1.
本发明涉及包括羟
烷基淀粉的水性
组合物或配方、由该组合物获得的薄膜、包括可由该组合物获得的包覆层的种子、土壤、植物或植物的一部分或动物饲料、该组合物在农业和化妆品中的用途以及包含该组合物的化妆品。
背景技术
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::2.一般来说,淀粉是一种用途非常广泛的天然多糖,其用途取决于产地、颗粒结构、伴随物质、直链淀粉/支链淀粉比例和摩尔质量分布。因此,原淀粉和改性淀粉被用于食品、饮品和肥料、发酵过程、纸张和瓦楞纸板生产、化妆品和制药工业等。决定改性淀粉特性的一个重要参数是直链淀粉的含量。大多数含淀粉的水果、植物和蔬菜的直链淀粉含量低于30%。高直链淀粉(has)这一术语没有明确的定义,我们想提出has涉及直链淀粉含量高于干物质的30%。3.改性has作为食品添加剂可以提高凝胶形成能力、冻融稳定性和增稠性能(w.vorwerg,j.dijksterhuis,j.borghuis,s.radostaanda.starch2004,56,297-306;i.a.wolff,h.a.davis,j.e.cluskey,l.j.gundrum,andc.e.rist,industrial&engineeringchemistry1951,43(4),915-919)。4.最近在农业中使用的大多数聚合物都来自合成或天然来源(f.puoci,f.iemma,u.g.spizzirri,g.cirillo,m.curcioandn.picci.americanjournalofagriculturalandbiologicalsciences2008,3,299-314)。5.尽管其中一些聚合物来自天然来源,如瓜尔胶、海藻酸、果胶、壳聚糖、聚酯(phb)等,但它们只能在有限的范围内并通过复杂的工艺分离出来,导致所得产品的供应有限且价格较高。由于实现更有效且可持续的农业发展是一个全球性的挑战,优化淀粉基产品象征着全球植物生产的巨大利益。一方面,淀粉可以在许多植物、蔬菜和水果中作为储存多糖而大量存在。另一方面,提取是标准工艺,2018年的年产量为8800万吨(https://www.imarcgroup/native-starch-market)。这意味着淀粉的价格相对较低,为许多不同的产品开发提供有吸引力的生物聚合物源。此外,淀粉是可生物降解且生物相容的。6.叶子覆盖层7.降雨、灌溉或其他方式使农药或肥料从叶子上过早地被洗刷,极大地降低了它们的效率,导致土壤中出现复杂的环境问题,并导致化学品不必要地转移到地下水中。植物保护产品中的大多数活性成分含量非常少或不溶于水。因此,这些配方的主要部分是乳化剂或表面活性剂,以形成可喷雾的水性分散体。另一方面,在降雨和灌溉时这些化学品会加强对叶子的洗刷效果。8.常用的粘附剂以表面活性剂或矿物油为基础,降低表面张力,以便更好地在叶子和土壤上散播或形成油膜。因此,叶子上的天然角质蜡层被去除或部分溶解,这可能会诱发植物胁迫。叶子蜡层自然地保护植物免受脱水和表面潮湿的影响。如果该层受到化学品的影响,植物最初的反应是叶子枯萎,从长远来看会导致生长缓慢,作物产量下降。9.专利us2003/0109384描述了一种可分散淀粉与生物活性物质和额外的表面活性剂和辅助剂的固体配方。该专利描述了一种可分散在水中的固体配方,它由改性淀粉(如酯类或醚类)、生物活性农用材料(如除草剂、杀虫剂和杀菌剂)以及可选的表面活性剂或辅助剂组成。10.土壤覆盖层11.防止土壤侵蚀,特别是在农业景观中,是作物种植的主要挑战之一。风和水造成的有机物质、种子或肥料等物质的流失,在很大程度上降低了土壤的肥力和作物产量。防止土壤迁移、堆积和沥滤的一个解决方案是用优选是天然或合成的聚合物物质处理土壤表面。粘合的土壤颗粒更能抵抗雨水、流水和风的机械冲击。专利us9,771,516提出了一种包括地膜和覆盖组合物的混合物,其中该覆盖组合物包括膨润土和纤维素水分散性聚合物或淀粉。12.专利us5,125,770描述了大量使用预胶化淀粉和表面活性剂的混合物用于稳定土壤和减少侵蚀。13.根据专利us2,957,834所述,土壤表层应通过应用含有甲醛作为交联剂的冷水溶胀淀粉溶液来稳定,该溶液通过添加尿素、三聚氰胺、苯酚、双氰胺和丙酮作为进一步的添加剂形成合成树脂。14.种子包衣15.种子经常被包衣或造粒,以防止机械或干旱胁迫、细菌或真菌的破坏,以及昆虫、鸟类和啮齿动物的侵害。种子包衣的另一个重要性是在发芽和生长初期用包含杀虫剂、肥料和生物刺激剂的包衣支撑种子。锯切过程中对种子包衣的磨损会诱发严重的环境污染,特别是在使用杀真菌剂、杀虫剂或杀菌剂时。因此,种子包衣的主要挑战之一是减少粉尘的形成。在种子准备过程中,使用聚合物作为最终的或中间的包衣似乎是合理的。理想情况下,这种类型的聚合物应该是易于生物降解的,而且还具有所需的保护生长或刺激生长的效果。16.专利wo99/57959公开了一种薄膜包衣种子,该种子通过用基于淀粉的(例如多糖)、水分散的或水溶性的聚合物对种子进行薄膜包衣而形成。多糖聚合物优选是通过喷射蒸煮淀粉而产生。在薄膜包衣中可以包括一种或多种有益的添加剂,例如仅包括粘合剂或粘结剂;增塑剂;着剂或染料;疏水和/或亲水材料;杀虫剂、杀真菌剂或除草剂;细菌接种剂;营养剂;以及植物生长调节剂。浆液处理中通常添加约0.1至0.5wt%,薄膜包衣中通常添加约0.5至2wt%到种子中。17.专利us2019/0150354a1提出了一种由交联的直链淀粉或支链淀粉形成的聚合物混合种子包衣配方。其中,其他成分,即第二粘合剂,是合成聚合物或改性瓜尔胶。值得指出的是,直链淀粉的分离过程是非常特殊且具有挑战性的。18.专利wo99/51210提到了包括改性淀粉和增塑剂的包衣。19.另一种形式的淀粉被用作超吸收性肥料和微量养料。20.专利us7,423,106公开了一种用于农业应用的超吸收性聚合物产品,该聚合物产品通过以下步骤制成:提供接枝反应物和淀粉;将该接枝反应物接枝聚合到淀粉上,形成淀粉接枝共聚物;将该淀粉接枝共聚物皂化;将皂化的淀粉接枝共聚物沉淀;以及将沉淀的淀粉接枝共聚物颗粒化,从而形成密度在每立方英尺约30磅至每立方英尺约35磅之间的颗粒。然而,与淀粉分散体或溶液相比,淀粉基聚合物颗粒对土壤的渗透能力可能有限。此外,接枝在淀粉主链上的合成共聚物降低了生物降解性,并且在淀粉降解后可能会产生毒性作用。21.根部覆盖层22.专利us7,607,259提出了一种超吸收性聚合物水凝胶用于“蘸根”以改善暴露的根部的储存、运输或种植。主要成分是与丙烯酰胺或丙烯酸接枝的交联淀粉基共聚物,其配制为钾盐,可用于单独覆盖,或与至少一种农用添加剂结合使用,如肥料、杀虫剂、除草剂、杀真菌剂和生长调节剂。由于使用合成丙烯酰胺/丙烯酸进行接枝,淀粉配方存在环境问题,而且生物降解性和生物相容性有限。23.粉尘控制24.空气中的粉尘是一种全球性的现象,可以在例如采矿设施、农业、交通、工业和建筑领域造成严重的环境、健康和安全问题。粉尘颗粒可以携带细菌和病毒等微动物超过数千公里,而粉尘的分布主要取决于颗粒的大小。因此,需要以有效和环保的方式粘结空气中的细小粉尘颗粒。25.在专利ca2868855中,以苯乙烯或改性苯乙烯、丙烯酸-或甲基丙烯酸酯、丙烯腈或、乙烯不饱和单体和原生、改性或降解改性淀粉为基础,通过乳液聚合制备了一种聚合物分散体。可以认为,生物降解性会受到合成单体的配方影响。26.专利us6,090,875提出了类似的配方,其包括淀粉丙烯腈接枝共聚物的水解物、部分中和的淀粉-丙烯酸或淀粉-聚乙烯醇接枝共聚物。27.化妆品和个人护理28.聚合物被广泛用于化妆品和个人护理应用。聚合物的使用范围和类型很广。通常,合成来源或硅源的聚合物被用作增稠剂、乳化剂、阻隔剂、成膜剂、润湿剂和用于增加美感。特别是由聚丙烯酸酯(优选是卡波姆)制成的微塑料和可溶性塑料经常被用于化妆品中,造成环境问题。在化妆品和个人护理产品中,对来自合成来源或石化来源的聚合物的天然、易于生物降解和生物相容的替代品的需求很大。29.在专利ep1389459中,发明人描述了一种提高化妆品和皮肤制剂中活性物质的可用性的由羟丙基淀粉磷酸酯制成的水胶体配方。羟丙基淀粉通过与磷酸盐交联,并以0.1至10wt%的比例包含在内。该胶体配方可单独使用或与其他水胶体结合使用,特别适用于皮肤护理应用。30.专利us7,361,363同样提出了一种包含与磷酸盐桥交联的羟丙基淀粉与高甘油含量、潜在的脂肪醇和额外的表面活性剂的配方,据称这是一种提供“丝滑感觉”的化妆品配方。31.总之,为了更好地加工淀粉,例如用于覆盖目的,高度溶解的淀粉或淀粉制品将是有益的。32.被称为溶解淀粉的淀粉通常是凝胶化的淀粉,它由高度溶胀的淀粉颗粒碎片以及微凝胶和部分溶解的淀粉多糖组成。溶解淀粉多糖可以作为或多或少的小部分存在。因此,这些水性淀粉分散体可能会表现出相分离的缺点,甚至会出现凝胶形成的逆流现象。淀粉的最佳溶解状态是通过在温度大于120℃或ph值大于12的情况下喷射蒸煮或通过化学改性获得。