EP3894069A1 - Adsorbant zéolithique coloré - Google Patents

Adsorbant zéolithique coloré

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EP3894069A1
EP3894069A1 EP19842790.8A EP19842790A EP3894069A1 EP 3894069 A1 EP3894069 A1 EP 3894069A1 EP 19842790 A EP19842790 A EP 19842790A EP 3894069 A1 EP3894069 A1 EP 3894069A1
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EP
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zeolitic
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pigment
zeolite
black
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Withdrawn
Application number
EP19842790.8A
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German (de)
English (en)
Inventor
Serge Nicolas
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Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
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Filing date
Publication date
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    • E06B3/04—Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/06—Single frames
    • E06B3/24—Single frames specially adapted for double glazing

Definitions

  • the present invention relates to the field of zeolitic adsorbents and more particularly that of agglomerated zeolitic adsorbents used in various dynamic or static applications.
  • Zeolite adsorbents also called “molecular sieves”, or more simply “zeolites” are today widely known and find uses in very many diverse and varied fields which range from catalysis to the separation of chemical compounds, based on the adsorption properties of zeolites, whether natural, artificial or synthetic.
  • Zeolites are most often aluminosilicates in crystallized form. These alumino-silicate crystals are generally very small crystals, on the order of a few nanometers to a few micrometers, and their handling and use are somewhat delicate.
  • Zeolite crystals are thus very often shaped, by various means, by compacting or more generally by agglomeration with a binder called agglomeration binder which can be organic or mineral, for example polymers or clays.
  • agglomeration binder which can be organic or mineral, for example polymers or clays.
  • the zeolite crystals agglomerated with an agglomeration binder are called "agglomerated zeolitic adsorbents".
  • the agglomerated zeolitic adsorbents are of variable sizes, generally between a few micrometers and a few millimeters, and have, thanks in particular to the agglomeration binder, properties of mechanical resistance, in particular of mechanical resistance to crushing and or to l 'quite interesting attrition.
  • agglomerated zeolitic adsorbents are used in closed, closed places, so that they are generally not visible to the user. Their appearance and color therefore seem a priori unimportant.
  • Agglomerated zeolitic adsorbents are thus commonly in the form of beads or extrudates and of variable color, going from white to brown, passing through shades of gray. There are certain situations, however, for which it would be desirable to have access to zeolitic adsorbents of agglomerated colors, for example blue, red, yellow, green, black, and the like.
  • Such agglomerated zeolitic adsorbents having a color different from their "natural" color simply do not exist on the market today. It could however prove to be very useful to be able to have agglomerated zeolitic adsorbents of various colors, and in particular adapted to the specific uses for which they are intended.
  • the filming processes known so far are most often carried out using attapulgite type clays and have been shown to be effective in reducing the generation of dust.
  • the agglomerates obtained are, however, in the appearance of light beige beads after the activation step at 550 ° C.
  • To be able to control the coloration of agglomerates of activated molecular sieves that is to say after the activation step, it is therefore necessary to develop film-coating formulations which lead, after activation, to beads on the one hand generating only little dust, and on the other hand whose possible dust is of well defined and controlled color.
  • a coloring domain is defined using the well-known chromaticity coordinates of the L * a * b * system of the CIE (1976), defined as follows:
  • the parameter b * represents the value on a blue yellow axis from -120 to +120.
  • the coating obtained according to the method of the present invention does not alter, or only slightly, the adsorption properties, and very particularly the capacities d adsorption, in particular water adsorption.
  • the present invention relates to a zeolitic adsorbent material comprising:
  • zeolitic agglomerate comprising at least one zeolite and at least one agglomeration binder
  • agglomerate being coated with a coating comprising at least one pigment.
  • the zeolitic adsorbent material, coated with a coating comprising at least one pigment thus has a particular coloration, in particular due to the pigment present in said coating.
  • the zeolitic adsorbent material of the present invention has a color whose L * component is preferably between 0 and 80, more preferably between 0 and 60, more preferably between 0 and 50, advantageously between 0 and 40.
  • the zeolitic adsorbent material of the present invention has a color whose component a * is between -100 and +100, preferably between -80 and +80, more preferably between -60 and + 60, advantageously between -40 and +40, more advantageously between -20 and +20.
  • the zeolitic adsorbent material of the present invention has a color whose component b * is between -100 and +100, preferably between -80 and +80, more preferably between -60 and +60, advantageously between -40 and +40, more advantageously between -20 and +20.
  • the zeolitic adsorbent material of the present invention has a color within the following range:
  • the coating has a thickness of between 10 pm and 1000 pm, preferably between 10 pm and 300 pm, more preferably between 10 pm and 150 pm, measured with the electron microscope, on a section of zeolitic adsorbent material according to the invention.
