Brevet FR2911756A1 — publié le 20080801

La présente invention concerne de manière générale une émulsion de type eau dans huile, dans laquelle la phase aqueuse comprend un polysaccharide, et la phase huileuse comprend un tensioactif. Cette émulsion est particulièrement utile dans le cadre de la réalisation de compositions liquides pulvérisables également appelées bouillies, destinées en particulier au domaine agricole. La pulvérisation de compositions liquides ou de bouillies, pour le traitement des surfaces agricoles, présente des problèmes liés notamment à la taille des gouttelettes pulvérisées, ces problèmes ayant des effets directs sur la qualité de l'épandage. En effet, lorsque la taille des gouttelettes est faible, c'est à dire inférieure à 100pm celles-ci ont tendance à se disperser sous l'action du vent, ce qui diminue l'efficacité du traitement. A l'inverse lorsque les gouttelettes ont une taille plus importante, celles-ci ne se dispersent plus sous l'action du vent mais ont tendance à s'écouler de la surface à traiter, du fait de leur poids, à rebondir, ou à s'agréger, par un phénomène de coalescence. Pour remédier à ces problèmes d'écoulement, de rebond et de coalescence un système connu antérieurement a consisté à dissoudre des polysaccharides dans l'eau afin de réaliser des bouillies de traitement, possédant des caractéristiques ayant pour effet une réduction du rebond des gouttelettes de taille importante et une augmentation de l'adhérence de ces gouttelettes sur les surfaces à traiter. Néanmoins, cette solution présente des inconvénients liés au fait que les polysaccharides se présentent sous forme de poudre à dissoudre dans l'eau au moment de la réalisation de la bouillie. En effet, la mise en solution par saupoudrage de la poudre dans l'eau de la bouillie à température ambiante nécessite un temps d'agitation conséquent afin d'éliminer les grumeaux formés. Il est même parfois nécessaire d'élever la température de l'eau pour faciliter l'hydratation des polysaccharides et donc leur dissolution dans l'eau. A titre d'exemple, lorsqu'une bouillie de traitement phytosanitaire doit être préparée, l'incorporation de polysaccharides devrait se faire dans un très grand volume d'eau sous faible agitation, à température ambiante extérieure, pendant une période pouvant atteindre 30 minutes. Certains utilisateurs ne peuvent donc parfois pas réaliser 5 eux-même ce type de solution comprenant des polysaccharides, du fait de la difficulté à hydrater des polysaccharides. De plus, l'utilisation d'une composition concentrée à base de polysaccharides à diluer pour préparer une bouillie de traitement, n'est pas envisageable car ce type de composition concentrée se 10 présente sous la forme d'un gel qui ne se disperse pas correctement, et risque de colmater le système de pulvérisation utilisé pour pulvériser la bouillie. Il existe donc un besoin pour un moyen, en particulier une composition permettant de faciliter l'obtention d'une bouillie 15 destinée à être pulvérisée, comprenant des polysaccharides en solution. Les buts cidessus sont atteints par une composition sous forme d'émulsion selon l'invention. L'invention concerne une émulsion eau dans huile (E/H), 20 stable vis-à-vis de la coalescence, comprenant une phase aqueuse dispersée dans une phase huileuse continue, dans laquelle : a) la phase aqueuse dispersée renferme 1 à 10% de préférence 2 à 8% en poids, et mieux 2 à 4 %, d'au moins un polysaccharide, par rapport au poids total de la phase 25 aqueuse; b) la phase huileuse continue est une huile ou un mélange d'huiles à laquelle est ajoutée de 0,1 à 5 % en poids, de préférence 0,5 à 4 % en poids, par rapport au poids total de la phase huileuse d'au moins un agent tensio-actif choisi 30 parmi les phospholipides, les alcools gras éthoxylés, les esters de sucre, les alkylpolyglucosides, la caséine et leurs mélanges. L'émulsion telle que définie ci-dessus facilite la