Brevet FR2264776A1 — publié le 19751017

La présente invention se rapporte en général à un procédé pour améliorer les caractéristiques de séchage de sols de silice colloTdale. Plus spécifiquement, elle fournit un procédé pour faciliter l'enlèvement de dépôts séchés de sols de silice qui peuvent s'accumuler sur et autour de l'équipement utilisé pour l'application ou le traitement des sols. Les sols de silice colloIdale trouvent une utilité dans de nombreuses applications, par exemple comme agent antisalissure pour des films, des tapis et du papier; comme agent antiglissement pour des fibres textiles, des filésss des tissus, des surfaces en papier et des cires pour les sols; comme agents de renfor- cement pour des adhésifs, des élastomères, et du caoutchouc en mousse; comme liant pour la coulée par enrobage pour des enveloppes de céramique, pour des produits réfractaires et des céramiques de revêtement à hautes températures; comme base de catalyseur; comme source de silice pour des tamis moléculaires et des fibres minérales; comme agent de polissage pour les pastilles de semiconducteur; comme agent de renforcement en mousse pour du caoutchouc et comme agent de renforcement de couleur et d'image pour du papier de reproduction. Bien que les sols de silice colloïdale aient été largement employés pendant de nombreuses années pour des utilisations diverses telles qutindiquees ci-dessus, les dépôts séchés de la matière de sol ont toujours été difficiles à retirer des planchers et de l'équipement par suite des tendances adhésives. Les tentatives de la technique antérieure pour faciliter l'enlèvement des dépôts séchés se sont concentrées, par exemple, sur l'utilisation de sols acides comprenant des mélanges de silice eut d'alumine. Les sols acides d'alumine ne contenant pas de silice du tout ont été également employés dans les mêmes applications comme moyens pour faciliter Itefllèvement de dépits sé chés. Cependant, si les dépits séchés de ces sols acides ne sont pas rapidement retirés, la corrosion peut se produire suries parties en acier doux et en aluminium de ltéquipement d'application et de traitement. Les sols de silice colloïdale contiennent ordinairement 30 % ou plus en poids de silice (SiO2) en solution aqueuse. Ceci est quelquefois désigné sous le nom de sol "concentré". Cependant, avant l'application pour l'utilisation finale, par exemple comme agent donnant une friction pour des surfaces en papier, le sol de silice est dilué (ordinairement avec de l'eau) jusqu'à des concentrations d'utilisation telles que la sice soit ordinairement présente en quantité de 1 % à 15 % en poids par rapport au sol dilué, de préférence encore de 5 ffi à 10 ss en poids. C'est un objet de la présente invention de prévoir un procédé pour faciliter l'enlèvement de dépôts séchés de sols de silice colloidale à partir d'équipement d'application et de traitement. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un procédé pour faciliter l'enlèvement de dépôts séchés de sols de silice colloïdale où le sol concentré contient 30 % ou plus de silice en poids'et est dilué avant l'utilisation jusqu'à une valeur aussi faible que 1 % à 15 ffi de silice en poids. Un autre objet encore de la présente invention est de prévoir un procédé pour retirer des dépôts non désirés de sols de silice séchés et, de ce fait, il se produit une réduction substantielle des tendances à la corrosion par comparaison avec des sols acides.Un autre objet encore de la présente invention est de prévoir un procédé pour enlever facilement ces dépôts séchés sans dégrader les propriétés conférant une friction et d'autres propriétés souhaitables du sol de silice-lui-même. Ces objets et d'autres encore de la présente invention apparattront d'après la description suivante. On a découvert que des dépôts séchés de sol de silice colloïdale sont, de manière surprenante, faciles à retirer si on ajoute au sol, avant.l'étape d'application ou de traitement, une quantité falble mais efficace d'un alcool polyhydroxylé soluble dans l'eau. De préférence, l'alcool polyhydroxylé est ajouté au sol en quantité de 0,8 o' à environ 17 - en poids par rapport à la silice présente. On trouve que les tendances corrosives du sol traité sont sensiblement inférieures à celles de sols acides qui ne contiennent pas le produit favorisant l'enlèvement. Les sols de silice colloTdale auxquels la présente invention est spécialement applicable sont ceux contenant 30 % ou plus de silice (Si02) en poids. Ces sols de silice peuvent être préparés, par exemple, par le procédé décrit dans le brevet américain n 3.374.180. Un sol de silice colloïdale à faible viscosité contenant 39 ss à 53 % en poids de silice est décrit dans le brevet américain n 3.342.748. D'autres sols utiles sont décrits en se référant aux colonnes I et 2 dans le brevet américain n 3.342.748. Les alcools polyhydroxylés solubles dans liteau, à titre d'exemples, qui peuvent être incorporés dans le sol de silice colloïdale pour faciliter l'enlèvement des dépôts séchés, sont l'éthylèneglycol, le diéthylèneglycol, les polyéthylèneglycols, le propylèneglycol, la glycérine, le dipropylèneglycol, le sorbitol, le mannitol et analogues. Ordinairement, seules de petites quantités d'alcools polyhydroxylés sont nécessaires pour faciliter un enlèvement faci le due dépits séchés du sol de silice. On a trouvé que lintroduc- tion d'environ 4 % en poids d'alcool polyhydroxylé, en se basant sur Si02 présente > fournira ordinairement des propriétés supérieures d'absence de collage dans les dépôts de sol de silice séchés et non désirés. Les limites préférées vont de 