FR2843894A1 - Compose forme de silice precipitee et de phosphate et son utilisation comme support de liquide a apport nutritionnel et comme agent antimottant a apport nutritionnel - Google Patents

Compose forme de silice precipitee et de phosphate et son utilisation comme support de liquide a apport nutritionnel et comme agent antimottant a apport nutritionnel Download PDF

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Abstract

L'invention concerne des composés, utilisables en particulier comme support de liquide et comme agent antimottant, et, simultanément, comme additif nutritionnel notamment pour animaux, formés de silice précipitée et de phosphate choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou Ila de la Classification Périodiques des Eléments et les phosphates de terres rares, lesdits composés se présentant sous forme de billes sensiblement sphériques.

Description

COMPOSE FORME DE SILICE PRECIPITEE ET DE PHOSPHATE ET SON
UTILISATION COMME SUPPORT DE LIQUIDE A APPORT NUTRITIONNEL ET
COMME AGENT ANTIMOTTANT A APPORT NUTRITIONNEL
La présente invention concerne de nouveaux composés à base de silice précipitée et de phosphate, en particulier de phosphate de calcium, utilisables comme support de liquide, notamment de complément liquide d'alimentation animale, et de préférence, simultanément, comme additif nutritionnel notamment
pour animaux.
Elle est également relative à des compositions comprenant un liquide, notamment un complément liquide d'alimentation animale, absorbé sur un support
formé par un tel nouveau composé à base de silice précipitée et de phosphate.
Enfin, la présente invention est également relative à l'utilisation de ces composés, de préférence après broyage, à titre d'agent antimottant, d'agent 15 d'aide au procédé d'atomisation de liquide, au procédé de broyage de solide ou au pastillage/tablettage, et de préférence, simultanément, comme additif
nutritionnel notamment pour animaux.
Il est connu de conditionner des liquides, notamment des additifs d'alimentation animale, sur des supports solides, en particulier sur un support 20 silice. Ce conditionnement a généralement pour but de transformer un liquide non ou difficilement manipulable en poudre fluide pouvant être stockée facilement, par exemple en sac ou en vrac, et manipulable plus aisément, et pouvant aussi se disperser sans difficulté et bien se mélanger à d'autres constituants solides divisés. Dans l'exposé qui suit, on entend par composition conditionnée la
composition ainsi obtenue, c'est-à-dire un liquide absorbé sur un support silice.
Cette composition conditionnée doit pouvoir être manipulée facilement, ce qui implique une bonne fluidité et un faible poussiérage, d'o une bonne résistance mécanique et donc une bonne résistance à l'attrition du support. Elle 30 doit également présenter une teneur assez importante en matière active (liquide), d'o une grande capacité d'absorption pour le support, ainsi qu'une densité assez élevée. Ces différentes exigences sont parfois contradictoires et ne sont pas
nécessairement remplies par les supports silice de l'art antérieur.
Le but de l'invention est de fournir de nouveaux composés, constituant 35 notamment une alternative aux supports silice connus, et convenant ainsi particulièrement bien au conditionnement des liquides, surtout au
conditionnement des compléments liquides d'alimentation animale.
Dans ce but notamment, l'un des objets de l'invention consiste en un composé (ou mixte) susceptible d'être obtenu par séchage par atomisation d'une suspension, notée S par la suite, contenant une silice précipitée et un phosphate choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou lia de la Classification Périodique des Eléments et les phosphates de terres rares. Si la silice précipitée peut être éventuellement utilisée sous sa forme solide telle quelle (forme sèche) ou sous la forme d'une suspension aqueuse obtenue par redispersion dans l'eau de la silice précipitée sous forme solide, la silice précipitée est, de manière très avantageuse, employée sous la forme d'un gâteau 10 de filtration ou d'une suspension directement issus de son procédé de préparation
(réaction de précipitation).
La présente invention propose également dans ce but un composé (ou
mixte) formé de silice précipitée et d'au moins un phosphate choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou lia de la Classification Périodique des 15 Eléments et les phosphates de terres rares.
Selon l'invention, le séchage est effectué par atomisation (coatomisation), c'est-à-dire par pulvérisation de la suspension S dans une atmosphère chaude (" spray-drying "). Le composé (ou mixte) selon l'invention peut être dénommé " co-atomisat ". Le séchage est, de manière avantageuse, effectué au moyen 20 d'un atomiseur à buses, par exemple monofluides ou à pression liquide. La température de sortie de l'atomiseur employé est habituellement inférieure à 170 C, en particulier inférieure à 140 C; elle est par exemple comprise entre
et 135 C.
