Brevet FR2790465A1 — publié le 20000908

PROCEDE ET PRODUIT DE RECYCLAGE DU TANIN PRESENT DANS LES EAUX RESIDUAIRES RESULTANT DIRECTEMENT OU INDIRECTEMENT DE LA TRANSFORMATION DU BOIS DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine du recyclage du tanin présent par exemple dans les boues résultant de l'extraction du tanin à partir du bois de châtaignier et de façon plus générale aux adaptations permettant de recycler les boues et eaux résiduaires résultant de toute industrie susceptible d'exploiter ou de transformer le bois. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Le tanin est constitué par une substance d'origine végétale contenue notamment dans le bois de châtaignier et rendant les peaux imputrescibles. L'extrait de tanin de châtaignier est classiquement obtenu par une extraction à l'eau chaude à partir de copeaux de bois de châtaignier. Ces copeaux sont passés en autoclave à une température de l'ordre de 105 à 110 degrés Celsius et sous une pression maximale de 2 bars. Il en découle un jus comportant environ 4% de matière sèche, passé dans un évaporateur et concentré jusqu'à 8% de matière sèche, puis refroidi brutalement pour être décanté. Le jus décanté est re-concentré jusqu'à 50% de matière sèche, puis atomisé et séché. On obtient alors le produit final, c'est à dire une poudre comprenant 77% de tanin. La décantation est une opération longue se réalisant en plusieurs étapes et génératrice de boues. Jusqu'à très récemment, ces boues de décantation étaient directement rejetées telles quelles en rivière, ce qui générait un flux important de pollution. Aussi, plusieurs solutions de retraitement ont été étudiées pour obvier à ce problème de pollution. Parmi ces dernières, une solution consiste à traiter les boues par de l'ammoniaque de façon à produire des composés de 2- couleur marron foncé, par hydrolyse alcaline et oxydation des phénols. Le produit ainsi obtenu est concentré puis atomisé et la poudre résultante est commercialisée comme matière tinctoriale. Néanmoins, le mode de préparation de ce type de produit a pour inconvénient d'être difficilement atomisable car l'ammoniaque tend à s'évaporer durant la phase d'atomisation. Aussi, les caractéristiques chimiques présentent une certaine instabilité dommageable pour l'exploitation industrielle d'un tel agent. En outre, le pouvoir tinctorial est relativement faible et le mode opératoire à mettre en oeuvre pour un bon rendement est difficile à maîtriser. Cette instabilité dans les caractéristiques chimiques oblige le tanneur à maintenir un stock important de produit utilisable seulement pour un type d'article de type "végétalisé" à côté des produits traditionnels. De ce fait, il en résulte que ce produit n'a pratiquement pas été commercialisé. Les normes antipollution requérant une élimination des déchets de l'extraction de tanin, un procédé de traitement thermique a été mis au point de façon à traiter ces boues et d'en tirer un jus recyclé dans le procédé général, tandis que le résidu final était brûlé en chaudière. Ce procédé de traitement thermique est celui actuellement mis en oeuvre dans l'industrie de l'extraction du tanin. Néanmoins, ce recyclage présente plusieurs inconvénients et n'améliore en rien la qualité de l'extrait final obtenu. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait et d'un cahier des charges préétabli, le demandeur a mené des recherches ayant pour but de recycler les boues de décantation à des fins de récupération du tanin présent dans lesdites boues. Ces recherches ont abouti à la conception originale - 3 - d'un procédé de recyclage des boues qui ont conduit le demandeur à imaginer sa mise en oeuvre pour d'autres produits recyclables telles les eaux résiduaires résultant de la fabrication des panneaux de fibres ou de la pâte à papier pressé ou bien tout simplement des bains résiduaires de tannage végétal de tannerie. Le champ d'application du procédé de l'invention couvre en fait tous les déchets humides résultant de l'exploitation du bois qu'ils soient de châtaignier ou autres. Selon la caractéristique principale et fondamentale de l'invention, le procédé de recyclage du tanin présent dans les liquides résiduels résultant directement ou indirectement de l'exploitation du bois est remarquable en ce qu'il consiste à mélanger au susdit liquide résiduel, un monomère du type de celui comportant au moins une double liaison carbone/carbone, puis, à introduire dans le mélange formé par le liquide résiduel et le monomère, un initiateur de réaction à des fins de déclenchement de la polymérisation. Le déclenchement d'une polymérisation a pour conséquence de créer une résine synthétique du type polymère. La création d'une résine comportant une certaine teneur en tanin, permet la création d'un produit de retannage particulièrement efficace en ce qu'il allie les qualités du tanin végétal à celles de la résine. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, le procédé est remarquable en ce que ledit monomère est du type acide organique insaturé. Le mélange du liquide résiduel à un acide permet de dissoudre les matières solides indésirables tels les fines de bois dans les boues de décantation et/ou les particules colloïdales. Cette étape n'est bien entendu pas spécifique à l'extraction du tanin à partir du bois de châtaignier mais peut très bien être utilisée dans le cas d'autres matières résiduaires susceptibles de contenir du tanin telles les eaux blanches de l'industrie du papier. 4- Un autre objet de l'invention porte sur le produit obtenu selon le procédé ci-dessus décrit qui est remarquable en ce qu'il est du type résine contenant du tanin végétal présent dans les liquides résiduaires. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un procédé de recyclage du tanin selon l'invention et du produit ainsi obtenu. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PRÉFÉRÉS Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif de l'invention, le procédé de l'invention sera décrit appliqué au recyclage des boues de décantation résultant de l'extraction du tanin du bois de châtaignier. Ces boues sont en suspension dans un liquide résiduaire. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, le procédé consiste si nécessaire, à ramener ledit liquide résiduaire à une teneur en matière sèche permettant après mélange avec le monomère et polymérisation après initiation de la réaction, d'obtenir une résine avec une teneur standardisée en matière sèche. La teneur en matière sèche recherchée peut être obtenue par évaporation ou chauffe du liquide résiduaire à des fins d'augmentation de la concentration de la matière sèche ou bien par ajout d'eau dans le liquide à des fins de diminution de la concentration de matière sèche. Bien entendu, l'objectif du demandeur est d'obtenir une résine comportant un pourcentage de matière sèche standard, à savoir 38 % environ, ce qui est facilement déductible pour un homme de métier. Ce liquide dans lequel des matières colloïdales sont en suspension est, selon la caractéristique principale de l'invention, mélangé à un monomère du type acide organique - insaturé. Comme expliqué plus haut, l'utilisation d'un acide permet de faire disparaître les matières colloïdales et/ou les fines de bois. Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif de l'invention, ledit monomère est du type acide insaturé et est constitué par un acide acrylique. L'utilisation d'un acide acrylique dans le procédé de recyclage est particulièrement avantageuse en ce que ce produit est connu et largement utilisé pour d'autres applications dans le même domaine technique. Aussi, l'utilisation de l'acide acrylique a pour avantage de ne pas être coûteuse ou complexe. Selon le procédé de l'invention, un initiateur de réaction à des fins de déclenchement de polymérisation du monomère est introduit dans le mélange formé par le liquide résiduel, c'est à dire le liquide avec les boues en suspension mélangé au monomère à savoir l'acide organique insaturé. Cet initiateur est constitué par un peroxyde qui, selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif, est un persulfate ou de l'eau oxygénée. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé consiste à chauffer le mélange formé par les boues résiduaires et le monomère pendant la polymérisation. Cette caractéristique a pour avantage de permettre d'accélerer la polymérisation. Elle peut également permettre d'augmenter en parallèle la concentration en matière sèche pendant la polymérisation supprimant ainsi une étape dans le procédé de l'invention. Selon ce procédé de recyclage des boues résiduaires, il en résulte l'obtention d'un produit du type résine acrylique comprenant du tanin végétal dans sa composition, tanin végétal présent dans les liquides résiduaires. Cette résine acrylique présente donc les caractéristiques d'une résine, associées à celles du tanin végétal ce qui en fait un produit particulièrement intéressant pour le retannage des peaux. En effet, le -6-- retannage des peaux nécessite classiquement l'application de résine et de tanin synthétique. La synthèse de ce nouveau produit à partir de déchets directs ou indirects de l'industrie du bois permet de réunir les caractéristiques et avantages physico- chimiques de ces deux produits en un seul. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ladite résine est soluble à l'état sec. Cette caractéristique permet d'envisager le nettoyage facile et efficace de tous les outils servant au retannage lors de l'application de ladite résine. Elle autorise également le lavage de l'excès de résine sur le cuir retanné. On comprend que le procédé de recyclage du tanin présent dans les boues et eaux résiduaires résultant de l'exploitation du bois et le produit final recyclé ainsi obtenu, qui viennent d'être ci-dessus décrits, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci- dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention pris dans ses aspects et dans son esprit les plus larges. -7-- REVENDICATIONS 1. Procédé de recyclage du tanin présent dans les liquides résiduels résultant directement ou indirectement de l'exploitation du bois, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à mélanger au susdit liquide résiduel, un monomère du type de celui comportant au moins une double liaison carbone/carbone, puis, à introduire dans le mélange formé par le liquide résiduel et le monomère, un initiateur de réaction à des fins de déclenchement de la polymérisation. 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QUE le monomère est du type acide organique insaturé. 3. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QUE ledit acide insaturé est un acide acrylique. 4. Procédé selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ EN CE QUE ledit initiateur de réaction est un peroxyde. 5. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à ramener ledit liquide résiduaire à une teneur en matière sèche permettant après mélange avec le monomère et polymérisation après initiation de la réaction, d'obtenir une résine avec une teneur standardisée en matière sèche. 6. Procédé selon la revendication 1 du type de celui recyclant des boues résiduaires, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à chauffer le mélange formé par les boues résiduaires et le monomère. 7. Produit de recyclage obtenu selon le procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est du type résine comprenant du tanin végétal présent dans les liquides résiduaires. 8. Produit de recyclage obtenu selon le procédé du type de celui consistant à mélanger au susdit liquide résiduel un acide acrylique puis un peroxyde selon les revendications 1, 2, 3 et 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est du type résine acrylique comprenant du tanin végétal dans sa composition, tanin végétal présent dans - 8 - les liquides résiduaires. 9. Produit de recyclage contenant du tanin végétal, selon la revendication 8, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE la susdite résine acrylique est soluble à l'état sec.5