réalisation d'une bouillie de traitement comprenant un polysaccharide sous forme dissoute, par rapport aux procédés d'incorporation de polysaccharides antérieurement connus et décrits ci-dessus. Pour réaliser une bouillie de traitement à partir d'une émulsion telle que définie ci-dessus, on ajoute un agent de type polyéther glycol d'alcool gras à l'émulsion, puis le mélange obtenu, désigné adjuvant est incorporé à une composition liquide pulvérisable. Ainsi, les polysaccharides dissous dans la phase aqueuse dispersée de l'émulsion se retrouvent également sous forme dissoute dans la composition liquide pulvérisable, ce qui évite une étape de dissolution d'une poudre à base de polysaccharide. Par stable vis-à-vis de la coalescence , on entend au sens de la présente invention qu'aucune séparation de phase n'est observée après trois mois de conservation de l'émulsion à 3 C. Par alcool gras éthoxylé , on entend au sens de l'invention des alcools comprenant une chaîne carbonée comprenant 4 à 24 atomes de carbone, de préférence 12 à 20 atomes de carbone, de manière tout à fait préférée, 14, 16 ou 18 atomes de carbone et au moins un groupement oxéthyle de formule -OC2H5. Par ester de sucre on entend au sens de la présente invention, les produits de l'estérification d'un sucre choisi parmi le sorbitol, le fructose, le glucose, le galactose, le lactose, le maltose, ou le saccharose avec un acide gras choisi parmi l'acide oléique, l'acide caprylique, l'acide myristique, l'acide stéarique, l'acide palmitique, l'acide linoléique, l'acide laurique, ou l'acide caprique. Sont également des esters de sucre au sens de la présente invention, les produits de la transestérification d'un sucre tel que défini ci- dessus avec un ester choisi parmi le stéarate de méthyle, le stéarate d'éthyle, le chlorure de palmitoyle, le palmitate de méthyle, l'octanoate de méthyle ou l'oléate de méthyle. De préférence, les alkylpolyglucosides ou APG sont choisis parmi les decylglucosides, laurylglucosides, cétostearylglucosides, arachidylglucosides et leurs mélanges. De préférence, le(s) phospholipide(s) est (sont) choisi(s) parmi les phosphatidyl-cholines (lécithines), les phosphatidyl- éthanolamines, les phosphatidyl-sérines, les phosphatidyl- inositols, les phosphatidyl-glycérols et leurs mélanges. De manière tout à fait préférée, le phospholipide est une lécithine de soja. Le(s) phospholipide(s) est (sont) choisis, de préférence parmi les phospholipides d'huile de soja, d'huile de tournesol, d'huile de colza, d'huile de pépins de raisin, d'huile d'arachide, d'huile d'olive, d'huile de canola, d'huile de carthame, d'huile de coprah, d'huile de germe de blé, d'huile de maïs, d'huile de noix, d'huile d'amande, d'huile de palme, d'huile de sésame et leurs mélanges. Le(s) polysaccharide(s) est (sont) choisi(s) préférentiellement parmi les celluloses, les alkylcelluloses, les carboxyalkylcelluloses, notamment les carboxyméthylcelluloses, les carragénanes, la chitine, les chitosanes, les cyclodextrines, les dextrines, l'amidon, l'agar, la gomme de guar, la gomme de xanthane, la gomme arabique et leurs mélanges. De manière tout à fait préférée, le(s) polysaccharide(s) est (sont) choisi(s) parmi les carboxyméthylcelluloses, la gomme de guar et la gomme de xanthane. L'huile peut être une huile animale, par exemple une oléine animale, une huile végétale ou un mélange d'huile animale et d'huile végétale. L'huile est de préférence une huile végétale choisie parmi les huiles végétales naturelles et les huiles végétales modifiées, et par exemple parmi l'huile de soja, l'huile de tournesol, l'huile de colza, l'huile de pépins de raisin, l'huile d'arachide, l'huile d'olive, l'huile de canola, l'huile de carthame, l'huile de coprah, l'huile de germe de blé, l'huile de maïs, l'huile de noix, l'huile d'amande, l'huile de palme, l'huile de sésame et leurs mélanges. De manière préférée, l'huile est une huile végétale