Procédé de traitement antimousse La présente invention a pour objet un procédé de traitement antimousse.
L'industrie des silicones connaît depuis longtemps l'usage des dérivés du silicium sous la forme d'émul sions aqueuses dans diverses applications mettant notam ment à profit leurs propriétés antimousses.
La mise en émulsion de ces dérivés demeure souvent un problème mal résolu du fait même de la nature par ticulière des silicones, et de plus l'efficacité, en milieu basique, des émulsions ainsi obtenues, est souvent faible sinon inexistante.
Un autre problème mal résolu est l'obtention d'émul sions présentant un caractère alimentaire certain et pou vant donc être utilisées dans les industries dites alimen taires telles que, par exemple, confitureries, laiteries ou celles utilisant des supports siliconés appelés à être mis en contact avec des aliments.
L'industrie des silicones utilise déjà des agents émul sifiants de caractère alimentaire tels que, par exemple, les monostéarates de glycérol, mais ceux-ci ne permettent pas d'obtenir des émulsions aqueuses de silicones pré sentant de bonnes propriétés de stabilité au stockage, de facilité de dilution, d'efficacité à l'emploi, et sur tout d'efficacité en milieu basique.
Le procédé objet de la présente invention utilise des émulsions aqueuses de silicones présentant de telles pro priétés.
Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on met en ouvre, comme agent antimousse, une émulsion aqueuse de silicones contenant au moins un sucroglycé- ride comme agent émulsifiant.
Les sucroglycérides, qui sont des composés de carac tère alimentaire, sont des complexes de mono et dies- ters de saccharose et de mono et diglycérides obtenus par transestérification d'un triglycéride naturel tel que, par exemple, l'huile de palme, le saindoux, le suif, le co- prah, par le saccharose. Parmi les sucroglycérides sus ceptibles d'être mis en couvre dans le procédé selon l'in vention, on peut citer ceux connus industriellement sous l'appellation de Celynols .
L'émulsion aqueuse de silicones peut contenir en poids de 2 à 50 parties et de préférence de 10 à 25 par ties d'agent émulsifiant pour 100 parties de silicones.
Parmi les silicones susceptibles d'être utilisés dans le procédé selon l'invention, on peut citer les diorgano- polysiloxanes et notamment les fluides silicones, les or- ganohydrogénopolysiloxanes, les silicones antimousses formés de fluides silicones contenant de 1 à 10 a/o en poids de silices finement dispersées.
La préparation de l'émulsion peut s'effectuer par mé lange à chaud des différents constituants, par tous moyens mécaniques appropriés, par exemple à l'aide d'un récipient muni d'un dispositif d'agitation énergique capable de mélanger des fluides ou des masses dont la viscosité peut atteindre 150000 à 200000 cSt et d'un moulin colloïdal.
Voici, à titre d'exemple, comment des émulsions aqueuses de silicones utilisables dans le procédé de l'in vention peuvent être préparées.
Exemple 1 Préparation d'une émulsion antimousse A On fait fondre au bain-marie l0 g d'un sucroglycé- ride connu industriellement sous l'appellation de Cely- nol MST 11 , obtenu par transestérification de suif par du saccharose et ayant les caractéristiques suivan tes point de fusion<B>:</B> 53o C viscosité à 98-99 C : 210 cSt densité à 650 C : 0,963 indice d'acide: 5,5 indice de saponification : 162.
Après fusion complète du Celynol MST il , on ajoute 10 crus d'eau à 60o C en agitant constamment. Dès que le mélange est homogène, on ajoute, sous agitation vive, 46,2 g d'une composition antimousse, préalable ment chauffée à 700 C, contenant en poids 97 % d'une huile diméthylpolysiloxanique de 1000 cSt de viscosité à 250 C et 3 % de silice de combustion connue industriel lement sous l'appellation d' Aerosil . Une fois l'homo généité obtenue, on ajoute, toujours sous agitation, 30 cm3 d'eau à 20() C.