  • Said at least one zeolite included in the adsorbent material according to the present invention can be any type of adsorbent material, known per se, either of natural, synthetic or artificial origin.
  • zeolites which can be put in used in the present invention are the zeolites which have an Si / Al atomic ratio of between 1 and 100, preferably between 1 and 50, more preferably between 1 and 20, very preferably, between 1 and 10, advantageously 1 and 6.
  • the zeolites are those having an average particle size is less than 20 ⁇ m, preferably less than 15 ⁇ m and generally and advantageously greater than 0.05 ⁇ m, preferably greater than 0 , 1 pm.
  • the average particle size is measured by laser diffraction, for example using a Malvern® Instrument Mastersizer S device, standard NF ISO 13320 (2000).
  • the amount of zeolite (s), present in the form of crystals of zeolite (s), is preferably greater than 65%, more preferably still greater than 70% by weight. relative to the total weight of said adsorbent material and this amount is less than 99%, preferably less than 95%, more preferably less than 90%, very preferably less than or equal to 85% by weight relative to the total weight of said adsorbent material.
  • the amount of zeolite (s), present in the form of crystals of zeolite (s), is between 65% and 99%, preferably between 65% and 95%, more preferably between 70% and 90%, advantageously between 70% and 85% by weight relative to the total weight of said adsorbent material.
  • the material according to the invention comprises an agglomeration binder.
  • the agglomeration binder can be of any type known to those skilled in the art, in particular chosen from clays, and mineral binders commonly used in the field of zeolites.
  • the agglomeration binder may contain a clay or mixtures of agiles, such as, for example, bentonite, attapulgite, kaolin, and the like, as well as additives intended, for example, to facilitate agglomeration or to improve the hardening of the agglomerates formed.
  • the pigments (or dyes) which can be used to coat the material of the present invention can be of very diverse origins, provided that their color corresponds to the desired color for said material, after the implementation steps which will be detailed below, and in particular after the calcination step necessary for the activation of said zeolitic adsorbent material carried out between approximately 450 ° C. and approximately 600 ° C.
  • a pigment which can be used in the context of the present invention can have a certain color, which color may be different in the final product, the material after calcination.
  • pigments which have been shown to be entirely suitable for the needs of the present invention, mention may be made, on the one hand, of dyes of plant origin, such as those obtained by calcination of different plants, and for example, and without limitation the peach black, the smoke black, the wine black, and on the other hand the dyes of mineral origin, for example, and without limitation the vine black, the mineral black.
  • dyes of plant origin such as those obtained by calcination of different plants, and for example, and without limitation the peach black, the smoke black, the wine black, and on the other hand the dyes of mineral origin, for example, and without limitation the vine black, the mineral black.
  • the amount of pigment present in the material according to the invention can vary within large proportions, and depends above all on the desired coloration, while minimizing as effectively as possible the possible negative impact on the intrinsic effectiveness of the zeolitic adsorbent material.
  • the amount of pigment present in the adsorbent material according to the invention is generally between 0.01% and 10% by weight, preferably between 0.1% and 1% by weight, relative to the total weight of the adsorbent material zeolitic according to the invention.
  • the adsorbent material according to the present invention can also comprise one or more additives, commonly used in compounding techniques.
  • additives can be chosen from UV stabilizers, antioxidants, impact modifiers, phase change materials, flame retardants, odorants, and others.
  • the invention relates to the process for preparing the zeolitic adsorbent material as it has just been defined, said process comprising the following steps:
  • step b) coating of the agglomerate prepared and shaped in step a) using a coating composition comprising at least one pigment
  • step b) drying the film-coated agglomerate obtained in step b) at a temperature generally between 80 ° C and 200 ° C, for example at about 120 ° C;
  • Step a) of agglomeration is quite well known to those skilled in the art and is for example described in FR2424058, for the manufacture of zeolitic agglomerates in the form of beads.
  • the coating composition useful in the context of the present invention comprises at least one pigment, and according to a preferred embodiment, the coating composition comprises at least one pigment and at least one binder which is preferably a porous binder .
  • the binder is advantageously for example, and in a nonlimiting manner, chosen from clays, such as those commonly used for the preparation of zeolitic agglomerates, and advantageously from bentonite, attapulgite, and kaolin.
  • the pigment (s) is advantageously intimately mixed with the binder to form the coating composition which is most often in the form of a more or less pulverulent solid.
  • the proportion of pigment (s) in the coating composition varies in large proportions, depending in particular on the desired final color, the particle size of the pigment, and the particle size of the binder.
  • the proportion by weight of pigment relative to the total weight of the coating composition is between 1% to 99%, preferably 1% to 50%, more preferably from 1% to 30%.
