Brevet FR2151076A1 — publié le 19730413

La présente invention concerne un procédé pour améliorer l'hygroscopicité et la fluidité de matières solides hygroscopiques0 De façon générale lorsque les matières solides hygroscopiques absorbent de l'humidité leurs particules s'agglomèrent et la matière devient grumeleuse ou prend la onsistance de l'argile et, lorsque l'absorption de l'humidité se- poursuit, la matière tombe en déliquescence0 La manipulation de ces matières est donc malaisée. A ce jour pour rendre fluides ces matières solides hygroscopiques on a utilisé les procédés suivants. On revêt la matière de substance de poids moléculaire élevé ou d'huiles et de graisses. On mélange la matière avec une substance organique siccative finement divisée telle que le silicate d'aluminium, l'oxyde de magnésium, le carbonate de magnésium, le phosphate de calcium, le talc et le kaolin.Cependant, dans le cas d'un produit obtenu selon le premier procédé, l'humidité tend à pénétrer facilement à l'intérieur par les piqûres ou les craquelures du revêtement ou de la pellicule et lorsque la substance hygroscopique à l'intérieur est déliquescente, il se produit immédiatement une déliquescence qui provoque l'exsudation de la substance à l'extérieur du revêtement, ce qui diminue la fluidité. Donc, ce procédé n'est pas très efficace. D'autre part, le second procédé n'améliore pas de façon totalement satisfaisante la fluidité car le produit tend à s'humidifier facilement lorsque la matière hygroscopique est déliquescente. L'invention vise à améliorer l'hygroscopicité et la fluidité de matières solides hygroscopiques sans présenter les inconvénients précédemment décrits, Le procédé de l'invention consiste à faire adhérer à la surface des matières solides hygroscopiques une poudre d'au moins un sel d'acide gras supérieur choisi parmi les sels de calcium, zinc et aluminium des acides gras supérieurs comportant de 12 à 20 atomes de carbone0 On peut citer comme exemples de matières solides hygrosc > pi- ques auxquelles s'applique l'invention, des additifs alimenti- res tels que le propionate de sodium et le D-sorbitol, des agents eutrophiques tels que le chlorure de choline, des additifs pour l'alimentation des animaux, des médicaments tels que l'aminosuccinate monopotassique, le pentobarbital sodique, le chlorhydrate de carnitine, le sulfate d'éphédrine, le citrate de fer et d'am- monium et la pepsine et des composés chimiques industriels tels que le sulfite de sodium, le bromure d'ammonium, le chlorure d'ammonium, l'iodure d'ammonium, le bromure de calcium, l'acétate de potassium, le citrate de potassium, le bromure de sodium, l'iodure de sodium et l'urée. Selon l'invention on empoche l'agglomération, l'agrégation et la liquéfaction de ces matières hygroscopiques ou déliquescentes sous l'effet de l'absorption de l'humidité dans un environnement à température élevée et à forte teneur en humidité et on peut diminuer leur caractère humide au toucher et maintenir leur fluidité. Deux matières hygroscopiques ou plus peuvent être réunies à condition qu'elles n' aient pas d'effet nuisible les unes vis-à-vis des autres. On peut utiliser dans l'invention les sels d'acides gras supérieurs comportant de 12 à 20 atomes de carbone, tels que par exemple le stéarate de calcium, le stéarate de magnésium, le stéarate de monoaluminium, le stéarate de dialuminium, le stéarate de trialuminium, le stéarate de zinc, le palmitate de calcium, le palmitate de magnésium, le palmitate de monoaluminium, le palmitate de dialuminium, le palmitate de trialuminium et le palmitatate de zinc0 On peut utiliser ces sels en association.