CH557866A - Procede de preparation d'une composition aqueuse colloidale. - Google Patents

Description

  
 



   La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'une composition aqueuse colloïdale. utilisable notamment comme colle, liant et enduit. par hydrolyse enzymatique d'amidon.



   Il est connu que   l'hydrolyseà    chaud des amidons par des enzymes de la classe des amylases permet d'obtenir des dextrines.



     Aprés    refroidissement de ces solutions aqueuses de dextrines, il se forme généralement des gelées inutilisables pour les applications courantes. Pour éviter cet inconvénient. on   opére    dans la pratique à basse concentration et on prolonge sensiblement l'hydrolyse. C'est le cas pour l'obtention des produits destinés au traitement de surface des papiers.



   L'addition de monoglycérides d'acides gras pour ralentir la formation de telles gelées a été décrite.



   Conformément à la présente   invention.    on effectue l'hydrolyse enzymatique de l'amidon au moins partiellement en présence d'acide stéarique.



   Les solutions obtenues se distinguent par une viscosité et une adhésivité plus stables que celles des solutions résultant de l'hydrolyse   enzymatique    effectuée en l'absence d'acide stéarique.



  Pour les utiliser comme adhésif. on leur ajoutera avantageusement de l'amidon en poudre. par exemple dans la proportion de 2 à 6 fois le poids du produit d'hydrolyse enzymatique calculé sous forme   séche.   



   Ces mélanges constituent des produits intéressants. tout particuliérement pour la fabrication du carton ondulé double face et également du simple face.



   Par rapport au procédé Steinhal (amidon transformé à chaud par la soude et addition à froid d'amidon et de borate de sodium).



  qui actuellement est le plus largement utilisé dans la plupart des usines de fabrication de carton ondulé. le présent procédé présente les avantages suivants: 1) meilleure stabilité de la viscosité et de l'adhésivité au cours du
 stockage et sur machines   aprés    passage à travers les pompes.



   Contrairement aux solutions fortement alcalines (du procédé
 Steinhal) dont la viscosité   aprés    quelques heures baisse sen
 siblement. les mélanges en question sont plus stables même
   aprés    plusieurs jours: 2) meilleur collage: 3) plus grande rigidité du collage: 4) séchage plus rapide et température du séchage plus basse: il
 s'agit donc là de possibilités nouvelles permettant de réduire.



   au cours de la fabrication du carton ondulé. la phase du traite
 ment thermique: 5) prix de revient inférieur.



   Les compositions aqueuses colloïdales produites par le procédé selon l'invention sont également utilisables comme liant.



  comme enduit non glissant pour le papier et le carton et comme excipient pharmaceutique.



   Pour l'utilisation comme excipient pharmaceutique. par exemple dans des    sprays     et gouttes. la concentration de l'hydrolysat peut atteindre   200,0.    Ces produits d'hydrolyse présentent l'avantage d'être non toxiques. chimiquement inertes. d'un prix de revient bas et de pouvoir mettre en dispersion ou émulsion de nombreuses molécules. Ils peuvent être utilisés tels quels ou mélangés à de faibles proportions de polymères de l'acide acrylique ou méthacrylique ou d'alcool polyvinylique.



   Ils se prêtent à l'incorporation de principes actifs: plus particulièrement ils ouvrent de nouvelles possibilités dans l'émulsification des huiles non miscibles à l'eau. qu'on peut également ajouter au cours du refroidissement des solutions d'amidon hydrolysé.



   On obtient ainsi des émulsions stables en évitant la préparation souvent délicate et plus coûteuse des émulsions conventionnelles.



   Les compositions aqueuses colloïdales produites par le procédé selon l'invention sont encore utilisables comme milieu aqueux pour les dispersions de fibres de cellulose. viscose. polyamide. polyester. etc.. en vue de la fabrication des matériaux textiles dits  non tissés  par la méthode par voie humide.



