den Poren 3 um oder weniger betragen.
Der erfindungsgemäße Komplex mit der vorstehenden Porenstruktur ist aus folgendem Grund bevorzugt. Bei herkömmlichen Komplexen, die nicht-zerkleinerte Teilchen enthalten, führen die nicht-zerkleinerten Teilchen, die an der Oberfläche des getrockneten Komplexes vorliegen, Wasser ins Innere des Komplexes durch Kapillarröhren der nicht-zerkleinerten Teilchen selbst ein. Ferner fallen die nicht-zerkleinerten Teilchen selbst aufgrund des Rührens während der erneuten Dispersion in Wasser unter Bildung von Löchern ab, wobei die Löcher dazu dienen, daß weiter Wasser ins Innere der getrockneten Teilchen eindringt.
Andererseits ist bei dem erfindungsgemäßen in Wasser dispergierbaren Komplex, der eine überaus geringe Menge an derartigen nicht-zerkleinerten Teilchen enthält, der vorstehende Wassereindringeffekt der nicht-zerkleinerten Teilchen nicht zu erwarten, und es ist daher bevorzugt, wenn das getrocknete Produkt die spezielle Wassereindringstruktur, wie sie vorstehend beschrieben wurde, aufweist.
Der erfindungsgemäße in Wasser dispergierbare Komplex weist einen Wassergehalt von 2 bis 20% und vorzugsweise von 3 bis 10%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Komplexes, auf. Wenn der Wassergehalt des getrockneten Produkts höher als 20% ist, dann gibt es Probleme, wie schlechtere Handhabungseigenschaften, Zusammenkleben, Fäulnis, Zusammenbruch der Porenstruktur durch Scherkräfte bei den Stufen des Trocknens, Zerkleinerns, Einstellens der Teilchengröße und dergl.
Der erfindungsgemäße in Wasser dispergierbare Komplex kann durch Behandlung von Cellulose, so daß die Kolloidfraktion mindestens 50% beträgt, Mischen der Cellulose mit einem wasserlöslichen Gummi und/oder einem hydrophilen Material in Wasser zur Herstellung einer Aufschlämmung und anschließendes Trocknen der Aufschlämmung hergestellt werden. Alternativ dazu kann die Cellulose nach der Depolymerisationsbehandlung mit einem wasserlöslichen Gummi und/oder einem hydrophilen Material gemischt werden, das Gemisch kann durch eine Naßme diummühle oder einen Hochdruckhomogenisator zerkleinert und zur Bereitstellung einer Aufschlämmung dispergiert werden, und der Komplex kann dann durch Trocknen der Aufschlämmung erhalten werden.
In jedem Fall sollte während des Mischens der Celluloseteilchen mit einem wasserlöslichen Gummi und/oder einem hydrophilen Material und des Dispergierens des Gemisches darauf geachtet werden, insbesondere das wasserlösliche Gummi ausreichend zu lösen und gleichmäßig zu mischen. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, wenn die wasserlöslichen Komponenten unter ausreichendem Rühren in Wasser entsprechend mindestens 75% des Gesamtgewichts der Aufschlämmung gemischt werden. Es ist möglich, die Dispersion nach dem vorherigen Dispergieren der wasserlöslichen Komponenten in einer kleinen Menge Wasser dem restlichen Wasser zuzusetzen und sie darin zu mischen. Eine Wärmebehandlung von etwa 40 bis 90ºC kann ein wirksames Verfahren sein, um das Auflösen zu beschleunigen und um die Bildung des Komplexes zu beschleunigen. Insbesondere im Fall der Verwendung eines Xanthangummis oder von Carrageenan ist es erforderlich, daß die Aufschlämmung für mindestens 1 Minute (bis zu etwa 100 Stunden) bei 60ºC oder mehr (bis zu etwa 200ºC) vor oder während des Trocknens der Aufschlämmung wärmebehandelt wird.
Erfindungsgemäß angewandte Trockenverfahren umfassen Lyophilisieren, Sprühtrocknen und Trocknen in Filmform, vorzugsweise Trocknen in Filmform, das in wirksamer Weise zu der vorstehend genannten Porenstruktur führen kann. Wenn ein Sprühtrocknen angewandt wird, ist es bevorzugt, die Teilchengröße der gesprühtert Teilchen möglichst klein einzustellen und die Trockengeschwindigkeit so stark wie möglich zu beschleunigen, um die erneute Dispergierbarkeit des getrockneten Produkts zu stabilisieren. Bevorzugt sind z. B. Sprühbedingungen, bei denen das getrocknete Produkt eine solche Teilchengröße hat, daß, wenn es auf ein 100 mesh-Sieb gemäß JIS (japanischer Industriestandard) gegeben wird, die Teilchen, die auf dem Sieb zurückbleiben, nicht mehr als 5% der gesamten Teilchen ausmachen. Unter bevorzugten Trocknungsbe dingungen beträgt die Differenz zwischen der Temperatur des Einlasses für die heiße Gebläseluft und der des Auslasses dafür mindestens 100ºC, und das Verhältnis der Menge an Gebläseluft zum Trocknen zu der des verdampften Wassers kann etwa 150 Nm³/T betragen.
Das Trocknen der Aufschlämmung in Filmform kann durchgeführt werden, indem eine gleichmäßig gemischte Aufschlämmung aus den feinen Celluloseteilchen und dem wasserlöslichen Gummi und/oder dem hydrophilen Material auf ein Basismaterial, wie eine Glasplatte, eine Platte aus rostfreiem Stahl, eine Aluminiumplatte oder eine Nickel-Chrom-plattierte Aluminiumplatte, gegossen wird, woran sich ein Trocknen anschließt.
Das Gießen der Aufschlämmung, wenn das Trocknen des Komplexes in Filmform ausgeführt wird, erfolgt z. B. durch Extrudieren der Aufschlämmung durch einen Schlitz, Auftragen der Aufschlämmung mit einer Walze oder einer Bürste, Blasen der Aufschlämmung, Eintauchen eines Basismaterials in die Aufschlämmung und anschließendes Aufnehmen, Aufbringen einer Überschußmenge der Aufschlämmung auf ein Basismaterial und anschließendes Blasen von Luft darauf oder Übertragen der Aufschlämmung auf ein Basismaterial unter Verwendung einer Übertragungswalze.
Die Basismaterialien, auf die die Aufschlämmung während des Trocknens in Filmform gegossen werden können, können vorher erwärmt werden. Alternativ dazu kann der gegossene Film aus der Aufschlämmung durch Infrarotstrahlen, heiße Gebläseluft, Hochfrequenz und dergl. nach dem Gießen der Aufschlämmung erwärmt werden. Die Trocknungstemperatur beträgt vorzugsweise etwa 15 bis 200ºC und insbesondere 40 bis 150ºC. Im Fall eines Systems, zu dem ein Xanthangummi oder ein Carrageenan gegeben wird, ist eine Trocknungstemperatur von mindestens 60ºC bevorzugt, da die Wärmebehandlung des Systems weggelassen werden kann.