modifiée notamment une huile estérifiée, en particulier un ester d'huile de colza, un ester d'huile de tournesol, un ester d'huile de tournesol oléique ou un ester d'huile de soja. A titre d'exemple, un ester méthylique d'huile de colza convient pour la réalisation d'une émulsion conforme à l'invention. L'utilisation d'une huile permet de réaliser la phase continue de l'émulsion, et lorsqu'une telle émulsion est ajoutée à une composition liquide pulvérisable ou bouillie, l'huile facilite également l'action des matières actives, telles que les fongicides, ou insecticides contenus dans la bouillie. La phase aqueuse dispersée peut en outre comprendre un conservateur. Le rapport pondéral phase aqueuse dispersée/phase huileuse continue varie de 10/90 à 90/10 et est de préférence de 50/50. Les gouttelettes de la phase aqueuse dispersée ont un diamètre compris entre 1 et 100 pm, et par exemple un diamètre moyen de 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 ou 100 pm. De manière préférée, les gouttelettes de la phase aqueuse ont un diamètre inférieur à 60 pm. L'émulsion définie ci-dessus permet d'apporter de manière simple un polysaccharide sous forme dissoute dans une composition liquide à pulvériser, par exemple une bouillie de traitement phytosanitaire. Une telle bouillie présente alors les avantages définis ci-dessus, à savoir la capacité à générer des gouttelettes d'une taille importante à partir de la bouillie, qui ne s'écoulent pas sous leur propre poids depuis la surface sur laquelle elles sont déposées, et qui ne rebondissent pas de la surface sur laquelle elles sont déposées. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une émulsion eau dans huile telle que définie ci-dessus, comprenant les étapes successives suivantes : - ajouter à de l'eau au moins un polysaccharide de manière à obtenir une phase aqueuse contenant 1 à 10%, de préférence 2 à 8%, et mieux encore 2 à 4% en poids de polysaccharide ; - incorporer dans au moins une huile à température ambiante, de 0,1 à 5 %, de préférence 0, 5 à 4 % en poids, par rapport au poids total de la phase huileuse d'au moins un agent tensio-actif, - agiter le mélange obtenu , à une température de 40 à 70 C, de préférence de 55 à 65 C; et - ajouter, à température ambiante, la phase aqueuse à la phase huileuse et disperser la phase aqueuse dans la phase huileuse. De préférence, la dispersion de la phase aqueuse dans la phase huileuse comprend une première étape d'incorporation et de dispersion à une vitesse de 1000 à 5000 t/min suivie d'une 15 seconde étape de dispersion à une vitesse de 10 000 à 20 000 t/min. De préférence, le mélange d'agent tensio-actif(s) et d'huile(s) est agité pendant une durée de 2 à 5 minutes, et de manière tout à fait préférée pendant 3 à 4 minutes afin d'obtenir la solubilisation 20 du phospholipide. Après ce délai, la température du mélange est d'environ 60 C. L'émulsion 50/50 dont la phase aqueuse contient de la carboxyméthylcellulose, ainsi obtenue, présente une viscosité de 80 cP pour une vitesse de cisaillement 170s-', et une viscosité de 25 35 cP pour une vitesse de cisaillement de 3000s-'. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un adjuvant pour composition aqueuse pulvérisable, comprenant les étapes suivantes : a. l'addition à 100 parties en poids d'une émulsion eau dans 30 huile selon l'invention, de 5 à 15 parties en poids, de préférence 8 à 10 parties en poids d'un agent choisi parmi les polyéther glycols d'alcools gras ; et b. la dispersion dudit agent dans l'émulsion. L'invention a également pour objet un adjuvant pour 35 composition aqueuse pulvérisable comprenant une émulsion eau 10 dans huile telle que définie ci-dessus, et 5 à 15% en poids, de préférence 8 à 10 % en poids, par rapport au poids total de l'adjuvant, d'un agent choisi parmi les polyéther glycols d'alcools gras. A titre de polyéther glycol d'alcool gras pouvant être utilisé, on peut citer