EP2859146B1 - Procede de fabrication d'une emulsion d'anhydride alkenyle succinique (asa) dans une solution aqueuse de matiere amylacee cationique, emulsion obtenue et son utilisation - Google Patents

Procede de fabrication d'une emulsion d'anhydride alkenyle succinique (asa) dans une solution aqueuse de matiere amylacee cationique, emulsion obtenue et son utilisation Download PDF

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EP2859146B1
EP2859146B1 EP13737311.4A EP13737311A EP2859146B1 EP 2859146 B1 EP2859146 B1 EP 2859146B1 EP 13737311 A EP13737311 A EP 13737311A EP 2859146 B1 EP2859146 B1 EP 2859146B1
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starchy material
aqueous solution
cationic starchy
emulsion
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Roquette Freres SA
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    • B01F2101/2204—Mixing chemical components in generals in order to improve chemical treatment or reactions, independently from the specific application

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing an emulsion of alkenyl succinic anhydride (ASA) in an aqueous solution of cationic starchy material, it being understood that the oily phase consists of ASA, the starchy solution playing the role of support. of said emulsion.
  • aqueous solution of cationic starchy material is meant a composition containing at least one cationic starch in aqueous solution.
  • the process described in the present Application does not implement a product recirculation loop at the level of the emulsification unit.
  • the emulsion thus produced has a particle size which is both fine and monodisperse, and does not exhibit any heating which could lead to negative phenomena of hydrolysis of the ASA.
  • An efficient method is thus provided, simple to implement, in particular on a paper production site, for delivering an emulsion which will be advantageously used as a sizing agent in the manufacture of the sheet of paper.
  • so-called sizing operations aim to give these supports improved properties, in particular in terms of hydrophobization, resistance to the penetration of hydrophilic species such as water and aqueous inks.
  • so-called “sizing” compositions which contain hydrophobic substances are used.
  • compositions are also well used as a mixture with the fibrous cellulose mass which constitutes the structure of the cardboard or paper (internal gluing) or in application on at least one of the faces of this structure (external gluing, sizing, surfacing or coating).
  • the present invention relates here to the exclusive field of internal bonding.
  • bonding By abuse of language, the simple term “bonding” will denote the expression “internal bonding” as defined above.
  • ASA alkenyl succinic anhydride
  • This chemical species which is not miscible in water, must be emulsified in order to be advantageously used in the form of a liquid product: good contact is thus allowed between the ASA and the cellulose fibers.
  • a cationic starchy material of different natures, the starchy material optionally being modified; the function of such compositions is to prevent the coalescence of the ASA particles by positive ionization of the surface of the particles, and to bring the ASA particles closer to the fibers by an ionic mechanism.
  • a cationic starchy material / ASA dry weight ratio of between 0.2 and 4 is used.
  • Such liquid compositions based on ASA and on cationic starchy material are in particular described in the documents WO 96/35840 A1 and WO 97/35068 A1 . They possibly contain surfactants which increase the dispersibility of ASA, these substances being able nevertheless to interact negatively with ASA according to the teaching of the document WO 97/35068 A1 .
  • the emulsion of ASA in the aqueous solution of cationic starchy material should have a number of characteristics. It must in particular have a great fineness of particle sizes, as well as a narrow spectrum of distribution of these sizes (“monodisperse” product). As explained in the document WO 97/35068 A1 , these parameters condition the effectiveness of the sizing composition with respect to the hydrophobicity properties which it is supposed to confer.
  • a laser granulometer In order to determine the distribution of the particle sizes, a laser granulometer is generally used which allows the counting in number or in volume of the particles exhibiting a certain diameter, or having an average diameter within a certain interval: one then speaks of particle size distribution and population of particles as a function of the interval considered. In the present application, we will speak of a “narrow” distribution of particle sizes, when at least 80% by volume of said particles will have a diameter of less than 2 ⁇ m, and when the average diameter will be between 1 ⁇ m and 1.5 ⁇ m. .
  • the first of these characteristics reflects a reduced proportion of so-called “coarse” particles (diameter greater than 2 ⁇ m).
  • the average diameter is included in an interval which excludes particles of too fine sizes (the average diameter of which is less than 1 ⁇ m)
  • the particle sizes are systematically measured using a laser particle size analyzer marketed by the company MALVERN® under the name Mastersizer® 2000. The corresponding measurement procedure is described in the experimental part of the this document.
  • the prior art discloses a number of documents relating to devices and methods for making emulsions of ASA in an aqueous solution of cationic starchy material.
  • the general principle is as follows: firstly make an aqueous solution of cationic starchy material, mix it homogeneously with ASA, and finally make an emulsion from this mixture of ASA and this aqueous solution of matter cationic starch in an emulsification unit.
  • This unit is characterized by the presence of mechanical grinding or shearing means, which ensure the micronization and dispersion of the particles.
  • the Applicant has today developed a process for manufacturing an ASA emulsion in a composition of cationic starchy material, without a loop. product recirculation at the emulsification unit. This process results in a product with the required particle size characteristics, namely a narrow particle size distribution centered on an interval between 1 ⁇ m and 1.5 ⁇ m.
  • One of the merits of the Applicant is to have been able to override the received idea that a recirculation loop was necessary in such a process. Another of its merits is that it then knew how to adapt said process, so as to guarantee the stability and the particle size properties of the emulsion produced, while being free from a recirculation loop. Concretely, the Applicant has demonstrated that it was the selection of a certain dry matter content ranging from 5.5% to 11.5% for the initial solution of cationic starchy material, which not only made it possible to dispense with a recirculation loop, but which led to an even narrower particle size distribution than that observed according to the prior art. When we know that this parameter conditions the future performance of the product in terms of paper sizing, it is understood that the process according to the present invention leads to an emulsion which is potentially very efficient in terms of the final application.
  • the emulsion resulting from the process according to the invention has a temperature very close to those of the starting products (ie of the ASA and of the solution of cationic starchy material), the slight increase being due to the heating caused. at the level of the single passage in the emulsification unit.
  • the systems of the prior art equipped with a recirculation loop lead to significant temperature increases (sometimes more than 40 ° C) by the very principle of recirculation: this increase is detrimental to the final product. , because accelerates the phenomena of hydrolysis of ASA.
  • a first object of the present invention consists of a method of manufacturing an ASA emulsion in an ASA emulsion.
  • Step a) for producing the aqueous solution of cationic starchy material consists either in providing an aqueous solution of cationic starchy material, as commercially available, or else in diluting the latter with water, in order to obtain the desired dry matter content.
