Stabilizzatore concentrato per sospensione METHOCEL™

Concentrati di sospensione

Erbicidi, pesticidi e fertilizzanti utilizzati nelle applicazioni agricole sono spesso forniti come concentrati in sospensione. Questi concentrati in sospensione agrochimici contengono il principio attivo sotto forma di cristalli minuti e finemente suddivisi sospesi in acqua. Nel tempo, questi cristalli tendono ad agglomerarsi e a formare cristalli più grandi. Ciò provoca la fuoriuscita del principio attivo dalla sospensione e una perdita di potenza del principio attivo. Per massimizzare la durata di conservazione e l'efficienza del concentrato in sospensione, è necessario inibire la crescita dei cristalli del principio attivo.
 

METHOCEL™ stabilizza i principi attivi

L'idrossipropilmetilcellulosa METHOCEL™ può essere utilizzata per migliorare la stabilità dei principi attivi nei concentrati in sospensione. Per dimostrarlo, è stata testata la distribuzione granulometrica di un concentrato in sospensione di erbicida modello utilizzando gomma xantana e METHOCEL™ F4M come stabilizzanti. Per il confronto è stata scelta la gomma xantana in quanto attualmente utilizzata in molte formulazioni commerciali di concentrati in sospensione come stabilizzante conveniente. Il contenuto e la concentrazione della sospensione di erbicida sono dettagliati di seguito.

• 400 g/L Metribuzin
• 0,2-0,3% Stabilizzante
• Resto:

1. Agente antischiuma
2. Stabilizzante gelo/scongelamento
3. Tensioattivo
4. Disperdente
5. Agente bagnante
6. Conservanti
7. Acqua

I test sono stati eseguiti dopo la sospensione iniziale del principio attivo, Metribuzin, e dopo due settimane a temperatura elevata (54 °C) per determinare la quantità di crescita delle particelle cristalline verificatasi durante la conservazione.

I grafici seguenti mostrano i risultati dei test di distribuzione granulometrica:

0,2% Xantano

0.2% METHOCEL F4M

Analizzando i grafici sopra, possiamo vedere che la distribuzione dimensionale delle particelle nella sospensione stabilizzata con gomma xantana cambia drasticamente dopo una conservazione per due settimane a temperatura elevata. Questa variazione nella distribuzione dimensionale delle particelle nel tempo è attribuita alla crescita delle particelle cristalline del principio attivo. La dimensione delle particelle della sospensione stabilizzata con METHOCEL™ F4M rimane relativamente costante dopo due settimane a temperatura elevata. Ciò dimostra che METHOCEL™ F4M è più efficace nell'inibire la formazione di particelle cristalline più grandi, il che migliora la stabilità del principio attivo e quindi la potenza complessiva della formulazione.

Miglioramento dei concentrati di sospensione stabilizzati con gomma di xantano

Come accennato, grazie al suo rapporto costo-efficacia, la gomma xantana è comunemente utilizzata nei concentrati di sospensione come modificatore e stabilizzatore della reologia. Sebbene possa essere auspicabile una migliore stabilità della formulazione, la sostituzione completa della gomma xantana in una formulazione commerciale può risultare economicamente proibitiva. In questi casi, METHOCEL™ può essere miscelato con gomma xantana per inibire la crescita dei cristalli e migliorare la stabilità della sospensione del principio attivo, riducendo al minimo i costi delle materie prime. La distribuzione granulometrica della stessa formulazione modello basata su Metribuzin è stata testata con una miscela di gomma xantana e METHOCEL™ F4M utilizzato come stabilizzante. Questa è stata confrontata con la formulazione precedente stabilizzata solo con gomma xantana per dimostrare come METHOCEL™ migliori la stabilità della sospensione quando miscelato con gomma xantana.

Distribuzione granulometrica dopo conservazione per 2 settimane a 54°C

I dati di distribuzione delle dimensioni delle particelle sopra riportati mostrano che sostituendo lo 0,1% di gomma xantana con lo 0,1% di METHOCEL™ F4M, la crescita dei cristalli del principio attivo può essere inibita e la sospensione resa molto più stabile durante lo stoccaggio. Vale anche la pena notare che solo le formulazioni di prova contenenti METHOCEL™ interamente o come parte di una miscela stabilizzante hanno mostrato la proprietà di inibizione della crescita dei cristalli.

