Brevet FR2512690A1 — publié le 19830318

La présente invention a pour objet des suspensions aqueuses de silico-aluminates de sodium, type zéolithe, stables aux trépidations et vibrations des transports. Les silico-aluminates de sodium ont été préconisés pour la formulation de compositions détergentes utilisables, par exemple, comme produits lessiviels pour le linge. L'intérêt des silico-aluminates de sodium dans les applications en détergence réside dans leur aptitude à saques trer les ions calcium en solution. De ce fait ils constituent des produits de remplacement du tripolyphosphate de sodium. Ils ont en effet l'avantage de ne pas engendrer, lors de leur rejet dans le milieu naturel, les phénomènes d'eutrophisation constatés dans les lacs ou les cours d'eau avec le tripolyphosphate. Les suspensions aqueuses de silico-aluminates de sodium de type zéolithe conviennent également pour la préparation de compositions de couchage pour matériaux cellulosiques. Parmi les silico-aluminates de sodium le plus favorable est la zéolithe A de formule globale Na20 - Al203 25i02 4,5 H20. Elle est caractérisée par un système cristallin parfaitement défini (fiche na11 590 du JCPDS, International Centre Diffraction Data). De nombreux procédés de fabrication de la zéolithe A ont été proposés ; citons en particulier ceux des brevets français 2 398 698 (77.23373) du 29 juillet 1977 et 2 444 005 (76.35 344) du 15 décembre 1978. Le produit industriel obtenu se présente sous la forme d'une poudre de granulométrie allant de 2 à 10 F (pour 95 % des particules) et possédant un pouvoir séquestrant des ions calcium supérieur ou égal à 110 mg Ca par gramme de produit anhydre. Cette poudre peut Qtre directement incorporée dans les mélanges lessiviels, mais étant donné que ce genre de mélange se prépare généralement par atomisation d'une suspension aqueuse de l'ensemble des constituants, il est intéres- sant d'introduire la zéolithe A non pas à l'état de poudre sèche, mais sous la forme d'une suspension que lton peut obtenir directement dans la fabrication de-la dite zéolithe, après les opérations de filtration et lavage. On se dispense ainsi d'une opération de séchage. Le brevet français 2 287 504 (75.30402 du 3 octobre 1975) a décrit la préparation de suspensions de zéolithe A et leur utilisation dans la préparation de produits de lavage et de nettoyage, De telles suspensions, dont la teneur en matières anhydres peut atteindre 42 % en poids, sont aptes à être pompées par des pompes industrielles de modèle courant ; elles peuvent & re stockées pendant des durées relativement longues sans présenter de phénomènes de décantation.Cependant il a été constaté que ces suspensions, lorsqutelles sont soumises à des régimes de trépidations et de vibrations comme il s'en produit en cours de transport (en particulier en citernes routières), ne présentent pas une stabilité suffisante pour éviter une décantation partielle des matières solides en suspension. D'où un bouchage des canalisations prévues pour les transvasements. Or il a été trouvé, dans les services de la demanderesse, qu'il était possible d'obtenir des suspensions, ayant une teneur en matières anhydres s'élevant juscu'à 50 % en poids, dont la stabilité est suffisamment améliorée pour éviter tout début de décantation gênant lors du transport. Par ailleurs, la viscosité de ces suspensions peut être ajustée dans un intervalle compris entre 100 et 5000 centipoises, préférentiellement entre 300 et 3 000 centipoises, ce qui facilite le choix des pompes industrielles à utiliser lors des opérations de transfert. Les suspensions selon l'invention sont constituées des éléments suivants : - 40 à 50 % en poids de silico-aluminate de sodium anhydre, préférentiellement 43,5 à 47,5 % en poids ; - 0,4 à 2,5 % en poids d'un agent tensio-actif non-ionique du type composé organique polymère macromoléculaire portant des groupes hydroxyles ; - 0,03 à 0,40 % en poids d'un oxyde de métal alcalin, de préférence 0,10 à 0,30 t présent à l'état d'hydroxyde ; - 50 à 60 % d'eau ; - éventuellement 20 à 200 parties par million en poids d'un agent bactéricide. Le composé organique polymère macromoléculaire portant des groupes hydroxyles peut être un composé naturel et/ou synthétique comme les polyoxydes d'éthylène et les polysaccharides obtenus par traitement de la cellulose naturelle ou des amidons de céréales ou de pommes de terre ; comme tel on peut citer l'nAmigel 12014" qui est un amidon natif du mais fabriqué par la société des Produits'du Mais ("Les amidons en papeterie" S.P.M. 03.80). L'agent bactéricide est destiné à éviter une dégradation par voie bactérienne de l'agent tensio-actif. On utilise avantageusement le formaldéhyde. La préparation des suspensions selon l'invention est effectuée par mélange des constituants à la température ambiante sous agitation ; les exemples suivants sont donnés è titre non limitatif. EXEMPLE 1 83,6 