0,8 - à environ 17 % en poids d'alcool polyhydroxylé, en se basant sur le poids de la silice. Cette concentration est considérablement plus faible en se basant soit sur le sol concentré, soit sur le sol dilué.L'introduction de plus grandes quantités d'alcool polyhydroxylé dans le sol de silice ntest pas souhaitable, parce que cette introduction tend à retarder le procédé de séchage pour la matière appliquée, tout en ne fournissant pas de réduction supplémentaire importante des tendances au collage des dépôts non désirés. L'alcool polyhydroxylé peut être incorporé dans le sol de silice de diverses manières. Il est ordinairement préférable d'ajouter l'alcool polyhydroxylé au sol de silice après que ce sol a été préparé et a été réglé jusqu'à la concentration désirée en silice sous la forme de sol concentré, c'est-à-dire avant la dilution pour l'utilisation finale. En plus de la silice colloTdale et du produit favorisant l'enlèvement, constitué d'alcool polyhydroxylé, les sols de silice peuvent contenir divers autres composants. Par exemple, il est souvent souhaitable d'ajouter de petites quantités d'un produit retardant la croissance des bactéries, tel que le formaldéhyde. Des expérimentations au laboratoire et en usine ont montré que les dépôts séchés de sols de silice colloTdale, traités selon la présente invention sont beaucoup plus facilement retirés par brossage ou essuyage à partir de l'équipement d1application, de planchers etc. que des sois de silice alcalins classiques. Les sols de silice traités selon la présente invention ont présenté de moindres tendances à -la corrosion que les sols de silice acides. L'exemple suivant compare deux sols favorisant l'en- lavement, disponibles dans le commerce, avec un sol de silice traité té compris dans le domaine de la présente invention. Le sol traité comprend une dispersion colloïdale aqueuse ayant une teneur en silice de 50 % en poids et l'alcool polyhydroxylé, dans ce cas le sor bitos, est présent en quantité de 2 ss en poids par rapport au sol et de 4 % en poids par rapport à la silice. Un des sols du commerce était un sol acide de silicealumine et l'autre était un sol acide d'alumine. Les propriétés des trois sols sont présentées dans le tableau 2. EXEMPLE Des taux de corrosion comparatifs pour chacun des trois produits ont- été déterminés avec les produits dilués jusqu a une concentration en solides approximativement équivalente, représentant un niveau typique de dilution pour l'utilisation finale, comme suit Eau désionisée, ml 1254 1260 1260 -Sol traité ml 114 - Sol acide de silice alumine, ml - 210 Sol acide d'alumine, ml - - 210 Des lingots-éprouvettes expérimentales d'acier doux standard ont été lavées, pesées, mesurées et mises en-suspension dans les sols dilués avec un fil constitué par un polymère de tétraSluoroéthy- lène. Pour chaque sol, deux lingots-éprouvettes ont été complètement immergées et l'une a été partiellement immergée.Après les temps écoulés indiqués dans le tableau 1 ci-dessous, les lingots éprouvettes ont été retirées, lavées, séchées, pesées et mesurées. Les résultats sont présentés dans le tableau 1. TABLEAU 1 Comparaison des taux de corrosion Taux de corrosion, /année Produit Acier doux # (type Aluminium ## (ty A-285) pe 1100) Sol traité 37-46 0 3 - 24 Sol d'alumine 375-425 370 - 426 Sol de silice-alumine 250-302 170 - 185 A Exposition pendant 192 heures ##Exposition pendant 360 heures Avec les lingots-éprouvettes d'acier doux, une preuve visuelle de corrosion par les sols du commerce est devenue évidente en un jour par suite de la décoloration des sols, provenant de la formation de rouille. TABLEAU 2 Propriétés physique et chimique typiques sol braite sol de silice- sol d'alumine alumine Silice, % 50 24,1 Al2O3, % (alumi ne) - 4,2 30 pH à 25 C 9,9 4,2 4,1 Poids spécifique, 25 C, g/cm3 1,39 1,2 1,275 Viscosité,25 C, centipoises 18 8 29 Diamètre moyen, millimicrons 30 t Point de congé- t- 1 lation, C 0 0 0 SO4-, % 0,15 0,041 Cl-, % - 0,053 0,43 - 0,66 En incorporant une petite quantité d'un alcool polyhydroxylé dans un sol alcalin de silice colloïdale, en conséquence, non seulement le taux de corrosion est de qualité supérieure (faible taux de corrosion), mais aussi des dépôts séchés non désirés peuvent être retirés de l'équipement de traitement par simple brossage, plutôt que par solubilisation avec de la soude ou des techniques plus abrasives bien connues. Une gamme préfdrée de concentrations de l'alcool polyhydroxylé est 1 ss à 8 ss en poids, par rapport à la silice présente dans le sol. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparattront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour faciliter ltenlèvement de dépits de sols de silice colloïdale séchés et non désirés, caractérisé en ce qu'on incorpore dans le sol une quantité efficace d'un alcool polyhydroxylé soluble dans liteau. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alcool polyhydroxylé est présent en quantité d'environ 0,8 à 17 % en poids par rapport à la silice. 3 - Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que le sol de silice est alcalin et contient 30 % ou plus de silice en poids sous la forme concentrée. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le sol contient environ 30 à environ 53 % de silice en poids et 1 à 8 % d'alcool polyhydroxylé, en se basant sur la silice. 5 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alcool polyhydroxylé est choisi dans le groupe se composant d'éthylèneglycol, de diéthylèneglycol, de polyéthylèneglycols, de propylèneglycols de glycérine, de dipropylèneglycol, de sorbitol et de mannitol.