DE69427389T2

DE69427389T2 - Zusammensetzung auf Basis von Biopolymeren mit schneller Hydratation

Info

Publication number: DE69427389T2
Application number: DE69427389T
Authority: DE
Inventors: Philip Wong
Original assignee: Rhodia Inc
Current assignee: Solvay USA Inc
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2014-12-10
Also published as: EP0658596B1; EP0658596A3; ES2160622T3; GR3036475T3; US5633028A; AU690934B2; JPH07203871A; ATE201890T1; AU8040894A; DE69427389D1; EP0658596A2; JP2003111567A; PT658596E; DK0658596T3; NZ270124A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine staubfreie Zusammensetzung mit rascher Hydratation auf Basis von Biopolymeren, insbesondere vom Xanthangummi- oder Succinoglycan-Typ, und deren Verwendung als Verdickungsmittel und Stabilisatoren für die Herstellung von industriellen Formulierungen (Industrien im Bereich von Bau, Anstrichen, Papier, Textilien, Pflanzenschutz, Wasserbehandlung, Erdölindustrie...), Nahrungsmittel-, kosmetischen (zahnreinigenden) und pharmazeutischen Formulierungen.
Die Polysaccharide mit hohem Molekulargewicht mikrobiellen Ursprungs oder Biopolymere, erhalten durch Fermentation eines assimilierbaren Kohlenhydrats mit Hilfe eines geeigneten Mikroorganismus, sind gut bekannt. Das repräsentativste Beispiel hierfür ist der Xanthangummi. Im Hinblick auf deren verdickende Eigenschaften und deren Rheologie hat man verschiedenartige Anwendungen aufgefunden, insbesondere im Bereich der Nahrungsmittel (wie Milchprodukte, Getränke und Nahrungsmittel mit hohem Proteingehalt) oder im pharmazeutischen Bereich, in den industriellen Bereichen von Bau, Anstrichen, Papier, Textilien, Kosmetika, Pflanzenschutz, bei Produkten der Reinigung und der industriellen Instandhaltung und Wartung bei der Behandlung von Wässern und in der Erdölindustrie, z. B. für die Bohrung und die unterstützte Erdölgewinnung.
Bei zahlreichen Anwendungen ist es erforderlich, das Biopolymere in die Form einer schwach konzentrierten, wäßrigen Lösung zu überführen. Es ist bekannt, daß der Hauptnachteil der Biopolymerenpulver in ihrer Schwierigkeit liegt, sich selbst unter Rühren mit erhöhtem Schereffekt rasch aufzulösen. Darüber hinaus weisen diese Pulver in ihrer aktuellen handelsüblichen Form Sicherheitsprobleme hinsichtlich der feinen Teilchen auf, die verantwortlich sind für Staubwolken.
Aus diesem Grund wäre es von Vorteil, eine wirklich trockene und staubfreie Zusammensetzung auf Basis von Biopolymeren, insbesondere vom Xanthangummi- oder Succinoglycan-Typ zu entwickeln, die leicht hydratisiert werden kann, wenn sie verwendungsbereit ist.
Eine Zusammensetzung auf Basis von Xanthangummi mit schneller Hydratation wäre von Vorteil, wenn man sie leichter der Nahrungsmittel-, pharmazeutischen oder endgültigen industriellen Formulierung zumischen könnte. Gegenwärtig ist der Xanthangummi in einer Form verfügbar, die eine Agglomerierung erfordert. Diese Vorgehensweise ist kostspielig und verlangt beträchtliche Investitionen. Außerdem führen die durch Granulierung erhaltenen Zusammensetzungen zu einem Abfall der Dichte des Produkts, was zu Lagerungsproblemen (beträchtlichere Lagerungsvolumina) bei den Verbrauchern führt. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung auf Basis von Biopolymeren erlaubt es, die Fabrikationskosten zu erniedrigen, indem man die Agglomerationsverfahren, die kostspielig sind, vermeidet.
