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DE2549182C2 - Pumpfähige Alginat-Suspension und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Pumpfähige Alginat-Suspension und Verfahren zu deren Herstellung

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DE2549182C2
DE2549182C2 DE2549182A DE2549182A DE2549182C2 DE 2549182 C2 DE2549182 C2 DE 2549182C2 DE 2549182 A DE2549182 A DE 2549182A DE 2549182 A DE2549182 A DE 2549182A DE 2549182 C2 DE2549182 C2 DE 2549182C2
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Description

Gegenstand der Erfindung ist eine pumpfähige Alginat-Suspension und ein Verfahren zu deren Herstellung. Die entstehende Aufschlämmung kann angewandt werden, um das Alginat in abgemessener Menge und automatisch zu industriellen Systemen zuzugeben. Bisher wurden Alginate in Form von trockenen Pulvern zugegeben, was eine manuelle Handhabung erforderte.
Wasserlösliche Alginate sind ein weitverbreitetes Handelsprodukt und werden in vielen Industriezweigen angewandt.
Zum Beispiel finden sie in geringen Mengen Verwendung für Ausrüstungen und in Farbpasten in der Textilindustrie als Suspensionsmittel für flüssige Pharmazeutica, als Suspensionsmittel in Anstrichmitteln, Kosmetika, Insekticiden und Autopolituren. Alginate sind auch geeignet zur Herstellung von Eiscremes als Stabilisatoren und zur Verhinderung des Kristallwachstumes in dem Endprodukt. Auf vielen derartigen Anwendungsgebieten von Alginaten in der Industrie werden automatische oder halbautomatische Vorrichtungen angewandt, wobei die verschiedenen Bestandteile aus Lagergefäßen mit Hilfe zeitgesteuerter Vorrichtungen zugegeben werden.
Bisher wurden die wasserlöslichen Alginate manuell zugegeben, selbst bei automatischen Anlagen, da die Zugabe des trockenen Pulvers bei einer automatischen Zugabe nicht genügend gesteuert werden konnte. Auch konnte das trockene Pulver nicht mit einem üblichen Lösungsmittel, wie Wasser, vermischt werden, da es sehr gut löslich ist und eine viskose Lösung bildet, besonders in hohen Konzentrationen, die schwierig zu pumpen ist und nicht leicht fließt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine pumpfähige Suspension von löslichem Alginat herzustellen, die leicht in einer automatisierten Industrieanlage angewandt werden kann. Diese Suspension soll keine Substanzen enthalten, die bei der Anwendung des Alginats stören.
Die wasserlöslichen Alginate, die für die erfindungsgemäßen Mittel und das Verfahren angewandt werden können, sind im Handel erhältlich in Form von Salzen der Alginsäure. Diese Produkte sind in unterschiedlichen Molekulargewichten erhältlich, da die Viskosität des Endproduktes eine Funktion des Molekulargewichtes der Alginsäure ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar auf alle wasserlöslichen Alginate, unabhängig davon, ob sie eine hohe oder geringe Viskosität besitzen.
Die wasserlöslichen Alginate, die im Handel erhältlich sind, sind im allgemeinen Salze von Alkali- oder Erd-Alkali-Kationen oder niedermolekularen Aminen. Zum Beispiel sind erfindungsgemäß Natrium-, Kalium-,
so Ammonium- oder Magnesium-Alginat geeignet. Die einzige Einschränkung für die erfindungsgemäße Anwendung eines Alginats besteht darin, daß es wasserlöslich sein muß. Das erfindungsgemäße Verfahren ist im übrigen von den Eigenschaften des Alginats unabhängig.
Es hat sich gezeigt, daß Xanthan-Gummi in geringen Konzentrationen lösliche Alginate in einem Wasser-Alkohol-Gemisch suspendiert Unter dem Ausdruck »Alkohol« ist irgendeines der niederen Alkanole zu verstehen,
z. B. solche mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. Die leicht verfügbaren billigen Alkohole sind bevorzugt, besonders Isopropanol, Methanol und Äthanol.
Der Prozentsatz an Alkohol in dem Gemisch beträgt 15 bis 35, vorzugsweise 20 bis 25 Vol.-%. Dieser Prozentsatz ist bezogen auf das gesamte Lösungsmittelgemisch, wobei Wasser auf eine Menge von 100% zugegeben wird.
Der Xanthan-Gummi, der als Suspensionsmittel angewandt werden kann, ist im Handel erhältlich. Er ist ein hydrophiles Kolloid, das gebildet worden ist durch ein Bakterium der Art Xanthomonas campestris. Das Kolloid ist ein Polymer, enthaltend Mannose, Glucose, glucuronsaure Salze, wie Kalium- und Natrium-glucuronat und ähnliche und Acetylreste. Es sind auch andere Xanthomonas-Bakterien bekannt, die den hydrophilen Gummi bilden und es hat sich gezeigt, daß jeder Xanthan-Gummi erfindungsgemäß angewandt werden kann.
Die angewandte Menge an Xanthan-Gummi liegt bei 0,3 bis 1,0% (Gew./Vo!.) vorzugsweise bei 0,4 bis 0,8% (GewyVol.).
Die Menge an Alginat, die in diesem System suspendiert werden kann, beträgt 20 bis 40% (Gew./Vol.).
Die erfindungsgemäße Alginat-Suspension ist daher dadurch gekennzeichnet, daß sie als Lösungsmittel, dem
ein Alkohol-Wasser-Gemisch mit einem Alkoholgehalt von 15 bis 35 Vol.-%, 03 bis 1,0% (Gew/Vol.) Xanthangummi nach 20 bis 40% (Gew7VoL)AIginat umfaßt
Die erfindungsgemäßen pumpfähigen Suspensionen werden hergestellt durch Zugabe des Xanthan-Gummis zu dem Alkohol-Wasser-Lösungsmittelgemisch und anschließende Zugabe des Alginats, wobei alle Zugaben unter ausreichendem Rühren zur Bildung einer homogenen Suspension durchgeführt werden. Obwohl die Reihenfolge der Zugabe des Xanthan-Gummis und des Alginats nicht kritisch ist und es sich gezeigt hat, daß zunächst das Alginat unter Rühren zugegeben werden kann und dann der Xanthan-Gummi, ist es bevorzugt, zunächst den Xanthan-Gummi zuzusetzen, da die Endsuspension schnell und leicht mit gut reproduzierbaren Ergebnissen hergestellt werden kann.
Die Endviskosität der pumpfähigen Suspension liegt zwischen 1 und 75 Pa · s bei 25° C ± 5° C. Die Viskosität kann mit Hilfe üblicher Vorrichtungen bestimmt werden, wie einem Brookfield-Viskosimeter. Eine Suspension mit diesem Viskositätsbereich ist pumpfähig und kann in irgendein System automatisch abgemessen werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert:
Beispiel 1
Die angegebenen Mengen Isopropano! und Wasser wurden als Lösungsmittelgemisch verwendet Die angegebene Menge an Xanthan-Gummi wurde zugesetzt Der Xanthan-Gummi war ein Xanthan-Gummi für Nahrungsmittel.
Die angegebene Menge an Alginat wurde zugegeben. Die Endviskosität wurde mit einer Brookfield-Vorrichtung HAT mit einer Heliopath-Anordnung unter Verwendung einer TC-Spindel mit 5 UpM bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
Das erste und letzte Gemisch in der oben angegebenen Tabelle 1 besaßen Viskositätswerte, die zu hoch waren, um mit der erwähnten Vorrichtung bestimmt werden zu können. Beide waren wahrscheinlich wesentlich höher als 100 Pa · s. Jedes dieser beiden Gemische wäre zu viskos, um leicht durch automatisierte Anlagen gepumpt zu werden.
Beispiel 2
Xanthan-Gummi Alginat
%(Gew7Vol.) % (Gew/Vol.) Art
0,6 18,0 Natrium
0,5 30,0 Natrium
0,5 20,0 Natrium
0,5 20,0 Natrium
0,5 20,0 Ammonium
0,5 20,0 Natrium
0,5 20,0 Natrium
Isopropanol Viskosität
% (VolVVol.)
35,0 weiches Gel
28,5 64 Pa · s
25,0 14Pa-s
25,0 30 Pa · s
25,0 20PA s
15,0 40Pas
12,0 Paste
Es wurden weitere Versuche durchgeführt, um den Prozentsatz von Xanthan-Gummi zu bestimmen, der erforderlich ist, um eine stabile Suspension zu erhalten. Die angegebenen Mengen Xanthan-Gummi wurden angewandt zur Herstellung einer Suspension von 20% (Gew./Vol.) Natrium-alginat in einem Lösungsmittelsystem aus 25% (Vol/Vol.) Isopropanol in Wasser. Die Viskosität wurde an der ursprünglichen Suspension bestimmt und über einen Zeitraum von drei Monaten beobachtet. Man erhielt die in Tabelle 2 angegebenen Ergebnisse.
Tabelle 2
Xanthan-Gummi Suspensions- schnell absetzend
% (GewVVol.) Viskosität schnell absetzend
0,1 41OmPa · s langsam absetzend
0,2 80OmPa · s keine Trennung
0,3 136OmPa · s nach 3 Monaten
0,4 134OmPa ■ s
Beispiel 3
Nach dem oben angegebenen Verfahren wurden Suspensionen von löslichen Alginaten hergestellt unter Verwendung verschiedener Alkohole innerhalb des günstigen Konzentrationsbereiches. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 zusammengefaßt.
Tabelle Xanthan-Gummi Alginat Alkohol Viskosität
%(Gew/VoL) %(Gew7VoL)Art %(VoL/VoL)
0,5 20 Natrium 31^ Isopropanol 25Pas
0,5 20 Natrium 28,5 Methanol 15Pas
0,5 30 Natrium 28,5 Äthanol 64 Pa · s
0,5 20 Natrium 32,0 Isopropanol 223 Pa ■ s

