Brevet FR2518426A1 — publié le 19830624

La présente invention a trait au domaine du traitement de produits en poudre par des substances ou charges dites antimottantes destinées à éviter la prise en masse de'cers produits. Elle concerne plus spécialement un procédé destiné à faciliter l'écoulement de produits fins, notamment de farines pour l'alimentation animale, grâce a l'incorporation de charges minérales spécialement traitées. Un grand nombre de matériaux solides, qui sont stockés ou récupérés momentanément en trémies, cuves, silos, ont de grandes difficultés à s'écouler librement du fait de leur faible densité apparente et de leur tendance a s'agglomérer spontanément en mottes par exemple sous l'effet de l'humidité atmosphérique. De ce fait, il apparait fréquemment dans les récipients de stockage des phénomènes de formation de cheminées dans l'axe de l'orifice d'écoulement et ponts (ou voutes) de produits a partir de la base ou de tout autre niveau du récipient. On a donc tenté depuis longtemps d'incôrporer à ees matériaux, comme par exemple les engrais, des produits antimottants constitués notamment par des charges minérales traitées superficiellement par diverses substances, comme des agents tensioactifs ou autres, afin de faciliter le glissement des grains ou granulés. Dans le cas des farines, notamment celles destinées a l'alimentation animale, où les contraintes de chaleur-humidité-pressionsprovoquent des voûtages, on a déjà préconisé l'emploi de charges naturelles lamellaires et hydrophobes comme par exemple du talc de finesse comprise entre 0 et 60 microns et de surface spécifique 3 à 15 m2/g.L'efficacité de tels produits, à des doses habituelles de 0,5 à 3 Z du poids de farine, est très variable selon les types de poudres. I1 est vrai que, dans ces farines animales, la quantité d'eau dépasse souvent les 10 12 Z de moyenne du fait de l'apparition de condensation d'eau au cours des manipulations et contraintes, laquelle peut entraîner un accroissement d'humidité de plusieurs pour cents qui provoque inévitablement des phénomènes de prise en masse. L'invention a pour but de pallier les inconvénients précités et de proposer comme agent de glissement des farines d'alimentation animale, ou produits équivalents, des charges minérales rendues hydrophobes par des agents à innocuité alimentaire, qui présentent une efficacité notablement améliore par rapport aux charges convention nelles. Ainsi, dans sa définition la plus générale,l'invention concerne un procédé de traitement de produits fins pulvérulents, spécialement des farines pour alimentation animale, qui consiste à mélanger à ces produits une quantité efficace d'une charge minérale du groupe t Si- lice, silicate, carbonate à laquelle on a incorporé un agent de traitement de surface choisi dans la gamme : acides gras, sels minéraux de ces acides et esters d'acides gras et de polyols. Parmi les charges minérales susceptibles de convenir on peut citer à titre illustratif - la silice naturelle ou synthétique de surface spécifique comprise entre I et 200 m2/g ; - une charge carbonatée(telle que par exemple : craie, dolomie, magnésite, calcite) de dimensions de grains 0 à 10 microns ou O à 50 mi crons -et dont la surface spécifique peut être comprise entre 1 et 10 m2/g;; - une charge silicatée lamellaire, choisie de préférence parmi les produits kaolin de surface spécifique 5 à 20 m2 /g , argile kaolinique de granulométrie 0à 20 microns et de surface spécifique 20 à 35 m/g . talc de granulométrie 0-10 microns ou 0-60-microns avec des surfaces spécifiques de 3 à 15 m2/g L'agent de traitement de la charge, selon l'invention, possède la double fonction de rendre hydrophobe cette dernière (si elle ne l'est déjà > et d'augmenter le pouvoir anti-cohesif de cette charge à l'égard des produits pulvérulents ou farines. il est choisi dans une gamme constituee par des acides organiques gras comme par exemple : acide plamitique, acide stéarique, acide laurique, acide linolénique, acide oléique,etc. des sels minéraux de ces acides comme par exemple des sels de calcium, magnésium, aluminium, etc. des esters de ces acides avec des polyols tels que glycols, glycérols comme le glycérol ordinaire, etc.. Bien entendu, l'agent utilisé est choisi parmi les produits conformes à la législation en vigueur relative aux matériaux placés en non tact avec des denrées alimentaires (notamment circulaire française du 2 avril 1979; Journal Officiel du 4 juin 1969 et rectificatif du 6 juillet 1969). A titre indicatif, on peut signaler que l'acide stéarique convient particulièrement bien pour le traitement de charges telles que craie, argile kaolinique et talc. En pratique, le traitement de la charge est effectue par malaxage, dans un mélangeur de matériaux pulverulents, de cette charge avec l'agent approprié à température supérieure au point de fusion de ce dernier. Si par contre, l'agent est utilisé sous formepulvérrsée ou fondue, on peut mélanger à température ordinaire ou légèrement supérieure à cette dernière. Dans certains cas, on peut aussi dissoudre l'agent dans un solvant approprié, ce dernier devant alors être évaporé après malaxage avec la