Im übrigen ist ein staubfreies Produkt auch in gesundheitlicher Hinsicht von Vorteil. Es reduziert in der Tat die in der Luft in Suspension befindlichen Teilchen, die von den Industriearbeitern eingeatmet werden können, vermindert das Explosionsrisiko während der Lagerung, vermeidet Verluste an Produkt während der Lagerung und des Transports. Ein staubfreies Produkt wird auch die. Anzahl der Unfälle aufgrund von Ausrutschen auf dem über dem Boden verteilten Produkt verringern.
Historisch gesehen ist, wenn man ein staubfreies Pulver mit rascher Hydratation erzielen möchte, das zu diesem Zweck eingesetzte Verfahren die Agglomerierung. Dieses Verfahren ist jedoch kostspielig und erhöht demzufolge die Kosten des Endprodukts. Die US-A-4 041 234 von Maske beschreibt dispergierbare Glyoxal-Xanthangummi-Komplexe, in denen das Glyoxal der Fermentationsbrühe des Xanthangummis zugesetzt wird, um die Dispergierbarkeit zu verbessern. Es handelt sich um ein Verfahren, das nicht nur kostspielig ist, sondern auch Probleme hinsichtlich der Abgabe an die Umgebung von Glyoxal nach der Hydrolyse der Hemiacetalbrücken herbeiführen kann.
Die US-A-4 299 825 von Lee beschreibt konzentrierte Xanthangummilösungen mit hoher Viskosität, die zahlreiche Ultrafiltrationsstufen verwenden. Trotzdem enthalten sie lediglich 8 bis 15% Xanthangummi, der in Form der Lösung vorliegt und nicht in Form von staubfreien, hydratisierbaren Teilchen. Die US-A-4 670 550 von Bleeker et al. beschreibt Biopolymerenemulsionen, die den Xanthangummi-Zusammensetzungen analog sind, wobei auf Techniken einer erheblichen Scherung zurückgegriffen wird, während die US-A-4 254 257 von Schroeck die Fällung von Aminsalzen des Xanthangummis, ausgehend von der Fermentationsbrühe, beschreibt.
Die US -A-4 269 974 von Wintersdorffbeschreibt eine leicht fließende Zusammensetzung auf Basis von Xanthangummi, eine Zusammensetzung, in der der Gummi mit pflanzlichem Öl und Wasser homogenisiert ist. Alle diese Dokumente bestätigen indessen die Notwendigkeit, den Gummi für die Hydratation einer Scherung zu unterziehen.
Die US-A-4 248 262 von Warren beschreibt ein Mittel, das die Viskosität unter Verzögerung ohne Klumpenbildung erhöhen kann und das Xanthangummi enthält, der eingekapselt ist in einen ttberzug, bestehend aus einem Fettkörper, ausgewählt unter den Fettsäuren, den Mono- und Diglyceriden der Fettsäuren und einem oberflächenaktiven Mittel, ausgewählt unter den Alkalisalzen der Fettsäuren, den Sorbitanestern und den Estern der Fettsäuren, den linearen, ethoxylierten Alkoholen, den Estern von Saccharose und Fettsäuren und deren Gemischen. Das oberflächenaktive Mittel dient der Erhöhung der Löslichkeit des Überzugs und der Unterstützung der Befeuchtung der Fettsäure auf dem Teilchen. Der Überzug seinerseits besitzt eine hydrophil/lipophil-Balance zwischen 6,0 und 10,0.
Die US-A-4 654 086 von Baird. et al. beschreibt und beansprucht eine Zusammensetzung auf Basis von trockenem Xanthangummi, die dispergierbar und hydratisierbar ist, enthaltend Xanthangummi im Gemisch mit einem oberflächenaktiven Mittel, wie die acetylierten Monoglyceride, die Glycerinester, die Sorbitanester und weitere ähnliche Produkte. Gegebenenfalls gibt man hierzu Zucker, jedoch muß das oberflächenaktive Mittel in einer Menge von wenigstens 5% zugesetzt werden, wobei diese Menge bis zu 20% erreichen kann. Trotz alledem stellt sich ein Problem insoweit, als in den Nahrungsmittelzusammensetzungen insbesondere das oberflächenaktive Mittel bei diesen Konzentrationen einen unerwünschten Geschmack besitzen kann, der es bei der Mehrzahl der Nahrungsmittelprodukte nicht verwendbar macht. Wenn derartige Zusammensetzungen