Brevet FR3045661A1 — publié le 20170623

PRODUIT D'ELIMINATION DES ENDUITS ET COLLES AMIANTEES A BASE DE BRAIS, DE GOUDRONS, DE BITUMES, EMULSION DE SOLVANT VEGETAL DANS UNE SOLUTION AQUEUSE ALCALINE, PROCEDE DE PREPARATION ET UTILISATION. La présente invention a pour objet la composition et la préparation d'un produit liquide sous forme d'une émulsion, destiné à faciliter l'élimination des enduits et des colles amiantées à base de brais, de goudrons ou de bitume, 10 lors d'opération de déconstruction, d'entretien ou de rénovation, composé : - d'un solvant d'origine végétal, liquide ayant un impact environnemental et une toxicité faible, additionné d'un ou de plusieurs esters de glycérol, naturels ou modifiés, mono, di ou triglycérides, solides à la température ambiante, et soluble(s) dans ledit solvant. 15 - ce solvant étant émulsifié dans une solution aqueuse alcaline à l'aide d'un tensioactif hydrophile de HLB (hydrophile/lipophile balance) supérieure à 10, et de préférence supérieure à 12, et compatible avec la solution aqueuse alcaline. La présente invention concerne aussi le procédé de préparation de la 20 composition, réalisé par agitation à température ambiante du mélange constitué par le solvant d'origine végétale, la solution aqueuse alcaline et le tensioactif hydrophile compatible. Par opération de déconstruction, d'entretien ou de rénovation, on entend les 25 opérations concernant des locaux, des bâtiments, ou des immeubles d'habitations collectives ou des véhicules de transports en commun, des matériels roulant ou naviguant quel qu'ils soient. Par solvant végétal, on entend un hydrocarbure terpénique ou un mélange 30 liquide d'hydrocarbures terpéniques, obtenus par extraction à partir de matières végétales telles les résines de conifères, ou les écorces d'agrumes ou tout autre produit végétal contenant des hydrocarbures terpéniques. 3045661 2 Les hydrocarbures terpéniques, donc non aromatiques, présentent des propriétés de solvant équivalentes à celles des hydrocarbures aromatiques, sans en présenter les dangers environnementaux ou de toxicité pour les êtres vivants. En outre il s'agit de produits renouvelables puisque ils sont issus de matières végétales. Les hydrocarbures terpéniques sont présents dans de nombreux produits végétaux et peuvent donc en être extraits pour des usages multiples, et notamment pour des usages de solvants selon la présente invention. 10 On citera par exemple le d-limonène, qui est un hydrocarbure liquide appartenant à la famille des terpènes. Il est produit naturellement par divers végétaux, notamment les agrumes et représente le constituant principal des huiles extraites des pelures de ces fruits. 15 Egalement les hydrocarbures terpéniques issus de la résine des conifères et plus particulièrement celle des pins des Landes peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention. On citera l'essence de térébenthine qui est issue directement des résines de pin, et l'essence de pin, qui est un sous produit de l'opération de séparation 20 du terpinéol à partir de la résine. Les mélanges liquides d'hydrocarbures terpéniques comme l'alpha et le bétapinène, le delta 3 carène, le limonène, le carotène peuvent également convenir comme solvant dans le cadre de la présente invention . 25 Par esters de glycérol, naturels ou modifiés, mono, di ou triglycérides, solides à la température ambiante, et soluble(s) dans ledit solvant, on entend les monoglycérides, les diglycérides , les triglycérides d'acide gras présentant des chaînes carbonées comprises entre 10 et 22 atomes de carbone, seuls ou en mélange. 