Selezione del grado METHOCEL™ appropriato per la tua IA

Finora abbiamo dimostrato che l'aggiunta di METHOCEL™ come stabilizzante a un concentrato di sospensione è più efficace della gomma xantana nello stabilizzare la Metribuzin in una sospensione. Tuttavia, tutti i gradi di METHOCEL™ si comporteranno di conseguenza? Cosa succede se l'IA non è Metribuzin? Per valutare l'effetto del grado sulla stabilità dell'IA, la sospensione è stata stabilizzata con una miscela di gomma xantana e vari gradi di METHOCEL™ allo 0,075%. I grafici seguenti illustrano la differenza nella distribuzione delle dimensioni delle particelle della sospensione modello dopo due settimane a temperatura ambiente e 54 °C.

2 settimane a temperatura ambiente - livello di utilizzo dello 0,075%, gradi METHOCEL™ variabili

2 settimane a 54°C - livello di utilizzo dello 0,075%, gradi METHOCEL™ variabili

I risultati dei test di distribuzione granulometrica mostrano che, a temperatura ambiente, METHOCEL™ F4M ha ottenuto risultati migliori rispetto a METHOCEL™ F50 e K4M come stabilizzanti del principio attivo. Tuttavia, a temperature elevate, sia METHOCEL™ F4M che F50 hanno dimostrato un'ottima efficacia nella stabilizzazione del Metribuzin.

È stato inoltre valutato l'impatto della concentrazione di METHOCEL™ sulla stabilità del principio attivo. In questo caso, METHOCEL™ F4M è stato miscelato con gomma xantana a diverse concentrazioni per l'utilizzo come stabilizzante. Dopo due settimane di conservazione, la distribuzione granulometrica è stata misurata a temperatura ambiente (TA) e a 54 °C.

2 settimane a temperatura ambiente - Livelli variabili di METHOCEL™ F4M

2 settimane a 54°C - Vari livelli di METHOCEL™ F4M

I dati sopra riportati mostrano che durante la conservazione a temperatura ambiente e a temperatura elevata, l'aumento del livello di METHOCEL™ F4M nella sospensione non ha migliorato la stabilità del principio attivo. Ciò indica che l'inibizione della crescita cristallina di Metribuzin è ottimizzata utilizzando METHOCEL™ F4M a dosaggi molto bassi.

In generale, non esiste una soluzione universale per gli stabilizzanti utilizzati in soluzioni concentrate. Il grado ottimale di METHOCEL™ e il livello di utilizzo devono essere valutati per ogni formulazione e tipo di principio attivo. Esistono molti gradi di METHOCEL™ disponibili in commercio, che variano per proprietà di sostituzione metossilica e idrossipropilica e per peso molecolare. ChemPoint è pronta ad aiutarvi a trovare il grado di METHOCEL™ più adatto alla vostra formulazione.

Conclusione

Se utilizzato a basse dosi come stabilizzante nei concentrati di sospensione, l'idrossipropilmetilcellulosa METHOCEL™ può impedire la crescita delle particelle cristalline del principio attivo. La stabilità fornita da METHOCEL™ consente una maggiore potenza del principio attivo per una maggiore durata di conservazione. Questa maggiore potenza riduce anche la quantità di principio attivo necessaria nella formulazione, con conseguente riduzione dei costi di formulazione. In sintesi, i vantaggi dell'utilizzo di METHOCEL™ come stabilizzante per i concentrati di soluzione sono elencati di seguito.

• Durata di conservazione del prodotto migliorata e prolungata
• Potenza del principio attivo migliorata
• Concentrazione del principio attivo ridotta
• Costo di formulazione ridotto

Sebbene METHOCEL™ F4M abbia dimostrato di essere lo stabilizzante ottimale per il modello di sospensione di Metribuzin presentato in questo articolo, il grado appropriato e i livelli di utilizzo per i tuoi principi attivi e le formulazioni di concentrato di sospensione possono variare. Contattaci qui sotto per discutere il grado giusto di METHOCEL™ per stabilizzare i tuoi principi attivi.