Die Aufschlämmung, wenn sie in Filmform getrocknet wird, kann eine Konzentration haben, die geeignet zum Ausbreiten der Aufschlämmung in. Filmform ist, und es gibt hierfür keine besondere Beschränkung. Im allgemeinen beträgt die Festkomponentenkonzentration der Aufschlämmung etwa 1 bis 30% und vorzugsweise 5 bis 20%, und zwar im Hinblick auf die Möglichkeiten beim Arbeiten, um ein gutes getrocknetes bereitzustellen. Die Dicke des gegossenen Films kann 0,1 bis 10 mm und vorzugsweise 0,5 bis 7 um der Dicke der Aufschlämmung betragen.
Für die industrielle Praxis kann ein Trockner, wie ein Stahlbandtrockner, ein Trommeltrockner und ein Plattentrockner, zum Trocknen der Aufschlämmung in Filmform eingesetzt werden.
Das auf diese Weise in Filmform getrocknete Produkt kann dann vorsichtig abgelöst werden, so daß die Porenstruktur des Films nicht zerstört wird. Daher sind Trocknungsbedingungen bevorzugt, die zu einer Selbstablösung des Films führen, und zwar aufgrund des Unterschieds der Schrumpfung während des Trocknens zwischen der Oberseite und der Unterseite des Films. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, wenn das Basismaterial eine glatte Oberfläche hat, von der der Film leicht abgelöst werden kann, oder wenn die Oberfläche des Basismaterials einer Trennmittelbehandlung, einer Teflonbeschichtung oder dergl. unterzogen wird. Trocknungsbedingungen, die zu einer hervorragenden Ablösbarkeit des getrockneten Films führen, können in zweckmäßiger Weise gewählt werden, und zwar abhängig z. B. vom Komplexsystem, der Aufschlämmungskonzentration, der Aufschlämmungsviskosität, den Eigenschaften des Basismaterials und der Trockeneinrichtung. Im allgemeinen ist die Ablösbarkeit des Films um so besser, je dicker er ist.
Die Produkte, die in Filmform getrocknet worden sind, umfassen sogenannte Filmformprodukte sowie Folienform-, Dünnstückform-, Flockenform-, Linearform-, Pulverform-Produkte und dergl.
Das nach dem Filmformtrockenverfahren erhaltene getrocknete Produkt kann direkt als Produkt verwendet werden. Wenn das getrocknete Produkt ein Bulk-Film aufgrund des Mischens der Zusammensetzung, der Aufschlämmungskonzentration, des Trocknungssystems und dergl. ist, dann kann das Produkt einer Brechbehandlung unterzogen werden, die vorzugsweise auf milde Weise durchgeführt wird, um die Porenstruktur zu erhalten. Als eine Brechvorrichtung kann ein Prallbrecher, eine Hammermühle, eine Stiftmühle und eine Strahlmühle verwendet werden, wobei bei diesen Brechern jedoch eine Tendenz zur Verringerung der erneuten Dispergierbarkeit des Produkts besteht. Dementsprechend wird vorzugsweise ein Brecher vom Schneidetyp mit niedriger Umdrehungszahl (z. B. 300 bis 10 000 U/min) und insbesondere einer mit einem scharfen Schneider, der bei einer relativ niedrigen Umdrehungszahl verwendet werden kann, verwendet.
Der erfindungsgemäße in Wasser dispergierbare Komplex kann in wirksamer Weise als Additiv mit verschiedenen Funktionen auf den industriellen Gebieten der Nahrungsmittel, der Medizin, der Kosmetika und dergl. verwendet werden. Der Gehalt des vorliegenden Komplexes während der Verwendung kann 0,1 bis 3% bei Verwendung als Suspensionsstabilisator, 0,1 bis 5% als Emulsionshilfsmittel, 1 bis 10% als Fettersatzstoff, 0,1 bis 3% als Suspensionsmittel, 1 bis 20% als Salbengrundlage, 0,5 bis 50% als Desintegrationshilfsmittel, 0,5 bis 80% als Freisetzungskontrollmittel und 0,5 bis 10% als Extrusionsverbesserungsmittel betragen.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen in Wasser dispergierbaren Komplex kann eine hohe Kolloidfraktion von mindestens 65% selbst in einem niedrigviskosen Komplexsystem (mit einer scheinbaren Viskosität von 700 cPs oder weniger in 3%iger wäßriger Dispersion) erzielt werden. Ferner kann eine sehr hohe Kolloidfraktion von mindestens 80% in einem hochviskosen Komplexsystem (mit einer scheinbaren Viskosität von 700 cPs oder mehr in 3%iger wäßriger Dispersion) erzielt werden, wobei dieser Fraktionswert bei keinem herkömmlichen Komplex selbst mit einer scheinbaren Viskosität von 2000 cPs erzielt worden ist.
Aus der vorstehend angegebenen Definition ist klar, daß die Kolloidfraktion Gebrauchseigenschaften zeigt, die geeignet für ein stabiles Dispergieren sind, ohne daß Ausfällungen in einer wäßrigen Dispersion hervorgerufen werden. Der erfindungsgemäße in Wasser dispergierbare Komplex mit der vorste henden Kolloidfraktion weist also eine hervorragende Wirkung auf Gebieten auf, auf denen eine gleichmäßige Dispergierbarkeit und Stabilität über eine lange Zeitspanne erforderlich sind, z. B. als ein Suspensionsstabilisator, als ein Emulsionsstabilisator, als ein Verdickungsstabilisator, als ein Trübungsmittel und dergl. Auch wenn der Komplex als ein Mittel zur Verleihung von Textur, als diätetische Faser und dergl. verwendet wird, ergibt der Komplex eine glatte und gute Textur.
Ferner sind Celluloseteilchen erfindungsgemäß fein, ist der Anteil großer Teilchen verringert und ist die Form der Teilchen eine rundliche Teilchenform. Das Problem des sandigen Gefühls wird also gelöst, wobei ein Produkt mit guter scheinbarer Textur erhalten wird. Außerdem kann der erfindungsgemäße in Wasser dispergierbare Komplex große Mengen an kolloidalen Teilchen erzeugen, ohne daß spezielle Dispergiermittel verwendet werden, wobei die Gebrauchseigenschaften als Stabilisator merklich verbessert sind und das Anwendungsgebiet erweitert ist.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele ausführlicher beschrieben. Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen angewandten Meßverfahren werden nachstehend beschrieben.