bei der Herstellung von industriellen Formulierungen (agrochemischen, kosmetischen, Anstriche...) eingesetzt werden, kann die Anwesenheit einer erhöhten Menge an oberflächenaktivem Mittel Probleme einer Schäumung, einer Inkompatibilität mit den weiteren, in den endgültigen Formulierungen vorliegenden oberflächenaktiven Mitteln herbeiführen oder die Anwendungseigenschaften dieser Formulierungen verändern. Baird et al. räumen indessen ein, daß die die Hydratation und die Dispergierbarkeit betreffenden Probleme sich unterhalb 5% erneut stellen.
Ein weiterer Typ von Biopolymeren, der verdickende Eigenschaften und eine Rheologie besitzt, die den gleichen Anwendungstypen, wie denjenigen des Xanthangummis, angepaßt sind, besteht aus Succinoglycanen, deren Basiseinheit Glucose, Galactose und einen Succinylrest enthält; sie werden in den europäischen Anmeldungen EP-A-351 303 und 40 445 sowie in Carbohydrate Research, 73 (1979), Seiten 159-168, von Clarence A. Knutson, beschrieben; Sie können erhalten werden durch mikrobielle Fermentation eines Milieus, das eine Kohlenstoffquelle enthält, mit Hilfe eines Mikroorganismus, der der Gattung Arthrobacter, wie Arthrobacter stabilis, insbesondere der Stamm Arthrobacter stabilis NRRL-B-1973, der Gattung Agrobacterium, wie Agrobacterium tumefaciens, Agrobacterium radiobacter oder Agrobacterium rhizogenes, der Gattung Rhizobium, insbesondere Rhizobium meliloti und Rhizobium trifoli, der Gattung Alcaligenes, wie Alcaligenes faecalis, und insbesondere die Varietät niyxogenes, oder der Gattung Pseudomonas, insbesondere die Stämme Pseudomonas sp.NCIB 11264 und NCIB 11592, angehört. Unter diesen Succinoglycanen kann man insbesondere die Rheozangummen nennen, die in der EP-A- 351 303 beschrieben werden und erhalten werden durch Fermentation einer Kohlenstoffquelle mit Hilfe des Stamms Agrobacterium tumefaciens I-736, der in der Collection Nationale de Culture des Microorganismes (CNCM) hinterlegt ist.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein stabiles, hydrokolloidales Biopolymerenpulver, das staubfrei und vollständig hydratisierbar ist und als Verdickungsmittel und Suspendiermittel verwendet werden kann, bereitzustellen. Die Erfindung betrifft weiterhin die Bereitstellung einer Zusammensetzung auf Basis eines vollständig hydratisierbaren, tatsächlich staubfreien Biopolymeren, die ein Biopolymeres und sehr geringe Mengen an oberflächenaktivem Mittel enthält, derart, daß letzteres nicht bei den endgültigen Anwendungen nachgewiesen werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft daher die Herstellung einer staubfreien, wirklich stabilen, vollständig hydratisierbaren Zusammensetzung auf Basis von Biopolymeren, die wirksam ist als Verdickungsmittel und Suspendiermittel bei Nahrungsmittel-, pharmazeutischen und industriellen Anwendungen.
Eine hydratisierbare, tatsächlich staubfreie Zusammensetzung auf Basis von Biopolymeren (Polysaccharid mikrobiellen Ursprungs) gewährleistet ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der verdickenden Wirkung und als Suspendiermittel, wenn sie bei Nahrungsmittel-, pharmazeutischen und industriellen Anwendungen eingesetzt wird. Das Biopolymere liegt auch stabilisiert vor und erfordert kein erhebliches Ausmaß an Scherung und/oder Rühren, um es zur Dispersion in einer Lösung zu bringen. Die Zusammensetzung besteht aus einem Biopolymeren und einer geringen Menge an oberflächenaktivem Mittel, ausgewählt unter benetzenden, anionischen oberflächenaktiven Mitteln und den nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln mit erhöhtem HLB-Wert (zumindest 7), wie die ethoxylierten Sorbitanester, die Glycerinester und die Mono- und Diglyceride und ähnliche Produkte.
