Brevet FR2623185A1 — publié le 19890519

1. La présente invention concerne un agent de solidi- fication temporaire pour s'amuser avec du sable, ou analogue, en en formant un ouvrage à l'état solidifié ayant la forme désirée. Plus particulièrement, la présente invention con- cerne un agent de solidification temporaire pour s'amuser avec du sable, par exemple, avec du sable de rivière, du sable de bord de mer et du sable de montagne ou avec un maté- riau ressemblant au sable, par exemple de la silice, des per- les de verre et des particules de pulpe, afin de former un ouvrage solidifié de sable, etc. ayant la forme d'une monta- gne, d'un véhicule, d'un animal, etc. Les ouvrages de sable qu'on confectionne sur les plages ou dans une boite à sable sont généralement réalisés en formant un ouvrage solidifié de sable humide ou de sable humidifié par l'adjonction d'eau, l'ouvrage ayant la forme d'une montagne, d'un tunnel, d'un bâtiment, d'un animal ou toute autre forme désirée. 2. Cependant, les ouvrages en sable qu'on a humidifiés pour qu'ils prennent la forme d'une montagne, d'un tunnel, d'un bâtiment, d'un véhicule, d'un animal, etc. sont facile- ment détruits par une légere évaporation de la teneur en eau ou par l'application d'une force extérieure de faible inten- sité. Il est possible d'utiliser un adhésif ou un agent collant pour solidifier le sable. Cependant, un tel adhésif ou agent collant aura pour effet d'irriter la peau ou de po- lO ser d'autres problèmes de santé. En outre, un tel adhésif ou agent collant est relativement cher. De plus,' un tel adhésif ou agent collant a le fâcheux inconvénient de ne pas permet- tre la réutilisation du sable après son incorporation. Compte-tenu des problèmes précédents, la pré- sente invention a pour objet un agent de solidification tempo- raire qui permet de maintenir temporairement, de façon par- faite, la forme d'un ouvrage de sable réalisé lors des jeux de plage, et qui permet également la réutilisation du sable sec d'origine au bout d'un certain laps de temps. Pour atteindre l'objet précédent de la présente invention, on prévoit un agent de solidification temporai- re pour s'amuser avec du sable ou analogue qui, en même temps qu'une addition d'eau,permet de former un ouvrage ayant la forme désirée, agent de solidification qui est consti- tué d'une quantité adéquate d'une colle et une légère quan- tité d'une enzyme de séparation et est ajouté au sable, etc. Lorsque le sable est solidifié par l'adjonction d'une quantité convenable d'eau et de petites quantités de colle et d'enzyme, une fine pellicule contenant la colle est formée sur la surface des particules de sable. Les fi- nes pellicules individuelles sont maintenues ensemble par la viscosité de la colle. Cela a pour effet de conserver la forme de l'ouvrage en sable. A l'issue d'un certain laps de temps, les polymères naturellement collants qui 3. constituent la colle sont décomposés par l'action de l'en- zyme. La colle devient ainsi une substance de faible mas- se moléculaire. L'ouvrage en sable finit par être détruit et le sable sec d'origine peut être récupéré. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec le des- sin ci-joint dans lequel: La figure 1 est une courbe de données expérimen- tales obtenues en utilisant l'agent de solidification tem- poraire de la présente invention. A une quantité prédéterminée de sable, on ajoute une quantité convenable d'eau adaptée à la teneur en eau du sable, une petite quantité d'une colle et une légère quantité d'une enzyme de séparation, et le système résul- tant est solidifié dans un moule cubique de sable. Le moule avec le sable solidifié est alor.s placé sur une plaque et séparé de l'ouvrage cubique en sable alors qu'il est sur la plaque. Le sable utilisé peut être du sable de rivière, du sable de bord de mer ou du sable de montagne. Il peut contenir de petites quantités de boue, de sel, etc. Il est possible d'utiliser de la silice, des perles de verre, des particules de pulpe, etc. à la place de sable. La colle utilisée est soluble dans l'eau.Des exemples sont des colles végétales telles que la colle CMC (cellulose de glycolate de sodium), MC (méthylcellulose) et l'amidon traité et des colles animales telles que la caséine et la gélatine. Pour des questions de fonction et d'économie, on ajoute de 0,5 à 3 % de colle par rapport au sable dans les cas CMC et MC et environ 10 % par rapport au sable dans le cas de l'amidon traité. L'enzyme qui est utilisée pour décomposer la colle peut être la cellulase, l'amilase (a-amilase),la 4. protéase, etc., et son choix est