Kolloidfraktion

(1) Eine Probe (0,75 g als feste Komponenten) und destilliertes Wasser werden in einen Ace-Homogenisator (Typ AM-T, hergestellt von Nippon Seiki K. K.) gegeben, und die Gesamtmenge wird auf 300 g eingestellt;
(2) die Probe wird für 2 Minuten bei 15 000 U/min dispergiert;
(3) in ein Wägefläschchen werden 10 ml der Dispersion gefüllt, und das Gewicht wird bestimmt;
(4) eine restliche Dispersion wird in ein Zentrifugenröhrchen gefüllt und einer Zentrifugaltrennung für 15 Minuten bei 2000 U/min unterzogen (Typ H-300, hergestellt von Kokusan Enshinki K. K.), und 10 ml der Überstandsflüssigkeit werden in ein Wägefläschchen gegeben, und das Gewicht wird bestimmt;
(5) die Wägefläschchen (3) und (4) werden einem Einengen zur Trockene für 10 Stunden in einem Ofen bei 105ºC unterzogen;
(6) das Gewicht der festen Komponenten von (3) wird bestimmt, wobei man den Wert A erhält;
(7) das Gewicht der festen Komponenten von (4) wird genau bestimmt, wobei man den Wert 8 erhält;
(8) wasserlösliche Komponenten (Summe aus einem wasserlöslichen Gummi und einem hydrophilen Material) werden korrigiert.
Wenn das Gewicht der wasserlöslichen Komponenten S%, dann gilt: Kolloidfraktion (%) = (B - AS/100)/A(1-S/100) · 100.

Aggregat

(1) Eine Probe (3,0 g als feste Komponenten) und destilliertes Wasser werden in einen Ace-Homogenisator (AM-T, hergestellt von Nippon Seiki K. K.) gegeben, und das Gesamtgewicht wird auf 300 g eingestellt;
(2) die Probe wird für 5 Minuten bei 15 000 U/min dispergiert; und
(3) die Dispersion wird durch ein optisches Mikroskop (Nikon Optiphoto-pol) bei 50-facher Vergrößerung beobachtet.

Mittlere Teilchengröße, Anteil der Teilchen von mindestens 10 um

(1) Eine Probe (3,0 g als feste Komponenten) und destilliertes Wasser werden in einen Ace-Homogenisator (AM-T, hergestellt von Nippon Seiki K. K.) gegeben, und das Gesamtgewicht wird auf 300 g eingestellt;
(2) die Probe wird für 5 Minuten bei 15 000 U/min dispergiert; und
(3) die Teilchengrößeverteilung wird unter Verwendung eines Horiba Laser Diffraktions-Teilchengrößeverteilungsmeßgerätes (LA-500) gemessen.
Die mittlere Teilchengröße ist die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50%, und der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um wird durch den Anteil (%) in der Volumenverteilung angegeben.

Höhe-Breite-Verhältnis von Teilchen mit einer Länge von mindestens 10 um

Auf einer Fotografie, die durch Fotografieren einer Probe erhalten wird, die unter den gleichen Bedingungen wie für die Bestimmung der mittleren Teilchengröße mit einem optischen Mikroskop oder einem Elektronenmikroskop vorbereitet wird, werden der lange Durchmesser und der kurze Durchmesser von Teilchen mit einer Länge von mindestens 10 um gemessen, und das Verhältnis wird aus dem Mittelwert der gemessenen Werte für mindestens 20 Teilchen erhalten.

Beispiel 1

Nach feinem Schneiden eines im Handel erhältlichen Kunstfaserzellstoffs wurde der Zellstoff in 10% Chlorwasserstoffsäure bei 105ºC für 20 Minuten hydrolysiert, und der erhaltene säureunlösliche Rest wurde abfiltriert und gewaschen, wobei ein kuchenartiges Material mit einem Wassergehalt von 60% bereitgestellt wurde. Das kuchenartige Material wurde einer Zerkleinerungsbehandlung für 1 Stunde mit einem Planetenmischer unterzogen. Zu dem zerkleinerten kuchenartigen Material wurde Wasser gegeben, woran sich ein Dispergieren mit einem Homomischer anschloß, wobei eine Cellulosedispersion mit einem Feststoffkomponentenanteil von 7% bereitgestellt wurde. Die Dispersion wurde einer Zentrifugaltrennung für 5 Minuten bei 2000 G unterzogen, wobei eine Dispersion mit einem Feststoffkomponentenanteil von 4,6% als Oberschichtanteil erhalten wurde. Die auf diese Weise durch Fraktionierungszentrifugationsbehandlung erhaltene Cellulose wies eine Kolloidfraktion von 65% und eine Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% von. 4,2 um auf.
Anschließend wurde eine wäßrige Dispersion mit einer Gesamtfeststoffkomponentenkonzentration von 3,5%, bestehend aus Cellulose mit einer Kolloidfraktion von 65%, wie sie durch die Fraktionierungszentrifugationsbehandlung erhalten wurde, einem Xanthangummi (Bistop, Handelsbezeichnung, hergestellt von Sanei Kagaku Kogyo K. K.) und einem Maltodextrin (Foodtex, Handelsbezeichnung, hergestellt von Matsutani Kagaku Kogyo K. K.) in einem Mischungsverhältnis von 75/5/20, bezogen auf das Festkomponentenverhältnis, hergestellt. Die Dispersion wurde für 60 Minuten bei 80ºC unter Rühren wärmebehandelt und dann sprühgetrocknet (Temperatur der trockenen Heißluft: 230ºC; Temperatur der abgegebenen Luft: 80ºC; Geschwindigkeit der Aufschlämmungszufuhr: 6 kg/h), wobei ein getrocknetes Pulver des in Wasser dispergierbaren Komplexes bereitgestellt wurde.
Der Wassergehalt des erhaltenen in Wasser dispergierbaren Komplexes betrug 5,1%, die Kolloidfraktion bei erneutem Dispergieren des Komplexes in Wasser betrug 93%, die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% betrug 4,2 um, und der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um betrug 4,5%.

