Brevet FR2464991A1 — publié le 19810320

La présente invention concerne un procédé de fabrication de pains de savon bigarrés transparents, consistant à mélanger des nouilles de savon transparentes et opaques et ensuite à les extruder. Plus précisément, le procédé selon la présente invention permet de recycler efficacement les déchets de savon obtenus dans un tel procédé. On connaît des procédés de fabrication de pains de sa- von bigarrés consistant à mélanger des nouilles de savon colorées et non colorées et à extruder la masse de savon obtenue. Voir par exemple les brevets US. 3 993 722 et 4 077 754. Généralement, ces bigarrures sont sous la forme de zébrures rectilignes ou courbes mais il peut s'agir de marques de n'importe quel type. Bien que ces procédés con- cernent généralement la fabrication de pains de savon bigar- rés opaques, on peut les adapter à la fabrication de pains de savon bigarrés transparents en utilisant des mélanges de nouilles de savon transparentes et opaques. Dans un tel procédé, la formation proprement dite des pains de savon, par une opération d'estampage, aboutit à la formation de déchets de savon qui sont essentiellement transparents bien qu'ils contiennent effectivement en général des parties opaques (ces parties opaques peuvent correspondre par exemple aux zébrures opaques du pain de savon). Les déchets doivent être ou bien jetés ou bien recyclés, par l'un ou l'autre moyen, au processus de fabrication de savon. On connaît des procédés de fabrication de pains de savon uniformément transparents (voir par exemple les brevets US 3 155 624 et 3 969 259), mais les techniques de recyclage de déchets généralement appliquées dans ces procédés (con- sistant à réintroduire les déchets de savon dans l'amalga- mateur, les calandres ou la boudineuse préliminaire) ne sont pas utiles à la fabrication de pains de savon bigarrés transparents car ces opérations provoquent un mélange nota- ble entre les déchets de savon transparents et des nouilles de savon opaque, ce qui entraine une perte de transparence des déchets. Il faut souligner que cet inconvénient existe seulement dans la fabrication de pains de savon bigarrés 24649el transparents car ce procédé utilise à la fois des nouilles de savon transparentes et opaques. Une solution à ce problème serait de recycler les déchets au chaudron qui sert au début du processus de fabrication de savon; toutefois, cette solution est inefficace car elle entraîne une perte du par- fum et des acides gras libres déjà contenus dans les déchets ainsi qu'un retraitement important et inutile des déchets. La présente invention a pour objet: - un procédé de fabrication de pains de savon bigarrés transparents comportant un moyen efficace de recyclage des déchets de savon formés par le procédé; - un procédé efficace de recyclage des déchets de savon formés dans un processus de fabrication de savon qui utilise à la fois des savons transparents et opaques; - un procédé de recyclage des déchets de savon qui minimise la perte des acides gras libres et des parfums utili- sés dans le savon. Plus précisément, la présente invention propose un pro- cédé continu de fabrication de pains de savon bigarrés trans- parents qui comprend les opérations successives ci-après: (a) travailler mécaniquement du savon pour former des masses de savon séparées dont au moins une est transparente, (b) extruder séparément chacune de ces masses de savon pour former des nouilles de savon, (c) mélanger les nouilles de savon, (d) extruder finalement les nouilles de savon mélangées en utilisant une extrudeuse,et (e) former des pains avec le savon extrudé. Selon l'invention, on réintroduit dans le processus les déchets résultant de la formation des pains de savon en les ajoutant dans l'extrudeuse finale. L'appareil servant à la mise en oeuvre du procédé comprend: (a) au moins deux boudineuses préliminaires compor- tant des moyens de formation de nouilles de savon, (b) une chambre à vide pladée dans la position voulue pour recevoir les nouilles de savon et les amener à une extrudeuse finale et (c) des moyens permettant de transformer en pains le savon extrudé par l'extrudeuse finale; selon l'invention, ledit appareil est caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif permettant d'ajouter