FR2610937A1 - Procede de traitement enzymatique d'emulsions eau-dans-huile de polymeres d'acrylamide pour en reduire la teneur en monomere residuel - Google Patents

Abstract

CE PROCEDE CONSISTE A AJOUTER AUX EMULSIONS DE POLYMERES D'ACRYLAMIDE DE L'AMIDASE SOUS LA FORME D'UNE EMULSION EAU-DANS-HUILE. IL A ETE TROUVE QUE L'ADDITION DE L'AMIDASE SOUS FORME D'EMULSION AU LATEX DE POLYACRYLAMIDE PROCURE DE MEILLEURS RESULTATS QUE L'ADDITION DE L'AMIDASE SOUS FORME DE SOLUTION. SI ON AJOUTE UNE SOLUTION D'AMIDASE A UN LATEX DE POLYACRYLAMIDE, IL SE FORME, DANS LE LATEX, UNE QUANTITE APPRECIABLE DE PARTICULES DE GEL INDESIRABLES.

Description

PROCEDE DE TRAIIEMENT ENZYMATIQUE D'EMULSIONS EAU-DANS-HUILE

DE POLYMERES D'ACRYLAMIDE POUR EN REDUIRE LA TENEUR EN MONOMERE

RESIDUEL.

La présente invention se rapporte à un procédé de traitement enzymatlque d'émulsions eau-dans-huile de polymeres d'acrylamide pour en réduire la teneur en

acrylamide monomére résiduel.

Loxsque l'acrylamide polymérise avec lui-même ou avec d'autres monomères vinyliques solubles dans l'eau, il en résulte des polymères solubles dans l'eau. En plus des ingrédients de départ ou de leurs produits de décomposition, ces polymeres contiennent des quantités d'acrylamide qui

peuvent être aussi élevées que 400 ppm (parties par mil-

lions), selon la concentration du polymère et son procédé de production. Une importante variable est, bien entendu, la quantité d'acrylamide de départ utilisée pour produire le polymère. Une technique importante de polymérisation pour produire des polymères d'acrylamide réside dans ce que l'on appelle la technique de polymérisation en émulsion inverse, qui est décrite en détail dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n 3 284 393 et dans le brevet des Etats Unis

d'Amérique redelivré n' 28 474.

Sous son aspect le plus large, ce procédé de polymérisation inverse utilise un procédé de polymérisation en émulsion eau-dans-huile, dans lequel un monomere soluble dans l'eau est émulsitié en phase huileuse et s'y polymérise. De façon plus spécifique, dans le cas des polymères d'acrylamide, un acrylamide ou un acrylamide avec d'autres monomeres solubles dans l'eau sont placés sous la forme d'une émulsion eau-danshuile au moyen d'un agent

émulsifiant eau-dans-huile. Cette émulsion contient égale-

ment un catalyseur de polymérisation par radicaux libres capable de former des radicaux libres. On soumet alors ce mélange aux conditions de polymérisation telles que décrites

dans les brevets mentionnés ci-dessus.

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-, A la lin de la polymerisatloTn, on peut separer le polymere d'avec l'émulsion, ou bien *on peut traiter l'émulsion avant, durant, ou après la polymerisatloni avec un agent tensio-actlf soluble dans l'eau. Lorsque l'on b ajoute à l'eau l'émulsion eau-dans-huile contenant l'agent tonsioactif soluble dans l'eau, elle s'inverse rapidement, provoquant ainsi une dissolution rapide du polymère. Ceci eSt décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique

redOéllvré ni 28 474.