un Oleyl/cetyl alcool polyglycol ether comprenant 5 unités oxyde d'éthylène, et par exemple le produit EMULSOGEN M commercialisé par la société CLARIANT. L'ajout de polyéther glycol d'alcool gras permet notamment de fluidifier l'émulsion objet de l'invention, et de faciliter son incorporation dans une composition liquide pulvérisable. L'ajout de polyéther glycol d'alcool gras facilite également le passage des polysaccharides dans la composition aqueuse pulvérisable. A titre d'exemple de composition aqueuse pulvérisable, on peut citer les bouillies comprenant des produits phytosanitaires. De telles bouillies peuvent être mises en oeuvre dans le domaine agricole, pour la viticulture, l'arboriculture, le maraîchage, l'horticulture, et de manière générale dans tous les domaines agricoles dans lesquels des compositions liquides destinées à être pulvérisées sont utilisées. L'émulsion et l'adjuvant conformes à l'invention peuvent également être utilisés pour réaliser des compositions aqueuses destinées à l'irrigation ou à l'arrosage de surface engazonnées, et plus généralement à l'irrigation ou à l'arrosage de tout type de plantes ornementales ou destinées à l'agriculture. Des produits phytosanitaires peuvent être choisis parmi les herbicides, les désherbants, les phytocides, les débroussaillants, les fongicides, les insecticides, les acaricides, les substances de croissance, tel que les régulateurs de croissance permettant de prévenir la croissance excessive d'une plante, les anti-germinants, les produits favorisant la résistance des plantes, le bouturage, ou la mise en fruit, mais également les molluscicides, nématicides, rodenticides, et taupicides. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les étapes a. et b. sont réalisées extemporanément, au moment de l'utilisation de l'adjuvant. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une composition aqueuse pulvérisable, comprenant une étape de dilution dans l'eau d'un adjuvant tel que défini ci-dessus, pour obtenir une composition aqueuse pulvérisable ayant une teneur spécifiée en polysaccharide. De préférence, l'adjuvant est dilué dans l'eau de sorte à 10 obtenir une concentration en poids de polysaccharide dans l'eau allant de 0,001% à 1% La composition aqueuse pulvérisable obtenue selon le procédé décrit ci-dessus, dans laquelle a été incorporée l'émulsion objet de l'invention permet de réaliser une pulvérisation sous 15 forme de gouttelettes dont la taille est supérieure à 100pm, et de préférence comprise entre 100pm et 600pm, et mieux encore comprise entre 200 et 400pm sans pour autant que l'on observe un phénomène de rebond des gouttelettes, une diminution de l'adhérence de ces gouttelettes sur les surfaces à traiter ou un 20 phénomène de coalescence. La suite de la description se réfère aux figures annexées sur lesquelles sont représentées respectivement : Figure 1 : 2 courbes (notées courbe 1 et courbe 2) illustrant respectivement la conductivité (exprimée en pS/cm) en fonction du 25 temps (exprimé en minutes), de deux compositions (composition 1, et 2) définies dans l'exemple 2, à 24 C. L'invention est en outre illustrée par les exemples non limitatifs suivants. 30 Exemple 1: Réalisation d'une émulsion conforme à l'invention 1) Formulation : Phase dispersée : 50% p/p - eau distillée -polysaccharide (Ceroga 4570M (carboxymethylcellulose, Roeper) à 3,20% p/p - conservateur kathon MK (nitrate de magnésium 20-30% et mélange de 5-chloro-2-methyl-2H-isothiazol-3-one et 2-methyl-2H- isiothiazol-3-one (3 :1) 1-3%, SPCI) à 0,04% p/p Phase continue : 50% p/p - huile: Methyl oleate type P (esters méthyliques de colza, Mosselman) : 46% p/p. Viscosité de 6,84cP et densité de 0,89 à 10 20 C - tensioactif : Emulmetik 300 (lécithine de soja, Lucas Meyer) : 4% p/p. 2) Préparation 15 La lécithine de soja est solubilisée sous agitation avec un barreau magnétique dans l'huile à 60 C. La phase aqueuse est additionnée à 3000 rpm (ultra-turrax) de manière à obtenir une dispersion grossière eau dans huile. Cette dispersion est ensuite affinée à 15000 rpm (ultra-turrax). 