Le mélange ainsi obtenu subit dans un moulin colloï dal, un premier broyage suivi d'un deuxième broyage après addition de 60 cm3 d'eau.
On obtient une émulsion aqueuse consistante, dont la concentration en poids en matière active silicone est de l'ordre de 30 %, stable au stockage, comportant des particules de l'ordre de 5 à 10 microns, facile à diluer à des concentrations d'utilisation de 1 à 2 % .
Exemple 2 Préparation d'une émulsion autimousse B Dans un récipient propre de 100 litres, muni d'un système d'agitation, on chauffe, à une température voi sine de 700 C, 30 kg de la composition antimousse mise en ouvre dans l'exemple 1. On ajoute alors, sous agi tation, 3,6 kg de monostéarate de glycérol connu indus triellement sous l'appellation d' Aldo 33 . Une fois l'homogénéité obtenue, on ajoute, toujours sous agita tion, un mélange homogène, préalablement préparé comme dans l'exemple 1, de 1,8 kg de Celynol MST 11 et de 5 kg d'eau. On ajoute ensuite 13 kg d'eau tiède.
Le mélange ainsi obtenu subit, dans un moulin colloï dal, un premier broyage suivi d'un deuxième broyage après addition de 46,6 kg d'eau.
On obtient une émulsion aqueuse consistante, dont la concentration en poids en matière active silicone est de l'ordre de 30<B>%,</B> stable au stockage, comportant des Tableau 1
EMI0002.0007
pH <SEP> de <SEP> la <SEP> Quantité <SEP> Nombre <SEP> d'opérations <SEP> d'agitation
<tb> solution <SEP> de <SEP> matière <SEP> active <SEP> Exemple <SEP> 1 <SEP> Exemple <SEP> 2 <SEP> Exemple <SEP> 3
<tb> moussante <SEP> silicone <SEP> en <SEP> ppm <SEP> (Emulsion <SEP> A) <SEP> (Emulsion <SEP> B) <SEP> (Emulsion <SEP> C)
<tb> 7 <SEP> 50 <SEP> 16 <SEP> 15 <SEP> 3
<tb> 10 <SEP> 50 <SEP> 12 <SEP> 11 <SEP> 4
<tb> 100 <SEP> 33 <SEP> 30 <SEP> 10
<tb> 12 <SEP> 50 <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 2
<tb> 100 <SEP> 21 <SEP> 20 <SEP> 10 Ils montrent nettement l'efficacité antimousse plus grande des émulsions A et B selon l'invention compara tivement à l'émulsion C,
particulièrement en milieu ba sique.
Les émulsions A, B et C sont également comparées du point de vue efficacité antimousse quant à leur com portement dans des tests industriels décrits ci-après, en milieu basique ou non, alimentaire ou non. Les quan tités d'émulsion utilisée sont exprimées en ppm de ma tière active silicone.
a) Dans une laiterie productrice de yoghourt le lait additionné de présure est envoyé à 800 C dans les pots particules-de l'ordre de 5 à 10 microns, facile à diluer à des concentrations d'utilisation de 1 à 2 %.
Exemple 3 Préparation d'une émulsion antimousse C Cet exemple est donné à titre comparatif.
La préparation de l'émulsion est réalisée dans les mêmes conditions que dans l'exemple 2, mais on utilise un seul agent émulsifiant, l' Aldo 33 , dont on met en pauvre 4 kg.
On obtient une émulsion aqueuse stable au stockage, facile à diluer.
Les émulsions A, B et C obtenues respectivement dans les exemples 1, 2 et 3 sont alors comparées du point de vue efficacité antimousse à l'aide du test sui vant On prépare une solution aqueuse à 1 a/o de concen tration en poids d'un agent fortement moussant cons titué par un condensai de polyoxyéthylène sur un octyl- phénol connu industriellement sous l'appellation de Triton X 100 . On agite violemment pendant 10 se condes sur un agitateur à secousses un flacon de verre de 250 cm8 contenant 100 cm2 de cette solution mous sante.