Les emulsions eau-dans-huile des polymères d'acrylamide utiles dans cette invention contiennent quatre composants de base. Ces composants et leurs pourcentages en poids dans les emulsions sont énumérés cl-dessous: A. Le polymère d'acrylamide: 1. Généralement de 5 à 60 %; 2. de préférence, de 20 à 40; et 3. de façon davantage préférée de 25 a 35 %; B. Eau: 1. Généralement de 20 a 90; 2. de préférence de 20 à 70 %; et 3. de façon davantage préférée de 30 à 55 %; C. Liquide hydrophobe: 1. Généralement de 5 à 7b %; 2. de préférence de 5 à 4O X; et 2S 3. de façon davantage préférée de 20 à 30 %; et D. Agent émulsifiant eau-dans-huile: 1. Géneralement de 0,1 à 20; 2. de préférence de 1 à 15 %;

3. de taçon davantage préférée de 1,2 à 10 %.

11 est également possible de caractériser encore les émulsions eau-danshulle des polymères d'acrylamlde en ce qui concerne la phase aqueuse des émulsions. Cette phase aqueuse est généralement définie comme la somme du polymere ou du copolymére d'acrylamido présent dans l'emulsion plus

3b la quantité d'eau présente dans l'émulsion. On peut égale-

ment utiliser cette terminologie pour décrire les émulsions eau-danshuile qui sont utiles dans cette invention. Si l'on utllise cette terminologie, la phase aqueuse des emulsions ecu-arlns-huilo de cette invention est généralement constituée pal- 25 a 95 % en poids de l'émulsion. De b preluerunce, la pease aqueuse représente entre 60 et 90 %, et, de façon davantage préférée, de 65 à 85 %, en polds de

eémul sion.

On peut également caractériser les emulsions au

point de vue de leur rapport eau/huile. Ce chiffre est sim-

plement un rapport de la quantité d'eau présente dans l'émulsion, divisée par la quantité de liquide hydrophobe présent dans l'émulsion. De façon générale, les émulsions eau-dans-huile de cette invention vont présenter un rapport eau/huile allant de 0.2b à 18. De préférence, ce rapport eau/huile va aller de 0,5 à 14, et, de façon davantage

préleree, de 1,0 a 2,75.

L'expression "polymère d'acrylamide", telle qu'elle est utilisée ici, inclut non seulement les rhomopolymeres d'acrylamide, mais également les copolymeres

"0 d'acrylamlde qul contiennent 5 % ou plus d'unités acrylam-

ide.

Les polymeres d'acrylamlde contenus dans les émul-

sions eau-dans-huile utilises dans cette invention sont des polymeres et des copolymeres de polymeres d'acrylamlde catloniques ou modifies par vole cationique. Les polymères de ce type comprennent des copolymeres d'aorylamlde et de methacrylate de diméthyl-amino éthyle et de ses dérlves quaternaires solubles dans l'eau, les polymères de methacrylate de dméthyl-ami.noéthyle et de ses dérives 3Z quaternaires solubles dans l'eau, et les polymères et copolymiéres de chlorure de diallyldiméthylammonium, tels que ceux décrits dans le brevet des Etats Unis d'Amérique ni

3 2U8 770 et également décrits, sous forme d'émulsion eau-

dans-huile, dans le brevet des Etats Unis d'Amérique 3 920 599. D'autres polymères modifiés par vole cationique qui

conviennent pour être utilisés dans les émulsions eau-dans-

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hui le de cette inventîon comprennent des polyaerylamides qui unt ete soumis a la reaction de Mannich et leurs driveés quate: nires cOrxrispondant. solubles dans l'eau. Des poly.tres dc ce type sont décrlts dans le brevet dOs Etats

b Unrii d'Amurlquc. T" n Y z 348.

Les polymeres d'acrylamide anioniques comprennent l'icryldmide polyn)cr lse avec l'aclde acrylilque, l'acide acr'am:do-2 methyl-2 pxoparne sultonique et les sullonates monorcLrez apparentés, les acides maléique, fumarique et

itaconlque, les styrenes sullonates et similaires.