20 3) Caractérisation L'émulsion obtenue est de couleur blanche et épaisse. L'émulsion étant concentrée, le sens de l'émulsion est déterminé par la technique de la DSC (differential scanning calorimetry) qui 25 permet de caractériser l'état de dispersion de l'eau. Le type de l'émulsion est bien eau dans huile. A température ambiante, on observe une sédimentation de l'émulsion qui peut être limitée par conservation au froid. Une augmentation de la taille des gouttes apparaît au bout de deux mois à température ambiante. 30 Exemple 2: Obtention d'une solution aqueuse de polysaccharide 1) Ajout de l'additif. L'émulsogen M (Oleyl/cetyl alcool polyglycol éther 35 comprenant 5 unités Oxyde d'éthylène, Clariant), est ajouté à une concentration de 10% p/p dans l'émulsion eau dans huile de l'exemple 1. Le mélange est ensuite homogénéisé avec un barreau magnétique. Le mélange obtenu est plus fluide que l'émulsion. 2 Dilution Le mélange défini ci-dessus est dilué à 2% p/p dans de l'eau distillée et agité à 400 rpm avec un barreau magnétique. La vitesse d'agitation dépend du volume à agiter, une valeur de 500 rpm est utilisée pour agiter 100 g d'eau. 3) Caractérisation La lécithine, la carboxymethylcellulose et le conservateur lorsqu'ils sont mis en solution dans de l'eau présentent la propriété d'être des molécules chargées, entraînant une modification de la conductivité de l'eau. Par conséquent, pour déterminer si la carboxymethylcellulose entrant dans la composition de l'émulsion définie dans l'exemple 1 est sous forme dissoute dans la bouillie, la conductivité de deux compositions a été mesurée : - la composition 1 comprend 2g du mélange émulsion de l'exemple 1 + additif de type EMULSOGEN M ajoutés à 98g d'eau à température ambiante, - la composition 2 est une solution de polysaccharide, de conservateur, et de lécithine dans de l'eau, ladite composition comprenant une quantité de polysaccharide, de conservateur, de lécithine et d'eau identiques à celles de la composition 1. Chaque composition est introduite dans un bécher dans lequel plonge une cellule de conductivité. Il s'agit d'une cellule de conductivité à 2 pôles platinés avec sonde de température intégrée, commercialisée par Radiometer Analytical, sous la dénomination commerciale CDC141T. Chaque composition est soumise à une faible agitation de 400rpm avec un barreau magnétique. La conductivité de chaque composition en fonction du temps est illustrée sur la figure 1. Les courbes 1 et 2 illustrent respectivement la conductivité des compositions 1 et 2. On observe sur la courbe 1 que, très rapidement, après 3 min environ, la composition 1 présente une conductivité élevée traduisant la présence du polysaccharide chargé, de la lécithine et du conservateur sous forme dissoute, dans la composition 1. La conductivité de la composition 1 est de 88,3 pS/cm et la conductivité de la composition 2 est de 91,4 pS/cm. L'écart entre ces deux valeurs est de 3,1 pS/cm. On peut donc considérer que tout le polysaccharide est présent dans la solution aqueuse.10 REVENDICATIONS 1. Emulsion eau dans huile (E/H), stable vis-à-vis de la coalescence, comprenant une phase aqueuse dispersée dans une phase huileuse continue, dans laquelle : a) la phase aqueuse dispersée renferme 1 à 10% de préférence 2 à 8% en poids, et mieux 2 à 4 %, d'au moins un polysaccharide, par rapport au poids total de la phase aqueuse b) la phase huileuse continue est une huile ou un mélange d'huiles à laquelle est ajoutée de 0,1 à 5 % en poids, de préférence 0,5 à 4 % en poids, par rapport au poids total de la phase huileuse d'au moins un agent tensio-actif choisi parmi les phospholipides, les alcools gras éthoxylés, les esters de sucre, les alkylpolyglucosides, la caséine et leurs mélanges. 