  • This content between 5.5% and 11.5%, preferably between 7% and 10% of the total weight of the solution achieved, is the essential parameter to be adjusted for this first step.
  • the expression cationic starchy material denotes a starchy material obtained by any of the known methods of cationization in an aqueous medium, in a solvent medium or in the dry phase, since this method allows one or more several nitrogenous group (s) of electropositive nature to bind to said starchy material.
  • an aqueous solution of cationic starchy materials that can be used according to the present invention, mention may be made of the products sold under the VECTOR® SC and IC (ROQUETTE®), Raisabond® 15 (CHEMIGATE), Licocat® range.
  • Step b) consists, using conventional mixing means, making it possible in particular to regulate the mass concentrations of the constituents, in mixing the aqueous solution of cationic starchy material resulting from step a) and ASA.
  • Said mixture and the ASA are brought to the level of a mixer which is ideally a static mixer, but can also consist of a dynamic mixer, or a so-called “venturi” mixer, according to the expression well known to those skilled in the art. .
  • Step c) consists in circulating in a single pass the mixture which was obtained in step b), in an emulsification unit.
  • This unit designates all devices well known to those skilled in the art, and having in particular mechanical means, the purpose of which is to micronize and homogeneously disperse the liquid which it is sought to emulsify. Such devices are in particular the Process Pilot DR 2000/4 (IKA®) or Ytron Z (YTRON®) equipment.
  • the unit where the aqueous solution of cationic starchy material (a ') is produced, the mixer (b') and the emulsifying unit (c ') are completely conventional devices, ideally connected to each other by means of pipes, allowing the circulation of different liquids.
  • the devices within the meaning of the present invention should be understood as devices suitable for implementing the method according to the invention, on an industrial scale.
  • the emulsion unit (c ') is in particular connected to the paper machine, so that the emulsion useful for bonding paper or cardboard, can be introduced in the wet part, generally at one or two points. introduction.
  • the manufacture of the emulsion consumes at least 5 liters of ASA per hour, preferably at least 10 liters of ASA per hour.
  • ASA is a product preferably of synthetic origin; these are modified oils which result from C16-C18 cuts.
  • ASA is a product preferably of synthetic origin; these are modified oils which result from C16-C18 cuts.
  • Chemsize® A 180 (CHEMEC®).
  • This process is also characterized in that the aqueous solution of cationic starchy material exhibits a fixed nitrogen rate of less than 3.5%, preferably between 0.3% and 3.5%, very preferably between 0.7% and 2% by dry weight of nitrogen relative to the total weight of cationic starchy material.
  • This cationic starchy material can optionally be modified from an operation chosen from hydrolysis, chemical and physical, mechanical, thermomechanical or even thermal transformations.
  • a hydrolysis operation aimed very directly at the reduction of molecular weight and, in most cases, the reduction of viscosity, can be carried out by various means such as chemical, commonly by the action of an acid, a base or an oxidizing agent or by an enzymatic action, most commonly by amylase.
  • the current chemical modifications are of different natures such as oxidation, in particular with hypochlorite, esterification, such as acetylation, etherification, for example, by cationization, carboxymethylation or hydroxypropylation.
  • the physical treatments can be carried out using thermomechanical means, such as extrusion or pre-gelatinization, or thermal, such as those known to those skilled in the art under the name of Hot Moisture Treatment (HMT) or Annealing. .
  • HMT Hot Moisture Treatment
  • This emulsion is also characterized in that the ASA it contains is a product preferably of synthetic origin.
  • the cationic starchy material that it comprises exhibits a fixed nitrogen content of less than 3.5%, preferably between 0.3% and 3.5%, very preferably between 0.7% and 2% by dry weight of nitrogen relative to the total weight of cationic starchy material.
  • Said cationic starchy material can optionally be modified from an operation chosen from hydrolysis, chemical and physical, mechanical transformations, thermomechanical or even thermal as previously indicated.
  • a final disclosure of the present invention consists of the use of said emulsion in an operation of gluing a sheet of paper or cardboard.
  • the purpose of this example is to illustrate the manufacture of an ASA emulsion in an aqueous solution of cationic starchy material in the context of a device according to the invention free from a recirculation loop at the level of the unit. emulsification, and with a device according to the prior art. It also aims to illustrate the influence of the dry matter content of the initial aqueous solution of cationic starchy material on the particle size of the emulsion produced.
  • aqueous solution of cationic starchy material marketed by the company ROQUETTE® under the name VECTOR® SCA 2015, is also used.
  • ASA which is the product Chemsize® A180 marketed by the company CHEMEC®, is also used. This product contains 0.5% by weight of sodium dioctyl sulfosuccinate as a surfactant (also called “DOSS”).
  • the water supply is made from an existing distribution network. Transfers and dosages of the ASA and the aqueous solution of cationic starchy material to this emulsification platform are carried out from their respective mobile container or storage tank, by means of pipes and positive displacement pumps, whose speeds of rotation are slaved to the desired flow setpoints and to the targeted cationic starchy material (dry) / ASA ratio.
  • the aqueous solution of cationic starchy material is diluted in line.
  • the flow rate of dilution water is regulated by the flow rate of the aqueous solution of commercial cationic starchy material, as a function of the desired dry material.
  • a static mixer makes it possible to homogenize this dilute aqueous solution.
  • ASA is then introduced in line, in the dilute and homogeneous aqueous solution of cationic starchy material.
  • This “aqueous solution of cationic starchy material / ASA” mixture is then conveyed via a pipe to the emulsifier.
  • This single-pass and continuous emulsification system has a series of 3 consecutive rotors / stators, of which each rotor and each stator is composed of 3 rows of concentric serrated rings. This process operates at variable speed; the speed of rotation depends on the passing hydraulic flow, on the nature of the constituents and their proportions, on the pressure in the emulsion chamber, as well as on the fineness of the desired emulsion.
  • the emulsifier outlet is fitted with a temperature sensor, a pressure sensor, a valve making it possible to maintain a pressure of 3 bars in the process, then a flowmeter.
  • the dry matter of the aqueous solution of cationic starchy material was varied from 3% to 20%, the dry cationic starchy material / ASA ratio from 0.3 to 0.5, the flow rate at the outlet of the emulsifier from 80 to 140 kg / h, the peripheral speed of the rotor of the emulsifier being set at 40 m / s.
  • the temperature T ° C of the emulsion at the outlet of the emulsification unit is determined, and a particle size analysis is carried out according to the protocol already explained, so as to determine the average diameter as well as the parameter % ⁇ 2 ⁇ m.