  • a process particularly suitable for the needs of the present invention may consist of spraying a coating formulation on the agglomerate obtained in step a) while still wet. During this operation, it may be desirable or necessary to add a quantity of water in order to ensure the best possible adhesion of the coating composition to the surface of the agglomerate. This amount of water can be easily adapted by a person skilled in the art.
  • This filming operation can be carried out in all types of apparatus suitable for such an operation, such as for example a rotating plate, drum, conveyor belt, vibrating conveyor, conveyor and vibrating conveyor, and others.
  • drying and activation operations are most often carried out in an oven, rotary ovens being particularly suitable for this type of operation.
  • the zeolitic adsorbent material thus obtained comprises a pigment, present in the film coating coating the adsorbent.
  • the material according to the invention can thus be used in all the applications for which it is useful, while also presenting the color originating from the pigment present in the coating.
  • a material in the form of beads of zeolitic agglomerates of color in particular of dark color, and more particularly of black color, which is completely suitable as a desiccant in double glazing which has metal strips pierced with holes to allow contact of the moisture adsorbent with the air gap present between the two panes of double glazing, and in particular between the two panes of a window called "double glazing".
  • the present invention relates to a window equipped with double glazing comprising an agglomerated film-coated zeolitic material with a colored coating as just defined in the description of the present invention .
  • Measuring the water adsorption capacity of the activated beads to verify that the film coating does not affect the efficiency of dehydration of the adsorbent material comparing the water adsorption capacities of a film-coated adsorbent material and colorful, according to the invention, with the adsorption capacities of a non-filmed material, in an atmosphere with a humidity level fixed at 10%.
  • the method of measuring the water absorption capacity consists in measuring the increase in weight of a sample of material placed in a sealed enclosure at constant humidity and temperature for a sufficient time to reach saturation.
  • a sample of about 1 g of beads is placed for 48 hours in an enclosure thermostatically controlled at 25 ° C at 10% humidity, which corresponds to the atmosphere of an aqueous solution of sulfuric acid of density 1 , 554.
  • the water adsorption capacity expressed in% by weight is equal to
  • the Minolta CR-300 color measurement device is used. Before carrying out the color measurements, a calibration is carried out from a reference color plate supplied with the measuring device. To measure the color of materials, the material is placed in a small cavity where the measurement is made and the material is wedged with a flat glass. The CIE-Lab color measurement is carried out by placing the measurement head flat on the glass and then the color measurement is carried out. The result is displayed after a few seconds on the device screen.
  • a zeolitic adsorbent material by agglomerating 3A zeolite crystals (NK30SP from the company Arkema) with an agglomeration binder (clay), at a rate of 25% by weight of agglomeration binder and 75% by weight of zeolite crystals.
  • This agglomerated material obtained is film-coated in a rotating plate using a mixture of Zeoclay attapulgite clay (sold by ARKEMA) (70 parts by weight) and natural iron oxide "Vine Black pigment” from the Color Mill (30 parts by weight).
  • the film-coated agglomerate is then dried at 200 ° C for 2 hours, then activated at 550 ° C for 1 hour.
  • the material obtained is in the form of black beads with an average diameter of 1.3 mm, coated with a film of thickness between 50 ⁇ m and 100 ⁇ m.
  • the color of said material is close to black with the following L * a * b * values:

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Abstract

La présente invention concerne un adsorbant zéolithique comprenant un aggloméré zéolithique comprenant au moins une zéolithe et au moins un liant d'agglomération, ledit aggloméré étant pelliculé avec un revêtement comprenant au moins un pigment.

Description

Adsorbant zéolithique coloré
[0001] La présente invention concerne le domaine des adsorbants zéolithiques et plus particulièrement celui des adsorbants zéolithiques agglomérés utilisables dans diverses applications dynamiques ou statiques.
[0002] Les adsorbants zéolithiques, encore appelés « tamis moléculaires », ou plus simplement « zéolithes » sont aujourd’hui largement connus et trouvent des utilisations dans de très nombreux domaines divers et variés qui vont de la catalyse à la séparation de composés chimiques, en se basant sur les propriétés d’adsorption des zéolithes, qu’elles soient naturelles, artificielles ou synthétiques.
[0001] Les zéolithes sont le plus souvent des alumino-silicates sous forme cristallisés. Ces cristaux d’alumino-silicates sont généralement des cristaux de très petites tailles, de l’ordre de quelques nanomètres à quelques micromètres, et leurs manipulations et utilisations en sont quelque peu délicates.