dans la chambre à vide, 3 2464991 sans casser le vide de celle-ci, des déchets de savon prove- nant de la formation des pains de savon. L'invention se rapporte donc à un procédé continu de fabrication de pains de savon bigarrés transparents; ledit procédé comportant les étapes suivantes: (a) travailler mécaniquement du savon pour former deux ou plusieurs masses séparées dont au moins une est transparente, (b) extruder chacune des masses de savon pour former des nouilles, (c) mé- langer les nouilles de savon ainsi formées, (d) extruder les nouilles mélangées au moyen d'une extrudeuse (appelée ici "extrudeuse finale"), comme une boudineuse ou, de préférence, une combinaison chambre à vide boudineuse et (e) former des pains de savon à partir du savon extrudé. Un tel procédé de formation de pains de savon bigarrés est bien connu et décrit en détail, ainsi qu'un appareil pour la mise en oeuvre du procédé, dans les brevets US 3 993 722 et 4 077 754. La figure unique du dessin annexé montre en coupe un appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention, sur cette figureV signifie vide, A recyclage des déchets formés en rabotant les bords du boudin de savon, B coupe, C recyclage des déchets obtenus en estampant le boudin de savon, D estampage, E barres ou pains de savon. Dans ce procédé, on forme par des moyens connus au moins deux et éventuellement plusieurs masses de savon séparées. Au moins une de ces masses doit être transparente; les avantages de l'invention apparaissent surtout si, en outre, au moins une des masses de savon formées est opaque. N'importe laquelle de ces masses de savon, ou toutes ces masses, peuvent être colorées. C'est en mélangeant de façon déterminée ces masses de savon transparentes et opaques que l'on forme des pains de savon bigarrés transparents. Le mot "transparent", employé ici, désigne un savon à travers lequel il passe suffisamment de lumière pour permettre de lire, à travers une épaisseur de 6,35 mm, des caractères gras d'en- viron 13,08 points Didot. Le mot "opaque", employéici, désigne un savon qui ne remplit pas cette condition. On connait aussi d'autres moyens permettant de déterminer la transparence du savon, par exemple la tension de translucidi- té décrite dans le brevet US 3 155 624. Aux fins de l'invention, -on appelle "masse de savon" toute association classique d'agents de surface détergents, comprenant le savon proprement dit, et d'autres adjuvants pour barres ou pains de savon que l'on peut extruder pour obtenir finalement une barre ou un pain de savon. Ces masses peuvent être formées de divers agents de surface détergents bien connus, comprenant des agents de surface anioniques, non ioniques, cationiques, amphotères et ampholytiques ainsi que leurs mélanges compatibles. Des exemples typiques sont les détergents organiques cités aux colonnes 8, 9 et 10, i à 75 respectivement lignes 27 à 75,kt t à 52 du brevet US 3 714 151. Des compositions particulières de masse de savon pouvant être extrudées sont bien connues. On prépare les compositions préférées de masse de savon à partir de savons hydrosolubles comprenant comme constituants principaux des sels de sodium, de potassium, d'ammonium et d'alcanolammonium ammonium, diéthanolammonium ou triéthanolammonium) dérivés d'acides gras supérieurs (par exemple en C10 à C24). Des acides gras particulièrement utiles sont ceux qui sont dérivés de l'huile de coco et du suif, c'est-àdire les savons de sodium et de potassium de ces acides. Des consti- tuants principaux préférés de la masse de savon sont des mélanges d'acides gras de suif et de coco en un rapport compris entre 95:5 et 5:95 en poids. Des masses de savon particulièrement préférées sont celles qui comprennent envi- ron 40 à 90 % en poids de savon de suif et/ou qui comprennent environ 10 à 60 % de savon de coco. On prépare généralement les masses de savon par des étapes classiques de broyage et éventuellement d'extrusion, bien connues. La masse de savon initiale provient typiquement d'un chaudron ou d'un hydrolyseur; on la sèche, puis on la mélange à des adjuvants tels que des parfums, des charges, des émollients, de l'eau et du sel, puis on divise le tout en paillettes, pastilles, nouilles ou autres formes convenant à l'extrusion préliminaireet on les amène à