156362. lajstromszámú szabadalom • Szilárd diszpergáló- és stabilizálószer és eljárás ennek előállítására
156362 8 3 rész dezintegrált mikrokristályos cellulózra számítva 1 rész cukrot, mint dextrózt, szaccharózt, laktózt vagy szorbitolt adagolunk, akkor 20%-os szilárdanyag-tartalmú gél állítható elő, ezeknek a géleknek a viszkozitása azonban a 6 Brookfield-egységet nem haladja meg. Az adalékanyaggal szemben támasztott követeimény az is, hogy a termék víz hozzáadására spontán duzzadást mutasson. Egy szárított, kolloid anyagot képező terméknél megkívánt tulajdonság az, hogy minimális nyíróerő befektetésével kolloid oldatot képezzen. Más szavakkal kifejezve, az adalékanyagnak nemcsak az a szerepe van, hogy szárítás közben az anyag elszarusodását meggátolja, hanem az adalékanyagtól diszpergáló tulajdonságot is megkövetelünk, ha a szárított terméket vízhez vagy víz és valamely vízzel elegyedő poláros oldószer, mint etanol elegyéhez adagoljuk. Az előzőekben említett adalékanyagok közül kizárólag a 0,75 ± 0,15 szuibsztitúciós fokú CMC alkalmas arra, hogy a szárított terméknek az előbb megkívánt tulajdonságokat kölcsönözze. A termék könnyű diszpergálhatósága vizuálisan azáltal szemléltethető, hogy vízbe dobott tabletták tulajdonságait vizsgáljuk. A tablettákat szárított por alakú anyagból állítjuk elő 140,i6 kg/cm2 nyomás alkalmazásával. Ha adalékanyagmentes, porlasztószárításnak alávetett és őrölt mikrokristályos cellulózból tablettákat .készítünk és azt vízbe tesszük, akkor a tabletta duzzadása megkezdődik, majd pikkelyessé válik, végül néhány másodperc leforgása alatt a vízben szétesik és a pikkelyes részecskék kis halmazban helyezkednek el. Ha a feloldott tablettát spatulával elkeverjük, akkor a pikkelyek apró részecskékké széttöredeznek és a keverés leállítása után a részecsketöredékek a vízből kiülepednek. Teljesen azonos hatás tapasztalható akkor is, ha az előzőekben felsorolt adalékanyagokat tartalmazó mikrokristályos por alakú cellulózból tablettákat készítünk, azt az esetet kivéve, ha a fellhasznált CMC adalékanyag szuibsztitúciós foka legalább 0,7(5 ± 0,15. Ilyen adalékanyaggal készített tabletta a vízben duzzad és a vízzel való érintkezéskor szétesik. Néhány másodperc leforgása alatt a szétesett részecskék a vízben diszpergálódnak és néhány perc eltelte után a diszpergált részecskék a teljes víztömegben szétoszlanak. Keverés alkalmával a tabletta anyaga egészen vízben diszpergálható és a keverés megszűntetése után ülepedik ki a vízből a diszpergálódott anyag főtiöimege. Az adalékanyagnak a fentiekben felsorolt tulajdonságokon kívül védő kolloidhatást is kell kifejteni, hogy a kolMdálisan diszpergált részecskék stabilitását elősegítse. Ez a védőkolloidhatás főként olyan folyadékfázisú kolloidok esetében szükséges, ahol a folyadékfázis keményvízből áll, vagy alacsony koncentrációban ionos anyagokat tartalmaz, mint pl., ha a mikrokristályos cellulózt salátamártásként vagy majonézként használjuk fel. Mivel a diszpergált cellulózrészecskéknek igen gyenge negatív töltésük van, így már ionos anyagok, mint sók és savak alacsony koncentrációja jelenlétében könnyen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 flokkulálhatók. Az adalékanyagnak ennek folytán ^lyan tulajdonságokkal kell rendelkezni, hogy ionos állapotban olyan töltést képezzen, amely a szilárd részecskék felületéhez kötődik vagy kiapcsolódik és a diszpergált részecskéknek nagyabb töltést kölcsönöz. Néhány gyantaszerű anyag önmagában a cellulózrészeeskékhez kapcsolódhat szárítás közben, azonban ha a részecskék szárítás után vízben újra diszpergálásra kerülnek, akkor az alkalmazott gumiszerű adalékanyagok általában a diszpergálódott részecskéknek töltést nem kölcsönöznek, ezáltal nem segítik elő sem a részecskék diszpergálódását, sem a részecskékből álló kolloid diszperzió stabilitását ionos anyagok jelenlétében, hacsak nem 20—50 súly%-ios mennyiségben kerülnek adagolásra. A guar-gyanta pl. a kolloidálisan diszpergált cellulóz részecskéknek valamelyes stabilitást kölcsönöz. A fentiekben említett lehetséges adalékanyagok közül azonban a mintegy 0,75 ±0,1:5 szubsztitúciós fokú karboximetil'cellulóz alkalmas arra, hogy védőkolloidként szerepeljen, hacsak az ionos anyagok nincsenek feleslegben jelen. A 0,75 ±0,15 szubsztitúciós fokú CMC védőkolloid hatását azzal szemléltethetjük, hogy dezintegrált mikrokristályos cellulózból vizes diszperziókat képzünk és a dezintegrált mikrokristályos cellulózhoz változó mennyiségekben CMC-t adagolunk, majd azt a nátriumklorid koncentrációt állapítjuk meg, amelynél a diszpergált anyag flokkiulálódása megtörténik. A II. táblázat a diszpergált anyag összetételét és azt a nátriumklorid oldat normalitást részletezi, amelynél a diszpergált anyag flokkulálódása végbemegy. II. táblázat Diszpergált szilárd anyagok összetétele mikrokristályos cellulóz % NaCMC % Flokkulációs érték (normalitás) NaCl 100 94 90 80 0 6 10 20 MT4—10" l:0-2 —10" 10-1— 1 3 — 6 65 Az alkalmazott adalékanyaggal szemben támasztott követelmények közé tartozik az is, hogy a diszpergált .mikrokristályos cellulózrészecsikóknek a szilárd anyagokhoz hasonló elaszticitási tulajdonságokat (amelyeket zselatináló tulajdonságoknak nevezünk) kölcsönözzön, vagyis a képződött gélnek kellő folyási feszültsége legyen. A folyási feszültség kialakításánál az a követelmény áll fenn, hogy a részeicskék többékevésbé térihálós rendszerré összekapcsolódjanak. Ha CMC-mentes mikrokristályos oellulózrészecskékből diszpergálással gélt képzünk, akkor relatív alacsony folyási feszültség érhető el és ez a specifikus folyási feszültség egyenesen ará-4