Beispiel 2

Nach feinem Schneiden eines im Handel erhältlichen Kunstfaserzellstoffs wurde der Zellstoff in 10% Chlorwasserstoffsäure bei 105ºC für 20 Minuten hydrolysiert, und der erhaltene säureunlösliche Rückstand wurde abfiltriert und gewaschen, wobei eine Cellulosedispersion mit einem Festkomponentenanteil von 10% bereitgestellt wurde. Die erhaltene Cellulosedispersion wurde einer Pulverisierungsbehandlung unterzogen, indem sie 2 mal durch einen Pulverisierungsapparat vom Medienrühr-Naßtyp (Apex Mill Typ AM-1, Handelsbezeichnung, hergestellt von Kotobuki Giken Kogyo K. K.) unter Verwendung von Zirkoniumdioxidkügelchen mit einem Durchmesser von 1 mm unter den Bedingungen einer Rührflügelrotationszahl von 1800 U/min und einer Zufuhrmenge an Cellulosedispersion von 0,4 l/min geführt wurde, wobei eine pastenartige Cellulose bereitgestellt wurde. Die Kolloidfraktion der Cellulose betrug 73%, und die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% betrug 3,1 um.
Anschließend wurde eine Dispersion mit einer Gesamtfeststoffkomponentenkonzentration von 3,5%, bestehend aus der auf diese Weise erhaltenen Cellulose mit einer Kolloidfraktion von 73%, einem Xanthangummi (Bistop, Handelsbezeichnung, hergestellt von Sanei Kagaku Kogyo K. K.) und Glucose mit einem Mischungsverhältnis von 75/5/20, bezogen auf den Festkompo nentengehalt, hergestellt. Die Dispersion wurde für 60 Minuten bei 80ºC unter Rühren wärmebehandelt und dann sprühgetrocknet (Temperatur der trockenen Heißluft: 230ºC; Temperatur der abgegebenen Luft: 80ºC; Geschwindigkeit der Aufschlämmungszufuhr: 6 kg/h), wobei ein getrocknetes Pulver des in Wasser dispergierbaren Komplexes bereitgestellt wurde.
Der Wassergehalt des erhaltenen in Wasser dispergierbaren Komplexes betrug 5,3%, die Kolloidfraktion bei erneutem Dispergieren des Komplexes in Wasser betrug 97%, die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% betrug 3,3 um, und der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um betrug 1,5%.
Außerdem waren bei Beobachtung der wäßrigen Dispersion mit einem Mikroskop die Celluloseteilchen gleichförmig dispergiert, und Aggregate von groben Teilchen wurden nicht beobachtet. Die schematische Ansicht der Dispersion, die durch das Mikroskop beobachtet wurde, ist in Fig. 1 gezeigt, wobei der minimale Skalenteil 10 um beträgt.

Beispiel 3

Eine Dispersion mit einer Gesamtfestkomponentenkonzentration von 5,0%, bestehend aus der Cellulose mit einer Kolloidfraktion von 73%, die in Beispiel 2 erhalten wurde, und CMC-Na (Carboxymethylcellulose-Natrium) (Celogen, Handelsbezeichnung, von Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) mit einem Mischungsverhältnis von 89/11, bezogen auf den Festkomponentengehalt, wurde hergestellt. Die Dispersion wurde für 30 Minuten bei 80ºC unter Rühren wärmebehandelt und sprühgetrocknet (Temperatur der trockenen Heißluft: 230ºC; Temperatur der abgegebenen Luft: 80ºC; Geschwindigkeit der Aufschlämmungszufuhr: 6 kg/h), wobei ein getrocknetes Pulver des in Wasser dispergierbaren Komplexes bereitgestellt wurde.
Der Wassergehalt des erhaltenen in Wasser dispergierbaren Komplexes betrug 4,8%, die Kolloidfraktion bei erneutem Dispergieren des Komplexes in Wasser betrug 92%, die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% betrug 3,1 um, und der Anteil von Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um betrug 1,5%.

Beispiel 4

Eine Dispersion mit einer Gesamtfestkomponentenkonzentration von 10,5%, bestehend aus der Cellulose mit einer Kolloidfraktion von 73%, die in Beispiel 2 erhalten wurde, und CMC-Na (Carboxymethylcellulose-Natrium) (Celogen, Handelsbezeichnung, hergestellt von Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) mit einem Mischungsverhältnis von 95/5, bezogen auf den Festkomponentengehalt, wurde hergestellt. Die Dispersion wurde in einer Dicke von 3 mm auf ein Aluminiumblech mittels einer Auftragungsvorrichtung gegossen und in einem Ofentrockner für 60 Minuten bei 80ºC getrocknet, wobei ein trockener Film mit einer Dicke von etwa 70 um gebildet wurde.
Bei Beobachtung des trockenen Films durch ein Elektronenmikroskop lagen feine Celluloseteilchen an der Oberfläche frei, und es wurden unzählige Spalte beobachtet. Außerdem waren in einem Querschnitt feine Löcher mit einer Breite von 0,05 bis 0,5 um mit einem Abstand von etwa 1 um oder weniger in Netzwerkform im gesamten System verteilt.
Die Ergebnisse, die durch Fotografieren der Oberfläche und eines Querschnitts des Films mit einem Rasterelektronenmikroskop erhalten wurden, sind in den Figg. 3, 4 und 5 gezeigt.
Ferner wurde die Dispersion mit einer Gesamtfestkomponentenkonzentration von 10,5% in Filmform bis zu einer Dicke von 50 um mit einem Taumeltrockner (Typ KDD-1, hergestellt von K. K. Kusuki Kikai Seisakusho) bei einem Dampfdruck von 1,8 kg/cm² und einer Rotationszahl von 1,5 U/min getrocknet, wobei getrocknetes Pulver des in Wasser dispergierbaren Komplexes bereitgestellt wurde.
Der erhaltene in. Wasser dispergierbare Komplex wies einen Wassergehalt von 5,3% auf und lag in Form dünner Stücke und eines flockigen Pulvers vor. Bei Beobachtung des Pulvers mit einem Elektronenmikroskop wurden feine Celluloseteilchen auf der Oberfläche beobachtet, und unzählige Spalte wurden zwischen den feinen Celluloseteilchen beobachtet. Außerdem waren in einem Querschnitt feine Löcher mit einer Breite von 0,05 bis 0,5 um mit einem Abstand von etwa 0,5 bis 2 um im gesamten System verteilt. Bei erneutem Dispergieren des Komplexpulvers in Wasser betrug die Kolloidfraktion 85%, betrug die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% 3,1 um, betrug der Anteil von Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um 1,5% und hatte die wäßrige 5%ige Dispersion einen glatten Geschmack für Lebensmittel ohne sandiges Gefühl.