33.总之,已知的化学改性淀粉不具有水溶性、不需要增塑剂就能形成适当的薄膜的有利特征,而且生物降解性有限。通过额外的设备原位制备水性分散体也是必要的。水性分散体可以与各种植物保护和刺激物质混合,但适用期和储存时间也可能受到限制。34.在商业化的水性植物保护和生长刺激分散体中替换合成聚合物可能会增加投入(分散体制备)和使用风险,因为储存稳定性有限。35.发明目的36.本发明的目的在于开发一种长期稳定的水性组合物,该组合物适用于形成薄膜覆盖层,特别是用于覆盖叶子、种子、根或土壤或其他物质,或用于改变化妆品的性能。优选地,该组合物是可生物降解的。技术实现要素:37.本发明提供一种组合物,其包括:38.羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分,其直链淀粉含量至少为30wt%,重均摩尔质量在约105g/mol至约108g/mol之间,优选在约105g/mol至约4·107g/mol之间。39.此外,该配方含有盐以及水,该盐选自碱金属盐和/或碱土金属盐。40.组合物在其一般情况下或在一个或多个具体实施方案中具有以下一个或多个优点。[0041]-可生物降解[0042]-可随时使用[0043]-易于处理[0044]-以高摩尔质量的改性淀粉为基础[0045]-主要是中性取代基[0046]-在水溶液系统中与各种植物保护化合物和化妆品成分相容[0047]-可制备成水性粘弹性配方[0048]-具有几周以上的长期稳定性[0049]-具有以下一种或多种功能特性:增稠、粘度调节、成膜、保湿、形成屏障、润湿、粘附、延迟输送添加的化学和生物化合物[0050]此外,组合物在其一般情况下或在一个或多个具体实施方案中具有以下一个或多个优点。[0051]羟烷基化提高了has的适用性。根据取代度和取代基的分布,可以开发出水溶性的淀粉,优选地在25℃的水中以如下所述的量溶解,同时可以开发出高分子的淀粉产品。我们观察到在发生羟烷基化时没有任何明显的分子降解。[0052]在先前的淀粉涂覆组合物中,现有技术的组合物含有相当一部分溶胀淀粉颗粒。这种配方可能会导致相分离和粘度变化。另一个重要的问题是由于凝沉而影响水性淀粉分散体的可加工性。本发明可以克服这些问题,优选提供主要在溶液中的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分。[0053]本发明涉及高分子改性淀粉的水性配方,其在两个主要的应用领域特别有利,但不仅限于此。第一个领域主要涉及农业、果园、种子处理、蔬菜种植、观赏植物、草坪、景观建设和保护或森林栽培以及饲料。第二个领域的重点是用作化妆品和个人护理产品的成分。[0054]改性淀粉表现出与各种化学和生物化合物的相容性或可混溶性,可以以各种浓度掺入。此外,液体淀粉配方可随时使用,易于处理,此外还具有长期稳定的粘度、共乳化、结合和粘合性能,并且通过脱水或干燥形成薄膜也不需要增塑剂。[0055]水性液体组合物在包覆种子、土壤、植物或植物的一部分或动物饲料以及在用作载体基质、粉尘结合剂或防止粉尘形成方面显示出效果。此外,改性淀粉组合物是一种生物相容性成分,适合作为植物保护、肥料和化妆品或个人护理产品中合成添加剂的替代品。[0056]本发明描述了一种具有长期稳定性的水性、不凝沉粘稠配方,该配方基于大量均匀改性的高分子和高直链淀粉醚,具有增稠、粘度调节、粘结、粘合强度、共乳化、无需任何增塑剂即可成膜以及与许多化学和生物物质相容等优点。[0057]由于使用了淀粉作为基础,该配方具有可再生的来源,价格低廉,易于生物降解且具有生物相容性。在农业应用中,该配方即使是以1-2l/ha的低浓度应用于植物部分和土壤也显示出令人惊讶的效果。如果用水性淀粉醚配方和有害植物保护产品(ppp)的混合物处理植物,植物表现出显著减少的应激反应。淀粉膜减少了降雨和灌溉的洗刷,并在再次润湿时缓慢释放淀粉膜中包含的ppp或刺激性产物。因此,可以更有效地使用ppp,避免或减少土壤和地下水的污染。长期来看,植物更健康,作物产量更高,并且总体上表现出更强的抗胁迫能力。此外,该配方适合作为表土层的粘结剂应用于土壤,以减少由风、降雨和灌溉造成的侵蚀。作为亲水聚合物,淀粉可以增加土壤的持水能力,从而提高水的利用率,减少干旱胁迫,改善根系对养分的吸收并增加土壤中的微生物活性。此外,淀粉可以作为细菌和真菌的营养,从而提高微生物的生物活性,促进植物生长,并促进应用于土壤中的合成化学品的生物降解。在进一步的方面,水性淀粉醚配方可作为肥料、生长调节剂、生物刺激剂和植物强化剂的载体基质。进一步的应用涉及园艺中的植物生长刺激和景观保护、果园或畜牧业的粉尘控制。作为与现有技术的改性淀粉的一个显著区别,本文所提出的水性高直链淀粉醚配方可稳定储存长达24个月,同时保持粘弹性、可浇注性及其即用性和易于处理的特性。除了在农业、园艺和景观保护方面的广泛应用外,改性has淀粉还可满足化妆品和个人护理领域的特殊要求。[0058]新产品由于具有增稠、粘度调节、共乳化、保湿、成膜以及与许多化妆品或个人护理成分的相容性,适合取代石油化工来源或合成来源的聚合物(微塑料、可溶塑料)。[0059]本发明使用羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分作为可生物降解聚合物的原料,可以解决农业中众所周知的问题,例如杀虫剂和化肥效率低、环境污染和对耕地需求的增加。羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分可以低成本地生产,并且是生物相容和可生物降解的。这些聚合物有很大的潜力,可以扩大它们在农业中的用途。[0060]据发现,对于叶子覆盖、土壤覆盖、种子包衣、根部覆盖、粉尘控制以及个人护理和化妆品,具有本发明中的直链淀粉含量的淀粉由于能够成膜,因此是有益的。[0061]本发明组合物中的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分优选为非颗粒状和/或非预胶凝化的淀粉(部分)。由此,羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分更好地与水混溶,甚至是高度可溶的,而不仅仅是水分散/溶胀的。[0062]本发明组合物中的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分能够形成均匀的混合物,因此成膜性得到显著改善。[0063]为了在植物、根部或土壤上形成均匀的层,不需要任何添加剂或额外的聚合物,例如软化剂、昂贵的天然聚合物(例如瓜尔胶),甚至是合成聚合物(例如聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇)。因此,本发明的组合物优选不含此类添加剂或额外的聚合物。[0064]优选地,本发明中的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分不进一步与非葡萄糖单体接枝。[0065]优选地,本发明中的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分不通过自由基聚合进一步与合成单体(例如丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯腈等)接枝。这样的合成聚合物会降低生物相容性和生物降解性。[0066]本发明提供了长期适用性,作为可浇注的、有粘弹性的、均匀的混合物和/或储存稳定的组合物。[0067]改性淀粉的性能可以通过直链淀粉/支链淀粉含量、平均分子量、交联、额外的取代基(如醚和酯)以及取代度进一步调节。[0068]在化妆品领域,淀粉配方的长期粘弹性能尤其重要。[0069]本发明允许在成膜聚合物分散体中掺入植物保护产品,这是一种在叶片上产生层的解决方案,可减少生物或化学试剂的洗刷,并具有缓慢释放的额外优势。因此,可以更有效地使用植物保护产品,可以减少所需的用量,并且可能减少化学保护剂对环境的污染。[0070]本发明可以应用的范围非常广泛。即使实施例集中在对种子、土壤、植物或植物部分进行包覆的适用性上,特别是用作农用化学品、生物物质以及化妆品和个人护理成分的载体基质,但这并不限制它的应用领域。[0071]详细说明[0072]如果在本说明中,数字或术语用“约”表示,则包含了确切的数值或项。例如,“约1”包含了1。[0073]如果在本说明中只提到了羟烷基淀粉,则该术语也包括了羟烷基淀粉部分,除非另有说明。[0074]组合物是一种水性配方。[0075]盐至少部分地溶解在水中,优选完全地溶解在水中。[0076]直链淀粉含量优选与羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分的总质量有关,优选以干基计。[0077]直链淀粉含量可以更优选地在起始淀粉或起始淀粉部分中测定,即在用羟烷基官能化之前的淀粉或淀粉部分,优选以干基计。