Un peut choisir les liquides hydrophobes ou huiles utîllses pour prépaier ces emul-'ons dans un large groupe de liquices organiques qui comprennent les hydrocarbures

liqulues et les hydrocarbures liquides substitués.

i5 Un groupe préetéré de liquides organiques que l'on peut util liser dans la mise en oeuvre de cette invention sont les thulles hydrocarbonees paralliniques. Des exemples de ces types de maztieres comprennent un solvant isoparaffinlque à uhaSre rallîiée. commerciallse pal la Sociéte "Humble Oil and etfinery Company" sous la marque "lsopar M" et decrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n' 3 624 019, et un solvant paraitlnique commerciallsé par "Exxon Company

U.S.A." et appele "Low Odor Parallinic Solvent" (c'est-a-

dire LOPS, solvant parattlnique à taible odeur). Des specifications typlques de ce produit sont énoncées dans le Tab I eau I. I'AbLEAU 1 Densité 60'/6F/15.6'C 0,?780-,8L7b Couleur, Saybolt + 30 min. Aspect vlsuel Brillant et clair F.C Point d'anîllneAST LD-611 160 min. 71 Distillation ASTM D-86 Point d'éebullition initial 365 min. 183 Point d'ebullition 1inail b05 max. 26 Fuoint 'eclalr,'lCC 140 min. 60 So.ul I e, ppm,

microcoulometrle 15 max.

bien que les hui les parattiniques soient les matieres piétéerées pour etre utilisées dans la preparatiun des emulsions eau-dans-huile de cette invention, on peut egalemerit utiliser d'autres liquides organiques. C'est ainsi que l'on peut utiliser des huiles minérales, des kérosènes, des naphtas et, dans certains cas, du pétrole. Bien qu'ils soient utiles dans cette invention, des solvants comme le benzene. le xylene, le toluene et autres hydrocarbures non miscibles avec l'eau et présentant des points d'éclair bas ou ces caractérlstiques toxiques sont généralement évités

par suite des problèmes associés à leur manipulation.

Un peut utiliser tout agent émulslfiant eau-dans-

huile conventionnel, tel que le monostéarate de sorbitan, le monouleate de sorblitan et les produits dits a faible HLB (équilibre hydrophilellpophile), qui sont tous cités dans

_0 la litterature et qui sont résumés dans le "Atlas HLB Sur-

jactants Selector". Blen que l'on utilise les émulsfilants menrtionnes pouI obtenir- de bonnes emulsions eau-dans-huile, on peut utiliser d'autres tensio-actifs pour autant qu'ils soient capables de produire ces emulsions. Toutefois, il est également envisagi que l'on puisse utiliser d'autres agents

émulsiflants eau-dans-huile.

Lu brevet des Etats Unis d'Amérique n' 3 997 492 montre l'utilisation d'émulsfltlants ayant, de façon génerale, des valeurs HLB plus elevees pour produire des émulsions stables de caractère semblable à celles discutées ci-des-sus. Avec l'utilisation des équations présentes dans ce document, on peut utiliser dans la mise en oeuvre de cette invention des émulsifiants ayant des valeurs HLB entre

4 et 9.

En plus du document indiqué ci-dessus, le brevet dos Etats Unls d'Amérique n' 4 024 097 deorit des agents êmnulsIlants partlculiers pour les émulsions eau-dons-huile qui lunt l'objet dOe cette invention. Selon ce document. cri prop: e énieralument ces émulslonls etn utiliLsant un agent

emulsJl lalnt Lau-uan -riulle comprenant un amide gras sub-

b stituu par unl N,N-dlalcanuOl inlerilLur partlelement esteîil ié. De plus, d'autres tensio-actifs peuvent être conLmbles pour produlre des émulsions présentant de faibles dàmenrilons de particule et une excellente stabilité au

stoca Lge.

Le procedé général pour la préparation des émul-

slons du type decrit ci-dessus est contenu dans le brevet

des États Unls d'Amerique n' 3 204 393, au nom de Van-

derhol1. Un mode opératoire typique de préparatlon des émul-

slons de pulymere d'acrylamide de ce type consiste a preparer une solution aqueuse d'un acrylamide monomère et à adjuutr cette solutiorn l'une des huiles hydrocarbonees decrites ci-dessus. Apres l'addition d'un agent émulsifiant eau-dani-hulle approprié et sous agitation, on soumet alors l'emirulsion aux conditions de polymérlsation par radicaux libraset on obtient une émulsion eau-dans-hulle du polymère d'acrylamlde. 11 faut attirer l'attention sur le fait que l'on chlooslt les ingrédients sur la base des pourcentages en

poids donnés ci-dessus et de leur compatibilité entre eux.