Beispiel 5

Eine Dispersion mit einer Gesamtfestkomponentenkonzentration von 8,0%, bestehend aus der Cellulose mit einer Kolloidfraktion von 73%, die in Beispiel 2 erhalten wurde, einem Xanthangummi (Bistop, Handelsbezeichnung, hergestellt von Sanei Kagaku Kogyo K. K.) und hydrolysierten Getreidefeststoffen (Paindex, Handelsbezeichnung, hergestellt von Matsutani Kagaku Kogyo K. K.) mit einem Mischungsverhältnis von 75/5/20, bezogen auf den Festkomponentengehalt, wurde hergestellt. Anschließend an die Behandlung der Oberfläche eines Taumeltrockners (Typ KDD-1, hergestellt von K. K. Kusuki Kikai Seisakusho) mit einem Silicontrennmittel für Lebensmittel wurde die in der vorhergehenden Stufe erhaltene pastenartige Zusammensetzung mit dem Taumeltrockner bei einem Dampfdruck von 1,2 kg/cm² und einer Rotationszahl von 1,0 U/min getrocknet, wobei ein Komplex in Filmform hergestellt wurde.
Der Wassergehalt des erhaltenen Komplexes betrug 5,3%, und bei Beobachtung des Films mit einem Elektronenmikroskop wies der Komplex fast die gleiche Struktur wie der Komplex in Beispiel 4 auf. Außerdem betrug bei erneutem Dispergieren des Komplexes in Wasser die Kolloidfraktion 97%, betrug die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% 2,8 um, betrug der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um 1,0% und hatte die wäßrige 5%ige Dispersion des Komplexes einen glatten Geschmack für Lebensmittel, ohne ein sandiges Gefühl zu zeigen.

Beispiel 6

Eine Dispersion mit einer Gesamtfestkomponentenkonzentration von 8,0%, bestehend aus der Cellulose mit einer Kolloidfraktion von 73%, die in Beispiel 2 erhalten wurde, λ- Carrageenan (CS-67, Handelsbezeichnung, hergestellt von Sanei Kagaku Kogyo K. K.) und Sorbit mit einem Mischungsverhältnis von 80/10/10, bezogen auf den Festkomponentengehalt, wurde hergestellt. Die Dispersion wurde in einer Dicke von 3 mm auf ein Aluminiumblech mittels einer Auftragevorrichtung gegossen und in einem Ofentrockner für 60 Minuten bei 80ºC getrocknet, wobei ein Komplex in Filmform bereitgestellt wurde. Anschließend wurden durch feines Schneiden des Komplexes auf eine Größe von 1000 um oder weniger mittels eines Haushaltslebensmittelschneidegeräts eine Dünnstückform und ein flockiges Pulver bereitgestellt.
Der Wassergehalt des erhaltenen Komplexes betrug 4,5%, und bei Beobachtung des Pulvers mit einem Elektronenmikroskop wies der Komplex fast die gleiche Struktur wie der Komplex in Beispiel 4 auf. Außerdem betrug bei erneutem Dispergieren des Komplexes in Wasser die Kolloidfraktion 82%, betrug die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% 2,8 um, betrug der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von weniger als 10 um 1,5% und hatte die wäßrige 5%ige Dispersion des Komplexes einen glatten Geschmack für Lebensmittel, ohne ein sandiges Gefühl zu zeigen.

Beispiel 7

Nach feinem Schneiden eines im Handel erhältlichen Kunstfaserzellstoffs wurde der Zellstoff in 10% Chlorwasserstoffsäure bei 10500 für 20 Minuten hydrolysiert, und der erhaltene säureunlösliche Rückstand wurde abfiltriert und gewaschen, wobei eine Cellulosedispersion mit einem Festkomponentengehalt von 10% bereitgestellt wurde. Die mittlere Teilchengröße der Celluloseteilchen betrug 17 um. Die Cellulosedispersion wurde einer Pulverisierungsbehandlung unterzogen, indem die Dispersion 2 mal durch einen Hochdruckpulverisierungsapparat (Nanomizer Typ LA-31, Handelsbezeichnung, hergestellt von Nanomizer K. K.) bei 1300 kg/cm² geleitet wurde, wobei eine pastenartige Cellulose bereitgestellt wurde.
Die Kolloidfraktion der Cellulose betrug 80%, und die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% betrug 6,5 um.
Anschließend wurde eine Dispersion mit einer Festkomponentenkonzentration von 7,0%, bestehend aus der so erhaltenen Cellulose mit einer Kolloidfraktion von 80%, einem Xanthangummi, (Bistop, Handelsbezeichnung, hergestellt von Sanei Kagaku Kogyo K. K.) und hydrolysierten Getreidefeststoffen (Paindex, Handelsbezeichnung, hergestellt von Matsutani Kagaku Kogyo K. K.) mit einem Mischungsverhältnis von 75/5/20, bezogen auf den Festkomponentengehalt, hergestellt. Nach Behandlung der Oberfläche eines Taumeltrockners (Typ KDD-1, Handelsbezeichnung, hergestellt von K. K. Kusuki Kikai Seisakusho) mit einem Silicontrennmittel für Lebensmittel wurde die auf diese Weise erhaltene pastenartige Zusammensetzung mit dem Taumeltrockner bei einem Dampfdruck von 1,5 kg/cm² und einer Rotationszahl von 1,0 U/min getrocknet, wobei ein Komplex in Filmform hergestellt wurde. Anschließend wurde der Komplex auf eine Größe von 1000 um oder weniger mit einem Pulverisierer vom Schneidetyp mit messerartigen Kanten pulverisiert, wobei eine Dünnstückform und ein flockiges Pulver bereitgestellt wurden.
Der Wassergehalt des erhaltenen Komplexes betrug 5,7%, und bei Beobachtung des Pulvers mit einem Elektronenmikroskop wies der Komplex fast die gleiche Struktur wie der Komplex in Beispiel 4 auf. Wenn der Komplex erneut in Wasser dispergiert wurde, betrug die Kolloidfraktion 75%, betrug die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% 6,5 um, betrug der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um 22% und betrug das Länge-Breite-Verhältnis der Teilchen mit einer Länge von mindestens 10 um 2,0. Die wäßrige 5%ige Dispersion wies einen glatten Geschmack für Lebensmittel auf, ohne daß sich ein sandiges Gefühl zeigte.

