METHOCEL™ suspensieconcentraatstabilisator

Suspensieconcentraten

Herbiciden, pesticiden en meststoffen die in landbouwkundige toepassingen worden gebruikt, worden vaak geleverd als suspensieconcentraten. Deze agrochemische suspensieconcentraten bevatten het actieve ingrediënt als minuscule, fijn verdeelde kristallen die in water zijn gesuspendeerd. Na verloop van tijd hebben deze kristallen de neiging om te agglomereren en grotere kristallen te vormen. Dit leidt ertoe dat het actieve ingrediënt uit de suspensie valt en de werkzaamheid van het actieve ingrediënt verloren gaat. Om de houdbaarheid en efficiëntie van het suspensieconcentraat te maximaliseren, moet de groei van kristallen in het actieve ingrediënt worden geremd.
 

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 een modelherbicide-suspensieconcentraat getest met behulp van xanthaangom en METHOCEL™ F4M als stabilisatoren. Xanthaangom werd gekozen voor de vergelijking omdat het momenteel in veel commerciële suspensieconcentraatformuleringen wordt gebruikt als een kosteneffectieve stabilisator. De inhoud en concentratie van de herbicide-suspensie worden hieronder gedetailleerd.

• 400 g/l metribuzine
• 0,2-0,3% stabilisator
• Saldo:

1. Antischuimmiddel
2. Vries-/dooistabilisator
3. Oppervlakteactieve stof
4. Dispergeermiddel
5. Bevochtigingsmiddel
6. Conserveermiddelen
7. Water
8. Oppervlakteactieve stof

 

De tests werden uitgevoerd na de eerste suspensie van het actieve ingrediënt, Metribuzin, en na twee weken bij een verhoogde temperatuur (54 °C) om de groei van kristaldeeltjes tijdens de opslag te bepalen.

De onderstaande grafieken tonen de resultaten van de testen op deeltjesgrootteverdeling:

0,2% Xanthaan

0.2% METHOCEL F4M

Bij het analyseren van de bovenstaande grafieken zien we dat de grootteverdeling van deeltjes in de suspensie die gestabiliseerd is met xanthaangom dramatisch verschuift na twee weken opslag bij verhoogde temperatuur. Deze verschuiving in de deeltjesgrootteverdeling in de loop van de tijd wordt toegeschreven aan de groei van de kristaldeeltjes van het actieve ingrediënt. De deeltjesgrootte van de suspensie die gestabiliseerd is met METHOCEL™ F4M blijft relatief constant na twee weken op verhoogde temperatuur. Dit toont aan dat METHOCEL™ F4M beter is in het remmen van de vorming van grotere kristaldeeltjes, wat de stabiliteit van het actieve ingrediënt en daarmee de algehele potentie van de formulering verbetert.

Verbetering van suspensieconcentraten gestabiliseerd met xanthaangom

Zoals gezegd wordt xanthaangom vanwege de kosteneffectiviteit vaak gebruikt in suspensieconcentraten als reologiemodificator en stabilisator. Hoewel een verbeterde stabiliteit van de formulering gewenst kan zijn, kan volledige vervanging van xanthaangom in een commerciële formulering te duur zijn. In deze gevallen kan METHOCEL™ worden gemengd met xanthaangom om kristalgroei te remmen en de suspensiestabiliteit van het actieve ingrediënt te verbeteren en tegelijkertijd de kosten voor grondstoffen te minimaliseren. De deeltjesgrootteverdeling van dezelfde modelformulering op basis van Metribuzin werd getest met een mengsel van xanthaangom en METHOCEL™ F4M als stabilisator. Dit werd vergeleken met de vorige formulering die alleen met xanthaangom was gestabiliseerd om aan te tonen hoe METHOCEL™ de suspensiestabiliteit verbetert wanneer gemengd met xanthaangom.

Deeltjesgrootteverdeling na opslag gedurende 2 weken bij 54°C

Uit bovenstaande gegevens over de deeltjesgrootteverdeling blijkt dat door vervanging van 0,1% xanthaangom door 0,1% METHOCEL™ F4M de kristalgroei van het actieve ingrediënt kan worden geremd en de suspensie tijdens opslag veel stabieler kan worden gemaakt. Het is ook de moeite waard om op te merken dat alleen testformuleringen die METHOCEL™ geheel of als onderdeel van een stabiliserend mengsel bevatten, de kristalgroeiremmende eigenschap vertoonden.