--Bien que la quantité de ces sels adhérant à la matière solide hygroscopique varie selon le degré d'hygroscopicité ou de déliquescence de la matière solide hygroscopique utilise, on préfère une concentration de 2 à 30 % en particulier de v à 20 % pour conserver au maximum la pureté de la matière hygroscopique et pour que l'amélioration de la fluidité de cette matière apparaisse parfaitement. Ces sels d'acides gras supérieurs sont efficaces par simple adhésion à la surface de la matière. On peut utiliser un procédé quelconque pour faire adhérer ces sels mais le procédé le plus simple et le plus sûr consiste à mélanger la poudre des sels d'acides gras supérieurs avec une poudre, des cristaux, des granulés ou des écailles de la matière solide hygroscopique. Une poudre de sels d'acide gras supérieurs en particules finement divisées passant au tamis de 0,074 mm d'ouverture de maille convient bien, Si la taille des particules est trop importante, la surface de contact de la poudre avec la surface de la matière devient faible, ce qui supprime l'efficacité. Le produit de l'invention, ctest-à-dire la matière solide hygroscopique à laquelle adhère une poudre d'un sel d'acide gras supérieur, n'est pas complètement revêtu de poudre mais est au contact de l'air libre par les interstices des particules de la poudre adhérente La remarquable suppression de l'absorption de l'eau et de la déliquescence qu'on observe malgré ce fait semble due à la cause suivante. Une partie de la poudre qui adhère est dissoute dans l'humidité présente à la surface de la matière solide et forme une pellicule mince. Cette pellicule recouvre la surface de la matière et l'isole de l'air libre. On entend par "amélioration de la fluidité" non seulement l'amélioration de l'écoulement libre de la matière solide à l'état hygroscopique mais également l'absence d'aglomération sous l'effet de la pression. Par exemple le propionate de so dium et le D-sorbitol perdent leur fluidité par agglomération lorsqu'on exerce une pression même lorsqu'on a complètement empêché qu'ils fixent de l'humidité. Selon le procédé de l'in- vention on peut empêcher cette agglomération et maintenir la fluidité du produit.Lorsqu'on laisse reposer, sous une pression de 0,5 kg/cm, pendant une semaine, en empêchant leur humidification,une poudre de propionate de sodium à laquelle adhère 10 % en poids d'une poudre de stéarate de calcium et une poudre de propionate de sodium non traitée, puis qu'on détermine leur agglomération, on constate que la poudre de propionate de sodium non traités s'est transformée en une masse dure semblable à du béton tandis que la poudre de propionate de sodium à laquelle adhère de la poudre de stéarate de calcium s'est transformée en un bloc friable qu'on peut facilement ramener à l'état de poudre en l'écrasant à la main. L'invention est illustre par les exemples non limitatifs suivants dans lesquels les pourcentages sont exprimés en poids. Exemple 1 A des écailles de propionate de sodium séchés au tambour (diamètre des particules = 0,5 - 2 mm, teneur en eau = 0,2 1;), on ajoute isolément du stéarate de calcium et du stéarate de magnésium en poudres passant au tamis de 0,074 mm d'ouverture de maille, à des concentrations ée 0,5, 10 et 20 %, puis on mélarve soigneusement. Gomme témoins, on mélange de façon semblable à du propionat de sodium identique à celui utilisé ci-dessus, du carbonate de magnésium, du phosphate de calcium ou du talc.On étale ces mélanges en couches minces dans des boites de Pétri en verre de 6 cm de diamètre et on les abandonne pen dant 48 heures dans une chambre maintenue à 370C avec une humidité de 80 % après quoi on détermine l'adhérenceb Les résultats obtenus figurent dans le tableau lo Procédé de détermination de l'adhérence On place deux grammes de chacun des échantillons dans des boites de Pétri en verre de 6 cm de diamètre et on les étale sur une épaisseur inférieure à 2 mu. On laisse séjourner pendant 48 heures à 30-37 O dans une humidité relative d'environ 80 % pour