Brevet FR2541908A1 — publié le 19840907

-1 t La présente invention concerne une composition antimousse destinée réduire ou à supprimer les mousses lors d'applicationsindustrielles Elle est constituée d'un mélange d'un produit de réaction d'un acide gras sur un produit de condensation d'oxyde d'alkylàne sur l'éthylène diamine et d'un phosphate acide d'alcoyle. Selon l'invention on diminue dans des proportions considérables la formation de mousses indésirables dans certaines ou à la suite de certaines fabrications industriel- les en utilisant une composition constituée de: (A) 80 à 98 parties en poids d'un produit de réaction d'un acide gras contenant de 12 à 20 atomes de carbone sur un produit de condensation de l'oxyde de propylène et de l'oxyde d'éthylène sur l'éthylène diamine. (B) 2 à 20 parties en poids d'un phosphate acide d'alcoyle, le groupe alcoyle contenant 18 atomes de carbone. Le produit de réaction (A) de l'acide gras sur le produit de condensation peut être obtenu en faisant réagir 1 molécule du produit de condensation avec au moins 2 molé- cules d'acide gras Les conditions de r 6 action sont classiques et n'ont rien d'originales, à tifre d'exemple une réaction d'une durée prolongée à une température comprise entre 120 et 1600 C sous azote à pression réduite donne d'excellents résul- tats. Les produits de condensation sont habituellement obtenus en condensant sur l'éthylène diamine tout d'abord de l'oxyde de propylène de façon à obtenir un composé dont la masse moléculaire peut Etre comprise entre 1 500 et 7 000, puis une quantité d'oxyde d'éthylène représentant environ 10 à 20 % en poids de la totalité des oxydes d'alkylàne mis en oeuvre Un tel procédé de fabrication est décrit dans le brevet US 2 979 528 Les produits de condensation préférés à base d'éthylène diamine pour la préparation de la composi- tion ont un poids moléculaire-compris entre 1 650 et 7 700. Dans le poids moléculaire, déduction faite du poids du reste -2 _ de la molécule d'éthylèpne diamine initiale, l'oxyde de propy- lène représente 80 à 90 % de la masse restante avec 10 à 20 % pour l'oxyde d'éthylène. Les acides gras que l'on fait réagir sur le produit de condensation sont des acides linéaires, saturés ou insatu- rés contenant de 12 à 20 atomes de carbone tels que les acides laurique, myristique, stéarique, oléique, linoléique, linolé- nique ou leurs mélanges. Le: phosphate d'alcoyle (B), second constituant de la composition, est un mono et/ou diester de l'acide phos- phorique Les phosphates d'alcoyle contenant 18 atomes de carbone sont, parmi les plus courants, les acides stéaryl et oléyl phosphoriques qui, en pratique, se trouvent le plus souvent sous forme de mélanges de mono et de diesters, et sont appelés respectivement MSAP et MOAP dans la suite de la description. Pour faciliter l'emploi de la composition il est préférable, préalablement à son utilisation, de dissoudre le phosphate acide d'alcoyle (B) dans le produit de réaction (A) On obtient par exemple une composition homogène après mélange à chaud sous agitation des deux composants. La composition selon l'invention apporte une amélio- ration considérable au problème de l'abattage des mousses dans les installations de l'industrie sucrière, notamment en dif- fusion, mais elle présente également un grand intér 8 t dans les opérations de nettoyage du matériel des installations indus- trielles de laiterie, boucherie, charcuterie, brasserie, ainsi que dans les industries agroalimentaires et papetières. Cette amélioration est particulièrement sensible lorsque le milieu dont on veut abaisser le pouvoir moussant est froid. Par exemple, l'extraction du sucre de la betterave est une opération qui a lieu vers 80 C et produit un