Beispiel 8

Unter Verwendung der Cellulosedispersion mit einem Festkomponentenverhältnis von 10%, die durch Hydrolysieren eines im Handel erhältlichen Kunstfaserzellstoffs in Beispiel 7 erhalten wurde, und CMC-Na (Carboxymethylcellulose-Natrium) (Celogen, Handelsbezeichnung, hergestellt von Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) wurde eine Dispersion mit einer Gesamt festkomponentenkonzentration von 10,0% aus der Cellulosedispersion und CMC-Na bei einem Mischungsverhältnis von 95/5, bezogen auf den Festkomponentengehalt, hergestellt. Die Dispersion wurde gleichzeitig einer Misch-, Dispergier- und Pulverisierungsbehandlung unterzogen, indem sie 5 mal durch einen Hochdruckpulverisierer (Microfluidizer Typ M-610, Handelsbezeichnung, hergestellt von Microfluidics Co.) geleitet wurde, wobei eine pastenartige Zusammensetzung bereitgestellt wurde.
Anschließend wurde die pastenartige Zusammensetzung mit Wasser auf eine Gesamtfestkomponentenkonzentration von 8,0% eingestellt. Nach Behandlung der Oberfläche eines Taumeltrockners (Typ KDD-1, hergestellt von K. K. Kusuki Kikai Seisakusho) mit einem Silicontrennmittel für Lebensmittel wurde die Zusammensetzung mit dem Taumeltrockner bei einem Dampfdruck von 1,8 kg/cm² und einer Rotationszahl von 1,5 U/min getrocknet, wobei ein Komplex in Filmform bereitgestellt wurde. Anschließend wurde der Komplex auf eine Größe von 1000 um oder weniger mit einem Pulverisierer vom Schneidetyp mit messerartigen Kanten pulverisiert, wobei eine Dünnstückform und ein flockiges Pulver bereitgestellt wurden.
Der Wassergehalt des erhaltenen Komplexes betrug 5,2%, und bei Beobachtung des Pulvers mit einem Elektronenmikroskop wies der Komplex fast die gleiche Struktur wie der Komplex in Beispiel 4 auf. Wenn der Komplex erneut in Wasser dispergiert wurde, betrug die Kolloidfraktion 90%, betrug die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% 3,5 um, und betrug der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um 2,0%. Die wäßrige 5%ige Dispersion wies einen glatten Geschmack für Lebensmittel auf, ohne daß sich ein sandiges Gefühl zeigte.

Vergleichsbeispiel 1

Indem man dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 2 folgte, mit der Ausnahme, daß eine Dispersionsbehandlung für 60 Minuten bei 10ºC anstelle der Wärmebehandlung für 60 Minuten bei 80ºC durchgeführt wurde, wurde ein trockenes Pulver eines Komplex erhalten.
Der Wassergehalt des erhaltenen Komplexes betrug 5,5%. Wenn das Pulver erneut in Wasser dispergiert wurde, betrug die Kolloidfraktion 88%, betrug die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% 22,0 um, und betrug der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um 59%. Außerdem wurden, wenn die wäßrige Dispersion durch ein Mikroskop beobachtet wurde, grobe Aggregate mit einer fast kugelförmigen Form beobachtet. Eine schematische Ansicht ist in Fig. 2 gezeigt, wobei der minimale Skalenteil 10 um beträgt.

Vergleichsbeispiel 2

Nach feinem Schneiden eines im Handel erhältlichen Kunstfaserzellstoffs wurde der Zellstoff in 10% Chlorwasserstoffsäure bei 105ºC für 20 Minuten hydrolysiert, und der erhaltene säureunlösliche Rückstand wurde abfiltriert und gewaschen, wobei eine Cellulosedispersion mit einem Festkomponentengehalt von 10% bereitgestellt wurde. Die Cellulosedispersion wurde einer Pulverisierungsbehandlung unterzogen, indem die Dispersion 1 mal durch einen Pulverisierungsapparat vom Medienrühr-Naßtyp (Apex Mill Typ AM-1, Handelsbezeichnung, hergestellt von Kotobuki Giken Kogyo K. K.) unter Verwendung von Zirkoniumdioxidkügelchen mit einem Durchmesser von 1 mm als Medium unter den Bedingungen einer Rührflügelrotationszahl von 1800 U/min und einer Zufuhrmenge der Cellulosedispersion von 0,4 l/min geleitet wurde, wobei eine pastenartige Cellulose bereitgestellt wurde. Die Kolloidfraktion der Cellulose betrug 47%, und die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% betrug 6,5 um.
Eine Dispersion mit einer Gesamtfestkomponentenkonzentration von 10,5% aus der auf diese Weise erhaltenen Cellulose mit einer Kolloidfraktion von 47% und CMC-Na (Carboxymethylcellulose-Natrium) (Celogen, Handelsbezeichnung, hergestellt von Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) mit einem Mischungsverhältnis von 95/5, bezogen auf den Festkomponentengehalt, wurde hergestellt. Die Dispersion wurde in einer Dicke von 3 mm auf ein Aluminiumblech mit einer Auftragevorrichtung gegossen und in einem Ofentrockner für 60 Minu ten bei 80ºC getrocknet, wobei ein trockener Film mit einer Dicke von etwa 70 um bereitgestellt wurde.
Der Wassergehalt des erhaltenen trockenen Films betrug 4,0%, und wenn der Film erneut in Wasser dispergiert wurde, betrug die Kolloidfraktion 60%, betrug die Teilchengröße eines integrierten Volumens von 50% 6,5 um, betrug der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um 26% und betrug das Länge-Breite-Verhältnis der Teilchen mit einer Länge von mindestens 10 um 6,5. Die wäßrige 5%ige Dispersion hatte eine rauhe Textur und zeigte ein sandiges Gefühl.

