Composition, comprenant une substance active déposée sur un véhicule solide,
et procédé pour sa préparation
Il est déjà connu de pulvériser des substances actives désinfectantes, insecticides et autres, sous forme finement divisée, pour les buts les plus divers de l'in- dustrie, de l'agriculture, etc. Cependant, jusqu'ici, les substances étaient pulvérisées à l'état de mélange avec un liquide ou un solide minéral neutre, sous forme de particules fines, mais dont une forte proportion avait des dimensions supérieures à 7-8 microns.
La présente invention a donc pour objet une composition comprenant une substance active déposée sur un véhicule solide, et caractérisée en ce que ledit véhicule consiste en partictrles microcospiques d'hy- droxyde de calcium dont la majeure partie est de grosseur inférieure à 3 microns.
La substance active peut être une substance dé- sinfectante, une substance insecticide, fongicide, etc.
L'invention comprend également un procédé de préparation de ladite composition. Ce procédé est caractérisé en ce que l'on mélange la substance active à l'état liquide ou pâteux à de la poudre d'oxyde de calcium dont les particules ont une grosseur maximum de 100 microns et en ce que l'on met la masse ainsi formée en contact avec de l'eau en quantité suffisante pour hydrater tout l'oxyde de calcium, le transformant ainsi en une poudre d'hydroxyde de calcium dont les particules ont en majeure partie une grosseur inférieure à 3 microns.
La composition ainsi obtenue, lorsqu'elle est dispersée dans un local fermé ou dans une zone d'utili- sation en plein air, reste en suspension pendant plus de 24 heures et pénètre dans les interstices les plus minuscules et dans les pores des matières, des plantes, des êtres vivants, et dans les bronches de ceux-ci, etc., ce qui intensifie fortement l'action de la substance active.
L'oxyde de calcium utilise comme matière de dé- part dans le procédé que comprend l'invention peut être de l'oxyde pur ou de la chaux vive technique, alors que la substance active peut être de nature très diverse, par exemple un phénol désinfectant, un désodorant, un insecticide tel que DDT ou autres, un fongicide pour les plantes, en particulier à base de soufre solide ou de soufre dissous pour la vigne, etc.
Le procédé que comprend l'invention est essen tiellement base sur l'effet de la réaction d'hydratation de l'oxyde de calcium, et peut être mis en oeuvre comme suit :
Moudre finement l'oxyde de calcium puis le tamiser de manière à obtenir une poudre impalpable, dont les particules ont une grosseur non supérieure à 100 microns.
Etendre cette poudre en couche et par petites doses, par exemple non supérieures à 200 g, dans un récipient approprié.
Verser sur la poudre ainsi étalée la substance active choisie, séparément ou avec la quantité d'eau qui est nécessaire à l'hydratation de l'oxyde de calcium (suivant la substance active ajoutée, la quantité d'eau peut varier de 35 à 65 ouzo en poids, par rapport à l'oxyde de calcium).
Malaxer le tout jusqu'à obtention d'une pâte ho mogène dans laquelle la substance active est unifor- mément répartie.
Pendant que la pate se transforme en une poudre sèche, mélanger continuellement la masse afin de l'aérer, tout en évitant que la température monte au-dessus de 60-700 C afin d'éviter une altération possible de la substance active.
Faire refroidir la poudre fine jusqu'à la température ordinaire, tout en l'agitant.
Laisser reposer la poudre ainsi obtenue dans l'atmosphère ambiante pendant 1 à 4 h, selon l'humidité relative de l'air, afin de compléter l'hydratation par absorption de l'humidité de l'air ambiant.
Verser le produit dans des récipients fermés en verre et, après quelques jours, tamiser de nouveau à travers un tamis approprié, éventuellement le plus fin se trouvant dans le commerce, afin de séparer les grumeaux éventuels. La plupart des particules de la poudre d'hydroxyde de calcium ainsi obtenue ont une grosseur inférieure à 3 microns.
