Brevet FR2890957A1 — publié le 20070323

La présente invention concerne une préparation borée en phase aqueuse liquide ou en émulsion ou en dispersion, et son utilisation pour un apport de bore en tant qu'oligo-élément fertilisant pour les céréales, les légumes, et les plantes fourragères dans le secteur agricole et la fertilisation des plantes et fleurs chez les particuliers. L'objectif de l'invention est de substituer les borates alcalins ou alcalino-terreux et l'acide borique sous forme pulvérulente, notamment dans le secteur agricole. L'eau minéralisée renferme plusieurs types de bicarbonates. Il a été trouvé que l'action de l'acide borique avec les bicarbonates de calcium et de magnésium forment des sels de pentaborates ou des sels de métaborates. C'est pourquoi, l'invention a pour but l'utilisation particulière d'une eau minéralisée non décarbonatée pour faciliter la présence de sels alcalins de pentaborate ou métaborates de calcium et de magnésium. Nous donnons ci-après, en exemple, les différentes équations chimiques fixant les proportions des différents composés chimiques. L'homme de métier pourra donc définir les quantités formées de pentaborates ou de pyroborates ou de métaborates en fonction de la quantité de bicarbonates contenus dans l'eau et en fonction de la zone de pH que l'on souhaite obtenir pour l'invention. Zone de PH inférieur à 8,5: Ca(HCO3)2 + 10 H3BO3 -- ( 5B203, CaO) + 16 H20 + 2 CO2 Pentaborate de calcium Ou 2890957 -2 2 HCOg + 10 H3B03 -4 B100162 + 16 H20 + 2 CO2 Mg(HCO3)2 + 10 H3BO3 --- ( 5B203, MgO) + 16 H2O + 2 CO2 Pentaborate de magnésium Zone de PH comprise entre 8,5 et 10,5: 2 NaHCO3 + 4 H3BO3 ---) (Na2B4O7, 5H2O) + 2 H2O + 2 CO2 Tétraborate de sodium 2 KHCO3 + 4 H3BO3 --- ( K2B407, 4H2O) + 3 H2O + 2 CO2 Tétraborate de potassium 2 Ca(HCO3)2 + 2 H3BO3 --- ( B203, 2CaO) + 5 H2O + 4 CO2 Pyroborate de calcium Zone de PH supérieur à 10,5: 2 Ca(HCO3)2 + 6 H3BO3 - --* ( 3B203, 2CaO) + 11 H2O + 4 CO2 Métaborate de calcium Le fait d'éliminer ou réduire la dureté bicarbonatée de l'eau minéralisée liée au calcium et magnésium par des procédés chimiques à la soude caustique ou à la chaux ou par le procédé des résines échangeuses d'ions, apporte des ions sodiques(Na+) supplémentaires. Tous ces procédés favorisent donc la présence de bicarbonate de sodium (NaHCO3) dans l'eau. Le pentaborate de sodium (Na2B10O16i 10H2O) est très soluble dans l'eau, une solution saturée à 20 c, en contient 15,2% en poids. 2 NaHCO3 + 10 H3BO3 ---i (Na2B10O16, 10H2O) + 6 H2O + 2 CO2 L'équation définit une quantité maximale de 4,3g de bicarbonate de soude pour réagir avec 15,9g d'acide borique pour former une solution 2890957 3 saturée en pentaborate de sodium dans 79,8g d'eau. Afin d'obtenir une préparation borée capable de substituer avantageusement le borax pulvérulent, une quantité supplémentaire 5 de pentaborate de sodium sera produite selon le rapport pondéral. Acide borique/ bicarbonate de sodium = 3,68 Un autre objectif de l'invention est l'addition d'un supplément de bicarbonate de sodium pulvérulent pour réagir avec l'acide borique. On connaît le brevet GB 8800502 de Cérestar Holding qui décrit une composition borée liquide destinée uniquement à la préparation d'une colle à base d'amidon comprenant un composé d'acide borique ou de borax avec un composé poly hydroxylé, notamment le sorbitol et le glucose. Ce brevet de l'art antérieur est imparfait voire défaillant, en ce qui concerne la possibilité d'une composition liquide contenant un borate minéral formé par la réaction de l'hydrogénocarbonate (HCO3) de sodium (Na) ou de calcium (Ca) ou de magnésium (Mg) et /ou du carbonate de sodium, avec de l'acide borique (H3BO3). C'est pourquoi, un autre objectif de l'invention est de réaliser une préparation borée capable, notamment de contenir un borate alcalin ou alcalino-terreux. Il a été décrit dans le brevet français 00 15067 qu'une solution borée caractérisée en ce qu'elle est formé à base de carbonate de sodium avec de l'acide borique pour former du pentaborate de sodium en complément d'un composé aminoboré formé, notamment entre l'acide borique et la monoéthanolamine. Ce brevet stipule uniquement l'emploi de composé alcanolamine. 