   Actuellement, ces fibres sont dispersées dans l'eau mais, pour éviter une rapide décantation, on est obligé de travailler à de faibles concentrations. La longueur de ces fibres est également limitée.



   Le présent procédé permet. par l'emploi de mélanges plus concentrés. d'augmenter le rendement de fabrication; il est également possible d'utiliser des fibres plus longues,   d'où    amélioration des qualités textiles des produits finis.



   Les exemples suivants illustrent l'invention. Les parties et pourcentages sont en poids.



     E.remple 1:   
 On mélange en agitant les matières suivantes:
 Eau 75-80 parties
 Amidon 25-20 parties
 Amylase   0.1.0.20/o    par rapport à l'amidon
 Acide stéarique I -1.2% par rapport à l'amidon
 L'amidon peut être de l'amidon de   malus.    de pomme de terre ou de manioc.



   On porte le mélange à une température de 80 C en l'espace de 15 à 20 mn en continuant à agiter. Vers 72-. on observe un épaississement puis, à partir de   801.    la viscosité baisse. On interrompt le chauffage et. environ 5 à 10 mn   aprés.    on inactive l'enzyme par addition d'acide chlorhydrique ou formique jusqu'à un pH du mélange de 5 à 6.



   On pourrait opérer avec d'autres concentrations d'amidon, notamment entre 5 et 55% en poids.



   Dans le domaine du couchage du papier. la composition aqueuse colloïdale de cet exemple donne des surfaces moins sensibles à l'eau que les hydrolysats d'amidon produits de   maniére    connue. Après traitement. les propriétés physiques et mécaniques des papiers sont améliorées de 15 à 30%. Les surfaces obtenues sont résistantes à l'eau. aux huiles et aux solvants.



   Pour l'enduction des papiers et cartons avec passage en four de séchage ou sur des calandres chauffées. on peut disperser dans la composition colloïdale de cet exemple des résines synthétiques sous forme de poudre telles que chlorure de polyvinyle. polyéthy   léne.    etc.



   Etant donné les propriétés hydrophiles des papiers et cartons.



  la composition colloïdale pénètre en formant une première couche. tandis que les polymères forment une couche superficielle, ce qui assure l'étanchéité du produit.



   En variante. on peut à partir de la même formule opérer également en présence de   0. 1%    d'urée ou de 0.1 à   0.20/o    d'hypochlorite de sodium en solution si on désire prolonger encore davantage la stabilité.



   En variante également. on peut opérer en présence de 10 à   30 /0    par rapport à l'amidon de kaolin en poudre de granulométrie pouvant être comprise entre I et 20 microns.

 

   Pour le collage des papiers et cartons. cette addition n'affecte pas les propriétés adhésives. permet de diminuer le temps de prise.



  et le prix de revient.



   On peut d'autre part ajouter à la composition aqueuse colloïdale de cet exemple de l'oxyde d'antimoine ou du borate de zinc.



  La composition ainsi complétée peut servir comme revêtement ignifuge pour fibres cellulosiques.



     Exemple 2:   
 Pour l'utilisation comme colle dans la fabrication du carton ondulé. on disperse dans le mélange obtenu comme dans l'exemple 1. au cours du refroidissement. de l'amidon en poudre à raison de 2 à 6 fois le poids de l'amidon initial. puis on porte le pH à 8-9 par addition de soude caustique.  



  Exemple 3:
 Pour l'utilisation comme colle dans la fabrication du carton ondulé, il s'est avéré particulièrement avantageux d'ajouter aux compositions colloïdales aqueuses obtenues suivant le procédé de l'invention, des prépolymères phénoliques sirupeux formés par condensation de phénol et de formaldéhyde en milieu acide. On opérera par exemple de la façon suivante: 100 parties de phénol sont introduites dans un réacteur. On ajoute 0,2 partie d'acide chlorhydrique concentré et 10 parties d'une solution de formaldéhyde à 30%. On chauffe progressivement jusqu'à la température de 75 à   783.    La réaction démarre et devient rapidement exothermique. On ajoute graduellement le reste du formaldéhyde. soit 90 parties. en l'espace de 20 minutes environ. On maintient à cette température 5 à 10 mn puis on refroidit.