jus sucré fortement moussant en raison de la présence de composés du type saponines La présence d'antimousse s'avère donc néces- saire, mais les produits antimousses rencontrés sur le marché ne sont pas efficaces lorsque les jus sont refroidis, par exemple pour récupérer des calories Par contre lorsque le -3- présent antimousse est ajoute dans un jus de diffusion-chaud, on évite les moussages et les débordements qui en résultent, et de plus les propriétés antimousses sont conservées lorsque le jus est refroidi au-dessous de 40 C par récupération d'énergie. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter. EXEMPLES 1-20 Les propriétés antimousses sont mesurées par détermination de la hauteur de mousse obtenus par projection verticale d'un jet cylindrique d'une solution moussantsavec ou sans antimousse sur une surface de même nature. La solution moussante contient: saccharose 13 g/l saponines 1 g/l -* peptone 1 g/l phosphate diammonique 1 g/l. Elle représente une solution synthétique de jus de betterave. Cette solution est contenue dans un tube de verre chemisé de diamètre intérieur 40 mm qui permet de maintenir une température constante. Le jet est produit par un tube en acier inoxydable de 70 mm de longueur et de 1,9 mm de diamètre intérieur, dont l'extrémité se trouve à 750 mm de la surface du liquide. Une pompe centrifuge à débit variable assure la circulation de la solution. Lorsque la température de 30 C est atteinte, on met en marche la pompe avec un débit de 40 l/h, et la hauteur de mousse obtenue après 1 mn est prise égale à 100 par convention. On injecte ensuite dans la solution des quantités croissantes d'antimousse et on mesure la hauteur de mousse après 1 mn On exprime l'efficacité antimousse par cette hauteur rapportée à la hauteur initiale: E = h)x 100. -4- On trace les courbes de l'efficacité en pour cent par rapport à la concentration en ppm. Le tableau ci-après indique l'efficacité en pour cent pour une concentration de 10 ppm, ainsi que l'efficience qui est la concentration en ppm pour obtenir une efficacité de 80 % Les proportions et pourcentages des produits s'en- tendent en poids sauf indication contraire. t - __________________________A_ B Efficacité pour Efficience pour PRODUIT DE AIEOGNQEPHOSPHAT Eunue z CONDENSATION AIERA Nf UED'ALCOYLE US Ul O> concentration efficacité -i EC Mss Nbre de mole de 10 ppm de 80 % oîcuaieop % OE % nature de rdcl% poidspm w condensation 1 3700 65 15 oléique 2 stéariqoe 3 93 % 3,5 ppm 2 3700 65 15 1stéarique 2 stéariqoe 3 93 % 3,5 ppm 3 3700 65 15 laurique 2 stéarique 3 93 % 4 ppm 4 3700 65 15 dêcylique 2 St 6 ariqwa3 60 % 6 ppm 3700 85 15 caproique 2 st 6 ariqoe3 71 % 12 ppm 6 3700 85 15 acétique 2 st 6 arique3 26 % 22 ppm 7 3700 85 15 oléique i st 6 ariqt3 64 % pprn B 3700 85 15 oléique 3 stéarique 3 93 % 3, 5 ppm 9 3700 65 15 oléique 4 stéarique 3 93 % 5,5 ppm 6900 64 16 oléique 2 stéariqu 3 94 % 59 ppm il 4930 60 40 oléique 2 stéariqu 3 O % > 100 pprn 12 7550 73 26 oléique 2 stéarique 3 6 % 60 p p r 13 3000 99 O oléique 2 stéarique 3 74 % 14 ppm 14 3700 65 15 oléique 2 stéarique 2 93 % 4 ppm 3700 85 15 oléique 2 stéarique 5 93 % 3,5 ppm ci o, oe (suite) ___________________A____________________ B Efficacité pour Effic ience pour PRODUIT DE AIEOGNQEPHOSPHATE une une CONDENSATION ADEOGNUED'ALCOYLE cnetao f'cct CL Nbre de mole die 10 ppm de 80 % O Masse par E tumole de r'adical% poidspm X moléculaire ptoduit de alcoyle condensation 16 3700 85 15 oléique 2 stéarique 10 93 % 3,5 ppm 17 3700 85 15 oléique 2 stéar'ique20 93 % 4 ppm 18 3700 85 15 oléique 2 oléique 3 93 % 4 PPM 19 3700 85 15 stéarique 2 O 74 ppm 3700 85 15 oléique 2 100 ppm I. o. 4 e t 541908 -7- Les exemples 1 à 3 illustrent l'effet antimousse