30 Les tensioactifs hydrophiles selon l'invention présentent une HLB supérieure à 10 et de préférence supérieure à 12, et sont choisis parmi les tensioactifs non ioniques tels que les alkylpolyglucosides, (les Glucopon® de Cognis BASF ou Plantaren® de la firme Henke» les alkylpolypentosides, 3045661 3 (Appyclean® de Oléon) les dérivés terpéniques éthoxylés ou propoxylés comme les nopols (Rhodoclean® de la société Solvay Novecare), les alcools gras éthoxylés et /ou propoxylés, les esters d'acides gras éthoxylés et/ou propoxylés, et en particulier et de préférence les tensioactifs dotés d'une tête hydrophile se classant dans la famille des sucres, ou des mélanges de ces tensioactifs. Les tensioactifs amphotères à base de bétoine, connus pour leur compatibilité et leur solubilité dans des milieux à pH extrême sont également susceptibles d'être utilisés dans le cadre de l'invention, notamment la Mirataine H2CHA® commercialisés par la firme Novecare Solvay. Par solution aqueuse alcaline selon l'invention on entend une solution d'un produit alcalin minéral, choisi parmi les phosphates alcalins, les carbonates ou bicarbonates alcalins, les hydroxydes alcalins, les borates alcalins, les silicates alcalins de composition molaire nSiO2, Me20, n étant compris entre les valeurs 0,5 et 3,5, les borates alcalins, ou leurs mélanges, Me étant un métal alcalin selon la classification de Mendeleïev. Dans le cadre de l'invention, on utilisera de préférence une solution aqueuse alcaline constituée d'une solution d'un silicate alcalin, ayant un rapport molaire SiO2/Me20 compris entre 1 et 2, Me étant de préférence le sodium, et une concentration comprise entre 1% en poids et 50% en poids, et de préférence entre 10 et 40 % en poids Les proportions des constituants de l'émulsion selon l'invention sont donc comprises entre les limites suivantes : Solvant (hydrocarbures terpéniques) 20 à 55 % Mono, di ou triglycérides d'acide gras 0,5 à 5% Solution aqueuse alcaline 30 à 79 % Tensioactif(s) hydrophile(s) HLB > 10 1 à 15 % Il existe de nombreux brevets antérieurs décrivant des émulsions ou des microémulsions de solvants dans l'eau, notamment de D-limonène. 3 0 4 5 6 6 1 4 Le brevet 2 986 535 de la demanderesse délivré en juillet 2015, décrit un produit constitué d'une émulsion de solvant végétal contenant des additifs modifiant son comportement rhéologique dans de l'eau, émulsion obtenue grâce à un tensioactif approprié, et destinée à l'élimination des brais et goudrons. Le produit concerné par la présente invention se distingue notoirement du produit décrit dans ce brevet antérieur par le fait que l'émulsion est réalisée dans une solution d'un produit minéral alcalin, et de préférence dans une solution de silicate alcalin, et est destinée à l'élimination des brais et 10 goudrons, mais plus particulièrement à l'élimination des brais amiantés utilisés comme colle à carrelage de sols. Ces opérations d'élimination menées par des moyens mécaniques classiques à l'occasion de la rénovation et du désamiantage de logements sociaux en particulier, sont difficiles, longues et pénibles pour les intervenants et très 15 onéreuses car elles nécessitent de déplacer totalement les occupants des immeubles concernés, ceci pour une durée significative. L'utilisation d'un produit solvant en émulsion permet de faciliter ces opérations, de les rendre plus courtes et moins pénibles et évite d'avoir à déplacer totalement les occupants 20 De façon inattendue, la demanderesse a trouvé que le produit selon l'invention, grâce à l'alcalinité conférée à la partie aqueuse de rémulsion, par le silicate alcalin, apportait encore des avantages supplémentaires de performance par rapport à rémulsion revendiquée dans le brevet 2986 535. 25 Ces avantages de performance sont de deux ordres Premièrement, la demanderesse a remarqué que la vitesse d'action de l'émulsion faite dans une solution alcaline et plus particulièrement de silicate alcalin était beaucoup plus grande sur les colles amiantées et les brais que l'émulsion faite dans l'eau, ce qui permet des cadences de travail plus 30 élevées, en raccourcissant très sensiblement les temps d'attente nécessaires à l'action de ramollissement . Secondement, la demanderesse a remarqué que le silicate alcalin présent dans la phase aqueuse de rémulsion permettait de modifier les fibres d'amiante in situ dans la colle amiantée, grâce à la propriété des silicates 3045661 5 alcalins de se fixer fortement sur les fibres d'amiante, par l'affinité due à une analogie de configuration structurelle entre le silicate alcalin et les silicates cristallisés constitutifs des amiantes. s En effet dans un autre de ses brevets 2 956 046 délivré en Mai 2014, la demanderesse revendique la modification et l'amorphisation des amiantes par un traitement