  • the emulsion is recovered at the outlet of the unit emulsification, and according to test 6, the emulsion is recirculated at least once more in said unit.
  • Tests n ° 1 to 4 demonstrate that, at two given MA / ASA ratios and for a dry extract of too low cationic starchy material (3% and 5%), the result is too large an average diameter (in particular much greater than 2 ⁇ m for tests 3 and 4) and / or a value of% ⁇ 2 ⁇ m too low. There is therefore no optimum quantity of particles with a diameter of between 1 ⁇ m and 1.5 ⁇ m, which means that particles of larger size are generated which can cause fouling problems.
  • tests no. 7 and 8 carried out with a high dry extract of starchy material do not give the desired particle size.
  • the aim of this example is to illustrate the manufacture of an emulsion from ASA and an aqueous solution of cationic starchy material in the context of a device according to the invention without a recirculation loop. It illustrates in particular the influence of the dry matter content of the initial aqueous solution of cationic starchy material on the particle size of the emulsion produced, and on the hydrophobic character of a paper produced with this emulsion.
  • Tests n ° 12 to 16 use, in a device according to the invention, an aqueous solution of cationic starchy material marketed by the company ROQUETTE® under the name VECTOR® SCA 2015 and from the ASA which is the product Chemsize® A180 marketed by the company CHEMEC®.
  • the ratio by dry weight of cationic starchy material (MA) / ASA is here equal to 0.3.
  • the peripheral speed is set at 40 m / s and the flow rate at the emulsifier outlet is equal to 140 kg / h.
  • Tests No. 12, 13, 14, 15 and 16 respectively use a dry extract of 2%, 7%, 9%, 12% and 16% of cationic starchy material in the initial aqueous solution.
  • sheets of laboratory paper called formettes are produced from a FRET device (retention formets) marketed by the company TECHPAP.
  • FRET device retention formets
  • TECHPAP retention formets
  • the formette manufacturing process uses a paper pulp which is a pulp of virgin fibers (50% softwood, 50% hardwood) with a refining level of 35 ° Schopper (SR). 35% (by dry weight relative to the total weight of the paste) of natural calcium carbonate sold by the company OMYA® under the name Omyalite® 50 are added.
  • the loaded fibrous suspension has a concentration of 2.5 g / l. . 0.3% (dry / paper equivalent) of a HICAT® 5163AM (ROQUETTE®) glue is then added. Finally, 0.35% (relative to the paper) of the ASA emulsion is added. This produces a form having a basis weight of 70 g / m 2 .
  • the formetté After manufacturing the formetté, it is placed between 2 blotters and the whole is passed twice through a TECHPAP brand roller press. The form is then separated from the blots and then placed on a TECHPAP brand dryer for 5 minutes at 100 ° C. Curing of the forms is then carried out, by placing them for 30 minutes in an oven at 110 ° C., to allow the sizing agent to give the paper its hydrophobic character. The test sheets are then placed for at least 24 hours in a room conditioned at 23 ° C (+/- 1 ° C) and 50% relative humidity (+/- 2%) (standards ISO 187: 1990 and Tappi T402 sp- 08).
  • the aim of this example is to illustrate the manufacture of an emulsion from ASA and an aqueous solution of cationic starchy material in the context of a device according to the invention free from a recirculation loop. It demonstrates in particular that the particle size characteristics of the emulsions produced are constant over time.
  • the tests use the aqueous solution of cationic starchy material VECTOR® SCA 2015 and the product Chemsize® A180. They are produced by means of a device identical to that described in the previous example.
  • Example 2 This example is carried out under the same conditions as Example 2.
  • the dry matter was set at 8%, the dry cationic starchy material / ASA ratio at 0.32 and the flow rate at the emulsifier outlet at 220 L / h and the peripheral speed at 40 m / s.
  • 3 particle size analyzes are carried out here on 3 samples taken at times 45 minutes, 3:00 and 5:00.
  • the mean diameter d and the parameter% ⁇ 2 ⁇ m the% by volume of particles whose diameter is within a certain range was also determined: the corresponding results appear in Tables 3, 3a and 3b.

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Description

  • La présente invention vise une méthode de fabrication d'une émulsion d'anhydride alkényle succinique (ASA) dans une solution aqueuse de matière amylacée cationique, étant entendu que la phase huileuse est constituée par l'ASA, la solution amylacée jouant le rôle de support de ladite émulsion. Par solution aqueuse de matière amylacée cationique, on entend une composition contenant au moins un amidon cationique en solution aqueuse.
  • Le procédé décrit dans la présente Demande ne met pas en œuvre de boucle de recirculation du produit au niveau de l'unité d'émulsification. L'émulsion ainsi fabriquée dispose d'une granulométrie à la fois fine et monodisperse, et ne présente aucun échauffement qui pourrait conduire à des phénomènes négatifs d'hydrolyse de l'ASA. On fournit ainsi un procédé efficace, simple à mettre en œuvre, notamment sur un site de production papetier, pour délivrer une émulsion qui sera avantageusement utilisée comme agent de collage dans la fabrication de la feuille de papier.
  • Dans le secteur des papiers et autres cartons, les opérations dites de collage visent à conférer à ces supports des propriétés améliorées, notamment en matière d'hydrophobisation, de résistance à la pénétration des espèces hydrophiles comme l'eau et les encres aqueuses. A cet égard, on met en œuvre des compositions dites de « collage » qui contiennent des substances hydrophobes.
  • De telles compositions sont aussi bien utilisées en mélange avec la masse fibreuse de cellulose qui est constitutive de la structure du carton ou du papier (collage interne) ou en application sur au moins une des faces de cette structure (collage externe, encollage, surfaçage ou enduction). La présente invention se rapporte ici au domaine exclusif du collage interne. Par abus de langage, on désignera sous le simple terme de « collage » l'expression « collage interne » telle que définie plus haut.
  • Un des composés fréquemment mis en œuvre dans les compositions de collage est l'anhydride alkényle succinique ou « ASA » (selon l'acronyme anglo-saxon alkenyl succinic anhydrid). Cette espèce chimique qui n'est pas miscible dans l'eau doit être mise en émulsion afin d'être utilisée avantageusement sous forme d'un produit liquide : on permet ainsi un bon contact entre l'ASA et les fibres de cellulose.
  • Pour réaliser cette mise en émulsion, il est connu d'utiliser de manière concomitante des solutions aqueuses de matières amylacées cationiques de différentes natures, la matière amylacée étant éventuellement modifiée ; la fonction de telles compositions est d'éviter la coalescence des particules d'ASA par ionisation positive de la surface des particules, et de rapprocher les particules d'ASA des fibres par un mécanisme ionique. De manière large, on utilise un ratio en poids sec matière amylacée cationique / ASA compris entre 0,2 et 4.
