METHOCEL™ Stabiliseert suspensieconcentraten

Suspensieconcentraten

Herbiciden, pesticiden en meststoffen die in de landbouw worden gebruikt, worden vaak geleverd als suspensieconcentraten.  Deze agrochemische suspensieconcentraten bevatten de werkzame stof als minuscule, fijn verdeelde kristallen, gesuspendeerd in water.  Na verloop van tijd hebben deze kristallen de neiging om samen te klonteren en grotere kristallen te vormen.  Dit leidt ertoe dat de werkzame stof uit de suspensie valt en de werkzaamheid van de werkzame stof afneemt.  Om de houdbaarheid en efficiëntie van het suspensieconcentraat te maximaliseren, moet de kristalgroei van de werkzame stof worden tegengegaan.

 
METHOCEL™ stabiliseert actieve ingrediënten

METHOCEL™ hydroxypropylmethylcellulose kan worden gebruikt om de stabiliteit van actieve ingrediënten in suspensieconcentraten te verbeteren.  Om dit aan te tonen, werd de deeltjesgrootteverdeling van het onderstaande modelconcentraat van herbicidesuspensie getest met drie verschillende stabilisatoren: Xanthan Gum, microkristallijne cellulose (Lattice® NTC-50) en METHOCEL™ F4M.

• 400g/L Metribuzin
• 0,2-0,3% stabilisator
• Balans:
• Antischuimmiddel
• Vorst/dooi stabilisator
• Oppervlakte-actieve stof
• Dispergeermiddel
• Bevochtigingsmiddel
• Conserveermiddel
• Water

Er werden tests uitgevoerd na de eerste suspensie van het werkzame bestanddeel (Metribuzin) en na twee weken bij verhoogde temperatuur (54°C) om de hoeveelheid kristalgroei te bepalen die tijdens de opslag was opgetreden.
 
De onderstaande grafieken tonen de resultaten van de deeltjesgrootteverdeling:

0.2% METHOCEL F4M

Bij het analyseren van de bovenstaande grafieken kunnen we zien dat de deeltjesgrootteverdeling van de met Xanthan Gum en Lattice® NTC-50 gestabiliseerde suspensies drastisch verschuift na opslag gedurende twee weken bij verhoogde temperatuur. Deze verschuiving in de deeltjesgrootteverdeling na verloop van tijd wordt toegeschreven aan de kristalgroei van het actieve bestanddeel.   De deeltjesgrootte van de met METHOCEL™ F4M gestabiliseerde suspensie blijft relatief consistent na twee weken bij verhoogde temperatuur, wat aantoont dat METHOCEL™ F4M de vorming van kristallen remt en zo de stabiliteit van het actieve ingrediënt en dus de totale werkzaamheid van de formulering verbetert.
 
Verbetering van met Xanthan Gum gestabiliseerde suspensieconcentraten

Xanthaangom wordt vaak gebruikt in suspensieconcentraten als reologiemodificator en stabilisator vanwege het kosteneffectieve karakter.  Volledige vervanging van xanthaangom in een commerciële formulering is soms niet haalbaar vanuit kostenoogpunt, ook al is een verbeterde stabiliteit van de formulering gewenst.  In deze gevallen kan METHOCEL™ gemengd worden met xanthaangom om de kristalgroei te remmen en de stabiliteit van de suspensie van het actieve ingrediënt te verbeteren, terwijl het effect op de grondstofkosten geminimaliseerd wordt.  Deeltjesgrootteverdeling van dezelfde modelformulering op basis van Metribuzin werd getest met mengsels van Xanthan Gum, verschillende kwaliteiten van Lattice NTC en METHOCEL™ F4M gebruikt als stabilisator om aan te tonen hoe METHOCEL™ de stabiliteit van de suspensie verbetert wanneer het wordt gemengd met xanthaangom.
 