然而,已经证明该数值与相对于羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分的总质量的直链淀粉含量没有区别,优选以干基计。[0078]重均摩尔质量与羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分有关,即用羟烷基官能化后的淀粉或淀粉部分。[0079]直链淀粉的上限可以是99wt%,或95wt%,或90wt%。[0080]重均摩尔质量可取决于直链淀粉含量。如果直链淀粉含量高,例如99wt%,则该物质是主要由直链淀粉组成的淀粉部分。直链淀粉含量越高,优选摩尔质量越低,直到重均摩尔质量的下限为约105g/mol,其优选是纯的或分离的羟烷基直链淀粉的重均摩尔质量。[0081]如果直链淀粉含量增加,则重均摩尔质量优选也增加,优选直到达到上限108g/mol,或4·107g/mol。这时的淀粉是羟烷基化的高直链淀粉。[0082]在现有技术中,直链淀粉含量至少为30wt%的淀粉是已知的,并且是可商购的。每一种直链淀粉含量至少为30wt%的可用淀粉都适合通过具体的醚化过程进行优化,这取决于淀粉的种类,因为直链淀粉含量、颗粒结构和伴随物都不同。[0083]重均摩尔质量的另一个上限是5·107g/mol,它可以与任何提到的下限相结合。[0084]在组合物中,羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分可以主要以溶解的方式存在。溶解是指优选是分子分散的。优选地,相对于本发明组合物中的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分的总质量,优选相对于淀粉/淀粉部分的干物质,50wt%以上的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分溶解,更优选至少60wt%,至少70wt%,至少80wt%,至少90wt%,或至少95wt%。在组合物中,一些羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分,可以是未完全溶解的淀粉或淀粉部分的剩余部分,可以以胶体形式(例如微凝胶)和/或溶胀颗粒形式存在,优选以胶体形式存在。[0085]该配方是一种液体配方,以下也称为液体配方。该液体配方在任何比例下都是完全与水混溶的。[0086]该盐可进一步作为液体肥料或ph缓冲物质或两者。[0087]该液体配方在(部分)干燥后能够形成薄膜。据发现,由该组合物获得或可获得的箔和产品具有优良的成膜性能。[0088]优选地,组合物及其由该组合物获得的成型薄膜不包含任何不可生物降解的化学添加剂或增塑剂。[0089]优选地,组合物和由该组合物获得的成型薄膜是完全可生物降解的。[0090]优选地,组合物具有共乳化特性。在不添加表面活性剂的情况下,可以获得脂肪酸的混溶性,水溶液配方的至少15vol%。脂肪酸的化学成分影响其与水溶液配方的混溶性。[0091]液体配方可在与可应用于植物、植物部分、种子或土壤以及化妆品和植物护理产品的活性物质(也称为活性成分)混合后使用。[0092]该液体配方可与活性物质一起使用,即当活性物质包含在组合物中时。[0093]该液体配方优选用于以下领域:农业(例如植物生产、草坪、果园、种植园、特栽培、花卉)、林业、温室、家庭花园、苗圃、室内农业、畜牧业以及化妆品和个人护理。[0094]组合物特别适用于种子包衣、种子造粒、土壤覆盖、降尘(示例性应用是饲料、饲料厂、兰花、采矿)、抗流失、植物包衣、叶子包覆、根部包覆、水果和蔬菜包覆,作为植物保护产品、植物生长刺激剂和独立的生物刺激剂的载体基质。一般来说,该配方适用于任何需要包衣和造粒的东西。[0095]优选含义中种子造粒是指将小的或不规则形状的种子用惰性材料进行包衣,使它们变圆且均匀的过程。优选含义中种子包衣是指种子较厚形式的覆盖层,可以包括肥料、生长促进剂和或种子处理剂以及惰性载体和聚合物外壳。[0096]在本发明中,如果基本淀粉来自高直链淀粉,且直链淀粉含量不低于30%,优选至少50%,则可获得有利的结果。通过羟烷基化,优选是在温和的条件下,可得到非常低比例的难以溶解的成分。[0097]在羟烷基化之后,可以得到无定形的、非降解的、分子和/或胶体分散的淀粉衍生物。[0098]本发明的组合物可获得粘弹性水性组合物。组合物优选具有长期稳定性,而组合物中的淀粉是非降解的,并表现出优异且持久的溶液状态。组合物可以通过已知的方法进一步加工,例如喷洒、铺展和浇注。[0099]该液体配方可以很容易地以任何比例与水混合,即没有相分离。换句话说,该液体配方在任何比例下都是完全或几乎完全溶于水的。[0100]液体配方的粘度取决于改性淀粉的浓度和成分的含量,并随着水含量的增加而降低。动态粘度的范围是0.1至2.5pa·s(在25℃和30s-1的剪切率下)。测量方法在实施例部分中阐述。[0101]即使不添加增塑剂,例如甘油、山梨醇、聚乙二醇或葡萄糖,该液体配方也具有优异的成膜性能。该液体配方可用作混合物中的水性成分,也可作为纯品使用。[0102]组合物是逆水溶性的。这意味着该组合物可以被干燥和再水化以制备水溶液。[0103]组合物能够作为延迟释放基质。在该组合物中,可以包括活性物质,如农用化学品或植物强化剂或化妆品成分,并随时间释放。[0104]液体配方,特别是低盐含量的配方,可用于化妆品和个人护理产品。本发明的组合物或由该组合物得到的薄膜可作为或用于化妆品或个人护理用品,优选作为增稠剂、共乳化剂、成膜剂、润湿剂、粘附剂、保护屏障和粘度调节剂。[0105]本发明优选的淀粉改性是醚化。文献rutenberg,m.,w.andsolarek,d.:starchderivatives,productionanduses.book:starch:chemistryandtechnology(ed.whister,l.)p.343-349(1984)和出版物roth,w.b.,mehltretter,c.l.:somepropertiesofhydroxypropylatedamylomaizestarchfilms.foodtechnol.vol.21,p.72-74(1967)中描述了基本方法。根据这些方法制备的羟烷基化优选羟丙基化的淀粉,可以在室温下或通过喷射蒸煮分散在水中。[0106]未降解的羟烷基化淀粉在组合物中溶于水,其薄膜特性受直链淀粉含量和所用淀粉类型的影响。而高的数值可以得到具有更高的机械强度、更柔韧的薄膜。影响良好成膜性和长期稳定粘度的另一个额外因素是取代基的种类、最佳ms值以及取代基沿碳水化合物主链的分布,其中较高的同质性会获得更好的成膜性和更长的稳定性。在本发明中,当直链淀粉含量较低时,不必为了支撑成膜而使用增塑剂或其他合成添加剂或生物聚合物添加剂,也不必为了支撑成膜而降低脆性。[0107]本发明克服了未改性淀粉的问题。在成膜的情况下,未改性的淀粉已被证明只适用于通过在高于110℃的温度下加压蒸煮使淀粉完全溶解以及由于凝沉而在较高温度下处理淀粉溶液。通过在高温下在水中蒸煮淀粉得到的淀粉糊化导致不均匀的水分散体,其中只有部分溶解的淀粉量和相对高比例的超分子结构。[0108]本发明允许在直链多糖链以及支链多糖的外侧链上具有一定的取代度,其中取代基的分布基本均匀。这种化学结构有利于长期稳定的粘度,以防止改性淀粉产品的水性体系中发生凝沉和相分离。取代度可以根据淀粉类型和直链淀粉含量进行调整。从这个意义上讲,可以奠定具有长期稳定流变特性的水性改性淀粉配方的基础。具体的测定方法在实施例部分中阐述。[0109]因此,本发明提供了一种组合物,其中羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分基本上被均匀地取代。[0110]直链淀粉含量通过安培法测定。具体方法在实施例部分中阐述。[0111]羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分中的烷基优选地选自甲基、乙基、丙基(正丙基或异丙基)、丁基(正丁基、异丁基或叔丁基)。非常合适的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分是羟丙基淀粉或羟丙基淀粉部分,其中丙基优选是正丙基。[0112]在组合物的一个实施方案中,组合物中的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分的含量相对于整个组合物为约5至约25wt%(重量百分比),优选约5至20wt%,更优选7至15wt%,更优选8至12wt%。[0113]在组合物的一个实施方案中,盐的含量相对于整个组合物为0.01至约10wt%,优选0.02至约10wt%,更优选0.05至约10wt%,或0.05至8wt%。[0114]当组合物用于农业领域时,盐的进一步范围优选为约2至10wt%,优选5至9wt%,更优选6至8wt%。