la boudineuse préliminaire, par exemple au moyen d'une courroie transpor- teuse 4, 13. Les masses de savon peuvent contenir en outre les addi- tifs ou adjuvants classiques utilisés dans les savons. Ces additifs comprennent des acides gras, parfums, bactériosta- tiques, antiseptiques, abrasifs, conservateurs ou émollients ainsi que la teneur usuelle en humidité d'environ 8 à 14 % ainsi qu'environ 0,1 à 2 % de chlorure de sodium ou électro- lyte similaire. L'utilisation d'électrolytes non classiques, particulièrement de carbonate de potassium dans des savons transparents pour minimiser la formation de cristaux super- ficiels est décrite dans la demande de brevet GB 79 04 179 dép sqée le 6 février 1979. On extrude alors séparément chacune des masses de savon formées comme indiqué ci-dessus, par exemple au moyen d'une boudineuse préliminaire 1, 2 munie d'une filière 5, 6, 9, 10 et d'un tranchant 7, 11 pour former des nouilles de savon 8, 12. Au moins un groupe de ces nouilles doit être formé de savon transparent et dans une mise en oeuvre pré- férée de l'invention, au moins un groupe est formé de savon opaque. On mélange alors ces nouilles et on les extrude, typiquement en utilisant une boudineuse 3, pour former un boudin de savon 20. Dans un mode de réalisation préféré du procédé de l'invention, on mélange les nouilles et on les amène à l'extrudeuse finale en passant par une chambre à vide 14 o règne généralement une pression d'environ 0,83 à 0,97 bar. L'utilisation de la chambre à vide empêche une fusion indésirable des nouilles de savon. Au stade o on les mélange et o on les extrude, la différence de teneur en humidité entre les groupes de nouilles doit être maintenue à environ 3 % en poids au maxi- mum, de préférence moins. Cela évite une fusion indésirable des nouilles et un estompage des bigarrures dans la boudineuse finale. Le boudin de savon extrudé par la boudineuse finale est, de préférence, maintenu entre 25 et 400C au moyen d'une chemise de refroidissement entourant le carter de la boudi- neuse finale. Si on laisse la température du boudin de savon s'élever audessus d'environ 43 C,à ce stade, il peut se produire un estompage indésirable du dessin bigarré. Dans le travail usuel, on extrude le boudin de savon à des pressions d'environ 0,69 à 2,41 MPa, de préférence de 1,03 à 1,38 MPa. A de plus hautes pressions, il peut se produire un estompage des couleurs. C'est dans le processus de transformation de ce boudin de savon en pains individuels que se forment les déchets de savon que l'on recycle par le procédé de l'invention. Généra- lement, les déchets soht formés par les opérations o l'on coupe le boudin de savon-en morceaux ayant l'épaisseur voulue des pains de savon et o l'on estampe ces morceaux pour former des pains de savon bigarrés finis. Ce procédé d'estampage est décrit en détail dans le brevet GB 1 438 763. Les déchets de savon peuvent aussi se former lorsqu'on rabote les bords extérieurs du boudin de savon extrudé pour éliminer les bigar- rures superficielles estompées qui peuvent apparaître pendant l'étape d'extrusion, ou bien il peut s'agir de rebuts, c'est- à-dire de pains de savons finis qui ne répondent pas aux normes de fabrication. Pour obtenir les résultats les plus avantageux dans l'invention, il faut que les déchets de savon recyclés au processus de fabrication de savon aient une épaisseur d'envi- ron 0,5 à 110,5 mm et de préférence d'environ 2 à 44 mm. Il est préférable que les déchets de savon recyclés soient au moins partiellement transparents, c'est-à-dire qu au moins certaines parties des déchets répondent à la définition de la "transparence", donnée plus haut; ce sera généralement le cas lorsqu'on utilise des nouilles de savon transparentes et opaques pour former les pains de savon, ce qui donne des déchets comportant à la fois des zones opaques et des zones transparentes. Il est préférable encore que les déchets recyclés soient pratiquement complètement transparents, c'est-à-dire qu'ils soient transparents dans une zone majo- ritaire ou en totalité; ce peut être le cas lorsque le Z464991 corps principal du savon aussi bien que les bigarrures sont formés de savon transparent, ou même lorsque le corps princi- pal du savon est formé de savon/paque si les déchets sont