  • De telles compositions liquides à base d'ASA et de matière amylacée cationique sont notamment relatées dans les documents WO 96 / 35840 A1 et WO 97 / 35068 A1 . Elles contiennent éventuellement des tensio-actifs qui augmentent la dispersabilité de l'ASA, ces substances pouvant néanmoins interagir de manière négative avec l'ASA selon l'enseignement du document WO 97 / 35068 A1 .
  • Outre la capacité à conférer au produit final des propriétés améliorées, l'émulsion d'ASA dans la solution aqueuse de matière amylacée cationique doit disposer d'un certain nombre de caractéristiques. Elle doit notamment présenter une grande finesse de tailles de particules, ainsi qu'un spectre étroit de distribution de ces tailles (produit « monodisperse »). Comme expliqué dans le document WO 97 / 35068 A1 , ces paramètres conditionnent l'efficacité de la composition de collage vis-à-vis des propriétés d'hydrophobie qu'elle est censée conférer.
  • A ce sujet, il est bien connu que la présence de particules « grossières » est une source d'encrassement, notamment des matériels divers dans lesquels transite la composition de collage, mais aussi de la sècherie de la machine à papier par entraînement à la vapeur de ces particules grossières (ce qui peut parfois conduire à des incendies). Inversement, les particules trop « fines » de ladite composition vont traverser le matelas fibreux et seront emportées dans les eaux de procédé lors de l'égouttage. Il est donc nécessaire de disposer d'une composition de collage sous forme d'une émulsion présentant un maximum de particules dont le diamètre est centré sur une taille optimale que l'homme du métier estime comprise entre 1 µm et 1,5 µm.
  • Afin de déterminer la répartition des tailles de particules, on a généralement recours à un granulomètre laser qui permet le comptage en nombre ou en volume des particules présentant un certain diamètre, ou présentant un diamètre moyen compris dans un certain intervalle : on parle alors de répartition granulométrique et de population de particules en fonction de l'intervalle considéré. Dans la présente demande, on parlera de distribution « étroite » de tailles de particules, lorsqu'au moins 80 % en volume desdites particules présenteront un diamètre inférieur à 2 µm, et lorsque le diamètre moyen sera compris entre 1 µm et 1,5 µm.
  • La première de ces caractéristiques traduit une proportion réduite de particules dites « grossières » (diamètre supérieur à 2 µm). En ajoutant que le diamètre moyen est compris dans un intervalle qui exclut des particules de tailles trop fines (dont le diamètre moyen est inférieur à 1 µm), on définit bien une répartition « étroite » et « monodisperse » des tailles de particules, cette répartition étant centrée sur l'intervalle allant de 1 µm à 1,5 µm. Par ailleurs, on ajoute que dans la présente Demande, les tailles de particules sont systématiquement mesurées à partir d'un granulomètre laser commercialisé par la société MALVERN® sous le nom Mastersizer® 2000. La procédure de mesure correspondante est relatée dans la partie expérimentale du présent document.
  • L'art antérieur fait état d'un certain nombre de documents relatifs à des dispositifs et des méthodes pour réaliser des émulsions d'ASA dans une solution aqueuse de matière amylacée cationique. Le principe général est le suivant : réaliser dans un premier temps une solution aqueuse de matière amylacée cationique, mélanger celle-ci de manière homogène avec l'ASA, et réaliser enfin une émulsion à partir de ce mélange d'ASA et de cette solution aqueuse de matière amylacée cationique dans une unité d'émulsification. Cette unité est caractérisée par la présence de moyens mécaniques de broyage ou de cisaillement, qui assurent la micronisation et la dispersion des particules.
  • En vue de réaliser une telle émulsion présentant une distribution étroite de tailles de particules, l'homme du métier a depuis longtemps réalisé qu'une des clés du procédé résidait dans l'énergie déployée pour l'opération d'émulsification proprement dite, mais aussi dans un système de recirculation de cette émulsion au niveau de l'unité d'émulsification. De manière intuitive, on comprend que cette boucle de recirculation permet de nombreux passages du produit au niveau de l'unité d'émulsification, ce qui facilite le processus de micronisation et augmente donc la dispersion des particules.
  • A titre d'exemples illustrant ce concept, on pourra notamment consulter les documents US 6 207 719 et US 5 653 915 qui concernent directement la préparation d'émulsion d'ASA, via différents dispositifs. Il apparaît clairement que le principe de la recirculation du produit au niveau de l'organe de mise en émulsion est une donnée acquise et intégrée pour l'homme du métier (voir notamment l'étape D de la revendication 1 du premier document, et l'étape C de la revendication 1 du second document). En ce qui concerne les documents déjà évoqués, le document WO 96 / 35840 A1 reste muet sur les dispositifs utilisés, alors que le document WO 97 / 35068 A1 mentionne un mélangeur Gaulin dans ses exemples, dont on sait qu'il dispose d'une boucle de recirculation.
  • Or, et de manière surprenante car contradictoire avec ce qu'enseigne l'état de la technique, la Demanderesse a aujourd'hui mis au point un procédé de fabrication d'une émulsion d'ASA dans une composition de matière amylacée cationique, sans boucle de recirculation du produit au niveau de l'unité d'émulsification. Ce procédé conduit à un produit avec les caractéristiques granulométriques requises, à savoir une distribution de tailles des particules étroite et centrée sur un intervalle compris entre 1 µm et 1,5 µm.
  • Un des mérites de la Demanderesse est d'avoir su passer outre l'idée reçue selon laquelle une boucle de recirculation était nécessaire dans un tel procédé. Un autre de ses mérites est d'avoir ensuite su adapter ledit procédé, de manière à garantir la stabilité et les propriétés granulométriques de l'émulsion fabriquée, tout en s'affranchissant d'une boucle de recirculation. Concrètement, la Demanderesse a démontré que c'était la sélection d'une certaine teneur en matière sèche allant de 5,5 % à 11,5 % pour la solution initiale de matière amylacée cationique, qui permettait non seulement de se dispenser d'une boucle de recirculation, mais qui conduisait à une distribution des tailles de particules encore plus étroite que celle observée selon l'art antérieur. Quand on sait que ce paramètre conditionne la performance future du produit au niveau du collage du papier, on comprend que le procédé selon la présente invention conduit à une émulsion qui s'avère potentiellement très performante au niveau de l'application finale.