[0115]当组合物用于化妆品和个人护理时,盐的进一步范围优选为约0.01至10wt%,优选0.01至5wt%,更优选0.01至2wt%。[0116]在该配方的一个实施方案中,改性淀粉的摩尔取代度(ms)为0.05至约0.8,优选约0.2至约0.7,更优选0.3至0.6。优选地,该值根据起始淀粉或其组分的直链淀粉含量进行调整。测量方法在实施例部分中阐述。ms与所有取代的可用羟基有关,特别是在脱水葡萄糖单元的c2、c3和c6位,另外还与取代基中包含的羟基有关。因此,ms包括一个或多个连接到官能团的羟基(该羟基连接到脱水葡萄糖单元中的c2、c3或c6上)上的其它氧化亚烷基部分。ms反映直接和间接连接到脱水葡萄糖单元上的氧化亚烷基的平均摩尔数。[0117]取代度(ds)仅与脱水葡萄糖单元中c2、c3或c6位置上引入的醚基有关。ds反映了脱水葡萄糖单元中取代的羟基的数均值。因此,与ms相比,ds不包括间接连接的氧化亚烷基部分。[0118]在淀粉均匀取代的情况下,根据确定的取代度ds,脱水葡萄糖单元具有统计值的取代基。在ds=1的情况下,每个脱水葡萄糖单元有一个取代基。在ds=0.5的情况下,每个第二葡萄糖单元都有一个取代基,或者换句话说,50%的吡喃糖环被取代,50%没有被取代。在非均匀取代的情况下,一些吡喃糖环有多个取代基(二取代、三取代)。在ds=0.5的情况下,在淀粉聚合物完全水解后,可以发现50%(非常均匀的取代)或50%以上(数值越大,取代越不均匀)的未取代葡萄糖作为附加特征。[0119]取代度(ds)的值优选是摩尔取代度(ms)值的20-90%。ds可由合成条件决定,例如过量的氧化亚烷基、ph值、温度、淀粉浓度、反应时间。ds可在约0.01至约0.72的范围内,约0.04至约0.63,约0.06至约0.54,约0.025至约0.6,约0.1至约0.5,约0.15至约0.4,或约0.1至约0.5。[0120]本发明的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分中未取代的葡萄糖单元的比例优选为1-ds。本发明的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分中未取代的葡萄糖单元的比例优选为0.4至0.975,0.5至0.9,或0.6至0.85。这些数值可以用百分比表示,也可以乘以100用ms和ds表示。[0121]在组合物的一个实施方案中,羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分具有显著的非颗粒状、无定形结构。术语“显著”是指相对于本发明组合物中的羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分的总质量而言至少95wt%的淀粉或淀粉部分具有非颗粒状、无定形结构,优选以淀粉/其组分的干物质计。[0122]在本发明组合物的一个实施方案中,该盐具有包含阴离子的氧族元素或氮族元素。[0123]在组合物的一个实施方案中,阴离子选自磷酸根、磷酸氢根、硫酸根、硫酸氢根或醋酸根。[0124]在组合物的一个实施方案中,盐选自磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、硫酸氢钠、硫酸钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钾、硫酸氢钾、硫酸钾、醋酸钠、醋酸钾、醋酸钙。[0125]在组合物的一个实施方案中,组合物还包括选自萜类、腐殖质、农用化学品、生物刺激剂、植物强化剂或防腐剂的成分,优选能够防止微生物和真菌活性的防腐物质。[0126]本发明的组合物(液体配方)中的成分量相对于整个组合物而言可以为0.001至10wt%,或0.001至5wt%,0.001至2wt%,0.001至1wt%,或0.001至0.1wt%。[0127]在本发明中,农用化学品优选地选自肥料、植物保护产品或植物生长调节剂。[0128]植物保护产品可以是除害剂、除草剂、杀虫剂、杀真菌剂、杀菌剂、杀螨剂、杀线虫剂或软体动物灭杀剂。[0129]适用于本发明的植物保护产品,特别是单一活性成分或组合活性成分(不限制具体数量),列于由德国消费者保护和食品安全办公室发布的“德国授权的植物保护产品清单及终止授权的信息”(日期:2020年1月)中,其全部内容通过引用并入本文。该清单的电子版可从以下网址获取:www.bvl.bund.de/infoppp(在2020年2月28日版本的英文网页上选择链接“植物保护产品的简明清单(日期:2020年1月)”)或www.bvl.bund.de/infopsm(在2020年2月28日版本的德文网页上选择链接“德国授权的植物保护产品清单及终止授权的信息(日期:2020年1月)”)。[0130]特别适合的除草剂如下表所示。[0131](hrac=除草剂抗性行动委员会)[0132][0133][0134][0135]https://pflanzenschutzdienst.rp-giessen.de/ackerbau/pflanzenschutzempfehlungen-ackerbau/wintergetreide-allgemein/unkraut-und-ungraskontrolle/uebersicht-ueber-herbizid-wirkstoffklassen/[0136]植物保护产品可以是天然来源的植物保护产品。[0137]肥料可以是合成肥料或有机来源的肥料。[0138]包含萜类的组合物优选能够避免微生物活性。该萜类化合物优选为单萜类化合物,优选为香叶醇。萜类的含量可以是组合物的约0.05至0.2wt%,优选约0.05至0.15wt%。[0139]生物刺激剂优选地选自以下化合物:氨基酸、肽、抗氧化剂或来自微生物发酵的产物和藻类。[0140]组合物可在水溶剂中进一步稀释。该组合物可与选自萜类、腐殖质、农用化学品、生物刺激剂或植物强化剂的化合物一起稀释。[0141]在一个实施方案中,组合物不含增塑剂。[0142]在一个实施方案中,组合物不含非生物降解的添加剂。[0143]在一个实施方案中,组合物是可生物降解的,优选是完全(100%)可生物降解的。[0144]在一个实施方案中,该配方包括能够防止微生物和真菌活性的防腐物质。该物质优选来自中链或长链羧酸和羧酸盐、植物油、精油、山梨酸和山梨酸盐、苯甲酸和苯甲酸盐、壳聚糖、异噻唑啉酮和苯并异噻唑啉酮,其含量可约为配方的0.01至0.3wt%,优选约0.01至0.15wt%。[0145]在一个实施方案中,羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分是交联的。交联可用于调节粘度,特别适合于在化妆品领域使用。有用的交联剂有:低分子量醛、二醛、酮、二酮、氧化剂,例如甲醛、乙二醛、戊二醛、丙酮酸;有机多元酸氯化物及其衍生物,例如丙酮酸、戊二酸、柠檬酸、己二酸、丙二酸、苹果酸、酒石酸;无机交联剂、无机多元酸、碱式氯酸盐(包括碱性介质中的氯)、碳酰氯、氧氯化磷、多磷酸盐、碱式三磷酸盐、多官能团硅烷;环氧化合物、其衍生物和反应性低聚物和聚合物,例如表氯醇、表氯醇的衍生物,例如单官能和多官能缩水甘油醚、环氧卤化物、取代的环氧化物、聚环氧化物;脂族二卤化物、取代的聚乙二醇,例如二乙二醇二氯化物、三乙二醇二氯化物;能够进一步反应以交联的接枝试剂,例如自由基介导的交联、双键的聚合,例如丙烯酸衍生物、取代的丙烯酸酯、含乙烯基的化合物、醛-酰胺-缩合物;n,n-二甲基咪唑啉酮-2(dmeu)、氰尿酰氯、联苯化合物、氧化的单糖、二糖和寡糖、任何类型的硼酸酯交联。[0146]还有物理诱导交联的进一步变体:热工艺(无水),包括熔化、水热工艺(热-水处理)、复合、冻融工艺。但就本发明的一般目的而言,羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分不需要交联。[0147]在一个实施方案中,羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分至少有另外的取代基或修饰。这是指除羟烷基之外的取代基,或除羟烷基化之外的修饰。额外的取代基可以调整在农业用途和化妆品中的特性,例如粘度、成膜特性、水溶性、胶凝特性、持水能力、离子结合力、引入电荷、疏水性、亲水性。有用的取代基/修饰有:任何类型的酯、醚、任何烷基(支链或非支链)基团作为醚连接到淀粉上,在碳链中具有另外的官能团或杂原子(硫、氧、氮、磷、硼),例如烷基羧酸、烷基羧酸酯、烷基酯、烷基醚、羟烷基、氨基甲酰基烷基、淀粉的氧化、淀粉的还原、烷基胺、季胺、季烷基胺、烷基酰胺、烷基腈、氨基甲酸酯、碳酸酯、烷基硫醇、任何类型的无机基团,例如磷酸盐、硫酸盐、硅烷、硅烷醇、硅氧烷、甲硅烷基醚、硝基、硫酮、硫化物、亚砜、黄原酸酯、硫代氨基甲酸酯、醛、硫代醛、脲、胍基、羰基、烷基羰基、烷基卤化物,任何类型的接枝,例如自由基接枝,例如与丙烯酸衍生物、取代丙烯酸酯、含乙烯基的化合物、醛-酰胺缩合物。