Während im Stand der Technik bereits versucht wurde, ein hydratisierbares Xanthangummipulver herzustellen, war es jedoch niemals möglich, mit geringen Mengen an Additiven und ohne auf kostspielige Agglomerierungsverfahren zurückgreifen zu müssen, zu diesem Ziel zu gelangen. Es wurde nun in überraschender und nicht zu erwartender Weise gefunden, daß bei Einsatz eines Biopolymeren, wie eines speziellen Xanthangummis, bei dem es sich um das Fermentationsprodukt von Xanthomonas campestris handelt und der verkauft wird unter der Marke Rhodigel(R), Rhodopo und Rhodicare, oder wie eines Succinoglycans, bei dem es sich um das Fermentationsprodukt des Stamms Agrobacterium tumefaciens handelt und das verkauft wird unter der Marke Rheozan(R) (vertrieben von Rhöne.-Poulenc), man unter Verwendung lediglich einer sehr geringen Menge an oberflächenaktivem Mittel eine Zusammensetzung auf Basis des Biopolymeren erhalten kann, die eine ausgezeichnete Befähigung zur Hydratation, Verdickung, Stabilisierung und als Suspendiermittel besitzt.
Ohne auf irgendeine Theorie zurückzugreifen, besitzen, während die Xanthangummen und die Succinoglycane des Stands der Technik bei Beobachtung unter dem Mikroskop globuläre und eiförmige Formen mit glatter Oberfläche aufweisen, der in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingesetzte Xanthangummi und Succinoglycan zerstückelte und rauhe Kanten sowie ungleichmäßige Oberflächen. Darüber hinaus sind, obwohl die Xanthangummen chemisch als Polyglucomannane charakterisiert sind, diejenigen, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, bevorzugt Natriumsalze der letztgenannten. Es ist möglich, daß diese Besonderheiten des Gummis die Reaktivität mit dem oberflächenaktiven Mittel erhöhen und zu den überraschenden, unerwarteten Eigenschaften der Zusammensetzung beitragen, die es erlauben, so weniger oberflächenaktives Mittel freizusetzen, um die gesetzten Ziele zu erreichen.
Das bevorzugt verwendete oberflächenaktive Mittel ist ein benetzendes, anionisches oberflächenaktives Mittel oder ein nichtionisches mit hoher hydrophil/lipophil Balance (HLB) (zumindest 10). Die Werte dieser HLB können insbesondere zwischen etwa 10 und etwa 16 liegen.
Unter diesen oberflächenaktiven Mitteln kann man nennen:
- die Seifen der Fettsäuren, wie die Natrium- oder Kaliumsalze gesättigter oder ungesättigter C&sub6;&submin;&sub2;&sub4;-Fettsäuren, oder von Derivaten der Aminocarbonsäuren, wie Natrium-N-laurylsarconisat,
- die Sulfate von polyoxyethylenierten Alkylphenolen; die Sulfate von polyoxyethylenierten Arylalkylphenolen,
- die Phosphorsäureester von oxyethylenierten Derivaten, wie die Phosphate von polyoxyethylenierten Fettalkoholen; die Phosphate von polyoxyethylenierten Alkylphenolen, die Phosphate von polyoxyethylenierten Arylalkylphenolen,
- die Alkylsulfonate, z. B. die Alkylsulfoester von C&sub4;&submin;&sub3;&sub0; Säuren des Typs Natriumdialkylsulfosuccinat; die Alkylbenzolsulfonate, wie Natriumnonylbenzolsulfonat und Natriumdodecylbenzolsulfonat; die Lignosulfonate,
- die polyoxyethylenierten Alkylphenole oder Alkylarylphenole, wie die polyoxyethylenierten Nonylphenole und die polyoxyethylenierten Dodecylphenole, die polyoxyethylenierten Tristyrylphenole,
- die polyoxyethylenierten und polyoxypropylenierten Fettalkohole und Fettsäuren,
- die Alkanolamide von polyoxyethylenierten und polyoxypropylenierten Fettsäuren,