  • De plus et de manière tout à fait avantageuse, on met ainsi à la disposition de l'homme du métier un procédé simple à utiliser, notamment directement dans une usine papetière, et exempt d'une boucle de recirculation : c'est un procédé en continu, qui conduit au produit désiré en un seul passage dans l'unité d'émulsification.
  • En outre, l'émulsion issue du procédé selon l'invention présente une température très voisine de celles des produits de départ (i.e. de l'ASA et de la solution de matière amylacée cationique), la légère hausse étant due à l'échauffement provoqué au niveau de l'unique passage dans l'unité d'émulsification. A l'inverse, les systèmes de l'art antérieur dotés d'une boucle de recirculation conduisent à des augmentations de températures importantes (parfois plus de 40 °C) de par le principe même de la recirculation : cette augmentation est néfaste au produit final, car accélère les phénomènes d'hydrolyse de l'ASA.
  • De plus, la Demanderesse a démontré que ledit procédé, qui est donc un procédé continu, pouvait être utilisé pendant plusieurs heures, sans modification des caractéristiques granulométriques de l'émulsion. Enfin, elle a aussi démontré que ce procédé autorise la mise en œuvre de tensio-actifs sans altérer le produit final, tant sur le plan de sa stabilité qu'au niveau de ses caractéristiques granulométriques. Il s'agit d'un autre avantage substantiel, les problèmes d'interaction négative entre ASA et tensio-actifs ayant été relatés dans l'art antérieur (comme déjà discuté au niveau du document WO 97 / 35068 A1 ).
  • Aussi, un premier objet de la présente invention consiste en un procédé de fabrication d'une émulsion d'ASA dans une solution aqueuse de matière amylacée cationique, selon la revendication une.
  • L'étape a) de réalisation de la solution aqueuse de matière amylacée cationique consiste soit à fournir une solution aqueuse de matière amylacée cationique, telle que commercialement disponible, ou alors à diluer celle-ci avec de l'eau, en vue d'obtenir la teneur en matière sèche désirée. Cette teneur, comprise entre 5,5 % et 11,5 %, préférentiellement entre 7 % et 10 % du poids total de la solution réalisée, est le paramètre essentiel à ajuster pour cette première étape.
  • A toutes fins utiles, on précise que l'expression matière amylacée cationique désigne une matière amylacée obtenue par n'importe lequel des procédés connus de cationisation en milieu aqueux, en milieu solvant ou en phase sèche, dès lors que ce procédé permet à un ou plusieurs groupement(s) azoté(s) de nature électropositive de se fixer sur ladite matière amylacée. On pourra notamment se reporter au document WO 2005 / 014709 A1 . A titre d'exemples de solution aqueuse de matières amylacées cationiques pouvant être mises en œuvre selon la présente invention, on peut citer les produits commercialisés sous la gamme VECTOR® SC et IC (ROQUETTE®), Raisabond® 15 (CHEMIGATE), Licocat® P (SUEDSTAERKE®), Lyckeby® LP 2145 et LP 1140 (LYCKEBY®), Redisize® 205 et Redibond® 4000 (NATIONAL STARCH®) et Raifix® 25035 et 01035 (CIBA RAISIO®).
  • L'étape b) consiste, à partir de moyens de mélange classiques, permettant notamment de réguler les concentrations massiques des constituants, à réaliser le mélange entre la solution aqueuse de matière amylacée cationique issue de l'étape a) et l'ASA. Ledit mélange et l'ASA sont amenés au niveau d'un mélangeur qui est idéalement un mélangeur statique, mais peut aussi consister en un mélangeur dynamique, ou un mélangeur dit « venturi », selon l'expression bien connue de l'homme du métier.
  • L'étape c) consiste à faire circuler en une seule passe le mélange qui a été obtenu dans l'étape b), dans une unité d'émulsification. Cette unité désigne tous les dispositifs bien connus de l'homme du métier, et disposant notamment de moyens mécaniques dont la finalité est de microniser et de disperser de manière homogène le liquide qu'on cherche à mettre en émulsion. De tels dispositifs sont notamment les matériels Process Pilot DR 2000/4 (IKA®) ou Ytron Z (YTRON®).
  • L'unité où est réalisée la solution aqueuse de matière amylacée cationique (a'), le mélangeur (b') et l'unité de mise en émulsion (c') sont des dispositifs tout à fait classiques, reliés entre eux idéalement par des tuyaux, permettant la circulation des différents liquides. Les dispositifs au sens de la présente invention doivent s'entendre comme des dispositifs aptes à la mise en œuvre du procédé selon l'invention, à l'échelle industrielle. L'unité d'émulsion (c') est notamment reliée à la machine à papier, de manière à ce que l'émulsion utile pour le collage du papier ou du carton, puisse être introduite en partie humide, en généralement un ou deux points d'introduction. Typiquement, la fabrication de l'émulsion consomme au moins 5 litres d'ASA par heure, préférentiellement au moins 10 litres d'ASA par heure.
  • Le procédé selon la présente invention est également caractérisé en ce que l'ASA est un produit préférentiellement d'origine synthétique ; il s'agit d'huiles modifiées qui résultent de coupes en C16-C18. Parmi les ASA commercialement disponibles et utilisables dans la présente invention, on pourra citer le produit Chemsize® A 180 (CHEMEC®).
  • Ce procédé est aussi caractérisé en ce que la solution aqueuse de matière amylacée cationique présente un taux d'azote fixé inférieur à 3,5 %, préférentiellement compris entre 0,3 % et 3,5 %, très préférentiellement entre 0,7 % et 2 % en poids sec d'azote par rapport au poids total de matière amylacée cationique.
  • Cette matière amylacée cationique peut éventuellement être modifiée à partir d'une opération choisie parmi l'hydrolyse, les transformations chimiques et physiques, mécaniques, thermomécaniques ou encore thermiques. Une opération d'hydrolyse, visant très directement la réduction de la masse moléculaire et, dans la plupart des cas, la réduction de la viscosité, peut être menée par divers moyens tels que chimiques, couramment par l'action d'un acide, d'une base ou d'un agent oxydant ou par une action enzymatique, le plus couramment par amylase. Les modifications chimiques courantes sont de différentes natures telles que l'oxydation, notamment à l'hypochlorite, l'estérification, comme l'acétylation, l'éthérification, par exemple, par cationisation, carboxyméthylation ou hydroxypropylation. Les traitements physiques peuvent être pratiqués grâce à des moyens thermomécaniques, comme l'extrusion ou la pré-gélatinisation, ou thermiques, comme ceux connus de l'homme de l'art sous le nom de Hot Moisture Treatment (HMT) ou d'Annealing.