但就本发明的一般目的而言,羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分不需要具有其他类型的取代基。[0148]在另一方面,本发明提供了一种薄膜,该薄膜包括羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分,其直链淀粉含量至少为30wt%,重均摩尔质量在约105g/mol至约108g/mol之间,优选在约105g/mol至约4·107g/mol之间,以及盐,该盐选自碱金属盐和/或碱土金属盐。这种薄膜可以通过至少部分干燥本发明的组合物来获得或得到。优选地,组合物被完全或基本上干燥。[0149]本发明还提供了一种所述薄膜的制备方法,该方法包括:[0150]-将本发明的组合物施加到基底上,[0151]-至少部分干燥所述组合物以形成薄膜。[0152]该薄膜在基底上形成。该方法可进一步包括将该薄膜与基底分离。分离可以通过例如脱、切或拉来完成。[0153]在一个实施方案中,可以通过喷洒、铺展、浸泡或浇注来施加组合物。[0154]基底可以是本技术中公开的任何物质,所述薄膜在其上存在或形成,或存在或形成包覆层,其中包覆层可以是薄膜。在一个实施方案中,基底选自种子、土壤、植物或植物的一部分、生长介质或动物饲料。本发明还提供了一种产品,该产品包括薄膜和基底。在这种产品中,薄膜形成或放置在基底上。[0155]干燥或部分干燥可以通过(部分)蒸发包含在本发明组合物中的水来进行。[0156]在一个实施方案中,干燥可以在任何气体环境中进行。可以使用任何合适的气体或气体混合物。干燥尤其可以在环境空气中进行。干燥可以在有或没有周围大气对流的情况下进行。[0157]在一个实施方案中,干燥可以在2至60℃、2至50℃、2至40℃或2至30℃的温度范围内进行。另一个可与任何提及的上限结合的下限是3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或10℃。[0158]在一个实施方案中,干燥可以在大气压下进行。在一个实施方案中,干燥可以在0.4巴至1.070巴的压力范围内进行。[0159]“基本上干燥”是指相对于干燥的薄膜组合物的重量而言水含量约为15wt%或更少,或水含量为5wt%或更少,更优选为3wt%或更少。水含量优选是在相对湿度为50%,空气温度为25℃时测量。[0160]关于下文提到的薄膜或包覆层的成分,请参考前文披露的组合物。与组合物中相同的成分可以包含在薄膜或包覆层中。[0161]在另一个方面,本发明提供了一种具有包覆层的种子、土壤、植物或植物的一部分或动物饲料,其中该包覆层包括羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分,其直链淀粉含量至少为30wt%,重均摩尔质量在约105g/mol至约108g/mol的范围内。优选在约105g/mol至约4·107g/mol的范围内,以及盐,该盐选自碱金属盐和/或碱土金属盐,或者该包覆层是从前述组合物获得的或可获得的,其中组合物可被至少部分干燥,或者该包覆层是前述的薄膜。[0162]本发明还提供了一种对种子、土壤、植物、植物的一部分或动物饲料进行包覆的方法,该方法包括:[0163]-将本发明的组合物施加到种子、土壤、植物、植物的一部分或动物饲料上,[0164]-至少部分干燥组合物以在种子、土壤、植物、植物的一部分或动物饲料上形成包覆层。[0165]在一个实施方案中,可以通过喷洒、铺展、浸泡或浇注来施加组合物。[0166]干燥或部分干燥可以通过(部分)蒸发包含在本发明组合物中的水来进行。[0167]在一个实施方案中,干燥可以在任何气体环境中进行。可以使用任何合适的气体或气体混合物。干燥尤其可以在环境空气中进行。干燥可以在有或没有周围大气对流的情况下进行。[0168]在一个实施方案中,干燥可以在2至60℃、2至50℃、2至40℃或2至30℃的温度范围内进行。另一个可与任何提及的上限结合的下限是3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或10℃。[0169]在一个实施方案中,干燥可以在大气压下进行。在一个实施方案中,干燥可以在0.4巴到1.070巴的压力范围内进行。[0170]该包覆层可以是上述薄膜。包覆层可以是由羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分组成或形成的薄膜,其直链淀粉含量至少为30wt%,重均摩尔质量在约105g/mol至约108g/mol之间,优选在约105g/mol至约4·107g/mol之间。该包覆层包括盐,该盐选自碱金属盐和/或碱土金属盐。[0171]在一个实施方案中,包覆层包括选自农用化学品、生物刺激剂或植物强化剂的成分,其中所述成分包含(特别是封装)在包覆层中或附着在包覆层上。这样的包覆层可以由包含所述成分的本发明的配方获得或可获得。[0172]在另一个方面,本发明涉及本发明的组合物或本发明的薄膜用于包覆种子、土壤、生长介质、植物或植物的一部分(特别是植物或植物部分的表面)或动物饲料的用途。换句话说,本发明提供了一种本发明的组合物或薄膜的使用方法,其中本发明的组合物或薄膜被包覆到种子、土壤、生长介质、植物或植物的一部分(特别是植物或植物部分的表面)或动物饲料上。[0173]包覆层可以是指具有本发明的组合物或部分干燥或完全干燥的本发明的组合物或本发明的薄膜的包覆层。当包覆层是本发明的薄膜时,这种包覆层可以由本发明的组合物获得,该组合物在施加到待包覆的表面或物品后被至少部分干燥。[0174]包覆,特别是包覆种子,可以在用活性物质处理后进行或与施加活性物质(例如农用化学品)一起进行。[0175]本发明的组合物或薄膜可以施加到种子上作为成膜粘合剂。包覆种子的另一个目的可以是结壳、造粒以粘合、将选自农用化学品、接种剂和生物刺激剂的物质固定在种子表面,或改善发芽。本发明的组合物或薄膜可用于包覆种子,这些种子在包覆前已经过某种物质,特别是经过农用化学品进行了处理。所有这些同样也适用于本发明的种子。[0176]在各种形式的种子包覆中,例如薄膜包覆、结壳和造粒应用中,形成的淀粉薄膜可改善所施用的活性物质(例如农用化学品,特别是农药、肥料或生物刺激剂)在种子表面的固定和结合。本发明的组合物或薄膜可以减少环境中这种物质的粉尘形成、磨损和扩散。[0177]具有本发明的组合物或液体配方的种子包衣,不需要另外的活性物质或成分,也可以提高持水能力和发芽率。[0178]本发明的组合物或薄膜可用于土壤包覆,特别是为了减少或防止风蚀或减少沥滤,尤其是有机物(优选是腐殖质)、粘土淤泥或沙子。所述物质可以通过本发明的组合物或本发明的薄膜结合或固定在土壤上。土壤包覆可以在用农用化学品处理之前进行。本发明的组合物或薄膜可用于土壤的粘合。例如,本发明的组合物或薄膜可用于防止活性物质(如农用化学品,特别是肥料或杀虫剂)从土壤(尤其是从表层土壤)中浸出。土壤包覆可用于改善土壤的持水能力。如果施用于土壤的本发明的组合物或薄膜包括农用化学品,则施用的农用化学品,特别是施用的杀虫剂,在表层土中保持更长的时间,有利于微生物的生物降解,减少对地下水的污染。所有这些也同样适用于本发明的土壤。[0179]对于沙质土壤,添加腐殖质物质,例如腐殖酸、富维酸、腐殖酸盐,作为组合物的一部分将改善养分和矿物质的可用性和植物根系的吸收,以及持水能力(a.noroozisharaf,m.kaviani,physiolmolbiolplants24,423-431(2018))。[0180]植物的一部分(植物部分)例如可以选自叶、花簇、花、茎、果实、根、穗、芒、谷物、穗子或根。[0181]该植物可选自作物植物、谷物、蔬菜、水果、坚果、纤维作物,例如棉花、香料植物、稻科植物、草、提供木材的植物、医疗植物、观赏植物、灌木、园林植物。[0182]该植物可具体选自小麦、大麦、黑麦、燕麦、玉米、水稻、大豆、油菜、甘蔗、马铃薯、甜菜、木薯、西瓜、香蕉、甘薯、小米、洋葱、黄瓜、生菜、西红柿、胡萝卜、卷心菜、布鲁塞尔芽菜、花椰菜、西蓝花、羽衣甘蓝、球茎甘蓝、卷心菜、中国西蓝花、甘蓝、芜菁、大白菜、纳帕甘蓝、白菜、萝卜、白萝卜、籽粒品种、欧洲防风草、甜菜根、海甜菜、瑞士甜菜、甜菜、豆类、茄子、南瓜、南瓜小果、西葫芦、绿皮西葫芦(密生西葫芦)、葫芦、大蒜、菠菜、山药、木薯、苹果、梨、樱桃、橙子、柠檬、菠萝、咖啡豆、茶叶、可可豆、烟草、花生、核桃、橄榄等、黑麦草、紫花苜蓿等、扁豆等、玫瑰和所有其他花卉等。[0183]适合本发明的具体植物列在以下文章中,这些文章通过引用并入本文。[0184]https://de.wikipedia.org/wiki/liste_von_nutzpflanzen(2020年1月14日的版本)。[0185]https://en.wikipedia.org/wiki/list_of_domesticated_plants(2020年1月14日的版本)。