- die Ester von Polyolen, wie die Ester von Glycerin (oberflächenaktive Mittel für Nahrungsmittel) oder Propylenglykol, der Fettsäuren, der Nahrungsmittelöle und -fette, der Gemische von Fettsäuren und Essigsäure und/oder Milchsäure und/oder Citronensäure und/oder Weinsäure;
- die Ester der Saccharose, wie die Sucroester und Sucroglyceride (oberflächenative Mittel für Nahrungsmittel); die Sorbitanester von Fettsäuren (oberflächenaktive Mittel für Nahrungsmittel); und deren polyoxyethylenierte und polyoxypropylenierte Derivate, wie die polyoxyethylenierten Ester von Polyethylenglykol oder Polypropylenglykol, die polyoxyethylenierten Sorbitanester, die polyoxyethylenierten Weinsäureester, die polyoxyethylenierten Ölsäureglyceride,
- Lecithin (oberflächenaktives Mittel für Nahrungsmittel).
Vorzugsweise wird das oberflächenaktive Mittel ausgewählt unter den polyoxyethylenierten Sorbitanestern oder jedem anderen der vorstehenden oberflächenaktiven Mittel, die in flüssiger Form unter den Herstellungsbedingungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorliegen.
Das oberflächenaktive Mittel wird mit dem Biopolymeren in relativ geringen Mengen, d. h. zwischen 0,1 und etwa 3,0%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, kombiniert. Der Gehalt an oberflächenaktivem Mittel liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,1 und etwa 1,5%, ausgedrückt als Gewicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung auf Basis des Biopolymeren.
Es ist auch überraschend und unerwartet festzustellen, mit welcher Einfachheit das Biopolymere und das Emulgiermittel sich untereinander vermischen. Man stellt lediglich den Xanthangummi oder das Succinoglycan in einem Standard- Hobart-Mischer oder jedem anderen ähnlichen Mischer bereit und gibt hierzu das Emulgiermittel. Diese Arbeitsweise erfolgt bei einer Temperatur in der Größenordnung von 15 bis 40ºC. Man vollendet das Mischen bei langsamer Geschwindigkeit während etwa 5 Minuten mit Hilfe eines Schaufelmischers. Das Endprodukt ist homogen.
Die Biopolymere/oberflächenaktives Mittel-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind hochviskos, besitzen eine homogene Textur und können fließen. Sie sind auch lagerungsstabil. Man kann ihre Fließfähigkeit noch verbessern, indem man ihnen Siliciumdioxid, Phosphate (Natriumhexametaphosphat...) in einer Menge in der Größenordnung von beispielsweise 0,5% einverleibt.
Diese Eigenschaften erlauben es, sie auf einfache Weise in zahlreiche Nahrungsmittel-, pharmazeutische, kosmetische (insbesondere zahnreinigende) oder industrielle Formulierungen (in Formulierungen für die Oberflächenreinigung beispielsweise) einzuarbeiten und hierdurch die Produktionskosten zu senken, wobei man gleichzeitig die Produktionsgeschwindigkeit erhöht.
Diese Zusammensetzungen sind auch von Interesse bei der Stabilisierung von agrochemischen Formulierungen vom Typ konzentrierter Suspensionen ("flowables"); es ist auch möglich, direkt die Menge an Biopolymeres/oberflächenaktives Mittel-Zusammensetzung, die zur Stabilisierung der Formulierung erforderlich ist (im allgemeinen zwischen 0,2 und 0,3%, bezogen auf die endgültige Formulierung), ohne intermediäre Verdünnung besagter Zusammensetzung zuzusetzen.
Diese Zusammensetzungen, die thermisch stabil und in basischem Milieu (bei einem pH von etwa 9) sowie in Salzmilieu stabil sind, sind insbesondere für die Formulierung von Dickspülungen bei Bohrungen geeignet.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel 1