2890957 4 C'est pourquoi, la présente invention a pour but de fournir une préparation borée formée par l'utilisation particulière de composés organiques ne possédant aucun radical aminé. Dans le cas de la fertilisation agricole, il faut savoir qu'il n'y a aucune obligation d'avoir une solution liquide sous un aspect limpide, en émulsion, en dispersion, sous forme concentrée ou diluée. Il suffit que la préparation borée soit coulante et facile à doser par mesure volumétrique pour définir l'apport de bore exact. C'est pourquoi, l'invention a également pour but de fournir une préparation borée homogène sous agitation. Exemple 1: Exemple 2: Mélange d'alcalins 30g Eau minéralisée 23g Acide borique 30g Soude caustique 9g Glycérine 40g Bicarbonate de soude 7g Acide borique 29g Sorbitol 32g Exemple 3: Eau minéralisée 100g Amidon de maïs 20g Mélange d'alcalins 15g Acide borique 16g Sorbitol (C6H14O6), masse molaire: 182,17 g/I Glycérine (C3H8O3), masse molaire: 92,09 g/l Mélange d'alcalins = 70% en poids d'eau minéralisée 25% en poids de soude caustique (NaOH) 5% en poids de carbonate de sodium Les exemples de formulations suivants illustrent l'invention sans 15 toutefois en limiter la portée. Application pour colle amylacée: En ce qui concerne la substitution du borax par la présente invention, celle-ci est sans conséquences négatives sur la complexation de l'amidon par un borate de calcium ou de magnésium et/ou un pentaborate de sodium. La substance borée organique en présence d'hydroxyde de sodium initialement incorporée dans la phase primaire de fabrication de la colle, sera décomposée pour libérer du métaborate qui se fixera avec les molécules d'amidon pour former un ester boré alcalin. Récapitulatif de l'invention: L'invention concerne une préparation borée, en phase aqueuse, ou liquide ou en émulsion ou en dispersion à destination du secteur agricole et/ou de l'industrie du carton ondulé, caractérisée en ce qu'elle comprend: - une quantité de Bore Actif comprise entre 1 milligramme et 160 grammes par litre de préparation. - une substance borée organique formée par la réaction de l'acide borique avec un alcool - une substance borée organique formée entre un borate alcalin 25 ou alcalino-terreux et un acide organique ou un aldéhyde. - un borate alcalin ou alcalino-terreux. Un mode de réalisation de la préparation borée, selon l'invention, on décrit les composés dans lesquels: 2890957 6 - une substance borée est un ester ou un complexe d'ester ou un ester bord alcalin ou un chélate de bore ou des mélanges de ces produits. - particulièrement, l'alcool est un alcool primaire ou secondaire ou tertiaire et composée ou non d'oxyde d'éthylène ou propylène ou de mélanges correspondants, possédant un ou plusieurs radicaux oxhydryles (OH), par exemple la glycérine, glucose, sorbitol, amidon de maïs ou de blé et/ou contenant ou non d'autres fonctions, ou des mélanges de ces produits. - plus particulièrement, le borate alcalin ou alcalino-terreux est parmi les produits suivants: pentaborate de sodium ou de potassium ou d'ammonium ou de calcium ou de magnésium, et/ou borax et/ou pyroborate de calcium ou de magnésium ou de sodium, et/ou métaborate de sodium ou d'ammonium ou de calcium ou de magnésium, ou des mélanges de ces produits. - plus particulièrement, l'acide organique est choisi parmi les acides organiques primaires ou secondaires et/ou les acides gras à chaîne carbonée linéaire, saturée ou non, composée ou non d'oxyde d'éthylène ou propylène ou de mélanges correspondants, avec à un nombre d'atomes de carbone compris entre 3 et 36 carbones. Selon un mode particulier de la réalisation de l'invention est de fournir, une préparation borée dans laquelle le borate alcalin ou alcalino- terreux est formé entre l'acide borique avec un carbonate et/ou un bicarbonate alcalin ou alcalino- terreux. Et particulièrement, que le carbonate ou bicarbonate alcalin ou alcalinoterreux sont les produits suivants: carbonate de sodium, carbonate de potassium, carbonate de calcium, carbonate de magnésium, bicarbonate de sodium, bicarbonate de calcium, bicarbonate de magnésium, bicarbonate de potassium, ou leurs mélanges. Selon la présente invention, la préparation borée, peut comprendre: qu'un seul type de substance borée ou au moins deux substances