[0002] Les cristaux de zéolithes sont ainsi très souvent mis en forme, par divers moyens, par compactage ou plus généralement par agglomération avec un liant dit liant d’agglomération qui peut être organique ou minéral, par exemples des polymères ou des argiles. Les cristaux de zéolithe agglomérés avec un liant d’agglomération sont dénommés « adsorbants zéolithiques agglomérés ».
[0003] Les adsorbants zéolithiques agglomérés sont de tailles variables, généralement comprises entre quelques micromètres et quelques millimètres, et présentent, grâce notamment au liant d’agglomération, des propriétés de résistance mécanique, notamment de résistance mécanique à l’écrasement et ou à l’attrition tout à fait intéressantes.
[0004] La plupart du temps, les adsorbants zéolithiques agglomérés sont utilisés dans des endroits fermés, clos, de sorte qu’ils ne sont généralement pas visibles pour l’utilisateur. Leur aspect et leur couleur semblent donc a priori peu importants.
[0005] Les adsorbants zéolithiques agglomérés sont ainsi couramment sous forme de billes ou d’extrudés et de couleur variable, allant du blanc au marron, en passant par des nuances de gris. Il existe certaines situations cependant pour lesquelles il serait souhaitable de pouvoir disposer d’adsorbants zéolithiques agglomérés de couleurs, par exemple de couleur bleue, rouge, jaune, verte, noire, et autre.
[0006] De tels adsorbants zéolithiques agglomérés présentant une couleur différente de leur couleur « naturelle » n’existent aujourd’hui tout simplement pas sur le marché. [0007] Il pourrait cependant s’avérer très utile de pouvoir disposer d’adsorbants zéolithiques agglomérés de couleurs diverses, et notamment adaptées aux utilisations spécifiques auxquels ils sont destinés.
[0008] Ainsi et par exemple pour satisfaire la demande du marché des adsorbants zéolithiques agglomérés pour le double vitrage, on propose de préparer des billes de tamis moléculaires colorées pour que les poussières générées par les billes soient de la même couleur que, ou tout au moins de couleur similaire à, la couleur des joints des fenêtres. Ainsi les poussières qui pourraient s’échapper de la réglette en aluminium et se déposer sur les joints du double vitrage seraient moins ou peu ou pas visibles, ce qui présente un avantage visuel et qualitatif très important.
[0009] On connaît déjà des procédés de pelliculage d’agglomérés de tamis moléculaires, par exemple sous forme de billes pelliculées, mais de tels procédés ne prennent cependant pas en compte l’aspect coloration des billes. En fait, le pelliculage des tamis moléculaires est avant tout utilisé pour diminuer la génération de poussières, la maîtrise de la couleur desdits tamis moléculaires n’étant toutefois jamais abordée.
[0010] Les procédés de pelliculage connus jusqu’à présent sont le plus souvent réalisés à l’aide d’argiles de type attapulgite et se sont montrés efficaces pour réduire la génération de poussières. Les agglomérés obtenus se présentent cependant sous l’aspect de billes de couleur beige clair après l’étape d’activation à 550°C. Pour pouvoir maîtriser la coloration des agglomérés de tamis moléculaires activés (c’est-à-dire après l’étape d’activation), il est par conséquent nécessaire de mettre au point des formulations de pelliculage qui conduisent, après activation, à des billes d’une part ne générant que peu de poussière, et d’autre part dont les poussières éventuelles sont de couleur bien définie et contrôlée.
[0011] Dans la suite de la présente invention, on définit un domaine de coloration en utilisant les coordonnées chromatiques bien connues du système L*a*b* de la CIE (1976), défini comme suit :
• la clarté L* qui prend des valeurs entre 0 (noir) à 100 (blanc de référence) ;
• le paramètre a* représente la valeur sur un axe vert rouge de -120 à +120,
• le paramètre b* représente la valeur sur un axe bleu jaune de -120 à +120.
[0012] Il a maintenant été découvert de manière surprenante qu’il est possible de pelliculer des agglomérés zéolithiques avec des compositions colorées, dont la coloration reste maîtrisée et contrôlée durant toutes les étapes de préparation desdits agglomérés, y compris pendant et/ou après l’étape d’activation finale, de préférence après l’étape d’activation finale. On a également observé que le pelliculage selon l’invention présente le plus souvent une résistance à l’abrasion élevée, conduisant ainsi à une faible quantité de poussières générées dans les conditions normales d’utilisation.
[0013] En outre, et ceci représente encore un autre avantage majeur de la présente invention, le pelliculage obtenu selon le procédé de la présente invention n’altère pas, ou seulement peu, les propriétés d’adsorption, et tout particulièrement les capacités d’adsorption, en particulier d’adsorption d’eau.
[0014] Ainsi et selon un premier aspect, la présente invention concerne un matériau adsorbant zéolithique comprenant :
- un aggloméré zéolithique comprenant au moins une zéolithe et au moins un liant d’agglomération, et
- ledit aggloméré étant pelliculé avec un revêtement comprenant au moins un pigment.