On ajoute alors une quantité déterminée d'émul sion antimousse correspondant par exemple à 50 ou 100 parties par million de matière active silicone en poids par rapport à la solution moussante. On agite à nouveau 10 secondes et l'on note le temps écoulé jusqu'à dispa rition complète de la mousse. On répète l'opération d'agi tation jusqu'à ce que le temps de disparition de la mousse ainsi noté soit de l'ordre d'une minute. On re père la qualité antimousse de l'émulsion par le nombre d'opérations d'agitation ainsi effectuées. On répète la même expérience en faisant varier la quantité d'émul sion ajoutée et le pH de la solution moussante.
Les résultats obtenus par la mise en oeuvre des trois émulsions ci-dessus sont rassemblés dans le tableau 1 ci-après d'emballage par l'intermédiaire de pompes. La tendance au moussage provoque, outre les ennuis inhérents à la mousse elle-même, une mauvaise présentation du pro duit (surface granulaire) qui favorise le vieillissement. L'addition de 10 ppm de l'émulsion A ou de l'émulsion B pallie ce défaut et donne un produit emballé d'aspect de surface lisse et brillant. Il faut 30 ppm de l'émulsion C pour obtenir un résultat équivalent.
b) de nombreuses mousses se produisent à la sortie des extracteurs, dans la préparation d'extraits de café, qui gênent et peuvent conduire à des pertes. L'addition de 20 ppm de l'émulsion A ou de l'émulsion B em- pêche la formation de mousses. Il faut 50 ppm de l'émul sion C pour obtenir un résultat équivalent.
c) En incorporant 2 ou 3 ppm de l'émulsion A ou de l'émulsion B dans la préparation de granulés de lait des tinés à l'alimentation des veaux, on empêche la forma tion de mousses gênantes lors de la redispersion dans l'eau. Il faut 15 ppm de l'émulsion C pour obtenir un résultat équivalent.
d) Dans la production de solutions aqueuses concen trées de vitamines destinées à l'industrie pharmaceu tique, notamment de vitamine P de nature flavonoïde, 2 ou 3 ppm de l'émulsion A ou de l'émulsion B em pêchent la formation de mousses lors de la concentration. Il faut 15 ppm de l'émulsion C pour obtenir un résul tat équivalent.
e) Dans la concentration de jus d'orange pour la production de vitamines et d'arômes, l'addition de 1 à 5 ppm de l'émulsion A ou de l'émulsion B empêche la formation de mousses au moment de la mise en ouvre des concentrateurs. Il faut 20 ppm de l'émulsion C pour obtenir un résultat équivalent.
f) La fabrication des poudres pour lessives à utiliser dans les machines à laver pose les deux problèmes sui vants: la formation de mousse pendant la préparation des poudres et le contrôle de la mousse pendant leur uti lisation. Suivant la quantité de mousse admise lors de l'utilisation, il faut utiliser une quantité plus ou moins grande d'émulsion antimousse. On constate que 2 à 3 ppm de l'émulsion A ou de l'émulsion B donnent un résultat équivalent à celui obtenu avec 10 à 15 ppm de l'émulsion C.
Antifoam Treatment Process The present invention relates to an antifoam treatment process.
The silicone industry has long known the use of silicon derivatives in the form of aqueous emulsions in various applications making use of their antifoaming properties in particular.
The emulsification of these derivatives often remains a poorly resolved problem due to the very nature of the silicones, and moreover the effectiveness, in basic medium, of the emulsions thus obtained, is often low if not nonexistent.
Another poorly solved problem is the production of emulsions having a certain food character and can therefore be used in so-called food industries such as, for example, jam factories, dairies or those using silicone supports called upon to be put into use. contact with food.
The silicone industry already uses emulsifying agents of a food nature such as, for example, glycerol monostearates, but these do not make it possible to obtain aqueous emulsions of silicones having good storage stability properties, ease of dilution, efficiency in use, and above all efficiency in a basic medium.