En ce qui concerne le choix du catalyseur lormant des radi-

2b caux libres, ces matières peuvent être solubles soit dans l'huile, soit dans l'eau, et elles peuvent être choisles dans le groupe constitué par les peroxydes organiques, des matieres de type Vazo, les systèmes initiateurs du type

redox, etc. En outre, la lumière ultra-violette, les micro-

ondes. etc provoqueront également la polymérisation des

émulsions eau-dans-hulle de ce type.

La fabrication des émulsions de ce type est détaillée dans les brevets des Etats Unis d'Amérique n' 3 624 019, n' 28 474 (redélivré), n' 3 734 t/3, n' 28 576 Jb (redellvré), n' 3 826 771. On peut employer l'air pour contiOler la polymeI ésation. Cette technique est décrite

dansr le bievcet des Etats Unis d'Amérique n i ?b7 E?69.

En plus dus documents ci-dessus, le brevuet ds Etat. Unis d'Amerique n 3 9YYb lt decrilt la pIepaIXtioT d'enulionrs eau-dans-huile des types utilisés dans cette invention, en Iormant d'abord une emulsion contenant du, goutteltcLtes de petite dimension de particule entre l'huile, l'eau, le monomère et l'agent émulsifiant eau-aans-huile à dlade d'une technique de mélange par cisaillement élevé et en soumettant ensuite cette émulsion aux conditions de polymérisation par radicaux libres. Est également intéressant le brevet des Etats Unis d'Amérique 4 024 0Y7 qui déecrit des émulsions eau-dans-huile telles que celles décrites ci-dessus, utilisant des systèmes tensio-actifs

particuliers comme agent émulsifiant eau-dans-huile, permet-

tant de preparer des latex de petites dimensions de parti-

cules polymères et de stabilite au stockage amélioree.

Un autre document, le brevet des Etats Unis d'Amerlque n' 3 915 Y2Z décrit la stabilisation d'emulsions eau-UanL-huile du type décritci- dessus, a l'aide de divers polymeres solubles dans l'huile, tels que le polyisobutylène. L'emploi de techniques de ce type conduit à

des émulsions stabilisées de qualite supérieure.

Le brevet des Etats Unis d'Amérique n' 3 9S7 492 qul décrit la formation d'émulsions eau-dans-huile du type

Z5 décrit ci-dessus, est également intéressant.

Lorsque la polymérisation est termineu et que l'émulsion est encore dans le réacteur, il est parfois, de pratique courante, comme étape finale, de soumettre

l'émulsion finie a ce que l'on appelle une étape de post-

chauffage avec des temperatures allant de 45 à 80' C. Jusqu' & ce que l'on obtienne un taux satisfaisant d'acrylamide monomere, oe pour quoi une période allant de 1 a Z4 heures doit suffire. Cette étape tend à polymériser une

portion de l'acrylamide monomère présent dans le systeme.

S5 Elle ne reduit pas réellement la teneur du système en acrylanmlde monromere de façon complete. De plus, a la fin de 1l reactîon, iJ est partoDs utile de rincer le mili eu reactîunric, ce qui tend ègalemnt a retardae l'oxydation nulsible de certainos Iractions restant dans le systemo. A ce point.galement, il est parloils avantageux d'ajuster le b pH et d'ajouter un agent lnverseur tensio-actl soluble darns eaU. Il est possible de concentrer les emulsions apres que la polymérisation soit terminée par extraction d'eau hors de celles-cl. Un tel mode opératoire est décrit dans la

publication du brevet européen n' 0 08 213.