comprenant une imprégnation avec un silicate alcalin et un traitement thermique. Le fait que les fibres d'amiante présentes dans les colles à carrelage à base 10 de brai soient modifiées par le silicate alcalin compris dans l'émulsion selon l'invention permet d'utiliser le résidu d'élimination comme combustible additionnel sans qu'il y ait un risque d'émission de particules fines microscopiques de fibres d'amiante, très nocives, dans les gaz de combustion. Ces particules sont en effet coagulées sous forme d'agrégat par 15 le silicate alcalin contenu dans la phase aqueuse de l'émulsion, et rendues amorphes pendant la combustion du résidu grâce à la chaleur dégagée par cette combustion. Les conditions d'amorphisation des fibres d'amiante revendiquées dans le brevet 2 956 046 de la demanderesse sont donc réunies pendant le ramollissement de la colle amiantée et pendant sa 20 combustion Ceci permet donc de pouvoir utiliser le résidu d'élimination des colles ou brais amiantés comme combustible additionnel sans risque pour l'environnement. Par combustible additionnel, on entend tout produit ou mélange de produits 25 susceptibles de pouvoir bruler et apporter un pouvoir calorifique de complément dans un processus de combustion ou d'incinération. Les Brais sont des résidus de la distillation des goudrons de pétrole, de houille, de bois ou d'autres matières organiques. Quant aux goudrons ils sont 30 aussi des produits résiduaires provenant de la distillation destructive de matières organiques. De même les goudrons de houille sont des sous produits de la cokéfaction de la houille à haute température. Ces produits ont été et sont encore utilisés dans des formulations d'enduits pour obtenir des effets isolants, imperméabilisants, anticorrosion pour les 3045661 6 surfaces sur lesquelles ils sont appliqués ou on été utilisés comme colle pour les carrelages en PVC. Ils possèdent des propriétés intéressantes pour ces domaines d'application, mais par contre, ils peuvent présenter des dangers de toxicité ou des risques environnementaux lorsqu'on doit les éliminer pour 5 permettre des opérations d'entretien, de rénovation ou de déconstruction. En outre, lorsque leur mise en oeuvre est ancienne, ils contiennent très fréquemment des faibles proportions de fibres d'amiante Le produit selon l'invention facilite les opérations de retrait et d'élimination de ces enduits, en réduisant de façon importante les risques liés à ces 10 opérations de rénovation ou d'entretien. Le produit selon l'invention est donc constitué d'une émulsion dans une solution aqueuse alcaline d'un solvant d'origine végétal présentant un minimum de risque pour les utilisateurs et pour l'environnement. 11 s'agit d'une émulsion directe c'est-à-dire que la phase organique non 15 miscible à l'eau, ici désignée par « le solvant » est dispersée dans la solution alcaline, qui est donc la phase continue de l'émulsion. Autrement dit, le solvant est en quelque sorte encapsulé par la solution aqueuse et n'est en contact direct ni avec l'air ni avec l'utilisateur. Par contre, lorsque cette émulsion est pulvérisée sur la surface du brai ou du 20 goudron à éliminer, le solvant par affinité hydrophobe-hydrophobe, migre vers la surface de l'enduit et participe au ramollissement de cet enduit, ce qui en facilite 1"élimination par raclage ou tout autre moyen, mécanique, pneumatique, ou hydraulique. La présentation d'un solvant en émulsion aqueuse directe possède donc de 25 multiples avantages, et dans le cas de la présente invention, ne réduit en rien son efficacité. Ceci est dû au fait que le solvant se trouve sous forme de fines gouttelettes dispersées dans un milieu continu, protecteur, qui est la phase aqueuse. Ainsi le fait que l'eau « enrobe» le solvant, apporte les conséquences positives 30 suivantes, comme la limitation de l'émission d'odeur, la limitation de l'émission de vapeurs, la limitation des contacts directs avec la peau ou les muqueuses des utilisateurs, la suppression ou en tout cas la forte limitation des risques d'inflammabilité, et enfin la dispersion du mélange solvant et brai ou goudron dans l'eau de l'émulsion après usage et ramollissement de 304 5 661 7 l'enduit, ce qui