  • Le procédé de la présente invention peut être effectué dans un dispositif constitué de :
    • a') une unité de stockage d'une solution aqueuse de matière amylacée cationique,
    • b') une unité de mélange d'ASA et de solution aqueuse de matière amylacée cationique, connectée avec l'unité a')
    • c') une unité d'émulsification du mélange d'ASA et de la solution aqueuse de matière amylacée cationique, connectée avec l'unité b')
    ledit dispositif ne présentant pas de boucle de recirculation au niveau de l'unité d'émulsification.
  • Les différentes unités ont été décrites précédemment. Elles sont connectées entre elles au moyen de tuyaux et des pompes assurent la circulation des produits au sein de ces tuyaux. L'homme du métier saura adapter ledit dispositif pour sa mise en œuvre à l'intérieur d'une usine de production papetière.
  • Divulgué est également une émulsion d'ASA dans une solution aqueuse de matière amylacée cationique, présentant :
    • un ratio en poids sec matière amylacée cationique / ASA inférieur à 1, préférentiellement compris entre 0,2 et 0,6, et très préférentiellement entre 0,3 et 0,5,
    • une distribution de tailles des particules telle qu'au moins 80 % en volume desdites particules présentent un diamètre inférieur à 2 µm, et un diamètre moyen compris entre 1 µm et 1,5 µm tel que déterminé par granulométrie laser au moyen d'un dispositif commercialisé par la société MALVERN® sous le nom Mastersizer® 2000.
  • Cette émulsion est aussi caractérisée en ce que l'ASA qu'elle contient est un produit préférentiellement d'origine synthétique.
  • Elle est aussi caractérisée en ce que la matière amylacée cationique qu'elle comprend présente un taux d'azote fixé inférieur à 3,5 %, préférentiellement compris entre 0,3 % et 3,5 %, très préférentiellement entre 0,7 % et 2 % en poids sec d'azote par rapport au poids total de matière amylacée cationique.
  • Ladite matière amylacée cationique peut éventuellement être modifiée à partir d'une opération choisie parmi l'hydrolyse, les transformations chimiques et physiques, mécaniques, thermomécaniques ou encore thermiques comme précédemment indiqué.
  • Une dernière divulgation de la présente invention consiste en l'utilisation de ladite émulsion dans une opération de collage d'une feuille de papier ou de carton.
  • Les exemples qui suivent permettent de mieux apprécier la nature de la présente invention, sans toutefois en limiter la portée.
    • EXEMPLES
  • Dans tous les exemples, la granulométrie des émulsions est analysée à partir d'un granulomètre laser commercialisé par la société MALVERN® sous le nom de Mastersizer® 2000, avec les paramètres suivants :
    • 800 ml d'eau déminéralisée
    • Agitation 1900 tours / min
    • Mesure background : 10 s
    • 3 mesures consécutives par échantillon (délai entre les mesures : 0 s)
    • Durée de chaque mesure : 10 s
    • obscuration Laser : entre 8 % et 13 %
    • Indice de réfraction : 1,5
    • Dispersant (eau) indice de réfraction : 1,33
    • Absorption : 0,01
    • Modèle de forme de particules = sphérique
    Exemple 1
  • Cet exemple a pour but d'illustrer la fabrication d'émulsion d'ASA dans une solution aqueuse de matière amylacée cationique dans le cadre d'un dispositif selon l'invention exempt d'une boucle de recirculation au niveau de l'unité d'émulsification, et avec un dispositif selon l'art antérieur. Il a également pour objectif d'illustrer l'influence de la teneur en matière sèche de la solution aqueuse initiale de matière amylacée cationique sur la granulométrie de l'émulsion réalisée.
  • On met en œuvre une solution aqueuse de matière amylacée cationique, commercialisée par la société ROQUETTE® sous le nom VECTOR® SCA 2015. On utilise aussi de l'ASA qui est le produit Chemsize® A180 commercialisé par la société CHEMEC®. Ce produit contient 0,5 % en poids de dioctyl sulfosuccinate de sodium comme tensio-actif (encore appelé « DOSS »).
  • L'alimentation en eau se fait à partir d'un réseau de distribution existant. Les transferts et dosages de l'ASA et de la solution aqueuse de matière amylacée cationique vers cette plateforme de mise en émulsion, se font depuis leur contenant mobile ou cuve de stockage respectif, au moyen de tuyaux et de pompes volumétriques, dont les vitesses de rotation sont asservies aux consignes de débit souhaitées et au ratio visé matière amylacée cationique (sec) / ASA.
  • La solution aqueuse de matière amylacée cationique est diluée en ligne. Le débit d'eau de dilution est régulé par le débit de la solution aqueuse de matière amylacée cationique commerciale, en fonction de la matière sèche souhaitée. Un mélangeur statique permet d'homogénéiser cette solution aqueuse diluée. L'ASA est ensuite introduit en ligne, dans la solution aqueuse diluée et homogène de matière amylacée cationique.
  • Ce mélange « solution aqueuse de matière amylacée cationique / ASA » est alors véhiculé via un tuyau jusqu'à l'émulsionneur. Ce système de mise en émulsion mono-passe et continu, possède une série de 3 rotors/stators consécutifs, dont chaque rotor et chaque stator est composé de 3 rangées de couronnes dentelées concentriques. Ce procédé fonctionne à vitesse variable ; la vitesse de rotation dépend du débit hydraulique passant, de la nature des constituants et de leurs proportions, de la pression dans la chambre d'émulsion, ainsi que de la finesse de l'émulsion souhaitée. La sortie de l'émulsionneur est munie d'un capteur de température, d'un capteur de pression, d'une vanne permettant de maintenir une pression de 3 bars dans le procédé, puis d'un débitmètre.
  • Dans cet exemple, on a fait varier la matière sèche de la solution aqueuse de matière amylacée cationique de 3 % à 20 %, le ratio sec matière amylacée cationique / ASA de 0,3 à 0,5, le débit en sortie de l'émulsionneur de 80 à 140 kg/h, la vitesse périphérique du rotor de l'émulsionneur étant fixée à 40 m/s.
  • Dans tous les essais, on détermine la température T°C de l'émulsion à la sortie de l'unité d'émulsification, et on réalise une analyse granulométrique selon le protocole déjà exposé, de manière à déterminer le diamètre moyen ainsi que le paramètre %<2 µm. Dans tous les essais à part l'essai n° 6 on récupère l'émulsion à la sortie de l'unité d'émulsification, et selon l'essai n° 6, on fait recirculer au moins encore une fois l'émulsion dans ladite unité.