de compositions contenant 97 % des produits de réaction d'un produit de condensation de poids moléculaire 3700 contenant % d'oxyde de propylène et 15 % d'oxyde d'éthylène et d'acides organiques contenant de 12 à 18 atomes de carbone dans la proportion de 2 molécules d'acide pour 1 de produit de condensation et 3 % de MSAP. Les exemples 4 à 6 donnés à titre comparatif illus- trent le fait que lorsque l'acide organique possède 10 atomes de carbone ou moins, l'effet antimousse est notablement réduit. L'exemple 7 donné à titre comparatif illustre l'intérêt dlavoir au moins deux molécules d'acide gras par molécule de tensio-actif. Les exemples 8 et 9 illustrent l'invention pour des quantités d'acide gras de 3 et 4 molécules. L'exemple 10 illustre l'emploi selon l'invention de l'acide oléique. Les exemples 11 à 13 donnés à titre comparatif illustrent l'intérgt d'avoir des produits de condensation dont la quantité d'oxyde d'éthylène est comprise entre 10 et 20 %. Les exemples 14 à 17 illustrent des compositions contenant respectivement 98, 95, 90 et 80 % du produit de réaction de l'acide oléique et du produit de condensation de l'exemple 1 et 2, 5, 10 et 20 % de MSAP Ils montrent que l'efficacité et l'efficience sont excellentes. L'exemple 18 illustre la composition dans laquelle le MSAP de l'exemple 1 a été remplacé par le MOAP. Les exemples 19 et 20 donnés à titre comparatif montrent, a contrario, l'intérgt de la composition A + B. REVENDI CATIONS 1 Composition antimousse constituée de (A) 80 à 98 parties en poids d'un produit de réaction d'un acide gras contenant de 12 à 20 atomes de carbone sur un produit de condensation de l'oxyde de propylène et de l'oxyde d'éthylène sur l'éthylène diamine. (B) 2 à 20 parties en poids d'un phosphate acide d'alcoyle, le groupe alcoyle contenant 18 atomes de carbone. 2 Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que le produit de condensation du produit de réaction (A) possède un poids moléculaire compris entre 1650 et 7700. 3 Composition selon l'une des revendications 1 à 2 caractéri- sée en ce que dans le produit de condensation du produit de réaction (A), déduction faite du poids du reste de la molécule d'éthylène diamine, l'oxyde de propylène représente 80 à 90 % de la masse moléculaire restante, l'oxyde d'éthylène repré- sentant 10 à 20 %. 4 Composition selon l'une des revendications 1 à 3 caracté- risée en ce que le phosphate acide d'alcoyle (B) se trouve sous forme de monoester, de diester ou de mélange de mono et de diester. Composition selon la revendication 4 caractérisée en ce que l'ester est choisi parmi les acides stéaryl et oléy l phosphoriques. 6 Procédé de fabrication de la composition antimousse d'une des revendications 1 à 5 consistant dans une première étape à préparer le produit A par réaction d'un acide gras contenant 12 à 20 atomes de carbone sur un produit obtenu par condensa- tion d'oxyde de propylène sur une molécule d'éthylène diamine -9 de façon à réaliser un compose de masse moléculaire compris entre 1500 et 7000 puis par condensation sur ledit composé d'oxyde d'éthylène en quantité représentant 10 à 20 % en poids de la totalité des oxydes d'alkylène mis en oeuvre et dans une seconde étape à mélanger 80 à 98 parties en poids de ce produit A à 2 à 20 parties en poids d'un phosphate d'alcoyle contenant 18 atomes de carbone. 7 Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce quse dans la première étape on fait réagir au moins deux molécules d'acide gras sur 1 molécule du produit obtenu par condensa- tion des oxydes d'alkylène sur l'éthylène diamine. 8 Application des antimousses pour l'abattage des mousses dans l'industrie sucrière, l'industrie papetière, les indus- tries agroalimentaires.