que l'échantillon absorbe l'humidité après quoi on détermine le poids de l'échantillon. Ensuite, on retourne la boite de Pétri et on fait tomber l'échantillon en tapotant son fond.On détermine le poids d'échantillon restant fixé à la boîte. On calcule le pourcentage d'échantillon adhérant par rapport au poids total de l'échantillon après le test de l'absorption de l'humidité, pt on l'appelle taux d'adhérence0 Plus le taux d'adhérence est élevé plus la fluidité est mauvaise.On considère que les échantillons qui se sont liquéfiés et ceux qui se sont agglomérés et sont devenus pâteux ont une adhérence de 100 % Tableau 1 Substance adhérente Quantité Taux Etat de l'échantillon ajoutée d'adhé- après le test d'absorp O,ol) rence tion de l'humidité (%) néant - 100 tombé en déliquescence et liquéfié stéarate de calcium 5 6,3 quelque peu humide mais fluide idem 10 1,5 à peine humide,fluide idem 20 1,1 non humide, fluide stéarate de magnésium 5 80,1 déliquescence et liquéfac tion partielles idem 10 9,5 quelque peu humide mais fluide idem 20 1,0 non humide, fluide carbonate de magnésium 5 100 aggloméré et pâteux idem 10 100 idem idem 20 100 phosphate de calcium 5 100 idem 10 100 idem 20 100 " talc 5 100 idem 10 100 I' idem 20 100 " Les résultats du tableau précédent montrent que le procédé de l'invention est plus efficace que les procédés classiques. Exemple 2 À du propionate de sodium en écailles semblable à celui de l'exemple 1, on aioute une poudre de stéarate de calcium passant au tamis de 0,074 mm d'ouverture de maille à des concentrations respectives de O 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30 et 50 % après quoi on mélange soigneusement les divers échantillons.On place 2 g de chacun des mélanges dans des boîtes de Pétr de verre de 6 cm de diamètre et on les étale en une couche mince épaisse de 2 mm. , On laisse séjourner pendant 48 heures dans une chambre maintenue à 300C avec une humidité de 79,6 après quoi on pèse les échantillons pour déterminer le taux d'augmentation de poids par absorption d'humidité par rapport au poids de l'é chantillon avant le test d'absorption d'humidité. On détermine également le taux d'adhérence.Les résultats obtenus furent dans le tableau 2o Tableau 2 Quantité Taux d'auz- de stéarate mentation du dhérence après le test d'absorpde calcium poids par tion d'humidité ajoutée absorption tion d'humidité d'humidité (%) (%) (%) o 55,6 100 tombé en déliquescence et liquefié 1 5,2 74,j déliquescence et liqué faction partielles 2 4,9 57,2 liquéfaction quelque peu humide 5 4,7 7,1 quelque peu humide mais fluide 10 4,7 1,7 à peine humide, fluide 15 4,7 1,9 non humide, fluide 20 4,6 1,1 rigoreusement pas humide, fluide 30 4,1 0,6 idem 50 ::;,5 0,5 idem Les résultats du tableau précédent montrent que lorsqu'on fait adhérer la poudre de stéarate de calcium aux écailles de propionate de sodium on obtient une diminution brutale du taux d'adhérence ainsi qu'une diminution de l'absorption d'humidité. Exemple 3 On mélange une poudre mixte de sels d'acides gras supérieurs constituée de 5 % de myristate de calcium, 30 % de palmitate de calcium et 65 % de stéarate de calcium à la concentration de 0, 2, 5, 10, 20, et 30 % avec des cristaux de chlorure de choline mesurant de O,i à 0,3 mmd La poudre mixte passe dans tous les cas au tamis de 0,074 mm d'ouverture de maille. On place ensuite 2 de chacun des mélanges dans des boîtes de Pétri en verre de U cm de diamètre et on les étale en couche mince après quoi on laisse séjourner la boîte pendant 48 heures dans une chambre maintenue à 30 C avec une humidité de 80 %.On détermine ensuite le taux d'adhérence en obtenant les résultats figurant dans le tableau 3. Tableau 3 Quantité de mélange Taux d'a- Etat de l'échantillon après le de sels de calcium dhérence test d'absorption d'humidité d'acde gras