Les émulsions eau-dans-huile des polymères d'acrylamlde finelent divises utiles dans cette invention contiennent des proportions relativement importantes de polynimere. Les polymères disperses dans l'émulsion sont tout a Salt stables si la dimension des particules du polymère se situe dans la plage allant de 0,1 micron à environ 5 miurons. La dimension de particule préférée se situe généralement dans la plage allant de 0,2 micron a environ 3 microrns. La dimension de particule que l'oin prefère le plus se situe généralement dans la plage allant de 0,2 à 2,0

m lclorns.

Les emulsions préparées, ayant les compositions ci-dessus, présentent de façon générale une viscosité se

situant dans la plage de 50 a 1 000 cP (sur la base du.

viscosiiiietre Brookfleld). On comprendra toutefois que la vlscosité de ces émulsions peut être largement affectée par l'augmentation de la diminutîon de la teneur en polymère, de la teneur en huile ou de la teneur en eau, ainsi que par le

cholx d'un émulsifiant eau-dans-huile approprie.

Un autre facteur influant sur la viscosité de ces types d'émulsions est la dimension de particule du polymère qui est dispersé dans la phase aqueuse discontinue. De façon générale, plus les particules obtenues sont petites, moins l'émulsion est visqueuse. En tout cas, l'homme du métier 3b verra facilement la façon dont on peut modifier la viscosité de ces types de matières. Il est important que l'émulsion J y

soit quelque peu lulde, c'est-a-dire pompable.

A la fin du processus de polymeilsatlon d('ciit ci-dessus, l es muls ions peuvent conteni r une tencur en acryiamidu monumeae allant dc 5b a 4 000 ppm, bien quu, de laçon generale, la teneur en acrylamnide monumere se situera

dall- la plage de 500-1000 ppm.

Récemment, dans la littérature, un certain nombre de ducuments de brevets et de publications scientifiques ont indlqué qu'il est possible de traiter des solutions d'un polymere d'acrylamide avec l 'enzyme amidase, qui réagit sélectivement avec l'acrylamide monomere pour dégrader l'acrylamide en acide acrylique et autres sous-produits

molns toxiques.

sien que l'on ait montré que l'amidase, sous une lorme semi-puritiée ou purifiée, convertit effectivement l'acrylamide monomere present dans les solutions de polymeres d'acrylamide, il n'a pas été suggéré dans la I ttératule d'utiliser ces enzymes ou leurs bactéries précurseurs pour traiter les émulsions eau-dans-huile de

polymeres d'acrylamide du type decrlt ci-dessus.

Dans les expériences récentes menées par les inventeurs, utllisant des solutions ou des suspensions aqueuses d'amidase, de bactéries contenant de l'amidase ou

l'amidase brute, il a été découvert que, bien que ces solu-

tions ou suspensions aient été ajoutees trés soigneusement aux emulsionrs eau-dans-huile contenanlt de l'acrylamide, il commençait a se produire une inversion qui était mise en évidence par un épaississement par l'émulsion concentrée qul donne un systeme d'émulsion partiellement lnversée qui ne

convient pas pour emploi commercial.

L'invention consisLe en un procédé améliore de traitement des emulsions de polymères d'acrylamlde avec l'amuidase pour en réduire la teneur en acrylamide, procéde qui consiste a ajouter l'amidase auxdites émulsions sous lorme d'une émulsion eau-dans-huile. Dans un autre mode de réalisatlon de l' invention, l'invention se rapporte a une

emulsion eLu-darin-hul]e dont la phase aquLu. t contlent LI.

l'amld e pour la mise en oeuvre de ce pluocedu. L'anidase do c.tte, lnvúention e-t pecil ique de I'acrylamlde mornom. cIe

et el e noe pur'Lt pas a recter le polymere d'aciylamide.