suffisamment minces. Les déchets ne doivent pas être coupés trop minces car alors l'action de coupe elle-me-me supprime la transparence des déchets; toutefois, si les déchets sont relativement minces (comme ceux que l'on forme en rabotant les bords du pain de savon), -c'est-à-dire d'environ 0, 5 à mm, de préférence, de 0,5 à 2 mm d'épaisseur,même les par- ties des déchets qui sont tirées de nouilles opaques sont relativement transparentes. Selon la présente invention, les déchets de savon formés sont ramenés à l'extrudeuse finale, par exemple par une cour- roie transporteuse 21 et réintroduits dans le processus de fabrication de pains de savon, à l'extrudeuse finale qui est généralement une boudineuse (étape (d) ci-dessus). L'extrudeu- se finale comprend de préférence une chambre à vide adjointe à la boudineuse. Là, les déchets se mélangent aux nouilles de savon transparentes et opaques qui se trouvent déjà dans le courant principal du processus et sont à nouveau extrudés en un boudin de savon duquel on tire des pains de savon, ce qui donne de nouveaux déchets, et le processus de recyclage se répète. Les déchets de savon peuvent être réintroduits dans la boudineuse finale sous la forme o ils sont obtenus ou bien on peut les couper en morceaux avant de les réintroduire dans le processus. Il ne faut pas réintroduire les déchets dans le processus à une étape antérieure à (c) ou (d) ci-dessus; si on les réintroduisait à un stade précédent du processus (par exemple au stade d'extrusion préliminaire), il se produi- rait un mélange notable des déchets transparents et de savon relativement opaque, entraînant une perte de la transparence. Il n'est pas nécessaire de retravailler (par exemple de retransformer en nouilles) les déchets de savon avant leur réintroduction dans la boudineuse finale et de préférence, on ne le fait pas; si on les retravaille dans une mesure notable, il en résulte une diminution indésirable de la transparence des déchets. En outre, il est préférable que les déchets soient introduits dans l'extrudeuse finale à travers la chambre à vide. Dans ce cas, il faut réaliser l'opération d'une façon qui ne casse pas le vide de la chambre. On peut y parvenir en utilisant un sas 22, formé d'une valve inté- rieure étanche à l'air (par exemple d'une valve à tiroir) conduisant à la chambre 25, d'une zone 23 située au-dessus de cette valve et pouvant être mise sous vide et d'une valve extérieure étanche à l'air 24, située entre cette zone et par exemple une trémie d'alimentation. On amène les déchets de savon à la zone pouvant être mise sous vide à travers la valve extérieure qui est alors fermée, puis on réduit la pression dans cette zone à celle de la chambre à vide et on ouvre la valve intérieure, laissant arriver les déchets dans la chambre à vide. Les pourcentages et proportions indiquées dans la présente invention sont en poids sauf indication contraire. L'exemple non limitatif ci-après illustre le procédé de l'invention. Exemple En utilisant l'appareil de l'invention, on fabrique de la façon suivante un pain de savon bigarré transparent com- portant une base transparente jaune et des zébrures opaques. Pour préparer un savon jaune transparent, on amalgame et on sèche environ 93 parties d'un savon de base à 30 % d'humidité (tiré de 50 % de suif et 50 % d'huile de coco), 6,8 % d'acide gras de coco durci, le reste étant un mélange de conservateur, de séquestrant et d'antioxydant. Le savon obtenu a une teneur en humidité d'environ 10 %. Ensuite, on ajoute au savon du colorant jaune et du parfum, on fait passer le savon amalgamé par une double série de calandres et on amène à la boudineuse préliminaire les rubans résultant du laminage. Les nouilles de savon jaunes transparentes ainsi obtenues ont un diamètre d'environ 4,5 mm. Simultanément, on fabrique un savon opaque blanc en amalgamant ensemble environ 98,5 % du savon de base utilisé ci-dessus et des ingrédients mineurs comme le dioxyde de titane, un parfum et de l'humidité. On peut remplacer une partie de ce savon de base par des déchets de savon opaques formés dans la suite du procédé. Après avoir amalgamé les ingrédients cidessus, on fait passer le savon par une double série de calandres. On amène alors les rubans de savon blancs formés par les calandres à