Zusammensetzungen Rhodigel(R)/Polysorbate 60(R)

Man stellt vier Zusammensetzungen auf Basis von Rhodigel(R) (Nahrungsmittel-Xanthangummi mit einer durchschnittlichen Teilchengröße in der Größenordnung von 180/um - 80 mesh - erhalten durch Einwirkung von Xanthomonas campestris ATCC 13951) und Polysorbate 60 R (polyoxyethylenierten Sorbitanxnonostearat, vertrieben von Rhöne-Poulenc), wiedergegeben in Tabelle 1, her, wobei man das vorstehend angegebene Standarduischverfahren anwendet; in dieser Tabelle finden sich lediglich die Prozentanteile an Polysorbate 60(R), die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung Xanthangummi/oberflächenaktives Mittel, angegeben sind.
Man bringt eine jede dieser Zusammensetzungen in 1 gew.%ige Lösung in destilliertem Wasser. Dieses Auflösen erfolgt während 1 Minute durch Mischen mit Hilfe eines Spindelmischers (spindle mixer), der mit einem Messer von 6,35 cm versehen ist und bei 1000 U/min rotierte
Nach Abbrechen des Rührens bestimmt man die Viskosität in mPa. s. der Lösung mit Hilfe eines Brookfield-Viskosimeters, Modell LVT, Spindel Nr. 3, eingestellt auf 12 U/min. Man rührt erneut die Lösung während 1 Minute und bestimmt die Viskosität nach Abbrechen des Rührens, wonach man die Lösung 2 Minuten rührt und die Viskosität nach Abbrechen des Rührens bestimmt, und schließlich rührt man die Lösung 4 Minuten und mißt die Viskosität nach Abbrechen des Rührens. Die zu diesen vier verschiedenen Zeitpunkten gemessenen Viskosotätswerte finden sich in der folgenden Tabelle 1. Tabelle 1 Viskositäten (mPa.s.)
Man stellt fest:
- daß bei einem Gehalt an Polysorbate 60(R) von 0,5 bis 1% am Ende von 2 Minuten die Viskosität der Lösung 90% der endgültigen Viskosität überschreitet;
- daß die Hydratationsgeschwindigkeit (Entwicklung der Viskosität in Abhängigkeit von der Zeit) ohne Modifizierung der endgültigen Viskosität des Produkts verbessert wurde.