[0015] Le matériau adsorbant zéolithique, pelliculé avec un revêtement comprenant au moins un pigment présente ainsi une coloration particulière, notamment due au pigment présent dans ledit revêtement. Selon un aspect préféré, le matériau adsorbant zéolithique de la présente invention présente une couleur dont la composante L* est de préférence comprise entre 0 et 80, de préférence encore entre 0 et 60, de préférence encore entre 0 et 50, avantageusement comprise entre 0 et 40.
[0016] De préférence encore, le matériau adsorbant zéolithique de la présente invention présente une couleur dont la composante a* est comprise entre -100 et +100, de préférence comprise entre -80 et +80, de préférence encore entre -60 et +60, avantageusement entre -40 et +40, plus avantageusement entre -20 et +20.
[0017] Selon encore une autre préférence, le matériau adsorbant zéolithique de la présente invention présente une couleur dont la composante b* est comprise entre -100 et +100, de préférence comprise entre -80 et +80, de préférence encore entre -60 et +60, avantageusement entre -40 et +40, plus avantageusement entre -20 et +20.
[0018] Selon un aspect tout particulièrement préféré le matériau adsorbant zéolithique de la présente invention présente une couleur comprise dans le domaine suivant :
L* entre 0 et 40, a* entre -20 et +20, et b* entre -20 et +20.
[0019] Selon un mode de réalisation de l’invention, le revêtement présente une épaisseur comprise entre 10 pm et 1000 pm, de préférence entre 10 pm et 300 pm, de préférence encore entre 10 pm et 150 pm, mesurée au microscope électronique, sur une coupe de matériau adsorbant zéolithique selon l’invention.
[0020] Ladite au moins une zéolithe comprise dans le matériau adsorbant selon la présente invention peut être tout type de matériau adsorbant, connu en soi, soit d’origine naturelle, synthétique ou artificielle. Par exemple les zéolithes qui peuvent être mises en œuvre dans la présente invention sont les zéolithes qui présentent un ratio atomique Si/Al compris entre 1 et 100, de préférence entre 1 et 50, de préférence encore entre 1 et 20, de manière tout à fait préférée, entre 1 et 10, avantageusement 1 et 6.
[0021] Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, les zéolithes sont celles présentant une granulométrie moyenne est inférieure à 20 pm, de préférence inférieure à 15 pm et généralement et avantageusement supérieure à 0,05 pm, de préférence supérieure à 0,1 pm. La granulométrie moyenne est mesurée par diffraction laser, par exemple à l’aide d’un appareil Malvern® Instrument Mastersizer S, norme NF ISO 13320 (2000).
[0022] À titres d’exemples non limitatifs de zéolites qui peuvent être mises en œuvre dans la présente invention, on peut citer les zéolithes de type LTA, et les zéolithes de type FAU, de préférence telles que les faujasites X, les faujasites LSX, les faujasites MSX, les faujasites Y, et autres. Il est bien entendu que l’on peut utiliser un mélange de deux ou plusieurs zéolithes. Ceci est particulièrement avantageux lorsque l’on souhaite moduler les capacités d’adsorption et/ou les cinétiques d’adsorption du matériau selon la présente invention, les différents types de zéolithes possédant chacun des capacités et des cinétiques d’adsorption propres.
[0023] Selon un mode de réalisation de l’invention, la quantité de zéolithe(s), présente sous forme de cristaux de zéolithe(s), est de préférence supérieure à 65%, de préférence encore supérieure à 70% en poids par rapport au poids total dudit matériau adsorbant et cette quantité est inférieure à 99%, de préférence inférieure à 95%, de préférence encore inférieure à 90%, de manière tout à fait préférée inférieure ou égale à 85% en poids par rapport au poids total dudit matériau adsorbant.
[0024] Selon un mode de réalisation préféré, la quantité de zéolithe(s), présente sous forme de cristaux de zéolithe(s), est comprise entre 65% et 99%, de préférence entre 65% et 95%, de préférence encore entre 70% et 90%, avantageusement entre 70% et 85% en poids par rapport au poids total dudit matériau adsorbant.