LgL'amldase peut provenit d'un large spectre d'especes bacti. lennles. Blern qu'il ne soit pas possible de donner la l lste de toutes les especes, on peut mentlonner, a titre d'exemples: 1. Brevibacterlum ammoniagenes 1Zl.. Culture mixte de Brevibacterlum et Bacillus 3. Cultures indlvlduelles de Bacillus et Pseudomonas

4. Especes spécilfiques Brevibacterlum, comme Brevlbao-

terluI acetyllcumni, Brevibacterîum helvolunL, Brevibacterlum leucnriophagum, Brevîbacterlum linens, et Brevlbacterium

lb vitarumnien.

5. Especes Rhodococcus 6. Certaines especes Arthrobacter 7. PLeudomonas chloroaphîs En utilisant des méthodes connucs de production d'enzymes a partir d'un matériau cellulaire bacterlen, il est possible d'obtenlir une amidase brute à partir des especes du type illustre ci-dessus, puis de soumnettre cette amidase lmpure à une purification ulterleure pour obtenlr

une amldase senslblement pure.

Zb Un procédé de production d'enzymes à partir d'un matériau cellulaire bactérien est décrit dans le brevet

japonals 53086078. Les enzymes intracellulaires de brevibac-

terlum ammoniagenes y sont préparées comme suit: La souche d'ensemencement du brevibacterium ammor.niagenes a été cultivee à 2b-35'C, à un pH se situant dans la plage de 6,5 à 8,5, dans un milieu de culture liquide contenanit une source de carbone, une source d'azote, des sels minéraux et d'autres substances nutritives. Après culture, on a séparé le corps bactérlen par liltration et on 3b l'a traité par des techniques standard. On a obtenu l'enzyme brute en séchant le corps bactérien parl le procedé à la il poudre d'acétone ou pal- lyophilisation et ren bi sant ILS

cellules bactériennes en les êorasant dans une solution taim-

pon ou en les soumettant a des ondes supersoniques.

Dans le présent mémoire, on a utilisé le terme

b "amidase" qui s'entend comme incluant l'amidase pure, semi-

pure, aussi bien que les cellules bactériennes contenant l'amldase, qui peuvent toutes être utilisées dans la mise ren

oeuvre de l'invention.

De façon générale, l'amldase en termes d'amldase pure sera placée, sous forme de solution ou de suspension,

bien que l'on puisse utiliser une poudre.

L'amldase, préparée à partir d'un matériau cellu-

lalre bacteérien, se caractérise en termes de son activité.

L'actlvite varie par suite d'autres matières trouvées dans le matériau bactéerien. De façon générale toutefois, il est souhaitable d'obtenir une activité comprise entre 1 et 100 mlcromoles/minute par millilitre à 30' C. Un peut toutefols utiliser ulne activité qui se situe a l'extérieur de ces

plages et que l'oi peut obtenir en utilisant d'autres tech-

Z0 niques. Aux fins de cette application, l'activite se réfère & l'activité catalytique de l'amidase, et elle est

détermînée par les méthodes standard.

Le dosage de l'amidase sera caractérisé en termes d'unites d'enzyme, que l'on définit comme étant la quantité d'enzyme qui va catalyser la formation d'une micromole

d'ammoniac par minute à partir d'une solution 25 mîllinio-

laire d'acrylamide a pH b, et à 30' C. La quantité d'amidase utilisée pour traiter les émulsions variera en tonction de la quantité d'acrylamide

monomEre qui y est présente; et de l'activité de l'amidase.

En supposant une activité de l'amidase de 50 à 100 unités/ml (à 0' C), un dosage d'amidase de 10 ml/kg de polymère, au moins, va donner des résultats suffisants pour réduire la

teneur en monomère d'acrylamide.

Bien que, pour ce système, on puisse utiliser ur, dosage d'amidase de plus de 1000 unités/kg, ceci n'est pas

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-12

nOcessai1re tant que l'amidase agit comnlle caLa1y-eur. ielú.

que cecil soit vrli, il existe une limite iitél.ieuru estimée do dosage pour 1 'amidase par suite des et1elts de desautivatioa. On0 s'attend a ce qu'au moîns 300 unités/kg devr&lunt ëtre elt1icaces. De taiçoni genrale, l'amidase est

elticace pour toute concentration de l'acrylamide monomere.