[0186]https://en.wikipedia.org/wiki/list_of_culinary_fruits(2020年1月14日的版本)。[0187]https://de.wikipedia.org/wiki/liste_der_obstarten(2020年1月14日的版本)。[0188]https://de.wikipedia.org/wiki/liste_der_gemüse(2020年1月14日的版本)。[0189]https://en.wikipedia.org/wiki/list_of_vegetables(2020年1月14日的版本)[0190]草、灌木、树木/林地、观赏植物、园林植物[0191]本发明的组合物或薄膜可用作叶子包覆层,以减少活性物质被洗刷,如农用化学品,特别是农药或肥料,优选是叶面肥料。将水性配方与活性物质(如植物保护产品,如杀真菌剂、杀虫剂、杀菌剂和除草剂,或肥料,优选是叶面肥料)一起施用于叶子上,由于干燥后形成的淀粉膜减少了洗刷,减少了不必要的洗刷并将活性物质(也称为活性成分)保留在其作用位置,并且避免了土壤的过早污染。因此,本发明减少了因活性物质被洗刷掉而造成的不必要的土壤和地下水污染,特别是施用在植物上尤其是叶子上的杀虫剂或肥料。[0192]根部包覆可具有改善保湿的效果,用于改善保湿,包括水的可用性、水利用效率和水的吸收。本发明的配方或薄膜可施用于根部,以改善持水能力、根部生长、储存稳定性、改善养分吸收和/或改善施用的农用化学品、施用的生物刺激剂、施用的微生物和/或施用的根部生长促进物质在根部表面的固定和结合。[0193]水果和蔬菜的包覆可以避免在降雨过程中出现渗透性爆裂(食物开裂)。因此,本发明的组合物或薄膜可用作保护膜,以减少水果和蔬菜在降雨时因渗透压增加而发生爆裂(食品开裂)。[0194]本发明的组合物或薄膜可用作穗子或果穗的包覆层,特别是在单子叶植物中,例如草和许多其他优选种子严重破碎的植物中。这样做的效果是,可以减少或避免收获前由于风和雨的影响而造成的种子损失。[0195]在这方面,本发明的组合物或薄膜可用作穗、果穗和种子的粘结剂。[0196]本发明的组合物或薄膜可作为粘结剂施用于动物饲料。它是天然的、无害的和可食用的。在此,本发明的组合物或薄膜也可用于提高耐磨性,从而减少粉尘。本发明可以减少动物食品原料的粉尘暴露,因为在动物饲料工业中使用的几乎所有产品都是粉末状的。其中许多是化学品和生物制剂,具有急性和长期的毒性作用,例如可造成皮肤和呼吸道过敏。[0197]在另一方面,本发明涉及本发明的组合物或本发明的薄膜作为农用化学品、生物刺激剂或植物强化剂的载体基质,或作为生物刺激剂的用途。换句话说,本发明提供了一种组合物的使用方法,其中将农用化学品、生物刺激剂和/或植物强化剂放入组合物中,形成它们其中一种或多种的载体基质,或者将本发明的组合物或薄膜本身作为生物刺激剂使用的一种方法。[0198]本发明的组合物或薄膜可用作活性物质的载体基质,例如农用化学品,特别是植物保护产品,如杀虫剂、杀真菌剂、杀虫剂、杀菌剂、除草剂,或肥料。活性物质可以包埋在组合物中,或包埋在至少部分干燥的组合物中,或包埋在本发明的薄膜中。组合物、至少部分干燥的组合物或薄膜可以作为缓释基质。在组合物或薄膜中可包含并释放活性物质,例如农用化学品或植物强化剂。组合物或薄膜能够延迟转运、延迟扩散、控制释放和缓慢释放,减少了由活性物质或含有植物保护产品的共混物引起的植物胁迫。例如,通过缓慢释放和长期活性提高了农药效率,减少了植物胁迫。这也适用于本发明的组合物或薄膜被用作包覆层的实施方案。[0199]本发明的组合物或本发明的薄膜可以包括生物刺激剂,作为另外的物质,或者本发明的组合物或本发明的薄膜本身可以是一种生物刺激剂。本发明的组合物或本发明的薄膜可用作植物的生物刺激剂,以减少外部胁迫如干旱、太阳辐射、霜冻和降雨的影响。本发明的组合物或本发明的薄膜可以施用于土壤,以确保刺激微生物活性。当本发明的组合物或本发明的薄膜作为包覆层使用时,尤其可以这样做。本发明的组合物或本发明的薄膜可用于在叶片上形成生物刺激剂薄膜,以减少外部胁迫如干旱、太阳照射、霜冻和降雨的影响,并用于刺激土壤中的微生物活性。[0200]在另一方面,本发明涉及本发明的组合物或本发明的薄膜作为粉尘结合剂或粉尘预防剂的用途。换句话说,本发明提供了一种使用本发明的组合物或本发明的薄膜来减少粉尘的方法。本发明的组合物或本发明的薄膜可特别用于减少动物生产设施中的粉尘,其中动物生产设施是饲料场、牧场、马厩、谷仓和赛马场。本发明的组合物或本发明的薄膜可以施加在表面或物体上,或带入环境中,例如通过喷洒。[0201]在另一方面,本发明涉及本发明的组合物或本发明的薄膜作为增产剂的用途,特别是当本发明的组合物或本发明的薄膜施用于种子、土壤、植物或植物的一部分时。在该用途中,组合物可包括农用化学品、生物刺激剂或植物强化剂。[0202]在另一方面,本发明涉及本发明的组合物或本发明的薄膜作为提高水利用效率的制剂的用途,特别是当本发明的组合物或本发明的薄膜施用于种子、土壤、植物或植物的一部分时。在该用途中,组合物可包括农用化学品、生物刺激剂或植物强化剂。[0203]在本发明的用途或本发明的使用方法中,组合物可以施用于例如种子、土壤、植物或植物的一部分或动物饲料上,并至少部分干燥,优选是基本上干燥。由此,可以形成本发明的薄膜。“基本上干燥”是指相对于薄膜的干燥组分的重量而言水含量约为15wt%或更少,或水含量为5wt%或更少,更优选为3wt%或更少。水含量优选是在相对湿度为50%,空气温度为25℃时测量。[0204]在另一方面,本发明涉及如前所述的组合物或如前所述的薄膜的用途,作为或用于化妆品或个人护理应用。该配方尤其可以作为增稠剂、成膜剂、保湿剂、屏障形成剂、润湿剂、粘着剂、胶凝剂、保护屏障和/或流变添加剂使用。[0205]本发明还提供了一种包括如前所述的组合物或如前所述的薄膜的化妆品。[0206]本发明还提供了一种包括如前所述的组合物或如前所述的薄膜的个人护理应用。[0207]本发明还公开了一种化妆品,包括:[0208]-羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分,其直链淀粉含量至少为30wt%,重均摩尔质量在约105g/mol至约108g/mol之间,优选在约105g/mol至约4·107g/mol之间,[0209]-盐,该盐选自碱金属盐和/或碱土金属盐。[0210]该化妆品可包括羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分,基于化妆品的整体质量其含量为0.001至10wt%,0.001至5wt%,0.001至2wt%或0.001至1wt%。[0211]该化妆品可包括盐,基于化妆品的整体质量其含量为0.001至1wt%,0.001至0.5wt%,0.001至0.2wt%或0.001至0.1wt%。[0212]化妆品可包括本发明组合物,均匀分布例如散装,或集中在某一位置。[0213]化妆品可包括本发明的薄膜作为包覆层。[0214]优选的化妆品或个人护理应用选自霜剂、喷雾剂、乳液、洗发剂、剃须膏、剃须凝胶、头发护理和头发定型产品、护肤品和彩妆、防晒霜、唇膏、润唇膏、肥皂、乳液、护发素、直发剂、化妆品、指甲护理产品、牙膏、口腔卫生和护理产品。[0215]由于具有粘弹性,该液体配方可用于增加化妆品和个人护理产品的粘度或改善油性乳液的稳定性。最终产品中的粘度可以通过淀粉含量、取代度和所用淀粉的平均分子量等参数来调整。此外,成膜特性使液体配方可作为成膜剂用于化妆品和个人护理产品,如头发定型剂、护肤品和彩妆。成膜物质目前主要是丙烯酸酯,通过在皮肤上形成一层透皮膜,以避免皮肤脱水,作为保护剂保护皮肤免受外部影响,并作为头发产品中的定型保持剂。如今,对产生环境问题的合成物质(如丙烯酸酯)的替代品的需求量很大。此外,液体淀粉配方的持水能力可用于在护肤产品中增加保湿和润湿效果。[0216]在另一方面,本发明涉及本发明的组合物作为乳化剂或辅助乳化剂的用途,具体但不限于在化妆品或个人护理应用中。附图说明[0217]图1:通过sec-malls测定含有本发明成分的淀粉的摩尔质量。[0218]图2:通过高分辨13c-nmr在d2o中测定取代度(ds)和摩尔取代度(ms)。[0219]图3a、图3b:分别在1天和6个月后淀粉基组合物(配方,本发明)两条独立的流动曲线。[0220]图4:淀粉配方的频率扫描。[0221]图5:通过高分辨13c-nmr在d2o中测定取代度(ds)。[0222]图6:柱状图示出了在叶面上喷洒代森锰锌单独作为杀菌剂以及与作为辅助剂的发明的淀粉配方组成的配方,在2009年施用后6天经过27毫米的降雨量冲刷后(a)和在2010年施用后4天经过24毫米的降雨量冲刷后(b),叶面上残留的代森锰锌残留物。[0223]图7:柱状图示出了在叶面上喷洒氟啶胺单独作为杀菌剂以及与作为辅助剂的本发明的组合物配方组成的配方,在2009年施用后6天经过27毫米的降雨量冲刷后(a)和在2010年施用后4天经过24毫米的降雨量冲刷后(b),叶面上残留的氟啶胺残留物。