une deuxième boudineuse préliminai- re o on les transforme en nouilles de savon d'un diamètre d'environ 17 à 24 mm. Dans la chambre à vide, on mélange le savon dans les proportions suivantes: 3,5 parties de nouilles transparentes jaunes, 1,0 partie de nouilles opaques blanches, 1,5 partie de déchets pratiquement transparents. On introduit les déchets dans la chambre à vide à travers un sas comme celui qui est décrit plus haut, qui permet de les introduire sans casser le vide de la chambre. Les déchets de savon sont formés de rebuts et des déchets que l'on obtient en estampant le boudin pour en faire des pains de savon (mais on obtiendrait des résultats pratiquement similaires si les déchets comprenaient aussi la matière que l'on obtient en rabotant les bords du boudin de savon); les déchets ont généralement une épaisseur d'environ 2 à 44 mm. On amène le savon mélangé à la boudineuse finale o on l'extrude par les orifices pour former un boudin de savon bigarré transpa- rent; on maintient la température du boudin, après extrusion, entre 26,5 et 290C environ. On rabote les surfaces du boudin sur une épaisseur d'environ 0,5 à 2 mm pour réduire au mini- mum l'estompage des bigarrures. On coupe alors le boudin en morceaux à des intervalles de 117 mm et on l'estampe diago- nalement pour former des pains de savon bigarrés transparents désirés. Chaque opération d'estampage forme deux ou quatre déchets pratiquement transparents, c'est-à-dire formés prin- cipalement de savon transparent jaune avec quelques bigarru- res opaques blanches. On ramène ces déchets au moyen d'une courroie transporteuse à la chambre à vide comme indiqué plus haut. Ce procédé de fabrication donne des pains de savon trans- parents jaunes/blancs de haute qualité uniforme et constitue un mode de recyclage très efficace des déchets obtenus. REVENDICATIONS 1. Procédé continu de fabrication de pains de savon bigarrés transparents, comprenant les opérations successives ci-après: (a) travailler mécaniquement du savon pour former des masses de savon séparées dont au moins une est transpa- rente, (b) extruder séparément chacune de ces masses de savon pour former des nouilles de savon, (c) mélanger les nouilles de savon, (d) extruder finalement les nouilles de savonmélangées en utilisant une extrudeuse et (e) former des pains avec le savon extrudé, caractérisé en ce que l'on réintroduit dans le processus les déchets résultant de la formation des pains de savon en les ajoutant dans l'extru- deuse finale. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une des masses de savon est opaque. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrudeuse finale est une boudineuse. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on introduit les déchets de savon dans la boudineuse à travers une chambre à vide. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les déchets de savon ne sont pas retravaillés nota- blement avant leur addition dans la boudineuse. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les déchets contiennent un mélange de savon opaque et transparent. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les déchets de savon sont pratiquement complètement transparents. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les morceaux de déchets ont une épaisseur d' environ 0,5 à 110,5 mm. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les déchets se forment au moins en partie par estampage du savon extrudé pour la formation de pains. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les déchets sont obtenus au moins en partie par rabotage des bords du savon extrudé. 2-i64991 il 11. Appareil pour fabriquer en continu des pains de savon bigarrés transparents, comprenant: (a) au moins deux boudineuses préliminaires (1,2) comportant des moyens de formation de nouilles de savon (5,6,7), (b) une chambre à vide (14) placée dans la position voulue pour recevoir les nouilles de savon et les amener à une extrudeuse finale (3), et (c) des moyens permettant de transformer en pains le savon extrudé par l'extrudeuse finale, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif (22,23,24,25) permettant d'ajouter dans la chambre à vide (14), sans casser le vide de celle-ci, des déchets de savon provenant de la formation des pains de savon.