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Pumpfähige Alginat-Suspension, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Lösungsmittelsystem ein Alkohol-Wasser-Gemisch mit einem Alkoholgehalt von 15 bis 35 VoL-%, 0,3 bis 1,0 Gew.-/Vol.-% Xanthau-Gummi und 2C bis 40 Gew.-/Vol.-% Alginat umfaßt
2. Suspension nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol ein niederes Alkanol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist
3. Suspension nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol Methanol, Äthanol oder Isopropanol ist
ίο
4. Suspension nach Ansprach 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Xanthan-Gummi-Konzentration 0,4
bis 0,8 Gew.-/Vol.-°/o beträgt
5. Suspension nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Alginat ein Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder Ammoniumsalz von Alginsäure ist
6. Verfahren zur Herstellung der Suspension nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß man 20 bis 40 Teile Alginat 03 bis 1,0 Gew.-/Vol.-% Xanthan-Gummi in einem Alkohol-Wasserlösungsmittelsystem, enthaltend 15 bis 35 Vol.-% Alkohol, vermischt
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß man das Alginat zu einem vorher hergestellten Gemisch von Xanthan in dem Lösungsmittel zugibt
DE2549182A 1974-11-04 1975-11-03 Pumpfähige Alginat-Suspension und Verfahren zu deren Herstellung Expired DE2549182C2 (de)

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