[0224]图8:柱状图示出了在叶面上喷洒烯酰吗啉单独作为杀菌剂以及与作为辅助剂的发明的淀粉配方组成的配方,在2009年施用后6天经过27毫米的降雨量冲刷后(a)和在2010年施用后4天经过24毫米的降雨量冲刷后(b),叶面上残留的烯酰吗啉残留物。[0225]图9:淀粉基配方对减少胁迫的影响,该胁迫为在2018年炎热和干燥的天气条件下施用杀菌剂引起的胁迫。实施例[0226]方法:[0227]淀粉聚合物的重均摩尔质量是通过sec-malls测定的,方法如下。hpsec系统由600ms泵模块、717自动注射器、柱室、ri-检测器410和malls检测器dawn-f-dsp激光光度计(wyatttechnology,santabarbara)组成。所用的三根柱子是pss公司的超级柱子:108-106g/mol;2·106-5·104g/mol;103-105g/mol。它们的尺寸为300*7.8毫米。用含有0.05mnano3的h2o洗脱样品,流速为0.735ml·min-1,温度为40℃。取决于预期的摩尔质量,浓度在1到5mg·ml-1之间。malls检测器与折射率检测器(dri)串行连接。[0228]取代度(ds)和摩尔取代度(ms)是通过13c-nmr光谱测定全水解后的羟丙基淀粉确定的。如文献.kunze,a.ebert,h.-p.fink,cellul.chem.technol.2000,34,21-34中所述,ds值是根据c2-、c3-和c6位的信号与c1-位的信号的平均值确定。[0229]取代度(ds)和摩尔取代度(ms)是通过13c-nmr光谱测定全水解后的羟丙基淀粉确定的。如文献.kunze,a.ebert,h.-p.fink,cellul.chem.technol.2000,34,21-34中所述,ds值是通过对直接连接在c2-、c3-和c6-位上的羟丙基的甲基信号进行积分来确定的,而对于ms的确定,则是根据连接到羟丙基取代基链上的羟基的额外的羟丙基有关的c1-位上的信号来确定的。[0230]参照richter,augustat和schierbaum所述的方法(methodenderwiss.verlagsgesellschaftmbh.stuttgart(1968).111),直链淀粉的含量通过安培法测量。[0231]形态分析(如无定形、结晶、特殊)是通过偏振光显微镜进行的。[0232]所有的流变测量都是在恒定的25℃下在physicarheolabmc100上进行的。[0233]工作实施例:[0234]实施例1:用于农业、园艺、林业和畜牧业的液体配方的制备步骤[0235]含有68%直链淀粉的高直链淀粉在碱性条件下(ph=12-14),不使用任何溶胀抑制剂,在20-60℃的温度范围内持续搅拌2-8小时,直到淀粉颗粒被完全破坏和分散(透明分散体)。之后,根据ms在0.1至0.8范围内用环氧丙烷对淀粉糊进行羟丙基化。结果衍生物的取代度为ds=0.17,摩尔取代度为ms=0.35。对于溶液,ph值被调整到6.2,并加入额外的腐植酸和香叶醇。水性配方中各成分的最终浓度为:10wt%的淀粉,8wt%的磷酸钾,0.01wt%的腐植酸和0.1wt%的香叶醇。[0236]实施例2:用于化妆品和个人护理品的液体配方的制备步骤[0237]化妆品和个人护理产品中的液体配方的制备步骤:含有68%直链淀粉的高直链淀粉在碱性条件下(ph=12-14),不使用任何溶胀抑制剂,在20-60℃的温度范围内持续搅拌2-8小时,直到淀粉颗粒被完全破坏和分散(透明分散体)。之后,根据ms在0.1至0.8范围内用环氧丙烷对淀粉糊进行羟丙基化。对于水溶液,ph值被调整到6.2,必要时进行脱盐处理,直到电导率达到≤1500μs/cm的数值。水溶液配方中各成分的最终浓度为:10wt%的淀粉。[0238]实施例3:淀粉基配方的分析数据[0239]测定分子质量(图01)[0240]通过13c-nmr在d2o中测定ds和ms(图02)[0241]为了获得更高的分辨率,含淀粉的配方(本发明)首先用三氟乙酸进行水解。[0242]本发明的流动曲线(图03)[0243]因此,该淀粉组合物显示出长期稳定的粘度。[0244]本发明的频率扫描(图04)[0245]损耗模量和储存模量与粘弹性范围内变形时的频率强相关,而且在0.1-10hz的频率范围内g"》g',显示出液体状态。[0246]表1:安培法测定直链淀粉的结果[0247][0248]实施例4:测定淀粉基配方中的取代基分布[0249]如前所述,在淀粉醚完全水解后,用13c-nmr光谱法测定改性羟丙基淀粉的取代度(ds)。得到的ds值为0.30(图05)。[0250]通过hpae-pad,用葡萄糖标准品进行校准,从相同的完全水解的样品中确定未取代的葡萄糖单元的比例。结果是0.75。[0251]根据spurlin(h.m.spurlinjournaloftheamericanchemicalsociety1939,61,2222-2227)的说法,假设三个羟基的反应速率相同,在ds为0.30时,未取代的葡萄糖单元的比例为0.73。实验确定的数值和理论计算的数值之间仅微小的差异表明,产品基本上被均匀取代。[0252]实施例5:降雨后叶面上残留的活性成分[0253]通过本发明提高了代森锰锌(图06)、氟啶胺(图07)和烯酰吗啉(图08)在叶面上的耐雨性。[0254]实施例6:减少活性除草剂成分[0255]在连续3年的gep-试验(良好试验规范)中测试比较没有任何辅助剂的标准除草剂和减少百分之五十(50%)的除草剂结合淀粉基配方(本发明)施用的药效。[0256]表2:施用以下除草剂配方[0257][0258]asc=悬浮剂,wg=水分散粒剂[0259]表3:由除草剂和淀粉基配方的混合物在标准施用率和降低施用率下的除草效率。在2014年,施用后24天。[0260][0261]表4:由除草剂和淀粉基配方的混合物在标准施用率和降低施用率下的除草效率。在2014年,施用后54天。[0262][0263]表5:由除草剂和淀粉基配方(本发明)的混合物在标准施用率和降低施用率下的除草效率。在2014年,施用后67天。[0264][0265][0266]表6:由除草剂和淀粉基配方(本发明)的混合物在标准施用率和降低施用率下的除草效率。在2015年,施用后24天。[0267][0268]表7:由除草剂和淀粉基配方(本发明)的混合物在标准施用率和降低施用率下的除草效率。在2016年,施用后18天。[0269][0270]实施例7:减少胁迫[0271]表8:在gep-试验中,比较施用标准杀真菌剂与施用减少百分之五十(50%)的杀真菌剂,同时结合和不结合淀粉基配方(本发明)。由于天气条件非常干燥和炎热,在所有的处理中,马铃薯的致病疫霉(phytin)侵染的程度很低(低于1%)。评估了添加淀粉基配方(本发明)对杀真菌剂处理造成的胁迫的影响。由于杀真菌剂-胁迫的减少,显示出对马铃薯产量的积极影响。[0272]对以下杀真菌剂处理进行了评估。[0273][0274][0275]淀粉基配方对胁迫减小的影响(图09)[0276]实施例8:水包油乳剂的制备[0277]水性配方代表连续相,分散相是来自不同来源的油。在初步调查中,在不同的浓度下,几份油在本发明的水溶液配方中的分散性取得了意想不到的效果。尽管羟烷基淀粉在其大分子结构中不含疏水或亲油基团,而且在制备油-水乳剂时没有使用表面活性剂,但也没有发现相分离。乳液在多个小时甚至几天内都保持稳定。[0278]步骤实施例:[0279]将237.5g、225g或212.5g根据实施例2的本发明液体配方放入烧杯中,并覆盖12.5g、25g和37.5g菜籽油(菜籽油先前用0.005%的苏丹iii染成红),用手动搅拌器(12.500rpm)匀化2分钟。将分别含有5%、10%和15%菜籽油的乳液在室温下静置24小时。结果表明,这些乳液至少在24小时内保持稳定,很少甚至没有相分离。[0280]实施例9:通过在杀虫剂处理中加入来增加作物产量[0281]在本例和下面的示例中,使用申请人的商标名称来指代本发明的组合物。[0282]工作实施例1的组合物的缓释机制能够减少作物的非生物胁迫,从而提高产量。几年来,我们在不同的作物上进行了gep和农场研究[ofr]试验来证明这一点。[0283]a)通过在施加杀真菌剂中加入来提高加工马铃薯的产量[0284]试验1:gep试验–实地研究支持,德国[2015][0285][0286]马铃薯品种:innovator[0287]以下杀真菌剂配方与本发明的组合物一起使用:[0288][0289]试验2:gep试验–实地研究支持,德国[2016][0290][0291]马铃薯品种:orwell[0292]使用以下杀真菌剂配方:[0293][0294]试验3:gep试验–实地研究支持,德国[2017][0295][0296]马铃薯品种:innovator[0297]使用以下杀真菌剂配方:[0298][0299](接上文)试验1-3[0300]在为期三年的试验中,与农场特定的杀真菌剂施用相比,添加可平均提高加工马铃薯8.9%的产量。