Vergleichsbeispiel 3

Der nach dem Gießverfahren im Beispiel erhaltene trockene Film mit einer Dicke von etwa 70 um wurde mit einem Pulverisierer vom Pralltyp pulverisiert, wobei ein Pulver mit einem Durchmesser von nicht mehr als 150 um bereitgestellt wurde. Die Ergebnisse des Fotografierens der Oberfläche und des Querschnitts des Pulvers mit einem Rasterelektronenmikroskop sind in den Figg. 6, 7 und 8 gezeigt. Wie auf den Fotografien zu sehen ist, zeigt sich keine Netzwerkanordnung der Cellulose an der Oberfläche. Es gibt einige Spalte im Querschnitt; die Struktur mit unzähligen feinen Rissen und Spalten, die vor dem Pulverisieren zu sehen war, ist jedoch verschwunden. Außerdem wurden, wenn die wäßrige Dispersion des Pulvers durch ein optisches Mikroskop beobachtet wurde, grobe Aggregate beobachtet. Der mittlere Teilchendurchmesser betrug 15 um, und der Anteil von Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um betrug 45%.

Vergleichsbeispiel 4

Indem man dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 folgte, mit der Ausnahme, daß die Dispersion einer Misch-, Dispergier- und Pulverisierungsbehandlung unterzogen wurde, indem die Dispersion 1 mal durch einen Hochdruckpulverisierer (Microfluidizer Typ M-610, Handelsbezeichnung, hergestellt von Microfluidics Co.) bei 1000 kg/cm² geleitet wurde, wurde ein Komplex erhalten.
Die Kolloidfraktion des Komplexes betrug 55%, der mittlere Teilchendurchmesser betrug 10 um, und der Anteil von Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um betrug 51%. Die wäßrige 5%ige Dispersion des Komplexes hatte eine rauhe Textur und zeigte ein sandiges Gefühl.
Anschließend wurden die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Produkte auf ihre Textur untersucht.
Der Texturtest wurde von 15 jungen Frauen durchgeführt, die Nichtraucherinnen waren. Indem die einzelnen getrockneten Komplexe erneut in Wasser dispergiert wurden, wurden wäßrige Dispersionen mit 5 Gew.-% der einzelnen Komplexe hergestellt, und der Texturtest erfolgte nach einem Zufallstestsystem.
Jede der Teilnehmerinnen wurde gefragt, 1) ob sie "glatte Beschaffenheit" fühlte und 2) ob sie "sandige Beschaffenheit" fühlte, und die Antworten wurden gesammelt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1

Vergleichsbeispiel 5

Das in JP-B-57-14771 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei Celluloseteilchen verwendet wurden, die einer Hydrolyse in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 unterzogen wurden (Teilchengröße: 17,0 um; Kolloidfraktion: 12%).
Es wurde also ein Gemisch von nasser kristalliner Cellulose/Karayagummi/Dextrin in einem Verhältnis von 7/1/2 als Festkomponenten, bezogen auf das Gewicht, wobei der Wassergehalt auf 50% eingestellt wurde, für 2 Stunden unter Verwendung einer Knetvorrichtung geknetet und zerkleinert. Das zerkleinerte Gemisch wurde in einem Ofentrockner getrocknet und fein pulverisiert, wobei ein Komplexpulver mit einer Kolloidfraktion von 54% bereitgestellt wurde. Ferner wurde, selbst wenn das Kneten und Zerkleinern für weitere 3 Stunden fortgesetzt wurde, die Kolloidfraktion nicht verbessert.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist der erfindungsgemäße kolloidale dispergierbare Komplex ein trockenes Produkt, das zweckmäßig für Transport und Lagerung ist. Wenn der Komplex in Wasser dispergiert wird, ergibt er eine kolloidale Dispersionstextur, die glatt ist und nicht zu einem sandigen Gefühl führt. Diese Eigenschaft ist zweckmäßig für einen Fettersatzstoff, der in jüngster Zeit zur Verringerung des Fetts in Lebensmitteln aus Gesundheitsgründen benötigt wird, und sie ergibt gleichzeitig einen guten Geschmack, der seit vielen Jahren gefordert wird.
Außerdem weist der erfindungsgemäße Kolloid-Dispersionskomplex eine stark verbesserte Kolloidfraktion auf und ist geeignet für Anwendungen, bei denen gleichmäßige Dispergierbarkeit und Stabilität für eine lange Zeitspanne erforderlich sind, wie als ein Suspensionsstabilisator, als ein Emulsionsstabilisator, als ein Verdickungsstabilisator, als ein Trübungsstabilitätsmittel und dergl., und zwar in Lebensmitteln, Medikamenten, Kosmetika, Beschichtungsmaterialien, keramischen Materialien, Harzen und anderen industriellen Produkten. Ferner kann der erfindungsgemäße kolloidal dispergierbare Komplex eine große Menge an Kolloidteilchen erzeugen, ohne daß eine spezielle Dispergiereinrichtung verwendet wird, wodurch die Gebrauchseigenschaften als Stabilisator stark verbessert sind und auch der Anwendungsbereich erweitert wird.
Zum Beispiel kann auf dem Gebiet der Lebensmittel der erfindungsgemäße in Wasser dispergierbare Komplex als ein Suspensionsstabilisator, als ein Emulsionsstabilisator, als ein Verdickungsstabilisator, als ein Schaumstabilisator, als ein Trübungsmittel, als ein Textur verleihendes Mittel, als ein das Fließvermögen verbesserndes Mittel, als Formhaltemittel, als Wasserfreisetzungsinhibitor, als Teigverbesserungsmittel und als Pulverbasis in bevorzugten Getränken, wie einem Kakaogetränk, einem Fruchtsaftgetränk, einem pulverförmigen Grünteegetränk, Shiruko (Adzuki-Bohnen-Suppe) und dergl.; Milchgetränken, wie Milchkakao, Milchkaffee, ein Acidophilus- Getränk, Sojabohnenmilch und dergl.; Eisgetränken, wie Eiscreme, Softcreme, Sorbet und dergl.; gallertartigen Lebensmitteln, wie Pudding, Gelee, Marmelade, weiches Adzuki-Bohnen-Gelee und dergl.; Milchshakes, Kaffeeweißer, Schlagsahne, Mayonnaise, Dressings, Brotaufstrich, Würzsoja, Suppe, Senf, Blütenpaste, Lebensmitteln in Dosen, enteraler Ernährung, Füllungen und Dekorationen für Brot und Kuchen, Adzuki-Bohnen-Geleekuchen, Fondant, verarbeiteten Meeresprodukten, Broten, Kuchen, japanische Kuchen, Nudeln, Pasta, gefrorenem Teig, pulverisiertem Fett, pulverisiertem Arome, pulverisierter Suppe, pulverisierten Gewürzen, Cremepulver und dergl. verwendet werden.
Ferner kann der erfindungsgemäße Komplex als Basis niedriger Kalorie für diätetische Fasern, Fett- und Ölersatzstoffe und dergl. in den vorstehenden Vollebensmitteln verwendet werden.