fonction de la colle utilisée. On indique ci-dessous des combinaisons appro- priées de la colle et de l'enzyme: Colle Enzyme de séparation Végétale CMC Cellulase MC Cellulase Amidon traité a-amilase Animale Caséine Protéase Gélatine Protéase Pour des questions de fonction et d'économie, on ajoute l'enzyme suivant une quantité allant de 0,001 à 0,005 % par rapport à la colle lors de l'utilisation de CMC ou MC comme colle et de 2 % par rapport à la colle lors de l'emploi d'amidon traité. On décrira maintenant un exemple d'expérience conduite en utilisant CMC comme colle et de la cellulase comme enzyme. A 100 % de sable de rivière on ajoute 1 % de CMC, une légère quantité de cellulase et une quantité convena- ble d'eau. On ajoute la cellulase, plus spécifiquement, sui- vant des quantités de 0,001 % et 0,003 % par rapport à la colle. On solidifie le système résultant dans un moule cubi- que de sable. On place chaque cube de sable ainsi formé sur une plaque et l'examine en le touchant à la main heure par heure. Les résultats obtenus sont les suivants: Dans le cas de O % de cellulase: Après une, deux, trois et quatre heures, la for- me cubique se maintient lorsqu'on tient l'ouvrage dans les mains. Dans le cas de 0,001 % de cellulase: Avant qu'une heure soit écoulée, la forme cubi- que se maintient lorsqu'on tient l'ouvrage dans les mains. Au bout de deux, trois et quatre heures, 5. l'ouvrage est partiellement détruit lorsqu'on le tient dans les mains. Dans le cas de 0,003 % de cellulase: Après une et deux heures, de nombreux échantil- lons de l'ouvrage sont en partie détruits bien qu'ils puis- sent être tenus dans les mains. Après trois et quatre heures, aucun échantillon de l'ouvrage ne peut être tenu dans les mains, mais tous les échantillons de l'ouvrage sont détruits lorsqu'on les touche légèrement. Le graphique de la figure 1 représente les résul- tats précédents lors de l'addition d'une partie de CMC pour parties de sable. La courbe A correspond à 0 % de cellu- lase, la courue B à l'adjonction de 0,1 % de cellulase à 100 % de CMC et la courbe C à l'adjonction de 0,3 % de cel- lulase à 100 % de CMC. L'axe de l'ordonnée correspond à la dureté obtenue, c'est-à-dire qu'entre 0 et 50 (I), l'ouvrage ne peut être tenu dans les mains, entre 50 et 80 (II) il peut l'être mais est détruit et entre 80 et 100 (III), il peut être tenu sans risques. La forme des cubes de sable obtenus de la maniè- re qu'on vient de décrire se maintient grâce à la viscosi- té de CMC, laquelle est obtenue par réaction de l'acide monochloroacétique avec l'alcali cellulose et la substitu- tion partielle de groupes carboxyméthyle par les groupes hydroxyle de la cellulose. Cependant, avec le temps, la cellulase, qui provoque l'hydrolyse de la cellulose présente dans la membrane cellulaire des plantes, finit par devenir active pour provoquer la décomposition de la colle. La col- le devient ainsi une colle de faible masse moléculaire (c'est-à-dire que sa viscosité est réduite), de sorte que l'ouvrage en sable est détruit. L'apparition de la destruction de l'ouvrage est retardée en proportion inverse à la quantité d'enzyme utili- sée. - 2623185 6. Comme on l'a décrit dans ce qui précède, l'agent de solidification temporaire permettant de s'amuser avec du sable, selon la présente invention, est constitué d'une com- binaison d'une colle capable de solidifier le sable ou ana- logue et d'une légère quantité d'une enzyme de séparation pour décomposer les molécules collantes de la colle afin de réduire sa viscosité. Ainsi, des ouvrages en sable sous forme de montagne, de tunnel, de bâtiment, d'animal, etc. peuvent parfaitement conserver leur forme en raison inver- se à la quantité de l'enzyme utilisée. On peut donc bénéfi- cier d'un temps d'observation suffisant des ouvrages. En ou- tre, à l'issue d'un certain laps de temps, les molécules col- lantes de la colle sont parfaitement décomposées par l'enzy- me, de sorte qu'on peut récupérer le sable sec d'origine pour pouvoir le réutiliser. En outre, la colle et l'enzyme n'ont aucun effet néfaste sur la peau, c'est-à-dire qu'elles n'enprovoquent aucune irritation et ne posent jamais des problèmes de san- té ou de pollution. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 7. REVENDICATIONS 1 - Agent de solidification temporaire pour s'amuser avec du sable ou analogue, avec adjonction d'eau afin de former un ouvrage ayant la forme désirée,caracté- risé en ce qu'il est constitué d'une combinaison de quan- tités adéquates d'une colle et d'une enzyme de sépara- tion, et en ce qu'il est ajouté au sable ou analogue.