通过在农场特定的杀真菌剂中加入对加工马铃薯很重要的大于55毫米的尺寸等级可以平均增加42.9%。[0301]b)通过在杀真菌剂中加入来提高淀粉马铃薯的产量[0302]试验4:gep试验–lwk下萨克森州,德国[2016][0303][0304]马铃薯品种:starga[0305]使用以下的杀真菌剂配方:[0306][0307][0308]试验5:gep试验–lwk下萨克森州,德国[2017][0309][0310]马铃薯品种:starga[0311]使用以下杀真菌剂配方:[0312][0313](接上文)试验4-5[0314]在连续两年中,在农场特定的杀真菌剂处理中加入后,平均增产3.6%。加入后,淀粉含量平均增加了3%。[0315]c)通过在杀真菌剂中加入来提高小麦的产量[0316]试验1:gep试验–smul-lfulg,德国[2019][0317][0318]使用以下杀真菌剂配方:[0319][0320][0321](接上文)[0322]与未添加amylofol的杀真菌剂处理相比,通过在杀真菌剂处理中加入后,小麦产品提高3.3%。[0323]d)通过在杀真菌剂中加入来提高甜菜的产量[0324]试验1:gep试验–实地研究支持,德国[2017][0325][0326]使用以下杀真菌剂配方:[0327][0328](接上文)[0329]与未添加的杀真菌剂处理相比,通过在杀真菌剂处理中加入后,甜菜的产量提高了2.2%,糖含量提高了0.3%。[0330]e)通过在杀真菌剂中加入来提高大豆的产量[0331]试验1:gep试验–agrinovallc,美国[2020][0332][0333]*cst:商业种子处理[0334]使用以下杀真菌剂配方:[0335][0336](接上文)[0337]在2020年美国的第一次大豆试验中,仅仅在商业种子处理中加入就改善了发芽、出苗和植物活力,从而在两个不同的试验地点提高了产量。[0338]实施例10:在农业系统中使用改善水的利用效率。[0339]自2018年以来,主要在马铃薯中进行了包括灌溉在内的不同的跟踪试验。在所有的试验中,将amylofol作为杀虫剂处理的辅助剂,提高了水利用效率[wue],以灌溉水生产率[wpirrig]表示。[0340]a)灌溉条件下马铃薯试验中的水利用效率[0341]试验1:ofr试验–荷兰[2018][0342][0343]使用以下杀真菌剂配方:[0344][0345](接上文)[0346]与标准处理相比,添加得到高13%的wue,以yield/ha/mm表示。[0347]试验2:gep试验–millerresearchllc[2019][0348][0349]if=犁沟内[0350]使用以下杀真菌剂配方:[0351][0352][0353](接上文)[0354]在2019年,与不使用的叶面方案相比,在叶面方案中加入后,wue提高了9%。犁沟内施用quadris只进行一次。加入后,灌溉马铃薯的wue提高了4%。[0355]试验3:gep试验–millerresearchllc[2020][0356][0357]使用以下杀真菌剂配方:[0358][0359](接上文)[0360]2020年,与没有添加的叶面方案相比,添加后,水利用率提高了4%。美国的马铃薯灌溉试验连续两年表明,在农药处理中加入可以提高水利用效率。在整个灌溉试验中,当加入到农药处理中时,水利用率平均提高了7.5%。这使得所有的处理都有较高的商品率。[0361]b)无灌溉条件下马铃薯试验中的水利用效率[0362]试验1:农场研究试验–荷兰[2018]。[0363][0364]使用以下杀真菌剂配方:[0365][0366][0367](接上文)[0368]在无灌溉条件下,在农场特定的杀菌剂处理中加入wue(表示为yield/ha/mm)增加了20%。wue增加会实现更高的产量。当前第1页12当前第1页12
技术特征:
1.一种组合物,包括:羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分,其直链淀粉含量至少为30wt%,重均摩尔质量在约105g/mol至约108g/mol之间,盐,所述盐选自碱金属盐和/或碱土金属盐,水。2.如权利要求1所述的组合物,其中所述羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分的含量为约5wt%至约25wt%。3.如前述任一项权利要求所述的组合物,其中所述盐的含量为0.01wt%至约10wt%。4.如前述任一项权利要求所述的组合物,其中所述羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分的摩尔取代度(ms)为约0.05至约0.8。5.如前述任一项权利要求所述的组合物,其中所述羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分具有显著的非颗粒状、无定形结构。6.如前述任一项权利要求所述的组合物,其中所述羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分显著地溶解在水中。7.如前述任一项权利要求所述的组合物,其中所述盐具有包含阴离子的氧族元素或氮族元素。8.如权利要求7所述的组合物,其中所述阴离子选自磷酸根、磷酸氢根、硫酸根、硫酸氢根或醋酸根。9.如前述任一项权利要求所述的组合物,还包括选自萜类、腐殖质、农用化学品、生物刺激剂、植物强化剂或防腐剂的成分。10.如前述任一项权利要求所述的组合物,其中所述羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分的取代度(ds)为约0.025至约0.6。11.一种薄膜,所述薄膜包括:羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分,其直链淀粉含量至少为30wt%,重均摩尔质量在约105g/mol至约108g/mol之间,以及盐,所述盐选自碱金属盐和/或碱土金属盐;或者所述薄膜是通过至少部分干燥权利要求1至10任一项所述的组合物获得的或可获得的。12.一种如权利要求11所述的薄膜的制备方法,所述方法包括:将如权利要求1至10任一项所述的组合物施加到基底上,至少部分干燥所述组合物以形成所述薄膜。13.一种种子、土壤、植物或植物的一部分或动物饲料,其包括包覆层,所述包覆层包括:羟烷基淀粉或羟烷基淀粉部分,其直链淀粉含量至少为30wt%,重均摩尔质量在约105g/mol至约108g/mol之间,以及盐,所述盐选自碱金属盐和/或碱土金属盐;或者所述包覆层是从权利要求1至10任一项所述的组合物获得的或可获得的,其中所述组合物可被至少部分干燥,或者所述包覆层是如权利要求11所述的薄膜。14.如权利要求13所述的种子、土壤、植物或植物的一部分,其中所述包覆层包括选自
农用化学品、生物刺激剂或植物强化剂的成分,其中所述成分包含在所述包覆层中或附着在所述包覆层上。15.一种对种子、土壤、植物、或植物的一部分或动物饲料进行包覆的方法,所述方法包括:将如权利要求1至10任一项所述的组合物施加到种子、土壤、植物或植物的一部分或动物饲料上,至少部分干燥所述组合物以在所述种子、土壤、植物或植物的一部分或动物饲料上形成包覆层。16.如权利要求1至10任一项所述的组合物或如权利要求11所述的薄膜在包覆种子、土壤、生长介质、植物或植物的一部分或动物饲料中用途。17.如权利要求1至10任一项所述的组合物或如权利要求11所述的薄膜作为:农用化学品、生物刺激剂或植物强化剂的载体基质;生物刺激剂;粉尘结合剂;防尘剂;增产剂;或提高水利用效率的药剂的用途。18.如权利要求1至10任一项所述的组合物或如权利要求11的薄膜作为或用于化妆品或个人护理应用的用途。19.如权利要求18所述的用途,其中该组合物被用作增稠剂、成膜剂、湿润剂、屏障形成剂、润湿剂、粘着剂、胶凝剂、保护屏障和/或流变添加剂。20.一种化妆品或个人护理应用,包括如权利要求1至10任一项所述的组合物,或如权利要求11所述的薄膜。21.如权利要求1至10任一项所述的组合物作为乳化剂或辅助乳化剂的用途。
技术总结
一种组合物,包括直链淀粉含量至少为30wt%且重均摩尔质量在约105至108g/mol范围内的羟烷基淀粉;盐,所述盐选自碱金属盐和/或碱土金属盐;以及水。该粘性配方特别优选地适用于农业、园艺和林业领域,通过形成薄膜减少植物保护产品、刺激物和肥料被洗刷,或在种子包衣和畜牧业中,减少土壤粘合和粉尘形成的侵蚀,从而提高植物生产效率。此外,该配方还可作为化妆品和个人护理产品中的合成聚合物的替代物。代物。代物。
技术研发人员:
伯恩哈德
受保护的技术使用者:
阿米诺瓦聚合物有限公司
技术研发日:
2021.03.23
技术公布日:
2023/2/3