Claims

für die Vertragsstaaten CH, LI, DE, FR, GB, IT

1. In Wasser dispergierbarer Komplex, der 50 bis 98 Gew.-% feine Celluloseteilchen und 2 bis 50 Gew.-% wasserlösliches Gummi und/oder hydrophiles Material (als Feststoffkomponentenverhältnis) enthält, wobei die Zusammensetzung des Komplexes so beschaffen ist, daß eine wäßrige Dispersion des Komplexes folgendes enthält:

(i) Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um in einer Teilchengrößeverteilung von nicht mehr als 5 Vol.-%.

oder Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um in der Teilchengrößeverteilung von nicht mehr als 40 Vol.-%, wobei die Teilchen, die eine Teilchengröße von mindestens 10 um aufweisen, ein Länge-Breite-Verhältnis von nicht mehr als 3,0 aufweisen, und

(ii) eine Kolloidfraktion von mindestens 65%,

wobei die Kolloidfraktion und die Teilchengrößeverteilung wie folgt bestimmt werden:

Kolloidfraktion

(1) Eine Probe (0,75 g als feste Komponenten) und destilliertes Wasser werden in einen Ace-Homogenisator (Typ AM-T, hergestellt von Nippon Seiki K. K.) gegeben, und die Gesamtmenge wird auf 300 g eingestellt;

(2) die Probe wird für 2 Minuten bei 15000 U/min dispergiert;

(3) in ein Wägefläschchen werden 10 ml der Dispersion gefüllt, und das Gewicht wird bestimmt;

(4) eine Restdispersion wird in ein Zentrifugenröhrchen gegeben und einer Zentrifugaltrennung für 15 Minuten bei 2000 U/min (Typ H-300, hergestellt von Kokusan Enshinki K. K.) unterzogen, und 10 ml der Überstandsflüssigkeit werden in ein Wägefläschchen gegeben, und das Gewicht wird gemessen;

(5) die Wägefläschen (3) und (4) einem Verdampfen zur Trockene für 10 Stunden in einem Ofen bei 105ºC unterzogen;

(6) das Gewicht der festen Komponenten von (3) wird bestimmt, wobei man den Wert A erhält;

(7) das Gewicht der festen Komponenten von (4) wird genau bestimmt, wobei man den Wert B erhält;

(8) wasserlösliche Komponenten (Summe aus einem wasserlöslichen Gummi und einem hydrophilen Material) werden korrigiert; die Kolloidfraktion (%) wird als (B - AS/100)/A(1- S/100) · 100 berechnet, wobei 5% das Gewicht der wasserlöslichen Komponenten ist;

Teilchengrößeverteilung

(1) Eine Probe (3,0 g als feste Komponenten) und destilliertes Wasser werden in einen Ace-Homogenisator (AM-T, hergestellt von Nippon Seiki K. K.) gegeben, und das Gesamtgewicht wird auf 300 g eingestellt;

(2) die Probe wird für 5 Minuten bei 15000 U/min dispergiert; und

(3) die Teilchengrößeverteilung wird unter Verwendung eines Horiba-Laserdiffraktions-Teilchengrößeverteilungsmeßgerätes (LA-500) gemessen.

2. In Wasser dispergierbarer Komplex nach Anspruch 1, wobei die Kolloidfraktion mindestens 80% ausmacht.

3. In Wasser dispergierbarer Komplex nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Komplex eine Hohlraumstruktur mit im Innern davon befindlichen wasserdurchlässigen Poren mit Öffnungen mit einer Breite von 0,05 bis 0,5 um bei Abständen zwischen den Poren von 3 um oder weniger in Netzwerkform im Gesamtsystem aufweist.

4. In Wasser dispergierbarer Komplex nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das wasserlösliche Gummi aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Natriumcelluloseglykolat, Xanthangummi, Carrageenan, Pektin und Karaya besteht, und das hydrophile Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus hydrolysierten Getreidefeststoffen, wasserlöslichen Sacchariden und Zuckeralkoholen besteht.

5. Verfahren zur Herstellung eines in Wasser dispergierbaren Komplexes gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 4, das das gleichmäßige Dispergieren von 50 bis 98 Gew.-% feinen Celluloseteilchen mit einer Kolloidfraktion von mindestens 50%, die

nicht mehr als 5% Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um oder

nicht mehr als 40% Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um, wobei die Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 10 um ein Länge-Breite-Verhältnis von nicht mehr als 3,0 aufweisen, umfassen, und

2 bis 50 Gew.-% wasserlöslichem Gummi und/oder hydrophilem Material (als Feststoffkomponentenverhältnis) in mindestens 75 Gew.-% Wasser unter Bildung einer Aufschlämmung und das anschließende Trocknen der Aufschlämmung umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Aufschlämmung in Form eines Films mit einer Dicke von 10 mm oder weniger getrocknet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei es sich bei dem wasserlöslichen Gummi um Xanthangummi oder Carrageenan handelt und die Aufschlämmung bei einer Temperatur von mindestens 60ºC wärmebehandelt wird.