The method which is the subject of the present invention uses aqueous emulsions of silicones exhibiting such properties.
This process is characterized by the fact that an aqueous silicone emulsion containing at least one sucroglyceride as emulsifying agent is used as an anti-foaming agent.
Sucroglycerides, which are compounds of a food character, are complexes of mono and diers of sucrose and of mono and diglycerides obtained by transesterification of a natural triglyceride such as, for example, palm oil, lard. , tallow, co-prah, by sucrose. Among the sucroglycerides capable of being covered in the process according to the invention, mention may be made of those known industrially under the name of Celynols.
The aqueous silicone emulsion may contain by weight from 2 to 50 parts and preferably from 10 to 25 parts of emulsifying agent per 100 parts of silicones.
Among the silicones capable of being used in the process according to the invention, mention may be made of diorganopolysiloxanes and in particular silicone fluids, organohydrogenopolysiloxanes, antifoam silicones formed from silicone fluids containing from 1 to 10 a / o in weight of finely dispersed silicas.
The preparation of the emulsion can be carried out by hot mixing of the various constituents, by any appropriate mechanical means, for example using a container fitted with a vigorous stirring device capable of mixing fluids or masses with a viscosity of up to 150,000 to 200,000 cSt and a colloid mill.
Here is, by way of example, how aqueous silicone emulsions which can be used in the process of the invention can be prepared.
Example 1 Preparation of an antifoaming emulsion A 10 g of a sucroglyceride known industrially under the name of Celynol MST 11, obtained by transesterification of tallow with sucrose and having the following characteristics, are melted in a water bath. your melting point <B>: </B> 53o C viscosity at 98-99 C: 210 cSt density at 650 C: 0.963 acid number: 5.5 saponification number: 162.
After complete melting of Celynol MST II, 10 crus of water at 60o C are added with constant stirring. As soon as the mixture is homogeneous, one adds, with vigorous stirring, 46.2 g of an antifoaming composition, previously heated to 700 C, containing by weight 97% of a dimethylpolysiloxane oil of 1000 cSt of viscosity at 250 C and 3% of combustion silica known industrially under the name of Aerosil. Once homogeneity is obtained, one adds, still with stirring, 30 cm3 of water at 20 () C.
The mixture thus obtained undergoes in a colloidal mill, a first grinding followed by a second grinding after addition of 60 cm3 of water.
A consistent aqueous emulsion is obtained, the concentration by weight of silicone active material of which is of the order of 30%, stable on storage, comprising particles of the order of 5 to 10 microns, easy to dilute to concentrations of 1 to 2% use.
Example 2 Preparation of a self-foaming emulsion B In a clean 100-liter container fitted with a stirring system, 30 kg of the anti-foam composition used in the mixture are heated to a temperature of 700 ° C. Example 1. 3.6 kg of glycerol monostearate known industrially under the name of Aldo 33 are then added with stirring. Once homogeneity has been obtained, a homogeneous mixture, prepared beforehand as in Example 1, of 1.8 kg of Celynol MST 11 and 5 kg of water is added, still with stirring. Then 13 kg of lukewarm water are added.
The mixture thus obtained undergoes, in a colloidal mill, a first grinding followed by a second grinding after addition of 46.6 kg of water.
A consistent aqueous emulsion is obtained, the concentration by weight of silicone active material of which is of the order of 30 <B>%, </B> stable on storage, comprising Table 1
EMI0002.0007
pH <SEP> of <SEP> the <SEP> Quantity <SEP> Number <SEP> of agitation <SEP> operations
<tb> solution <SEP> of <SEP> material <SEP> active <SEP> Example <SEP> 1 <SEP> Example <SEP> 2 <SEP> Example <SEP> 3
<tb> foaming <SEP> silicone <SEP> in <SEP> ppm <SEP> (Emulsion <SEP> A) <SEP> (Emulsion <SEP> B) <SEP> (Emulsion <SEP> C)
<tb> 7 <SEP> 50 <SEP> 16 <SEP> 15 <SEP> 3
<tb> 10 <SEP> 50 <SEP> 12 <SEP> 11 <SEP> 4
<tb> 100 <SEP> 33 <SEP> 30 <SEP> 10
<tb> 12 <SEP> 50 <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 2
<tb> 100 <SEP> 21 <SEP> 20 <SEP> 10 They clearly show the greater antifoaming effectiveness of emulsions A and B according to the invention compared to emulsion C,
particularly in a basic environment.