Toutelois, dans le but de lournir certaines indications quantltatives, on peuse que, de façon générale, 50 à 1000 unites d'amidase devraient être utilisées pour 1000 grammes d'émulsion. En règle générale, l'émulsion contiendra 1000 ppm, ou moins, d'acrylamlde monumère. On pense que cette quantlté d'amidase sera efficace avec des quantités plus

elevees d'acrylamîde monomere et on sait qu'elle sera etti-

cace avec des quantités moins élevees d'acrylamide monomère.

Pour préparer IPmulsion contenant l'amidase, il est normal de preparer l'amidase sous forme, soit d'une suspension aqueuse, soit d'une solution aqueuse. De telles suspensions ou solutionsli- doivent être relativement concewntres, par exemple de 0,1 X jusqu'a la solubilité de saturation de l'am1dase. De façon génerale, la solution d'amidase utilisee pour preparer les solutions contiendra 0,1-10 % en puids d'amidase. Cette solution ou suspension aqueuse de l'amidase consiste en la phase aqueuse, tormee

ultérieurement. de l'emulsion. Elle est généralement de 25-

95 % en poids, de preétérence 60-90 % en poids et, de façon davantage prelérée, 65-bb % en poids. La phase hualeuse (c'est-a-dire la phase liquide hydrophobe) est géneralement de 5-7b % en poids, de préférence 545 % en poids et, de

façon davantage prélérée 20-0 % en poids.

Le liquide hydrophobe, ainsi que l'émuls1tiant eau-dans-huile particulier doit de façon générale contenir le liquide hydrocarbone ou l'émulsifiant present dans les émulsions du polymere qui doivent être traitées avec

l'émulsion d'amidase.

De façon génerale, on ajoute les émulsions d'amidase décrites aux emulsions du polymere d'acrylamîde

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apreE que la polynmeriation soit terminée.. En lonction du tr-aitement partcloullil employé comme décrit ci-dessus, de la puisStance de l'amnidse, de sa concentration et du type d'émulslol, i1 L est habituellement possible de reduire la

b teneur en acrylamide monomere de l'emnulsion decrite Ci-

dessus, à moins de 116 ppm en une période de temps allant de

1/2 a 24 heures.

On a trouvé que 1'addition de l'amldase sous forme d'émulsion au latex procure de meilleurs résultats que l'addltion de l'amidase sous forme de solution. Si on ajoute une solution d'amidase à un latex de polyacrylamlde, il se

larme dans le latex, de façon appréciable, plus de parti-

cules de gel qu'on peut en trouver lorsqu'on ajoute

l'émulLiuri d'amida.e.

En pratique, le pH du latex doit se situer dans la plage de 4,5 à 8,5 et, de préférence, de 5 à 7,5, pour

optimiser l'activité de l'amidase.

On peut également rehausser l'activité de l'amidaâe en réglant la température. De façon générale, plus la température est élevée, plus la réduction de l'acrylamide monomere est rapide. Cependant, lorsque les températures dépassent 60 C, il faut prendre en compte la desactivation

de l'amidase causée par la température.

Pour réduire au minimum la déstabilisation du 2b latex pclymère à traiter, le mieux est de donner a l'émulsion d'amidase une forme aussi semblable que possible a celle du latex. Par consequent, de façon ldéale, le liquide hydrophobe et les agents émulsifiants eau-dans-huile devraient être les mômes à la fols pour le latex polymère et pour l'émulsion d'amidase. De plus, on devrait obtenir pour les deux systèmes les mêmes pourcentages relatifs d'eau, du

liquide hydrophobe et d'agent émulsifiant eau-dans-huile.

Toutefois, une,telle similarité n'est pas nécessaire. On

peut préparer l'émulsion d'amidase avec un liquide hydro-

phobe différent ou un agent émulsifiant eau-dans-huile

différent de ceux du latex polymère.