borées différentes, exempte de borate minéral. - ou particulièrement, qu'un seul type de borate minéral ou au moins deux borates minéraux différents, exempte de substance borée organique. L'invention concerne également l'utilisation de la préparation 10 borée telle que définie par ses caractéristiques et ses particularités cidessus énoncées. En substitution partielle ou totale du borax et/ou de l'acide borique et/ou d'un composé amino-boré et/ou de bore liquide azoté dans la fabrication de la colle amylacée, ou bien en tant que fertilisant notamment dans l'agriculture. Et, en ce que la colle amylacée est utilisée, notamment pour la fabrication de carton ondulé et/ou de carton alvéolaire et/ou de plaques de plâtre et/ou de plaques de bois reconstitué. 2890957 -8- REVENDICATIONS 1.- Préparation borée, en phase aqueuse, ou liquide ou en émulsion ou en dispersion à destination du secteur agricole et/ou de l'industrie du carton ondulé, caractérisée en ce qu'elle comprend: - une quantité de Bore Actif comprise entre 1 milligramme et 160 grammes par litre de préparation. - une substance borée organique formée par la réaction de l'acide borique avec un alcool. - une substance borée organique formée entre un borate alcalin ou alcalino-terreux et un acide organique ou un aldéhyde. 10 - un borate alcalin ou alcalino-terreux. 2.- La préparation borée selon la revendication 1, dans laquelle une substance borée est un ester ou un complexe d'ester ou un ester boré alcalin ou un chélate de bore ou des mélanges de ces produits. 3.- La préparation borée selon la revendication 1, dans laquelle l'alcool est un alcool primaire ou secondaire ou tertiaire et composée ou non d'oxyde d'éthylène ou propylène ou de mélanges correspondants, possédant un ou plusieurs radicaux oxhydryles (-OH), par exemple la glycérine, glucose, sorbitol, amidon de maïs ou de blé et/ou contenant ou non d'autres fonctions, ou des mélanges de ces produits. 4.- La préparation borée selon la revendication 1, dans laquelle le borate alcalin ou alcalino-terreux est parmi les produits suivants: pentaborate de sodium ou de potassium ou d'ammonium ou de calcium ou de magnésium, et/ou borax et/ou pyroborate de calcium ou de magnésium ou de sodium, et/ou métaborate de sodium ou d'ammonium ou de calcium ou de magnésium, ou des mélanges de ces produits. 5.- La préparation borée selon la revendication 1, dans laquelle le borate alcalin ou alcalino-terreux est formé entre l'acide borique 5 avec un carbonate et/ou un bicarbonate alcalin ou alcalino-terreux. 6.- La préparation borée selon la revendication 1, dans laquelle l'acide organique est choisi parmi les acides organiques primaires ou secondaires et/ou les acides gras à chaîne carbonée linéaire, saturée ou non, composée ou non d'oxyde d'éthylène ou propylène ou de mélanges correspondants, avec à un nombre d'atomes de carbone compris entre 3 et 36 carbones. 7.- La préparation borée selon la revendication 5, dans laquelle le carbonate ou bicarbonate alcalin ou alcalino-terreux sont les produits suivants: carbonate de sodium, carbonate de potassium, carbonate de calcium, carbonate de magnésium, bicarbonate de sodium, bicarbonate de calcium, bicarbonate de magnésium, bicarbonate de potassium, ou leurs mélanges. 8.- La préparation borée selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle ne comprend qu'un seul type de substance borée ou au moins deux substances borées différentes, exempte de borate minéral. 9.- La préparation borée selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle ne comprend qu'un seul type de borate minéral ou au moins deux borates minéraux différents, exempte de substance borée organique. 2890957 - 10 - 10.- Utilisation de la préparation selon l'une quelconque des revendications précédentes, en substitution partielle ou totale du borax et/ou de l'acide borique et/ou d'un composé amino-boré et/ou de bore liquide azoté dans la fabrication de la colle amylacée, ou bien en tant que fertilisant notamment dans l'agriculture. 11.- Utilisation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la colle amylacée est utilisée, notamment pour la fabrication de carton ondulé et/ou de carton alvéolaire et/ou de plaques de plâtre et/ou de plaques de bois reconstitué.