[0025] Outre la ou les zéolithe(s) définies plus haut, le matériau selon l’invention comprend un liant d'agglomération. Le liant d’agglomération peut être de tout type connu de l’homme du métier, en en particulier choisi parmi les argiles, et les liants minéraux couramment utilisés dans le domaine des zéolithes. Selon un aspect tout particulièrement préféré, le liant d’agglomération peut contenir une argile ou des mélanges d’agiles, telles que par exemple bentonite, attapulgite, kaolin, et autres, ainsi que des additifs destinés par exemple à faciliter l'agglomération ou à améliorer le durcissement des agglomérés formés. [0026] Les pigments (ou colorants) utilisables pour réaliser le revêtement du matériau de la présente invention peuvent être d’origines très diverses, pour autant que leur couleur corresponde à la couleur désirée pour ledit matériau, après les étapes de mises en oeuvre qui seront détaillées plus loin, et notamment après l’étape de calcination nécessaire pour l’activation dudit matériau adsorbant zéolithique effectuée entre environ 450°C et environ 600°C. Ainsi un pigment utilisable dans le cadre de la présente invention peut présenter une certaine couleur, couleur qui peut être différente dans le produit final, le matériau après calcination.
[0027] Bien entendu, il peut être intéressant d’utiliser des mélanges de pigments différents, en toutes proportions, afin de pouvoir disposer d’un plus grand nombre de nuances de couleur, si nécessaire ou si souhaité.
[0028] Parmi les pigments qui se sont montrés tout à fait adaptés pour les besoins de la présente invention, on peut citer d’une part les colorants d’origine végétale, tels que ceux obtenus par calcination de différents végétaux, et par exemple, et à titre non limitatif le noir de pêche, le noir de fumée, le noir de vin, et d’autre part les colorants d’origine minérale, par exemple, et à titre non limitatif le noir de vigne, le noir minéral.
[0029] On peut également utiliser des argiles colorées naturellement comme par exemple l’argile noire de la mer Morte, ou encore des colorants organiques, tels que par exemple ceux de la famille des lignosulfonates.
[0030] Il est ainsi aisé d’adapter la composition du ou des pigments au domaine de coloration visé pour les agglomérats activés en tenant compte de l’évolution possible de la couleur de la surface à la suite du traitement thermique des agglomérats, comme l’étape d’activation qui est nécessaire pour obtenir des matériaux adsorbants anhydres et présentant une bonne résistance mécanique.
[0031] La quantité de pigment présent dans le matériau selon l’invention peut varier dans de grandes proportions, et dépend surtout de la coloration recherchée, tout en minimisant de manière aussi efficace que possible l’éventuel impact négatif sur l’efficacité intrinsèque du matériau adsorbant zéolithique. Ainsi, la quantité de pigment présent dans le matériau adsorbant selon l’invention est généralement comprise entre 0,01% et 10% en poids, de préférence entre 0,1 % et 1 % en poids, par rapport au poids total du matériau adsorbant zéolithique selon l’invention.
[0032] Selon encore un mode de réalisation, le matériau adsorbant selon la présente invention peut en outre comprendre un ou plusieurs additifs, couramment utilisés dans les techniques de compoundage. Des exemples non limitatifs de tels additifs peuvent être choisis parmi les stabilisants UV, les anti-oxydants, les modifiants chocs, les matériaux à changement de phase, les agents ignifugeants, agents odorants, et autres.
[0033] Dans un autre aspect, l’invention concerne le procédé de préparation du matériau adsorbant zéolithique tel qu’il vient d’être défini, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
a) mélange d’un liant d’agglomération et d’au moins une zéolithe, agglomération et mise en forme selon les méthodes connues de l’homme du métier pour obtenir un aggloméré zéolithique;
b) pelliculage de l’agglomérat préparé et mis en forme à l’étape a) à l’aide d’une composition de revêtement comprenant au moins un pigment ;
c) séchage de l’agglomérat pelliculé obtenu à l’étape b) à une température généralement comprise entre 80°C et 200°C, par exemple à environ 120°C ;
d) puis activation par calcination à une température comprise entre 450°C et 650°C, de préférence entre 500°C et 600°C, par exemple à une température d’environ 550°C et e) récupération du matériau adsorbant zéolithique pelliculé coloré.
[0034] L’étape a) d’agglomération est tout à fait bien connue de l’homme du métier et est par exemple décrite dans FR2424058, pour la fabrication d’agglomérés zéolithiques sous forme de billes.
[0035] La composition de revêtement utile dans le cadre de la présente invention comprend au moins un pigment, et selon un mode de réalisation préféré, la composition de revêtement comprend au moins un pigment et au moins un liant qui est de préférence un liant poreux. Le liant est avantageusement par exemple, et de manière non limitative, choisi parmi les argiles, telles que celles couramment utilisées pour la préparation d’agglomérés zéolithiques, et de manière avantageuse parmi bentonite, attapulgite, et kaolin.
[0036] Le ou les pigments est avantageusement intimement mélangé au liant pour former la composition de revêtement qui se présente le plus souvent sous forme d’un solide plus ou moins pulvérulent.