  Le précondensat ainsi obtenu se présente sous forme d'un liquide sirupeux insoluble dans l'eau.



   On l'ajoute en proportion de 5 à 30% au mélange obtenu selon l'exemple 1. avec 0,2 à   0,5%    d'hexaméthyléne tétramine comme catalyseur.



  Exemple 4:
 Les produits d'hydrolyse de l'amidon en milieu alcalin sont connus depuis longtemps. On les utilise en tant que liant dans des bains d'impression destinés à la fabrication des papiers peints. Ils présentent néanmoins l'inconvénient de ne pas être stables. En outre, leur résistance au frottement à l'état humide est à peu près nulle.



   Le liant obtenu selon l'exemple I donne aux bains une stabilité très supérieure.



   D'autre part, si   l'on    pulvérise, sur les impressions obtenues à partir de ce liant, une solution aqueuse de borate de sodium à   5%    environ, leur résistance au frottement à l'état humide peut atteindre 20 coups d'éponge.



  Exemple 5:
 On sait que la propriété de non-glissement permet d'éviter les difficultés rencontrées au cours de l'empilement et du gerbage des emballages constitués par ces matériaux. Plusieurs méthodes ont déjà été proposées: il s'agit tout d'abord de l'emploi de silices colloïdales. Ces préparations sont toutefois très alcalines et peuvent entrainer l'usure plus rapide des organes des machines. D'autre part, leur prix est assez élevé. On a également proposé un procédé qui consiste à rendre la surface du papier plus rugueuse au moyen d'un cylindre frotteur rotatif.

 

   On obvie à cet inconvénient en enduisant le papier d'une composition préparée par addition de 20 à 30 parties de silice en poudre au mélange obtenu selon l'exemple 1.



   Le coefficient de frottement des surfaces des papiers et cartons ainsi traités est de 20 à   300in    supérieur à celui obtenu par les méthodes habituelles. La composition ainsi utilisée présente en outre les avantages suivants:
 1) le pH est voisin de la neutralité; 2) le prix de revient est très bas; 3) le traitement de surface peut être effectué au cours de la fabri
 cation des emballages; 4) il est possible de préparer ces produits à diverses fluidités, ce
 qui permet de réaliser l'enduction soit au rouleau. soit par pul
 vérisation. 

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   I. Procédé de préparation d'une composition aqueuse colloïdale, utilisable notamment comme colle. liant et enduit, par hydrolyse enzymatique d'amidon, caractérisé en ce que l'on effectue l'hydrolyse enzymatique de l'amidon au moins partiellement en présence d'acide stéarique.

   II. Utilisation de la composition obtenue conformément au procédé selon la revendication I comme colle dans la fabrication du carton ondulé.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I. caractérisé en ce que l'on effectue l'hydrolyse enzymatique de l'amidon également en présence d'urée et ou d'hypochlorite de sodium.

   2. Procédé selon la revendication I. caractérisé en ce que l'on disperse de l'amidon en poudre dans la solution colloïdale qui résulte de l'hydrolyse.

   3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que. à la solution colloïdale qui résulte de l'hydrolyse, on ajoute un précondensat sirupeux. obtenu par condensation de phénol et de formaldéhyde en milieu acide, ainsi qu'un catalyseur pour la polycondensation de ce précondensat.

   4. Procédé selon la revendication I. caractérisé en ce que l'on disperse de la silice en poudre dans la solution colloïdale qui résulte de l'hydrolyse.

   5. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on disperse de l'oxyde d'antimoine et ou du borate de zinc dans la solution colloïdale qui résulte de l'hydrolyse.

   6. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on mélange un polymère d'acide acrylique ou méthacrylique ou de l'alcool polyvinylique à la solution colloïdale qui résulte de l'hydrolyse.