facilite son élimination et évite également les contacts entre les brais ou goudrons et l'environnement. En outre, bien sur, et de plus, comme déjà mentionné plus haut, le produit selon l'invention se pulvérise facilement, agit rapidement sur la colle ou le brai s amianté, et délivre un résidu final qui peut être utilisé comme combustible additionnel, car les fibres d'amiante qu'il contient sont inertées par le silicate présent dans l'émulsion, selon les effets exposés dans le brevet antérieur n° 2 956 046 accordé à la demanderesse, et ne présentent donc plus de danger de dissémination lors de la combustion 10 La présente invention revendique aussi le procédé de mise en oeuvre du produit caractérisée en ce qu'on pulvérise ou on étale par tous moyens connus, notamment la pulvérisation sans air ajouté, dite "mono-fluide", le produit sur les enduits ou les colles amiantées à base de brais ou de 15 goudrons, on laisse en contact un temps suffisant pour obtenir un ramollissement, puis on récupère l'ensemble du résidu par raclage mécanique, ou par un moyen hydraulique, de préférence par un hydrogommage suivi d'une aspiration avec un appareillage adapté. 20 La pulvérisation sans air ajouté consiste à disperser finement le liquide à travers une buse par une pression exercée sur la réserve de produit, sans qu'il y ait de l'air utilisé pour accroitre la dispersion au niveau de la buse. On utilise notamment les termes "Airless" ou mono-fluide pour caractériser ce type de pulvérisation, qui a l'avantage de ne pas produire d'aéorosol et 25 d'éviter la dispersion excessive de produit dans l'air ambiant, si on règle convenablement la pression de l'air dans la réserve de produit. Enfin, l'utilisation comme combustible additionnel du résidu contenant l'enduit ou la colle et le solvant est également revendiquée par la présente invention, 30 cette utilisation étant permise par le fait que le produit contenant un silicate alcalin en solution, les fibres d'amiante sont encapsulées par le silicate et ne présentent plus de risques d'envolement ou de dissémination dans les fumées lors de la combustion, les fibres d'amiante étant rendues amorphes pendant la combustion avec le silicate alcalin. 3 0 4 5 6 6 1 8 Exemple 1: Préparation d'une émulsion aqueuse alcaline selon l'invention Dans un mélangeur de laboratoire utilisable pour des mélanges liquide s liquide, d'un volume utile de 2 litres muni d'un agitateur à axe vertical, on introduit successivement Essence de pin 450 g Monolaurate de glycérol 10 g 10 On agite 2 mn pour dissoudre le Monolaurate de glycérol dans l'essence de pin Puis on additionne 80 g d'un tensioactif de référence Emulson AG181C® de la firme Lamberti, qui est un ester d'acide gras éthoxylé. 15 Puis on ajoute Eau permutée 310 g et Solution de silicate de Rm Si02/Na20 = 2, concentration 45% dans l'eau 150 g 20 Et on poursuit l'agitation 3mn On obtient 1000 g une émulsion stable de couleur blanche , présentant un pH à 5% dans l'eau de 13,2, qui correspond au produit selon l'invention. Exemple 2 25 Le pouvoir dissolvant de deux formulations de solvant végétal en émulsion est comparé sur une colle amiantée composé d'un brai ancien, déposé sur une surface cimentée, mise à jour après décollement mécanique de carrelages en PVC Sont comparés 30 - La composition selon l'invention , décrite dans l'exemple 1 ci-dessus - Une composition similaire, mais ne contenant pas le silicate de sodium en solution, qui est remplacé par de l'eau permutée en proportion identique . On étale sur une surface de 100 cm2 ( 10 x 10 cm) les deux produits cote à cote pour visualiser leur effet et leur vitesse d'action, et on laisse agir 3045661 9 Après 45 mn, par raclage, on constate que la colle est totalement ramollie par le produit selon l'invention, alors que le produit sans silicate n'a pas encore agit. Il faut environ 2 heures au produit sans silicate pour obtenir un résultat équivalent à celui obtenu en 45 mn par le produit selon l'invention. 