supérieurs ajoutée (%) (%) O 100 liquéfaction complète par déliquescence 2 16,1 humide et moins fluide 5 0,2 absolument pas humide, fluide 10 0, I idem 20 0,02 idem 30 0,02 idem Les résultats du tableau précédent montrent que le mélange de sels de calcium d'acides gras supérieurs améliore de façon remarquable la fluidité du chlorure de choline. Exemple 4 On mélange des poudres de stéarate de monoaluminium, stéarate de dialuminium, stéarate de trialuminium et stéarate de zinc passant toutes au tamis de O,C7 mm d'ouverture de maille avec le propionate de sodium en cailles utilisé dans l'exemple 1 à à des concentrations de 5, 10 et 20 . On place 2 Z de chacun des mélanges dans des boîte de Pétri de verre de 6 cm de diamètre et on laisse reposer pendant 48 heures dans une chambre maintenue à 50 C avec une humidité de 80 %. On mesure les taux d'adhérence, les résultats figurent dans le tableau +0 (Tableau , voir pacte 7). Tableau 4 Additif Quantité Augmentation Taux d'a- Etat de l'échan utilisée de poids due dhérence tillon après le à l'absorp- test d'absorption tion d'humi- (%) d'humidité dité (%) néant O 51,5 100 tombé en déliques cence et liquéfié stéarate de monoaluminium 5 6,6 0,8 rigoureusement pas humide, fluide idem 10 6,3 0,7 idem idem 20 6,0 0,7 idem stéarate de dialuminium 5 12,7 2,0 à peine humide, fluide idem 10 10,8 1,0 non humide, fluide idem 20 9,2 1,0 idem stéarate de trialuminium 5 7,9 3,0 à peine humide, fluide idem 10 6,0 2,2 idem idem 20 5,8 2,1 idem stéarate de zinc 5 15,7 0,4 rigoureusement pas humide, fluide idem 10 10,9 0,3 idem idem 20 7,2 0,2 idem Exemple 5 Â des poudres de matières solides hygroscopiques constituées de D-sorbitol, de pepsine, de citrate de potassium, d'acétate de potassium et de citrate de fer et d'ammonium, on ajoute 0, 10, 20 et 30 % d'une poudre de stéarate de calcium passant au tamis de 0,074 mm d'ouverture de maille, après quoi on mélange intimemente On place 2g de chacun des mélanges dans des boîtes de Pétri de verre de 6 cm et on laisse reposer pendant 48 heures dans une chambre maintenue à 300C avec une humidité de 79,6 ,0O On détermine le taux d'adhérence en obtenant les résultats figurant au tableau 50 (Tableau 5, page 8) Tableau 5 Matière hygros- Quantité Taux d'a- Etat de l'échantillon copique de stéa- dhérence après le test d'absorp rate de tion d'humidité calcium ajoutée (%) (%) D-sorbitol 0 100 tombé en déliquescence et liquéfié idem 10 13,2 légèrement humide, fluide idem 20 8,7 idem idem 30 5,8 à peine humide, fluide pepsine 0 100 aggloméré et pâteux idem 10 8,7 légèrement humide, fluide idem 20 7,8 idem idem 30 4,0 à peine humide, fluide citrate de potassium 0 ' 100 tombé en déliquescence et partiellement li quéfié idem 10 0,7 absolument pas humide, fluide idem 20 0,4 idem idem 30 0,3 idem acétate de potassium 0 100 tombé en déliquescence et complètement liqué fié idem 10 1,1 non humide, fluide idem 20 1,1 idem idem 30 0,8 rigoureusement pas hu mide, fluide citrate de fer et d'ammonium 0 73,9 humide mais sans liqué faction idem 10 0,3 rigoureusement pas humide, fluide idem 20 0,2 idem idem 30 0,1 idem R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé pour améliorer l'hygroscopicité et la fluidité de matières solides hygroscopiques caractérisé par le fait qu'on fait adhérer à la surface de la matière de X à 30 ;o par rapport à ladite matière d'au moins une poudre d'un sel d'acide gras supérieur choisi parmi les sels de calcium, magnésium, zinc et aluminium6 2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel la matière solide hygroscopique est sous forme d'une poudre, de cristaux, de granulés ou d'écailles. 3.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel la poudre de sel d'acide ras supérieur est constituée d particules finement divisées passant au tamis de 0,074 mm d'ouverture de maille.