Emulsions A, B and C are also compared from the point of view of antifoam efficacy with regard to their behavior in the industrial tests described below, in basic or non-basic, food or non-food medium. The quantities of emulsion used are expressed in ppm of active silicone material.
a) In a dairy producing yoghurt, the milk with the addition of rennet is sent at 800 ° C. into the jars of particles of the order of 5 to 10 microns, easy to dilute to use concentrations of 1 to 2%.
Example 3 Preparation of an anti-foam emulsion C This example is given for comparison.
The preparation of the emulsion is carried out under the same conditions as in Example 2, but a single emulsifying agent, Aldo 33, of which 4 kg is used as lean.
An aqueous emulsion which is storage stable, easy to dilute is obtained.
The emulsions A, B and C obtained respectively in Examples 1, 2 and 3 are then compared from the point of view of antifoam efficiency using the following test An aqueous solution at 1% of concentration by weight of 'a strong foaming agent consisting of a condensate of polyoxyethylene on an octylphenol known industrially under the name of Triton X 100. A 250 cm8 glass flask containing 100 cm2 of this soft solution is shaken vigorously for 10 seconds on a shaker.
A determined quantity of antifoam emulsion is then added, for example corresponding to 50 or 100 parts per million of active silicone material by weight relative to the foaming solution. Stirred again for 10 seconds and the time elapsed until complete disappearance of the foam is noted. The stirring operation is repeated until the time for the disappearance of the foam thus noted is of the order of one minute. The antifoam quality of the emulsion is recognized by the number of stirring operations thus carried out. The same experiment is repeated, varying the amount of emulsion added and the pH of the foaming solution.
The results obtained by using the three emulsions above are collated in Table 1 below for packaging by means of pumps. The foaming tendency causes, in addition to the problems inherent in the foam itself, a poor presentation of the product (granular surface) which promotes aging. The addition of 10 ppm of emulsion A or emulsion B overcomes this defect and gives a packaged product with a smooth and shiny surface appearance. It takes 30 ppm of emulsion C to obtain an equivalent result.
b) numerous foams are produced at the outlet of the extractors, in the preparation of coffee extracts, which interfere and can lead to losses. The addition of 20 ppm of emulsion A or emulsion B prevents the formation of foams. 50 ppm of Emulsion C is required to obtain an equivalent result.
c) By incorporating 2 or 3 ppm of emulsion A or of emulsion B in the preparation of milk granules for use in calf feed, the formation of troublesome foams during redispersion in the calf is prevented. water. It takes 15 ppm of emulsion C to obtain an equivalent result.
d) In the production of concentrated aqueous solutions of vitamins intended for the pharmaceutical industry, in particular vitamin P of a flavonoid nature, 2 or 3 ppm of emulsion A or emulsion B prevent the formation of foams during of concentration. It takes 15 ppm of emulsion C to obtain an equivalent result.
e) In the concentration of orange juice for the production of vitamins and flavorings, the addition of 1 to 5 ppm of emulsion A or emulsion B prevents the formation of foams at the time of setting. opens concentrators. 20 ppm of emulsion C are needed to obtain an equivalent result.
(f) The manufacture of laundry powders for use in washing machines poses the following two problems: the formation of foam during the preparation of the powders and the control of foam during their use. Depending on the amount of foam allowed during use, a greater or lesser amount of anti-foam emulsion must be used. It is observed that 2 to 3 ppm of emulsion A or of emulsion B give a result equivalent to that obtained with 10 to 15 ppm of emulsion C.