  • Les résultats ont été reportés dans le tableau 1, avec les abréviations suivantes :
    • Débit (kg/h) : débit en sortie de l'émulsionneur
    • MA / ASA : ratio en poids sec Matière Amylacée cationique / ASA
    • ES MA (%) : extrait sec en matière amylacée cationique de la solution initiale
    • T° (°C) : température de l'émulsion finale à la sortie de l'émulsionneur
    • %<2 µm : % en volume de particules ayant un diamètre inférieur à 2 µm
    • d moyen (µm) : diamètre moyen des particules
    Tableau 1
    Essais Débit (kg/h) MA / ASA ES MA (%) T° (°C) %<2 µm d moyen (µm)
    1 125 0,5 5 40 64,9 2,03
    2 80 0,3 5 44 77,0 1,80
    3 125 0,3 3 39 39,1 2,58
    4 110 0,3 3 38 34,7 2,80
    5 125 0,3 8 46 80,2 1,43
    6* 125 0,3 8 63 75,4 1,55
    7 100 0,3 20 83 47,0 2,36
    8 140 0,3 13 56 58,2 2, 04
    9 125 0,3 7 43 82,5 1,46
    10 125 0,5 7 42 84,9 1,48
    11 125 0,5 6 41 81,7 1,49
    11** 125 0,5 6 41 82,0 1,50
    * 2 circulations au niveau de l'unité d'émulsification, par passages ordonnés et consécutifs
    ** analyse granulométrique réalisée après 90 minutes de stockage à température ambiante
  • Les essais n° 1 à 4 démontrent que, à deux ratios MA / ASA donnés et pour un extrait sec en matière amylacée cationique trop faible (3 % et 5 %), on aboutit à un diamètre moyen trop important (notamment très supérieur à 2 µm pour les essais n° 3 et 4) et/ou à une valeur de %< 2 µm trop faible. On ne dispose donc pas d'une quantité optimale de particules dont le diamètre est compris entre 1 µm et 1,5 µm, ce qui signifie qu'on engendre des particules de taille plus importante qui peuvent occasionner des problèmes d'encrassement.
  • De la même manière, les essais n° 7 et 8 réalisés avec un extrait sec important en matière amylacée ne donnent pas la granulométrie souhaitée. En outre, ils conduisent à des températures d'émulsion élevées qui risquent de faciliter des phénomènes néfastes d'hydrolyse de l'ASA.
  • Quant à l'essai n° 6*, il démontre que les 2 passages ordonnés et consécutifs de l'émulsion au niveau de l'unité d'émulsification provoquent une très importante élévation de la température.
  • En définitive, seuls les essais n° 5, 9, 10 et 11 conduisent à un produit final caractérisé par un diamètre moyen de particules compris entre 1 µm et 1,5 µm, avec un indice %<2 µm supérieur à 80 %, et avec une faible élévation de la température. On dispose ainsi d'une émulsion potentiellement très efficace en tant qu'agent de collage de par sa granulométrie, et avantageusement exempte de tout phénomène néfaste d'hydrolyse. L'essai 11** démontre que sur une période de stockage importante, l'émulsion fabriquée conserve ses caractéristiques granulométriques.
    • Exemple 2
  • Cet exemple a pour but d'illustrer la fabrication d'une émulsion à partir d'ASA et d'une solution aqueuse de matière amylacée cationique dans le cadre d'un dispositif selon l'invention sans boucle de recirculation. Il illustre notamment l'influence de la teneur en matière sèche de la solution aqueuse initiale de matière amylacée cationique sur la granulométrie de l'émulsion réalisée, et sur le caractère hydrophobe d'un papier fabriqué avec cette émulsion.
  • Cet exemple est réalisé dans les mêmes conditions que l'exemple précédent, à la différence que le système de mise en émulsion mono-passe et continu, possède un seul rotor/stator dont chacune de ses 2 parties est composée de 3 rangées de couronnes dentelées concentriques.
  • Les essais n° 12 à 16 mettent en œuvre, dans un dispositif selon l'invention, une solution aqueuse de matière amylacée cationique commercialisée par la société ROQUETTE® sous le nom VECTOR® SCA 2015 et de l'ASA qui est le produit Chemsize® A180 commercialisé par la société CHEMEC®. Le ratio en poids sec matière amylacée cationique (MA) / ASA est égal ici à 0,3. La vitesse périphérique est fixée à 40 m/s et le débit en sortie d'émulsionneur est égal à 140 kg/h. Les essais n° 12, 13, 14, 15 et 16 mettent respectivement en œuvre un extrait sec de 2 %, 7 %, 9 %, 12 % et 16 % en matière amylacée cationique au niveau de la solution aqueuse initiale.
  • Dans tous les essais, on détermine la température T°C de l'émulsion à la sortie de l'unité d'émulsification, et on réalise une analyse granulométrique selon le protocole déjà exposé, de manière à déterminer le diamètre moyen d ainsi que le paramètre %<2 µm. L'ensemble des résultats apparaît dans le tableau 2, les abréviations n'ayant pas changé. Tableau 2
    Essais ES MA (%) T° (°C) %<2 µm d moyen (µm)
    12 2 34 39,1 2,70
    13 7 41 81,3 1,48
    14 9 43 80,8 1,42
    15 12 47 69,6 1,79
    16 16 70 52,5 2, 61
  • Il apparaît clairement que le produit obtenu selon l'essai n° 16 a subi une élévation très importante de sa température : il est donc sujet à des phénomènes d'hydrolyse de l'ASA qui sont rédhibitoires à son utilisation comme agent de collage, ce qui va être démontré ultérieurement.
  • Pour ces émulsions, on réalise des feuilles de papier de laboratoire appelées formettes, à partir d'un dispositif FRET (formettes de rétention) commercialisé par la société TECHPAP. Ces formettes ont des caractéristiques proches du papier industriel client, notamment en ce qui concerne la floculation et les rétentions.
  • Le procédé de fabrication de la formette met en œuvre une pâte à papier qui est une pâte de fibres vierges (50% résineux, 50% feuillus) avec un niveau de raffinage de 35° Schopper (SR). On ajoute 35% (en poids sec par rapport au poids total de la pâte) de carbonate de calcium naturel commercialisé par la société OMYA® sous le nom d'Omyalite® 50. La suspension fibreuse chargée a une concentration de 2,5g/l. On ajoute ensuite 0,3 % (équivalent sec / papier) d'une colle de HICAT® 5163AM (ROQUETTE®). On ajoute enfin 0,35% (par rapport au papier) de l'émulsion d'ASA. On réalise ainsi une formette présentant un grammage de 70 g/m2.