[0037] La proportion de pigment(s) dans la composition de revêtement varie dans de grandes proportions, en fonction notamment de la couleur finale désirée, de la granulométrie du pigment, et de la granulométrie du liant. D’une manière générale, la proportion pondérale de pigment par rapport au poids total de la composition de revêtement est comprise entre 1 % à 99%, de préférence 1% à 50%, de préférence encore de 1% à 30%.
[0038] Les procédés de pelliculage de particules sont bien connus de l’homme du métier et on peut par exemple trouver des méthodes dans l’ouvrage « Size Enlargement by Agglomération » de Salle et Sauerlander, Ed. John Wiley & Sons, § 4.2.3.6 : « Coating Techniques », (1991 ).
[0039] Un procédé tout particulièrement adapté pour les besoins de la présente invention peut consister en une pulvérisation d’une formulation de revêtement sur l’agglomérat obtenu à l’étape a) encore humide. Durant cette opération, il peut être souhaitable ou nécessaire d’ajouter une quantité d’eau afin d’assurer une adhésion la meilleure possible de la composition de revêtement sur la surface de l’agglomérat. Cette quantité d’eau pourra être aisément adaptée par l’homme du métier.
[0040] Cette opération de pelliculage peut être réalisée dans tous types d’appareils appropriés pour une telle opération, comme par exemple assiette tournante, tambour, tapis roulant, tapis vibrant, tapis roulant et vibrant, et autres.
[0041] Les opérations de séchage et d’activation sont le plus souvent réalisées dans un four, les fours tournants étant tout particulièrement appropriés pour ce type d’opération.
[0042] Le matériau adsorbant zéolithique ainsi obtenu comprend un pigment, présent dans le pelliculage enrobant l’adsorbant. Le matériau selon l’invention peut ainsi être utilisé dans toutes les applications pour lesquels il est utile, tout en présentant en outre la couleur provenant du pigment présent dans le pelliculage.
[0043] À titre d’exemple, et de manière purement illustrative, on peut ainsi préparer un matériau sous la forme de billes d’agglomérés zéolithiques de couleur, en particulier de couleur foncée, et plus particulièrement de couleur noire, qui est tout à fait adapté comme desséchant dans les doubles vitrages qui comportent des réglettes métalliques percées de trous pour permettre la mise en contact de l’adsorbant d’humidité avec la lame d’air présent entre les deux vitres du double vitrage, et en particulier entre les deux vitres d’une fenêtre dite « à double vitrage ».
[0044] Ainsi, et selon encore un autre aspect, la présente invention concerne une fenêtre équipée d’un double vitrage comprenant un matériau aggloméré zéolithique pelliculé avec un revêtement coloré tel qu’il vient d’être défini dans la description de la présente invention.
[0045] L'invention sera mieux comprise à la lumière des exemples suivants, qui sont donnés à titre uniquement illustratif et ne limitent en aucun cas la portée de l'invention.
EXEMPLES
Capacité d’adsorption d’eau
[0046] On mesure la capacité d’adsorption d’eau des billes activées pour vérifier que le pelliculage n’altère pas l’efficacité de déshydratation du matériau adsorbant, on compare les capacités d’adsorption d’eau d’un matériau adsorbant pelliculé et coloré, selon l’invention, avec les capacités d’adsorption d’un matériau non pelliculé, dans une atmosphère à taux d’humidité fixé à 10%.
[0047] La méthode de mesure de la capacité d’adsorption d’eau consiste à mesurer l'accroissement de poids d'un échantillon de matériau placé dans une enceinte étanche à hygrométrie et température constantes pendant un temps suffisant pour arriver à la saturation.
[0048] Un échantillon d’environ 1 g de billes est placé pendant 48 heures dans une enceinte thermostatée à 25°C à 10% d’humidité, qui correspond à l’atmosphère d’une solution aqueuse d’acide sulfurique de densité 1 ,554.
[0049] La capacité d’adsorption d’eau exprimée en % poids est égale à
[(P3-P2)/(P2-P1 )] x 100, où P1 représente la masse du porte échantillon, P2 la masse initiale d’échantillon et du porte échantillon et P3 représente la masse après adsorption par l’échantillon + porte échantillon.
Mesure de la couleur Lab
[0050] Pour mesurer la couleur selon le référentiel CIE-Lab (référentiel L*a*b*), on utilise l'appareil de mesure de couleur Minolta CR-300. Avant d’effectuer les mesures de couleur, on réalise une calibration à partir d’une plaque de couleur de référence fournie avec l’appareil de mesure. Pour mesurer la couleur des matériaux, on place le matériau dans une petite cavité où s’effectue la mesure et on cale le matériau avec une vitre plane. La mesure de la couleur CIE-Lab s’effectue en plaçant la tête de mesure à plat sur la vitre puis on effectue la mesure de la couleur. Le résultat s’affiche après quelques secondes sur l’écran de l’appareil.