Deeltjesgrootteverdeling na opslag gedurende 2 weken bij 54°C

Uit de bovenstaande gegevens over de deeltjesgrootteverdeling blijkt dat door 0,1% Xanthan Gum te vervangen door 0,1% METHOCEL™ F4M de kristalgroei van het actieve ingrediënt kan worden geremd en de suspensie veel stabieler kan worden gemaakt.  Het is ook vermeldenswaard dat alleen testformuleringen die METHOCEL™ bevatten, hetzij geheel of als onderdeel van een stabilisatormengsel, de kristalgroeiremmende eigenschap vertoonden.
 
De juiste METHOCEL™-kwaliteit voor uw actieve ingrediënten (AI) selecteren
Tot nu toe hebben we aangetoond dat de toevoeging van METHOCEL™ als stabilisator aan een suspensieconcentraat effectiever is dan Xanthan Gum bij het stabiliseren van Metribuzin in een suspensie.  Maar zullen alle kwaliteiten van METHOCEL™ zich ook zo gedragen?  Wat als de AI niet Metribuzin is?  Om het effect van de graad op de stabiliteit van AI te evalueren, werd de suspensie gestabiliseerd met een mengsel van Xanthan Gum en verschillende kwaliteiten METHOCEL™ aan 0,075%. De onderstaande grafieken illustreren het verschil in deeltjesgrootteverdeling van de modelsuspensie na twee weken bij kamertemperatuur en 54°C.

2 weken bij kamertemperatuur - 0,075% gebruiksniveau, met verschillende METHOCEL™-kwaliteiten

De resultaten van de deeltjesgrootteverdelingstests tonen aan dat bij opslag bij kamertemperatuur METHOCEL™ F4M beter presteert dan METHOCEL™ F50 en K4M als AI-stabilisator.  Bij verhoogde temperaturen werkten echter zowel METHOCEL™ F4M als F50 goed om de Metribuzin te stabiliseren.
 
Daarnaast werd de invloed van de gebruiksintensiteit van METHOCEL™ op de stabiliteit van AI geëvalueerd.  In dit geval werd METHOCEL™ F4M gemengd met Xanthaan in verschillende concentraties voor gebruik als stabilisator en werd de deeltjesgrootteverdeling gemeten na opslag gedurende twee weken bij kamertemperatuur en 54°C.

2 weken bij kamertemperatuur - Verschillende gehaltes METHOCEL™ F4M

Bovenstaande deeltjesgrootteverdeling toont aan dat door 0,1% Xanthan Gum te vervangen door 0,1% METHOCEL™ F4M de kristalgroei van het actieve ingrediënt kan worden geremd en de suspensie veel stabieler kan worden gemaakt.  Het is ook vermeldenswaard dat alleen testformuleringen die METHOCEL™ bevatten, hetzij geheel of als onderdeel van een stabilisatormengsel, de kristalgroeiremmende eigenschap vertoonden.
 
Conclusie

Wanneer METHOCEL™ hydroxypropylmethylcellulose in lage concentraties wordt gebruikt als stabilisator in suspensieconcentraten, blijkt het de groei van kristallen van actieve ingrediënten te kunnen voorkomen.  Dankzij de stabiliteit die METHOCEL™ biedt, kan de werkzaamheid van het werkzame bestanddeel gedurende een langere houdbaarheidsperiode worden verbeterd.  Bovendien zorgt de verbeterde werkzaamheid vaak voor een vermindering van de hoeveelheid actief ingrediënt die nodig is in de formulering en uiteindelijk voor een vermindering van de formuleringskosten.  Hoewel METHOCEL™ F4M de optimale stabilisator is gebleken voor onze model Metribuzin-suspensie, moet u zorgvuldig nagaan welke graad en gebruiksniveaus geschikt zijn voor uw actieve ingrediënten en suspensieconcentraatformules.  Neem vandaag nog contact met ons op om de juiste graad METHOCEL™ voor de stabilisatie van uw actieve bestanddelen te bespreken.