Het selecteren van de juiste METHOCEL™-kwaliteit voor uw AI

Tot nu toe hebben we aangetoond dat de toevoeging van METHOCEL™ als stabilisator aan een suspensieconcentraat effectiever is dan xanthaangom bij het stabiliseren van Metribuzin in een suspensie. Zullen alle kwaliteiten METHOCEL™ zich echter dienovereenkomstig gedragen? Wat als de AI geen Metribuzin is? Om het effect van de kwaliteit op de AI-stabiliteit te evalueren, werd de suspensie gestabiliseerd met een mengsel van xanthaangom en verschillende kwaliteiten METHOCEL™ bij 0,075%. De onderstaande grafieken illustreren het verschil in deeltjesgrootteverdeling van de modelsuspensie na twee weken bij kamertemperatuur en 54 °C.

2 weken bij RT - 0,075% gebruiksniveau, variërende METHOCEL™-graden

2 weken bij 54°C - 0,075% gebruiksniveau, variërende METHOCEL™-kwaliteiten

De resultaten van de deeltjesgrootteverdelingstest tonen aan dat METHOCEL™ F4M bij opslag bij kamertemperatuur beter presteerde dan METHOCEL™ F50 en K4M als stabilisator van het actieve ingrediënt. Bij verhoogde temperaturen werkten METHOCEL™ F4M en F50 echter goed om Metribuzin te stabiliseren.

Daarnaast werd de impact van de concentratie METHOCEL™ op de stabiliteit van het actieve ingrediënt geëvalueerd. In dit geval werd METHOCEL™ F4M gemengd met xanthaangom in verschillende concentraties voor gebruik als stabilisator. Na twee weken opslag werd de deeltjesgrootteverdeling gemeten bij kamertemperatuur (RT) en 54 °C.

2 weken bij RT - Variërende niveaus van METHOCEL™ F4M

2 weken bij 54°C - Variërende niveaus van METHOCEL™ F4M

De bovenstaande gegevens tonen aan dat tijdens opslag bij kamertemperatuur en verhoogde temperaturen het verhogen van het METHOCEL™ F4M-gehalte in de suspensie de stabiliteit van het actieve ingrediënt niet ten goede kwam. Dit geeft aan dat de remming van kristalgroei van Metribuzin wordt geoptimaliseerd met METHOCEL™ F4M bij zeer lage gebruikspercentages.

Over het algemeen bestaat er geen pasklare oplossing voor stabilisatoren die in oplossingsconcentraten worden gebruikt. De optimale kwaliteit METHOCEL™ en het gebruiksniveau moeten voor elke formulering en elk type actief ingrediënt worden onderzocht. Er zijn veel commercieel verkrijgbare kwaliteiten METHOCEL™ die variëren in eigenschappen van methoxyl- en hydroxypropylsubstitutie en molecuulgewicht. ChemPoint helpt u graag bij het vinden van de juiste kwaliteit METHOCEL™ voor uw formulering.

Conclusie

Bij gebruik in lage concentraties als stabilisator in suspensieconcentraten kan METHOCEL™ hydroxypropylmethylcellulose de groei van kristaldeeltjes van het actieve ingrediënt voorkomen. De stabiliteit die METHOCEL™ biedt, zorgt voor een verbeterde potentie van het actieve ingrediënt gedurende een langere houdbaarheid. Deze verbeterde potentie vermindert ook de hoeveelheid actief ingrediënt die nodig is in de formulering, wat leidt tot lagere formuleringskosten. Samenvattend worden de voordelen van het gebruik van METHOCEL™ als stabilisator voor oplossingsconcentraten hieronder vermeld.

• Verbeterde en verlengde houdbaarheid van het product
• Verbeterde potentie van het actieve ingrediënt
• Verlaagde concentratie van het actieve ingrediënt
• Lagere formuleringskosten

Hoewel METHOCEL™ F4M zich heeft bewezen als de optimale stabilisator voor de in dit artikel gepresenteerde model Metribuzin-suspensie, zullen de geschikte klasse en gebruiksniveaus voor uw actieve ingrediënten en suspensieconcentraatformuleringen variëren. Neem hieronder contact met ons op om de juiste klasse METHOCEL™ te bespreken om uw actieve ingrediënten te stabiliseren.