Exemple 1 :
[0051] On prépare un matériau adsorbant zéolithique en agglomérant des cristaux de zéolithe 3A (NK30SP de la société Arkema) avec un liant d’agglomération (argile), à raison de 25% en poids de liant d’agglomération et 75% en poids de cristaux de zéolithe.
[0052] Ce matériau aggloméré obtenu est pelliculé dans une assiette tournante en utilisant un mélange d’argile attapulgite Zeoclay (commercialisée par ARKEMA) (70 parties en poids) et d’oxyde de fer naturel « pigment Noir de Vigne » du Moulin à Couleurs (30 parties en poids).
[0053] L’aggloméré pelliculé est ensuite séché à 200°C pendant 2 heures, puis activé à 550°C pendant 1 heure. [0054] Le matériau obtenu se présente sous la forme de billes de couleur noire de diamètre moyen 1 ,3 mm revêtu d’une pellicule d’épaisseur comprise entre 50 pm et 100 pm. La couleur dudit matériau est proche du noir avec les valeurs L*a*b* suivantes :
L* = 32,75 a* = + 10,72 b*= + 9,15.
[0055] On réalise un test d’adsorption selon le protocole « Capacité d’adsorption d’eau » décrit plus haut, avec le matériau obtenu ci-dessus, en comparaison avec un adsorbant zéolithique identique, mais non pelliculé. Les résultats du test sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous : — Tableau 1 --
[0056] Il est ainsi clairement démontré que le fait de pelliculer un matériau adsorbant pour lui conférer une couleur, selon la présente invention, n’altère en rien les capacités d’adsorption dudit matériau adsorbant zéolithique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Matériau adsorbant zéolithique comprenant :
- un aggloméré zéolithique comprenant au moins une zéolithe et au moins un liant d’agglomération,
- ledit aggloméré étant pelliculé avec un revêtement comprenant au moins un pigment.
2. Matériau selon la revendication 1 , présentant une couleur dont la composante L* est comprise entre 0 et 80, de préférence encore entre 0 et 60, de préférence encore entre 0 et 50, avantageusement comprise entre 0 et 40.
3. Matériau selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le revêtement présente une épaisseur comprise entre 10 pm et 1000 pm, de préférence entre 10 pm et 300 pm, de préférence encore entre 10 pm et 150 pm.
4. Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit un aggloméré zéolithique comprend une zéolithe choisie parmi les zéolithes de type LTA et les zéolithes de type FAU, de préférence choisies parmi les faujasites X, les faujasites LSX, les faujasites MSX, et les faujasites Y.
5. Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la quantité de zéolithe(s), est supérieure à 65%, de préférence supérieure à 70% en poids par rapport au poids total dudit matériau adsorbant et est inférieure à 99%, de préférence inférieure à 95%, de préférence encore inférieure à 90%, de manière tout à fait préférée inférieure ou égale à 85% en poids par rapport au poids total dudit matériau.
6. Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le liant d’agglomération est choisi parmi les argiles et les liants minéraux, et de préférence parmi les argiles choisies parmi bentonite, attapulgite, et kaolin.
7. Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le pigment est choisi parmi le noir de pêche, le noir de fumée, le noir de vin, le noir de vigne, le noir minéral, l’argile noire de la mer Morte et les colorants organiques de la famille des lignosulfonates.
8. Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la quantité de pigment est comprise entre 0,01% et 10% en poids, de préférence entre 0,1% et 1% en poids, par rapport au poids total dudit matériau.
9. Procédé de préparation d’un matériau adsorbant zéolithique selon l’une quelconques des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes : suivantes :
a) mélange d’un liant d’agglomération et d’au moins une zéolithe, agglomération et mise en forme pour obtenir un aggloméré zéolithique ;
b) pelliculage de l’agglomérat préparé et mis en forme à l’étape a) à l’aide d’une composition de revêtement comprenant au moins un pigment ;
c) séchage de l’agglomérat pelliculé obtenu à l’étape b) à une température généralement comprise entre 80°C et 200°C, par exemple à environ 120°C ;
d) puis activation par calcination à une température comprise entre 450°C et 650°C, de préférence entre 500°C et 600°C, par exemple à une température d’environ 550°C ; et e) récupération du matériau adsorbant zéolithique pelliculé coloré.
10. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la composition de revêtement comprend au moins un pigment et au moins un liant qui est de préférence un liant poreux, de préférence choisi parmi les argiles, et avantageusement parmi bentonite, attapulgite, et kaolin.
11. Fenêtre équipée d’un double vitrage comprenant un matériau aggloméré zéolithique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
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