Exemple
On moud de l'oxyde de calcium pur de manière à obtenir une poudre aussi fine que possible. On tamise la poudre à travers un tamis de 12 000 mailles ou davantage par cm2. On obtient ainsi une poudre de CaO en rendement de 20 à 60 /0 de l'oxyde de calcium de départ (selon le dispositif de mouture) dont les particules les plus grosses ont des dimensions de l'ordre de 80 à 100 microns.
On divise la poudre tamisée en doses de 200 g, afin d'éviter une température trop élevée dans le stade subséquent d'hydratation, et maintenir la température en dessous de 60-700 C. On étend chaque dose de poudre en couche sur le fond d'un vase ou autre récipient en céramique, verre ou autre matière appropriée. Sur la poudre ainsi étendue, on épand la substance active à incorporer à l'oxyde de calcium.
Si elle est huileuse, la substance active est épandue directement. Si elle est au moins partiellement solu- ble dans l'eau, comme par exemple certains composés phosphores et le benzoate de soude, il est préférable de mélanger préalablement la substance active avec un peu d'eau et de verser la bouillie ainsi obtenue sur la poudre. On ajoute ensuite avec précaution la quantité d'eau nécessaire à l'hydratation du CaO, soit en proportion de 45 à SSlO/o en poids par rapport à 1'oxyde de départ, déduction faite des autres substances ajoutées. On malaxe le tout à la tempéra ture ordinaire jusqu'à homogénéisation complète.
Bien entendu, l'oxyde de calcium s'hydrate avec dé- gagement de chaleur et de vapeur, alors que la pâte se solidifie peu à peu et commence à se fendiller.
Ce stade de l'opération est des plus délicats et, pour éviter que la température monte exagérément et détériore la ou les substances actives, on continue à subdiviser et à découper la masse avec une cuiller ou une spatule de bois jusqu'à la fin du dégagement de vapeur, et on obtient finalement une poudre sèche que l'on étend sur un plateau pour la faire refroidir, tout en continuant à l'agiter, par exemple au moyen d'une table vibrante. L'opération de refroidissement peut durer de 15 à 20mn. Ensuite, on laisse encore la poudre exposée à l'air pendant 1 à 4 h, suivant l'humidité de l'air. pour que l'hydratation se poursuive à l'humidité de l'air et atteigne les granules les plus internes qui ne sont éventuellement pas encore complètement hydratés.
Ensuite, on tamise encore la poudre, au moyen d'un tamis identique à celui utilisé au début ou d'un tamis à mailles légèrement plus grandes, afin de séparer les grumeaux éventuellement présents. La plupart des particules de la poudre d'hydroxyde de calcium ainsi obtenue ont une grosseur inférieure à 3 microns.
On a procédé à des expériences en vue de déterminer la granulométrie de micropoudres obtenues comme décrit ci-dessus, après sédimentation spontanée par projection dans des locaux fermés. Dans une de ces expériences, une série de 26 verres porteobjets de microscopie ont été disposés par paires dans l'atmosphère confinée d'une chambre de laboratoire de 7, 10 X 2, 50 X 3, 15 m complètement vide, avec les fenêtres et les portes bien fermées, à une hauteur de 65 cm au-dessus du sol. Au temps zéro, on a procédé à la projection de lla micropoudre au moyen d'un appareil approprié.
Ensuite, on a recouvert suc cessivement chaque paire de verres au moyen de capsules de verre, toutes les 10 mn pendant la première heure, puis toutes les heures jusqu'à la huitième heure, et enfin à la douzième et à la vingt-quatrième heures. Simultanément, on a relevé la température et l'humidité relatives ambiantes.
Les résultats de l'examen granulométrique de la poudre déposée sur les verres sont rassemblés dans le tableau ci-dessous. Les mesures ont été effectuées avec un grossissement de 1000 diamètres, sur champ clair, avec un microscope à projection.