kg d'un gâteau de zéolithe A tel qu'obtenu industriellement après filtration et lavage et renfermant 78 % en poids de matières sèches et 0,20 % de Na20 caustique (soit 0,23 % par rapport à la zéolithe cristallisée à 4,5 molécules d'eau) sont mis en suspension dans 43 kg de solution à 5 % d'Amigel 12014. On obtient ainsi 117 kg de suspension renfermant : 55,7 r0 de zéolithe A soit 44 Cs en matière anhydre 1,4 % d'Amigel 12014 D,13 % de Na20 à l'état dhydroxyde 42,77 % d'eau Cette suspension présente une viscosité Brookfield de 800 centipoises.Au moyen d'une pompe industrielle de type courant, par exemple une pompe PCM fabriquée par la société Moyneau, cette suspension est transvasée dans un cuve cylindrique de 500 mm de diamètre, 1150 mm de hauteur et munie à sa partie inférieure d'une tubulure latérale de diamètre 50 mm. Cette cuve est placée sur un camion et transportée sur une distance d'au moins 1000 km parcourus en un temps total (y compris les arrêts) d'environ 48 heures. Le transvasement s'effectue sans difficulté. D'autre part, on ne constate aucune décantation dans la cuve ; la suspension a conservée toutes ses propriétés rhéologiques. EXEMPLE 2 70 kg de zéolithe A en poudre renfermant 0,19 % de Na20 caustique, sont mis en suspension dans 46 kg de solution d'Amigel 12014 à 3,8 %. On obtient ainsi une suspension renfermant : 60,1 % de zéolithe A soit 47,5 % en matière anhydre 1,5 % d'Amigel 12014 0,11 % de Na2O à l'état d'hydroxyde 38,29 % d'eau et présentant une viscosité de 620 centipoises. Cette suspension est soumise aux conditions de transvasement et de transport décrites à l'exemple 1. On constate que la suspension a conservée toutes ses propriétés rhéologiques. logiques. Les compositions selon l'invention ont ainsi une bonne stabilité mécanique et une viscosité suffisamment faible pour pouvoir être transvasées sans difficultés spéciales Ces propriétés avantageuses résultent, ainsi qu'il a été constaté, d'un phénomene de synergie du couple agent tensio-actif/oxyde de métal alcalin à l'état d'hydroxyde. Le fait est mis en évidence par le tableau suivant : Tableau I Composition ds la suspension (en grammes) Propriétés de la suspension Zéolithe A Phase aqueuse à 4,5 mol. H20 Amigel Na20 Eau ViSCosité Stabilit 12014 D 43,63 24 cps 0 1,37 0,10 43,53 400 0,17 43,46 350 0,34 43,29 270 0,10 44,90 15 mauvaise 0 0,17 44,83 27 mauvaise 0,34 44,66 200 mauvaise 55 0,10 43,53 760 bonne 1,37 0,17 43,46 3600 bonne 0,34 43,29 6400 bonne Le tableau suivant permet de faire la comparaison entre des suspensions selon l'invention comprenant différents tensio-actifs (Exemples 6,7,9-13), d'une pers, et des suspensions dépourvues d'agent tensio-actif (Exemples 3,4,5) ou dont les caractéristiques sont en dehors des limites de l'invention, (Exemple 6), d'autre part. Tableau Il EX Tensio-actif Na2O Viscosité Stabilité % en poids % en poids Brookfield 3 0 0,10 15 mauvaise 4 O 0,17 27 mauvaise 5 0 0,35 2. 400 mauvaise polyoxyde d' éthylène (Polyox WSR 301) 6 0,4 0,03 4 500 bonne hydroxypropyl méthyl-cellulose (Méthocel K 1SM) 7 0,4 - 0,11 3 000 bonne Amidon natif du mais tAmigel 12014) 8 0,35 0,025 120 mauvaise 9 0,35 0,40 4 000 bonne 10 1,10 0,10 450 bonne 11 1,10 0,17 3 250 bonne 12 1,37 ~ 0,10 760 bonne 13 1,37 0,17 3 600 bonne REVENDICATIONS 1) Suspensions aqueuses stables de siliêo-aluminata de sodium, caractérisées en ce quelles possèdent une viscosité comprise entre 100 et 5 000 centipoises et comprennent, par rapport à la suspension, 40 à 50 % en poids de silico-aluminate de sodium anhydre, 0,4 à 2,5 % en poids dcun agent tensio-actif non ionique du type composé organique polymère macrom,oléculai- re portant des groupes hydroxyles, 0,03 à 0,40 çJ en poids d'un oxyde de métal alcalin, présent à l'état d'hydroxyde et 50 à 60 % en poids d'eau. 2) Suspensions telles que revendiquées dans la revendication 1 caractérisées en ce qu'elles comprennent en outre un agent bactéricide. 3) Suspensions telles que revendiquées dans la revendication i caractérisées en ce quelles comprennent pref rentiellement 43,5 à 47,5 % en poids de silico-aluminate anhydre et 0,10 à 0,30 % d'oxyde de métal alcalin présent à l'état d'hydroxyde. 4) Suspensions telles que revendiquées dans la rèvendicotion I dans lesquelles le silico-aluminate de sodium est une zéolithe A possédant un pouvoir séquestrant des ions calcium, égal ou supérieur à 110 mg de calcium par gramme de zéolithe anhydre, les particules de cette zéolithe étant éssentiellement des particules de 2 à 10 p. 5) Suspensions telles que revendiquées dans la revendication 1 dans lesquelles l'oxyde de métal alcalin est l'oxyde de sodium. a) Suspensions telles que revendiquées dans la revendication 1 dans lesquelles l'agent tensio-actif est un polyoxyde d'éthylène ou un polysaccharide cellulosique. 7) Suspensions telles que revendiquées dans la revendication 1 dans lesquelles l'agent bactéricide est le formaldéhyde.