[发明专利]改进粉末状变化形式的微纤维纤维素的相容性和有效性的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年9月8号提交的美国临时申请第61/240,347号的权益。该临时申请通过引用的方式全文并入本文。

背景

粘度改进剂用于各种各样的产品中-从食品、药物和化妆品到油田钻井液。一种这样的粘度改进剂是微纤维纤维素(microfibrous cellulose)(MFC)，其可通过木醋杆菌(Acetobacter xylinum)的发酵来产生。这种细菌产生与植物衍生的纤维素在化学性质上相同的纤维素。尽管化学结构相同，但MFC纤维在直径上可能小于植物衍生的纤维素纤维，从而提供更大表面积的MFC。这种高的表面积允许MFC产生在低的使用水平下在溶液中产生期望的屈服值的三维网状物。MFC基本上是不溶的且不带电的，且因此可能不会不利地受到离子环境的影响。因为MFC基本上是不溶的，因此它不会竞争水，且因此具有更大范围的相容性且比水溶性多糖更不易于降解。它与浓缩的阴离子水溶液比如用于油田应用中的超浓卤水和在高表面活性剂体系中比如液体碗碟洗涤剂和洗衣液相容。MFC还与阳离子体系相容，比如使用阳离子软化剂的织物柔软剂和使用苯扎氯铵(benzylalkonium chloride)的抗菌清洁剂。

在它的纯的形式中，MFC可作为湿滤饼(类似湿的纸板)获得，通常具有约10-20wt％的固体且其余是水。湿滤饼MFC与水体系及与很多水溶性有机溶剂体系具有出色的相容性。当使用湿滤饼MFC时，MFC在淡水中或在最终的产品制剂中优选地是“被活化的”或在高剪切条件下高度分散的，以使得MFC实现全部的功能性。如果纯的MFC作为用于稀释的浓溶液被活化到剩下的制剂中，它通常可与其它成分一起以任何的顺序加入到最终的制剂中，而不影响它的性能。然而，湿滤饼MFC是亲水性的，且因此通常与油和其它疏水性材料不相容。

尽管有这些益处，但目前没有商业生产纯形式的MFC，包括湿滤饼MFC。代替地，可得到的是干粉末形式的MFC，包括PX及各种″K″命名的产品(CP Kelco U.S.，Inc.)。这些商业变化形式的粉末状MFC可用于在许多应用中提供悬浮液，比如表面活性剂增稠的体系和高表面活性剂体系(参见，例如，美国专利申请第2008/0108541、2008/0108714和2008/0146485号，对于它们关于MFC和MFC/表面活性剂体系的教导，通过引用的方式并入本文)。这些商业变化形式的粉末状MFC包括MFC和各种活性助剂的共混物，比如但不限于羧甲基纤维素(CMC)、黄原胶、瓜耳胶、果胶、结冷胶、角叉菜胶、刺槐豆胶、阿拉伯树胶及类似物。关于MFC体系的另外的信息可在例如美国专利申请第2007/0027108号和第2007/019779号中发现，对于它们关于MFC和具有活性助剂的MFC体系的教导，通过引用的方式并入本文。

这些活性助剂允许将MFC干燥且研磨成粉末状的产品。没有这些活性助剂，MFC可能在干燥和研磨后失去其高度的功能性。然而，由于活性助剂的相容性限制，这些共混物可在粉末状MFC如何可用于产品中引入限制。例如，当MFC不带电时，所使用的大多数活性助剂是阳离子的或阴离子的。因此，商业的MFC产品在用于具有例如阳离子型表面活性剂的产品中时可能具有相容性问题。此外，商业的MFC可能与包含高水平的水溶性有机溶剂比如二醇或丙三醇的产品具有有限的相容性。在与此类有机溶剂一起使用时，来自商业的MFC的活性助剂可以形成可导致差的透明度和差的屈服值的沉淀物。最后，粉末状MFC的活性溶液的使用可能限制其它试剂加入到产品制剂中的顺序，以避免比如活性助剂形成沉淀物的问题。

因此，存在对用于各种产品制剂中的表现得更像纯的MFC的粉末状MFC的需要。

概述

在一方面，提供用于改进包括MFC和活性助剂的粉末状MFC组合物的性能的方法。方法可包括使聚合物降解剂与MFC和活性助剂混合，持续使活性助剂降解、但基本上不使MFC降解的有效的时间量。

在另一方面，提供了一种用于使用MFC来制备产品制剂或改进组合物的流变性的方法。该方法可包括将经处理的MFC加入到期望的产品制剂中，其中经处理的MFC通过可包括使聚合物降解剂与MFC和活性助剂混合持续使活性助剂降解、但基本上不使MFC降解的有效的时间量的方法来制备。

本发明的实施方式在以下的详细描述、实施例和权利要求中陈述。应理解，上文的概述和下文的详细描述两者都仅仅是示例性的和解释性的，而不是限制性的。

详述