No des paires Temps Particules Particules Particules
de verres d'exposition < 3 microns de 3-5 microns > 5 microns
1 10 mn 8,9% 32,1% 59,0%
2 20 46, 6% 23, 3o/o30, 1 o/o
3 30 ¯ 54,7% 25,1% 20, 2 /o
445 > 59, 1 o/. 23, 7% 17, 2 ego
5 60 65, 50/o 19, l% 15,4%
6 2 heures 65,8% 19,3% 14,9%
7 3 65, 4 /o 19, 5% 13,1%
8 4 ¯ 66,6% 18,2% 15,2% 95 > 69, 8 < '/o16, 3o/o13, 9c/o
10 6 ¯ 73,5 % 14, 2 % 12,3%
11 8 71, 30/o 15, 1 /o 13, 6 /o 12 12.
78, 30/o 13, 50/o 8, 20/o
13 24 79, 9"/o 12, 30/o 7, 80/o
On a constaté que parmi les particules de diamètre inférieur à 3 microns, la majeure partie avait une grosseur d'environ 1 micron. D'autre part, parmi les particules de grosseur supérieure à 5 microns, on en a trouvé un certain nombre de relativement grosses (10-15 microns), dont un examen plus attentif a révélé qu'elles étaient tonnées d'agglomérats de particules plus petites.
Pendant les expériences, la température a varié entre 12, 3 et 12, 90 C et l'humidité relative de l'air entre 62, 5 et 76 ID/o.
Composition, comprising an active substance deposited on a solid vehicle,
and process for its preparation
It is already known to spray disinfectant, insecticidal and other active substances, in finely divided form, for the most diverse purposes in industry, agriculture, etc. However, until now, the substances were sprayed in the state of mixture with a liquid or a neutral mineral solid, in the form of fine particles, but a large proportion of which had dimensions greater than 7-8 microns.
The subject of the present invention is therefore a composition comprising an active substance deposited on a solid vehicle, and characterized in that said vehicle consists of microcospic particles of calcium hydroxide, the major part of which is less than 3 microns in size.
The active substance can be a disinfectant substance, an insecticide, fungicide substance, etc.
The invention also comprises a process for preparing said composition. This process is characterized in that the active substance is mixed in the liquid or pasty state with calcium oxide powder, the particles of which have a maximum size of 100 microns and in that the mass is placed thus formed in contact with water in an amount sufficient to hydrate all of the calcium oxide, thus transforming it into a calcium hydroxide powder, the particles of which are for the most part less than 3 microns in size.
The composition thus obtained, when it is dispersed in a closed room or in an area of outdoor use, remains in suspension for more than 24 hours and penetrates into the tiniest interstices and into the pores of materials, plants, living beings, and in the bronchi of these, etc., which strongly intensifies the action of the active substance.
The calcium oxide used as a starting material in the process which the invention comprises can be pure oxide or technical quicklime, while the active substance can be of very diverse nature, for example a phenol. disinfectant, deodorant, insecticide such as DDT or the like, fungicide for plants, especially based on solid sulfur or dissolved sulfur for grapevine, etc.
The process which the invention comprises is essentially based on the effect of the hydration reaction of calcium oxide, and can be carried out as follows:
Finely grind the calcium oxide and then sieve it so as to obtain an impalpable powder, the particles of which have a size not greater than 100 microns.
Spread this powder in layers and in small doses, for example not greater than 200 g, in a suitable container.
Pour on the powder thus spread the active substance chosen, separately or with the quantity of water which is necessary for the hydration of the calcium oxide (depending on the active substance added, the quantity of water can vary from 35 to 65 ouzo by weight, based on calcium oxide).
Mix everything until a homogeneous paste is obtained in which the active substance is evenly distributed.
While the paste turns into a dry powder, continuously mix the mass in order to aerate it, while preventing the temperature from rising above 60-700 C in order to avoid possible deterioration of the active substance.
Cool the fine powder to room temperature while stirring.
Leave the powder thus obtained to stand in the ambient atmosphere for 1 to 4 h, depending on the relative humidity of the air, in order to complete hydration by absorbing the humidity of the ambient air.
Pour the product into closed glass containers and, after a few days, sift again through a suitable sieve, possibly the finest on the market, in order to separate any lumps. Most of the particles of the calcium hydroxide powder thus obtained have a size of less than 3 microns.