  • Après fabrication de la formetté, celle-ci est placée entre 2 buvards et l'ensemble est passé 2 fois dans une presse à rouleau de marque TECHPAP. La formette est ensuite séparée des buvards puis est placée sur un séchoir de marque TECHPAP, durant 5 minutes à 100°C. Un mûrissement des formettes est réalisé ensuite, en plaçant celles-ci durant 30 minutes dans une étuve à 110°C, pour permettre à l'agent de collage de conférer au papier son caractère hydrophobe. Les formettes sont ensuite placées au minimum 24 heures dans une pièce conditionnée à 23°C (+/- 1°C) et 50 % d'humidité relative (+/- 2 %) (normes ISO 187 : 1990 et Tappi T402 sp-08).
  • On réalise alors une mesure de Cobb 60 (normes ISO 535:1991 et Tappi T441 om-04) qui est relatif à l'hydrophobicité du papier : plus faible est la quantité d'eau absorbée, plus le papier est hydrophobe (Tableau 3). Pour les formettes réalisées à partir des émulsions selon les essais n° 12 à 16, on trouve respectivement une valeur moyenne de Cobb égale à 47, 28, 25, 45 et 51 g/m2. On démontre ainsi que ce sont bien les formettes réalisées selon l'invention (essais n° 13 et 14) qui présentent l'hydrophobicité la plus élevée.
    • Exemple 3
  • Cet exemple a pour but d'illustrer la fabrication d'une émulsion à partir d'ASA et d'une solution aqueuse de matière amylacée cationique dans le cadre d'un dispositif selon l'invention exempt d'une boucle de recirculation. Il démontre notamment que les caractéristiques granulométriques des émulsions fabriquées sont constantes dans le temps.
  • Les essais mettent en œuvre la solution aqueuse de matière amylacée cationique VECTOR® SCA 2015 et le produit Chemsize® A180. Ils sont réalisés au moyen d'un dispositif identique à celui décrit dans l'exemple précédent.
  • Cet exemple est réalisé dans les mêmes conditions que l'exemple 2. Ici, on a fixé la matière sèche à 8 %, le ratio sec matière amylacée cationique / ASA à 0,32 et le débit en sortie d'émulsionneur à 220 L/h et la vitesse périphérique à 40 m/s.
  • On réalise ici 3 analyses granulométriques sur 3 échantillons prélevés aux instants 45 minutes, 3h00 et 5h00. Outre le diamètre moyen d et le paramètre %<2 µm, on a aussi déterminé le % en volume de particules dont le diamètre est compris dans un certain intervalle : les résultats correspondants figurent dans les tableaux 3, 3 bis et 3 ter. Tableau 3 (après 45 minutes de fonctionnement)
    % (volume) entre (µm)
    100,00 0,48 3,80
    99,73 0,55 3,31
    82,15 0,83 2,19
    75,32 0,83 1,90
    48,50 1,10 1,66
    25,37 1,26 1,44
    81,5 % < 2 µm
    diamètre moyen 1,43
    Tableau 3 bis (après 3h00 de fonctionnement)
    % (volume) entre (µm)
    100,00 0,48 3,80
    99,86 0,55 3,31
    97,89 0, 63 2,88
    92,18 0,72 2,51
    75,72 0,83 1,90
    48,62 1,10 1,66
    25,43 1,26 1,44
    12,82 1,30 1,41
    87,8 % < 2 µm
    diamètre moyen 1,41
    Tableau 3 ter (après 5h00 de fonctionnement)
    % ( volume) entre (µm)
    100,00 0,55 3,31
    98,77 0,63 2,88
    93,39 0,72 2,51
    76,74 0,83 1,90
    49,46 1,10 1,66
    25,89 1,26 1,44
    88,3 % < 2 µm
    diamètre moyen 1,42
  • Non seulement on démontre la constance des émulsions fabriquées en terme de caractéristiques granulométriques, mais on vérifie bien a posteriori que les distributions de tailles de particules sont monodisperses.

Claims (7)

  1. Procédé de fabrication d'une émulsion d'anhydride alkényle succinique (ASA) dans une solution aqueuse de matière amylacée cationique, comprenant les étapes de :
    a) réaliser une solution aqueuse de matière amylacée cationique,
    b) mélanger de l'ASA et la solution aqueuse de matière amylacée cationique issue de l'étape a), de manière à obtenir un ratio en poids sec matière amylacée cationique / ASA inférieur à 1,
    c) réaliser en un seul passage dans une unité d'émulsification une émulsion à partir du mélange issu de l'étape b),
    caractérisé en ce que :
    - le procédé ne fait pas intervenir la recirculation de l'émulsion issue de l'étape c) au niveau de l'unité d'émulsification,
    - et en ce que la teneur en matière sèche de la solution aqueuse de matière amylacée cationique issue de l'étape a) est comprise entre 5,5 % et 11,5 %, et,
    caractérisé en ce que :
    ledit procédé est réalisé dans un dispositif constitué de :
    - une unité de stockage (a') d'une solution aqueuse de matière amylacée cationique pour la réalisation de l'étape a),
    - une unité de (b') mélange d'ASA et de solution aqueuse de matière amylacée cationique, connectée avec l'unité (a'), pour la réalisation de l'étape b),
    - une unité d'émulsification (c') du mélange d'ASA et de la solution aqueuse de matière amylacée cationique, connectée avec l'unité (b'), pour la réalisation de l'étape c),
    ledit dispositif ne présentant pas de boucle de recirculation au niveau de l'unité d'émulsification (c').
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution aqueuse de matière amylacée cationique présente un taux d'azote fixé inférieur à 3,5 % en poids sec d'azote par rapport au poids total sec de matière amylacée cationique.
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la solution aqueuse de matière amylacée cationique présente un taux d'azote fixé compris entre 0,7 % et 2 % en poids sec d'azote par rapport au poids total sec de matière amylacée cationique.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape b) de mélange de l'ASA et la solution aqueuse de matière amylacée cationique issue de l'étape a), est réalisée de manière à obtenir un ratio en poids sec matière amylacée cationique / ASA compris entre 0,3 et 0,5.
  5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la teneur en matière sèche de la solution aqueuse de matière amylacée cationique issue de l'étape a) est comprise entre 7 % et 10 %.
  6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'ASA est un produit d'origine synthétique.
  7. Procédé selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière amylacée cationique est modifiée à partir d'une opération choisie parmi l'hydrolyse, les transformations chimiques et physiques, mécaniques, thermomécaniques ou encore thermiques.
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