Poux 1 luttrcI- les emulsions d'amidase et ljui uLlllsation danrs le traitement des émnulons eau-danu-huile d'un polymCre c'acrylamlde, o0l présente ce qui suit à titre

d'exemple:

Exemple 1 Dans le cadre de l'utilisation de l'amidase préparée à partir de Brevibaoteriumn comme indiqué dans la discussion ci-dessus du brevet japonais 530U60Z8, un mode opératoire typique pour le traitement du latex par l'amidase impliquerait d'ajouter suifisamment d'amidase présentant une

activite suffisante pour effectuer la réduction du taux ini-

tial d'acrylamide à moins de 10 ppm, dans l'espace de. temps désiré. Bien qu'il faille choisir la vitesse d'agitation pour donner un contact intime de l'amldase avec l'acrylamide monomere, aux ftins de cet exemple, on ajoute l'amidase goutte à goutte à 1Z0 grammes d'un latex que l'on agite. On envisage une agitation a la vitesse d'environ 100 tpm et, pour cet exemple, cette agitation peut s'effectuer dans un ballon courant à fond rond ou autre récipient convenable. On peut prélever des quantLites aliquotes de latex à celtains intervalles de temps fixés et inverser l'émulsion dans l'eau

pour donner des solutions à 1 à 2 %, qu'il faut ailors ana-

lyser pour connaître la teneur en acrylamlde monomere au

moment o l'on a prélevé la partie aliquote.

Exemple 2 On prépare l'émulsion eau-dans-huile d'amidase comme suit: on dissout 1 gramme d'amidase dans 1 gramme d'eau et on l'émulsifle avec 4,? grammes de LOFS (solvant parartinlque à faible odeur) et 0,135 gramme d'un agent

tensio-actif commercialisé sous la dénomination "Span 80".

On ajoute l'émulsion d'amidase à 100 grammes d'un latex de polyacrylamide présentant un RSV de 6-U, une teneur en acrylamide de 30 % en poids, et un pH de 7,0 à 25' C. Le latex de polyacrylamide contient lnitialemenTt 100 ppm d'acrylamide monomère. Apres addition de l'amidase, la température s'est élevée Jusqu'a, 45' C. Au bout de Z4

heures, il subsîste moins de L ppm d'acrylamle. monumeje.

Exempleu

Onr pr.èp;i-e une emulsion d'amidase contenant 1000 unités d'amnidase par kilograimme de polymere de latex. Un E ajoute cet amidase au polymère de latex. Le polymère du latex avec un pH de 8,35, il a été maintenu a unetempérature de 60' C et il availt une teneur initiale en

acrylamide monomère de 5360 ppm. Au bout de 2 heures, il es-

tait environ 90 ppm d'acrylamide. Au bout de 10 heures l'acrylamide est réduit à moins de 10 ppm. Il s'est Iuorme

0,46 gramme de gel par kilogramme de polymère de latex.

Exemple 4

On prépare une solution d'amldaLe contenanTt 1000 unites d'amidase par kilogramme de polymere de latex ayant

b15 un pH de a,355; on dose le polymere de latex, de même compo-

sition que dans l'exemple précédent. Au bout de 2 heures, il subsiste 170 ppm d'acrylamide monomere; au bout de 10 heures, il subsiste environ 15 ppni d'acrylamide mononière. I l a été produit environ 1,63 gramme de gel par kilogramme dc

latex.

kEVENL)J!(..A'2 6 9N3 1. ProUcde de traitement dtl. êmuIs1ons de poIywere. ' d'aulry1ami-de pour en réduire i a teneur en acryjamjce, car aotris-. par le ILit qu'il consiste a ajouter auxditos eiiiulsions de L 'amndâse souws torioe d'une emulsîon

eau-danls-hui le.

2. Emulsion eau-dans-huile dont la phase aqueuse contient de l'amidase, pour la mise en oeuvre du procédé tel

que detini à la revendication 1.