Beispiel 2

Zusammensetzung Rhodopol 2 (R)/Igepal BC 10(R)

Man stellt 3 Zusammensetzungen Rhodopol 23/Igepal BC 10(R) (Nonylphenol, enthaltend 10 Oxyethylengruppierungen - 10 OE - mit einem HLB = 13,3, vertrieben von Rhône-Poulenc), her, die in Tabelle 2 wiedergegeben sind, und hiernach 3 l %ige Lösungen in destilliertem Wasser entsprechend der Arbeitsweise von Beispiel 1.
Die Auflösung erfolgt mit einer Menge von 400 ml in einem 800 ml-Becherglas von niedriger Form mit einem Rotorblattrahmen (Länge 700 mm - Breite 35 mm) unter Rühren bei 500 U/min.
Man bestimmt wie in Beispiel 1 die Viskosität in mPa.s. der Lösung zu 4 verschiedenen Zeitpunkten mit Hilfe eines Brookfield-Viskosimeters, Modell LVT, Spindel Nr. 3, eingestellt auf 12 U/min.
Die zu diesen vier verschiedenen Zeitpunkten gemessenen Viskositätswerte finden sich in der folgenden Tabelle 2. Tabelle 2 Viskositäten (mPa.s.)

Beispiel 3

Zusammensetzung Rheozan 23(R)/Igepal BC 10(R)

Man wiederholt die in Beispiel 2 beschriebenen Maßnahmen, wobei man Rhodopol 23(R) durch Rhevzan(R) ersetzt.
Die zu den vier verschiedenen Zeitpunkten gemessenen Viskositätswerte finden sich in der folgenden Tabelle 3. Tabelle 3 Viskositäten (mPa.s.)

Beispiel 4

Zusammensetzung Rhodopol 23(R)/Rhodasurf 860/P (R)

Man wiederholt die in Beispiel 2 beschriebenen Maßnahmen, wobei man Igepal BC 10(R) durch Rhodasurf 860/P(R) (homologer 6 OE ethoxylierter Fettalkohol EPA - Environment Protection Agency - HLB = 11, vertrieben von Rhône-Poulenc) ersetzt.
Die zu den verschiedenen vier Zeitpunkten gemessenen Viskositätswerte finden sich in der folgenden Tabelle 4. Tabelle 4 Viskositäten (mPa.s.)

Beispiel 5

Zusammensetzung Rheozan 23(R)/Rhodasurf 860/F(R)

Man wiederholt die in Beispiel 4 beschriebenen Maßnahmen, wobei man Rhodopol 23(R) durch Rheozan(R) ersetzt.
Die zu den vier verschiedenen Zeitpunkten gemessenen Viskositätswerte finden sich in der folgenden Tabelle 5. Tabelle 5 Viskositäten (mPa.s.)

Beispiel 6

Zusammensetzung Rhodo o1 23(R)/Rhodasurf DB 311(R)

Man wiederholt die in Beispiel 2 beschriebenen Maßnahmen, wobei man Igepal BC 10(R) durch Rhodasurf DB 311(R) (ethoxylierter Fettalkohol mit einem HLB = 12, vertrieben von Rhône- Poulenc) ersetzt.
Die zu den vier verschiedenen Zeitpunkten gemessenen Viskositätswerte finden sich in der folgenden Tabelle 6. Tabelle 6 Viskositäten (mPa.s.)

Beispiel 7

Verwendung der Zusammensetzungen von Beispiel 2 bei Formulierungen für die Erdölbohrung

Um die Verwendbarkeit der Zusammensetzungen von Beispiel 2 in Formulierungen für die Bohrung zu untersuchen, bestimmt man die Hydratationsgeschwindigkeit dieser Zusammensetzungen in Wasser des Atlantischen Ozeans.
Das verwendete Material besteht aus:
- einem 800 ml-Becherglas hoher Form
- einem IKA-Rührer, versehen mit einem Entflockungsschaufelblatt von 65 mm Durchmesser, das sich bei 500 U/min dreht,
- einer Coesfeld(R)-Apparatur für die Messung des Motordrehmoments des Rührers
- einem graphischen Aufzeichner der Änderung des Motordrehmoments in Abhängigkeit von der Zeit.
Die Arbeitsweise ist wie folgt:
- man bringt 495 g Atlantikwasser in das Becherglas ein
- das Entflockungsschaufelblatt wird in einem Abstand von 1 cm vom Becherglasboden zentriert
- man versetzt die gesamte Apparatur in Bewegung
- man stellt die Geschwindigkeit des Abspulens des Papiers (Zeitskala) der graphischen Registriervorrichtung fest
- man bringt innerhalb 15 Sekunden die Zusammensetzung (5 g) auf der Seite des durch das Rühren herbeigeführten Wirbels ein
- die Maßnahme wird 20 Minuten nach Zusatz der Zusammensetzung abgebrochen.
Die erhaltene Registrierung erlaubt, die Viskositätsentwicklung in Abhängigkeit von der Zeit zu definieren.
Die durch die Registrierungsvorrichtung ermittelten Werte sind die Verschiebung in mm zwischen dem Niveau der Registrierung vor Zusatz der Zusammensetzung und demjenigen zum Zeitpunkt t nach dem Zusatz (2,5 min. 5 min. 10 min. 15 min und 20 min nach dem Zusatz).
Diese einer Viskositätserhöhung entsprechende Verschiebung wird in der folgenden Tabelle 7 wiedergegeben. Tabelle 7 mm Verschiebung zum Zeitpunkt t