2. Emulsion eau dans huile selon la revendication 1, caractérisée en ce que le(s) phospholipide(s) est (sont) choisi(s) parmi les phosphatidyl-cholines (lécithines), les phosphatidyl- éthanolamines, les phosphatidyl-sérines, les phosphatidyl- inositols, les phosphatidyl-glycérols, et leurs mélanges. 3. Emulsion eau dans huile selon la revendication 2, caractérisée en que le(s) phospholipide(s) est (sont) choisis, parmi les phospholipides d'huile de soja, d'huile de tournesol, d'huile de colza, d'huile de pépins de raisin, d'huile d'arachide, d'huile d'olive, d'huile de canola, d'huile de carthame, d'huile de coprah, d'huile de germe de blé, d'huile de maïs, d'huile de noix, d'huile d'amande, d'huile de palme, d'huile de sésame et leurs mélanges. 4. Emulsion eau dans huile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le(s) polysaccharide(s) est (sont) choisi(s) parmi les celluloses, lesalkylcelluloses, les carboxyalkylcelluloses, notamment les carboxyméthylcelluloses, les carragénanes, la chitine, les chitosanes, les cyclodextrines, les dextrines, l'amidon, l'agar, la gomme de guar, la gomme de xanthane, la gomme arabique et leurs mélanges. 5. Emulsion eau dans huile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'huile est une huile végétale choisie parmi les huiles végétales naturelles et les huiles végétales modifiées. 6. Emulsion eau dans huile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rapport pondéral phase aqueuse dispersée/phase huileuse continue varie de 90/10 à 10/90 et est de préférence de 50/50. 7. Emulsion eau dans huile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les gouttelettes de la phase aqueuse dispersées ont un diamètre compris entre 1 et 100 pm. 8. Adjuvant pour composition aqueuse pulvérisable caractérisé en ce qu'il comprend une émulsion eau dans huile selon l'une quelconque des revendications précédentes, et 5 à 15% en poids, de préférence 8 à 10 % en poids, par rapport au poids total de l'adjuvant, d'un agent choisi parmi les polyéther glycols d'alcools gras. 9. Procédé de fabrication d'une émulsion eau dans huile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : - ajouter à de l'eau au moins un polysaccharide de manière à obtenir une phase aqueuse contenant 1 à 10%, de préférence 2 à 8%, et mieux encore 2 à 4% en poids de polysaccharide ; - incorporer dans au moins une huile à température ambiante, de 0,1 à 5 %, de préférence 0,5 à 4 % en poids, par rapportau poids total de la phase huileuse d'au moins un agent tensio-actif, -agiter le mélange obtenu, à une température de 40 à 70 C, de préférence de 55 à 65 C; et - ajouter, à température ambiante, la phase aqueuse à la phase huileuse et disperser la phase aqueuse dans la phase huileuse, pour obtenir ladite émulsion. 10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce que la dispersion de la phase aqueuse dans la phase huileuse comprend une première étape d'incorporation et de dispersion à une vitesse de 1000 à 5000 t/min suivie d'une seconde étape de dispersion à une vitesse de 10 000 à 20 000 tlmin. 11. Procédé de fabrication d'un adjuvant pour composition aqueuse pulvérisable, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a. l'addition à 100 parties en poids d'une émulsion eau dans huile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, de 5 à 15 parties en poids, de préférence 8 à 10 parties en poids d'un agent choisi parmi les polyéther glycols d'alcools gras ; et b. la dispersion dudit agent dans l'émulsion. 12. Procédé de fabrication selon la revendication 11, caractérisé en ce que les étapes a. et b. sont réalisées extemporanément, au moment de l'utilisation de l'adjuvant. 13. Procédé de fabrication d'une composition aqueuse pulvérisable, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de dilution dans l'eau d'un adjuvant tel que défini dans la revendication 8, pour obtenir une composition aqueuse pulvérisable ayant une teneur spécifiée en polysaccharide.