5 Exemple 3 Le résidu obtenu après ramollissement de la colle de brai amiantée par le produit en émulsion selon l'invention est récupéré par raclage et introduit dans une capsule en platine. Il est introduit dans un four à moufle froid, qui est 10 porté rapidement à 1000°C. Dans un premier temps, l'eau contenue dans le résidu s'évapore, puis rapidement le brai et le solvant végétal s'enflamment. Après combustion complète, on obtient un résidu minéral "lourd" dans la capsule, qui est composé du reste de silicate de sodium provenant du produit selon l'invention, qui a amalgamé et amorphisé les fibres d'amiante qui se 15 trouvaient dans la colle initiale. L'examen cristallographique du résidu minéral montre que le produit résiduel est amalgamé, et amorphe, et n'est donc plus de l'amiante. 20 25 30 REVENDICATIONS1) Produit liquide sous forme d'une émulsion, destiné à faciliter l'élimination des enduits et des colles amiantées à base de brais, de goudrons ou de 5 bitume, lors d'opération de déconstruction, d'entretien ou de rénovation, composé : d'un solvant d'origine végétal, liquide ayant un impact environnemental et une toxicité faible, additionné d'un ou de plusieurs esters de glycérol, naturels ou modifiés, mono, di ou triglycérides, solides à la température 10 ambiante, et soluble) dans ledit solvant, ce solvant étant émulsifié dans une solution aqueuse alcaline à l'aide d'un tensioactif hydrophile de HLB (hydrophile/lipophile balance) supérieure à 10, et de préférence supérieure à 12, et compatible avec la solution aqueuse alcaline. 15 2) Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant végétal est un mélange liquide d'hydrocarbures terpéniques obtenu par extraction à partir de matières végétales telles les résines de conifères, ou les écorces d'agrumes ou tout autre produit végétal contenant des hydrocarbures 20 terpéniques. 3) Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tensioactif hydrophile présentant une HLB supérieure à 10 et de préférence supérieure à 12, est choisi parmi les tensioactifs non ioniques tels que les 25 alkylpolyglucosides, (les Glucopon® de Cognis BASF ou Plantaren® de la firme Henke') les alkylpolypentosides, (Appyclean® de Oléon) les dérivés terpéniques éthoxylés ou propoxylés comme les nopols (Rhodoclean® de la société Solvay Novecare), les alcools gras éthoxylés et fou propoxylés, Is esters d'acides gras éthoxylés et/ou propoxylés, et en particulier et de 30 préférence les tensioactifs dotés d'une tête hydrophile se classant dans la famille des sucres, ou des mélanges de ces tensioactifs. 4) Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution aqueuse alcaline est une solution d'un produit alcalin minéral, choisi parmi les 3 0 4 5 6 6 1 11 phosphates alcalins, les carbonates ou bicarbonates alcalins, les hydroxydes alcalins, les borates alcalins, les silicates alcalins de composition molaire nSiO2, Me20, n étant compris entre les valeurs 0,5 et 3,5, ou leurs mélanges, Me étant un métal alcalin selon la classification de Mendeleiev. 5) Produit selon la revendication 1 caractérisé en ce que la solution aqueuse alcaline est une solution d'un silicate alcalin, ayant un rapport molaire Si02/Me20 compris entre 1 et 2, Me étant le sodium, et une concentration comprise entre 1% en poids et 50% en poids, et plus particulièrement entre 10 et 40 % en poids 6) Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les proportions des constituants de l'émulsion sont les suivantes : Solvant (hydrocarbures terpéniques) 20 à 55 % Mono, di ou triglycérides d'acide gras 0,5 à 5% Solution aqueuse alcaline 30 à 79 % Tensioactif(s) hydrophile(s) HLB > 10 1 à 15 % 7) Procédé de mise en oeuvre du produit selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on pulvérise ou on étale par tous moyens connus, notamment la pulvérisation sans air ajouté, le prochiit sur les enduits ou les colles amiantées à base de brais ou de goudrons, on laisse en contact un temps suffisant pour obtenir un ramollissement, puis on récupère l'ensemble du résidu par raclage mécanique, ou par un moyen hydraulique, de préférence par un hydrogommage suivi d'une aspiration avec un appareillage adapté. 8) Procédé de préparation du produit selon les revendications 1 à 6, réalisé par agitation à température ambiante du mélange constitué par le solvant 30 d'origine végétale, la solution aqueuse alcaline et le tensioactif hydrophile compatible.