Claims

1. Zusammensetzung auf Basis von Xanthangummi und einem oberflächenaktiven Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Xanthangummi zerstückelte und rauhe Kanten und ungleichmäßige Oberflächen besitzt, und daß die Menge an oberflächenaktivem Mittel in der Größenordnung von 0,1 bis 3%, ausgedrückt als Gewicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegt, und daß die Zusammensetzung erhalten werden kann, indem man folgende Schritte durchführt:

- man legt den Xanthangummi in einem Mischer vom Standard-Hobart-Typ vor und gibt hierzu das oberflächenaktive Mittel bei einer Temperatur zwischen 15 und 40ºC;

- man vollendet den Mischvorgang bei langsamer Geschwindigkeit während etwa 5 Minuten mit Hilfe eines Schaufelmischers.

2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des oberflächenaktiven Mittels in der Größenordnung von 0,1 bis 1,5%, ausgedrückt als Gewicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegt.

3. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Xanthangummi das Fermentationsprodukt von Xanthomonas campestris ist.

4. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Xanthangummi das Fermentationsprodukt von Xanthomonas campestris ATCC 13951 ist.

5. Zusammensetzung gemäß einem det vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Xanthangummi ein Natriumsalz von Polyglucomannan ist.

6. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein anionisches oder nichtionisches benetzendes oberflächenaktives Mittel mit einer hydrophil/lipophil-Balance von mindestens 10 ist.

7. Zusammensetzung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophil/lipophil-Balance zwischen etwa 10 und etwa 16 liegt.

8. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ausgewählt ist unter den Seifen der Fettsäuren, den Aminocarbonsäurederivaten, den Sulfaten der polyoxyethylenierten Alkylphenole, den Sulfaten der polyoxyethylenierten Arylalkylphenole, den Phosphorsäureestern der oxyethylenierten Derivate, den Phosphaten der polyoxyethylenierten Alkylphenole, den Phosphaten der polyoxyethylenierten Arylalkylphenole, den Alkylsulfonaten, den Alkylbenzolsulfonaten, den Lignosulfonaten, den polyoxyethylenierten Alkylphenolen, den polyoxyethylenierten Alkylarylphenolen, den polyoxyethylenierten und polyoxypropylenierten Fettalkoholen und Fettsäuren, den Estern der Polyole und deren polyoxyethylenierten und polyoxypropylenierten Derivaten, den Estern der Saccharose, den Fettsäuresorbitanestern und deren polyoxyethylenierten und polyoxypropylenierten Derivaten und dem Lecithin.

9. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ausgewählt ist unter den polyoxyethylenierten Sorbitanestern, den polyoxyethylenierten Nonylphenolen, den polyoxyethylenierten Fettalkoholen, den polyoxyethylenierten Tristyrylphenolen.

10. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ausgewählt ist unter den Estern des Glycerins, den Sucroestern, den Sucroglyceriden, den Sorbitanfettsäureestern, dem Lecithin.

11. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ausgewählt ist unter den bei einer Temperatur in der Größenordnung von 15 bis 40ºC flüssigen oberflächenaktiven Mitteln.

12. Verwendung der Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel in den Formulierungen:

- agrochemischen,

- für die unterstützte Bohrung und Förderung von Erdöl,

- für die industrielle Reinigung und Wartung und den Haushalt.

13. Agrochemische Nahrungsmittel- und pharmazeutische Formulierung oder Formulierung für die industrielle Reinigung und Wartung und den Haushalt, umfassend eine Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.