Example
Pure calcium oxide is ground so as to obtain as fine a powder as possible. The powder is sieved through a sieve of 12,000 mesh or more per cm 2. A CaO powder is thus obtained with a yield of 20 to 60/0 of the starting calcium oxide (depending on the grinding device), the largest particles of which have dimensions of the order of 80 to 100 microns.
The sifted powder is divided into doses of 200 g, in order to avoid too high a temperature in the subsequent hydration stage, and to keep the temperature below 60-700 C. Each dose of powder is spread in a layer on the bottom. a vase or other receptacle made of ceramic, glass or other suitable material. On the powder thus spread, the active substance to be incorporated into the calcium oxide is spread.
If it is oily, the active substance is applied directly. If it is at least partially soluble in water, such as, for example, certain phosphorus compounds and sodium benzoate, it is preferable to mix the active substance beforehand with a little water and to pour the mixture thus obtained on the water. powder. The quantity of water necessary for the hydration of the CaO is then added with caution, ie in a proportion of 45 to SS10 / o by weight relative to the starting oxide, after deduction of the other substances added. The whole is kneaded at ordinary temperature until complete homogenization.
Of course, calcium oxide hydrates with the release of heat and steam, as the paste gradually solidifies and begins to crack.
This stage of the operation is very delicate and, to prevent the temperature from rising excessively and deteriorating the active substance (s), we continue to subdivide and cut the mass with a wooden spoon or spatula until the end of the process. release of steam, and a dry powder is finally obtained which is spread out on a tray to cool it, while continuing to stir it, for example by means of a vibrating table. The cooling operation can last from 15 to 20 minutes. The powder is then left exposed to air for 1 to 4 hours, depending on the humidity of the air. so that hydration continues to the humidity of the air and reaches the innermost granules which may not yet be fully hydrated.
The powder is then further sieved, using a sieve identical to that used at the start or a sieve with a slightly larger mesh, in order to separate any lumps that may be present. Most of the particles of the calcium hydroxide powder thus obtained have a size of less than 3 microns.
Experiments were carried out with a view to determining the particle size of the micropowders obtained as described above, after spontaneous sedimentation by spraying in closed rooms. In one of these experiments, a series of 26 microscopy specimen glasses were placed in pairs in the confined atmosphere of a 7, 10 X 2, 50 X 3, 15 m laboratory chamber completely empty, with the windows and with the doors securely closed, at a height of 65 cm above the ground. At time zero, the micropowder was sprayed using a suitable apparatus.
Then, each pair of glasses was successively covered with glass capsules, every 10 minutes for the first hour, then every hour until the eighth hour, and finally at the twelfth and twenty-fourth hours. . At the same time, the ambient relative temperature and humidity were recorded.
The results of the particle size examination of the powder deposited on the glasses are collated in the table below. The measurements were carried out with a magnification of 1000 diameters, on a bright field, with a projection microscope.
No. of Pairs Time Particles Particles Particles
of exposure glasses <3 microns of 3-5 microns> 5 microns
1 10 min 8.9% 32.1% 59.0%
2 20 46.6% 23.3o / o30.1o / o
3 30 ¯ 54.7% 25.1% 20.2 / o
445> 59, 1 o /. 23.7% 17.2 ego
5 60 65.50 / o 19.1% 15.4%
6 2 hours 65.8% 19.3% 14.9%
7 3 65.4 / o 19.5% 13.1%
8 4 ¯ 66.6% 18.2% 15.2% 95> 69, 8 <'/ o16, 3o / o13, 9c / o
10 6 ¯ 73.5% 14.2% 12.3%
11 8 71, 30 / o 15, 1 / o 13, 6 / o 12 12.
78, 30 / o 13, 50 / o 8, 20 / o
13 24 79, 9 "/ o 12, 30 / o 7, 80 / o
It was found that among the particles smaller than 3 microns in diameter, the major part was about 1 micron in size. On the other hand, among particles larger than 5 microns, a number of relatively large ones (10-15 microns) were found, which on closer examination revealed to be packed with agglomerates of larger particles. small.
During the experiments, the temperature varied between 12.3 and 12.90 C and the relative humidity of the air between 62.5 and 76 ID / o.