charge. Les quantités d'agent de traitement peuvent varier généralement entre des limites de 0,20 à 20 -Z par rapport au poids de la charge mais elles sont, dans la plupart des cas, maintenues entre 0,5 et 5 %. Quant aux proportions de charge traitée par rapport au poids de matériau dont on veut améliorer Itécoulement, elles sont comprises également entre les fourchettes de 0,20 à 20 % mais de préférence incluses dans la gamme de 0,5 à 3 %. Les exemples suivants, cités à titre non limitatif, montrent comment l'invention peut être mise en. pratique. Exemples On a effectué une série d'experimentations en utilisant comme produits antimottants diverses charges traitées ou non, sur deux types de farines destinés à l'alimentation animale, à savoir - une farine de tourteaux de soja broyée, tamisée à 2 mm!et ayant un taux d'humidité de 10 Z (la farine était maintenue pour cela pendant 6 heures à 1060 C) - une farine de mais broyée, tamisée à 2 mm, renfermant 10 Z de mélasse et présentant une humidité de 12 %. Les deux farines ont ensuite été humidifiées au taux de 15 % par pulvérisation d'eau dans un mélangeur puis stockées pendant 24 heures dans un sac fermé en matière plastique. On a alors enrobé ces farines par mélange intime avec divers pourcentages -notamment 1 Z et 3 % en poids- d'agents antimottants selon l'invention constitués par diverses charges, connues en soi et servant d'essais-témoins, traitées par de l'acide stéarique. Pour entreprendre les tests d'antimottage on a placé les farines enrobées dans un cylindre creux où elles ont été soumises à une pression de 0,8 bar puis'conditionnées pendant 24 heures dans une étuve climatisée à 30C C et 80 Z d'humidité relative. Après 24 heures, la farine avait pris la forme d'un cylindre cohésif que l'on écrasait alors avec un bras de levier muni d'un récipient où l'on versait de la grenaille de plomb jusqu'à rupture-du cylindre de farine. On a ainsi obtenu les résistances des divers échantillons témoins et traités selon l'invention. Le tableau 1 ci-apres donne l'ensemble des résultats obtenus selon les différents parametres adoptés, en comparant des charges minérales connues et les mêmes charges -traitées par divers pourcentages d'acide stéarique. Comme on peut le voir,- l'amélioration du pouvoir antimottage apportée par l'invention et qui se traduit par une sensible diminution de la résistance des éprouvettes est très nette, tout spécialement dans le cas des argiles et, à des degrés moindres mais néanmoins fort appréciables, pour le talc puis les charges carbonatées comme par exemple de la craie. Les résultats obtenus sont sensiblement équivalents dans le cas du traitement des mêmes charges précitées avec des agents tels que stéarate de calcium ou aluminium, mono-stéarate de glycérol. Tableau 1 FARINE Tourteaux de soja Témoin Argile Argile + 1% Argile + 3 % Talc Talc + 1 % Craie Craie + 1 % Agent antimottant (farine seule ac. stéarique ac. stéarique seul ac. stéarique seule ac. stéarique seule) % antimottant sur farine 0 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 Résistance éprouvettes en 10 44 24 12 14 7 15 7,5 33 20,5 28 19 36 25 30 16 Newton FRAINE Ma#s + mélasse Agent Témoin Argile Argile + 1 % Argile + 3 % Talc Talc + 1 % Craie Craie + 1 % antimottant (farine seule ac. stéarique ac. stéarique seul ac. stéarique seule ac. stéarique seule) % antimotant sur farine 0 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 Resistance éprou- 28 20 12 12 6,5 12,5 7 25 16 12 15 26 18 22 13,5 vettes en 10 Newton R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de traitement de produits fins pulvérulents, dont des farines pour l'alimentation animale, en vue d'améliorer leurs caractéristiques de glissement en évitant le mottage, par emploi de charges minérales, caractérisé en ce que l'on mélange intimement à ces produits une quantité efficace d'une charge minérale du groupe : silice, silicate, carbonate, à laquelle on a incorporé un agent de traitement de surface choisi dans la gamme : acides gras, sels minéraux de ces acides et esters d'acides gras et de polyols. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge est constituée par l'un au moins des produits suivants : silicate lamellaire du type kaolin, argile kaolinique 0 à 20 microns, talc 0 à 60 microns, de surfaces spécifiques 3 à 35 m2/g ; charge carbonatée du type craie, dolomie, magnésite, caïcite de granulométrie 0 à 50 microns et de surface spécifique 1 à 10 m2/g ; silice naturelle ou synthétique de surface spécifique 1 à 200 m2/g. 3. Procédé selon l'une quelconque des-revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'agent de traitement de la charge est constitué par l'un au moins des produits suivants : acide stéarique, stéarates de Ca, Mg, Al ou analogues, monostéarates de glycérol. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre 0,20 à 20 % -préférentiellement 0,5 à 5 Z- d'agent de traitement par rapport au poids de ladite charge minérale. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la quantité de charge minérale traitée par ledit agent est de 0,20 à 20 % -prèférentiellement 0,5 à 3 Z- par rapport au poids de produit pulvérulent.