De manière préférée, la suspension S présente immédiatement avant son 25 séchage un taux de matière sèche compris entre 16 et 24 % en poids, en
particulier entre 18 et 24 % en poids, par exemple entre 18 et 22 % en poids.
Selon une variante de l'invention, la suspension S est obtenue par mélange de deux précurseurs d'un phosphate choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou lia de la Classification Périodique des Eléments et les phosphates 30 de terres rares, avec une suspension de silice précipitée. Par " deux précurseurs " d'un phosphate, on entend, d'une part, un précurseur apportant la " partie " phosphate proprement dite, choisi, par exemple, parmi l'acide orthophosphorique H3PO4 et ses sels de formule NH4H2PO4, NaH2PO4, KH2PO4, (NH4)2HPO4, et, d'autre part, un précurseur apportant la " partie" élément du 35 groupe la ou du groupe lia de la Classification Périodique des Eléments ou terre rare, choisi, par exemple, dans le cas du calcium, parmi la chaux Ca(OH)2, le
nitrate de calcium Ca(NO3) et le chlorure de calcium CaCI2.
En général, dans cette variante, les deux précurseurs du phosphate sont ajoutés, dans la suspension de silice précipitée, le plus souvent sous agitation, chacun sous forme solide (c'est-à-dire forme sèche: poudre notamment) ou, de préférence, sous forme d'une solution aqueuse (ce qui inclut le cas o l'un est 5 ajouté sous forme solide et l'autre sous forme d'une solution), dans des conditions telles que ledit phosphate, choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou lia de la Classification Périodique des Eléments et les phosphates de terres rares, se forme. Les deux précurseurs dudit phosphate peuvent être ajoutés de manière simultanée dans la suspension de silice précipitée; de préférence, ils 10 sont ajoutés de manière successive, le précurseur apportant la " partie "
phosphate proprement dite étant ajouté le premier.
Le mélange obtenu peut éventuellement subir une opération de délitage, qui permet notamment d'abaisser si nécessaire la viscosité de la suspension à sécher ultérieurement. L'opération de délitage peut être en particulier réalisée par 15 passage du mélange dans un broyeur, notamment de type collodal ou à billes, ou, de préférence, dans un agitateur à fort cisaillement, par exemple en présence d'eau. Il est à noter que l'opération de délitage peut être confondue avec
l'opération de mélange.
Le mélange et l'éventuel délitage sont en général effectués à une 20 température comprise entre 15 et 70 C, par exemple entre 20 et 50 C.
Dans cette variante, la suspension de silice précipitée utilisée initialement peut être directement issue du procédé de préparation de la silice précipitée ou obtenue par délitage du gâteau de filtration issu de ce procédé de préparation (réaction de précipitation). Cette suspension de silice précipitée présente, en 25 général, un taux de matière sèche compris entre 16 et 24 % en poids, en
particulier entre 18 et 24 % en poids, par exemple entre 18 et 22 % en poids.
Selon une autre variante de l'invention, la suspension S est obtenue par mélange, en général sous agitation, d'une part, soit d'une silice précipitée constituée par un gâteau de filtration issu de la réaction de précipitation de cette 30 silice, soit d'une suspension de silice précipitée, de préférence obtenue par délitage d'un gâteau de filtration issu de la réaction de précipitation de cette silice, avec, d'autre part, un phosphate choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou Ila de la Classification Périodique des Eléments et les phosphates
de terres rares.
L'opération de délitage du gâteau de filtration permet notamment d'abaisser sa viscosité et peut être en particulier effectuée par passage du gâteau dans un agitateur à fort cisaillement ou dans un broyeur, notamment de type collodal ou à billes, par exemple en présence d'eau, et de préférence en présence d'un
composé de l'aluminium, notamment d'aluminate de sodium.
De même, le mélange obtenu, à partir, d'une part, soit de la silice précipitée constituée par le gâteau de filtration, soit de la suspension de silice précipitée, et, 5 d'autre part, du phosphate, peut éventuellement subir une opération de délitage, permettant notamment d'abaisser si nécessaire sa viscosité. L'opération de délitage peut être en particulier réalisée par passage du mélange dans un broyeur, notamment de type collodal ou à billes, ou, de préférence, dans un agitateur à fort cisaillement, par exemple en présence d'eau. Il est à noter que 10 I'opération de délitage peut être confondue avec l'opération de mélange. Lorsque l'on utilise de la silice précipitée constituée par un gâteau de filtration, une
opération de délitage est en général effectuée.
Le mélange et l'éventuel délitage sont en général effectués à une
température comprise entre 15 et 70 C, par exemple entre 20 et 50 C.
Le phosphate peut être ici mis en oeuvre sous forme d'une suspension aqueuse ou sous forme solide (par exemple, granulés ou de préférence poudre), de l'eau étant éventuellement ajoutée également dans la suspension de silice
précipitée, en général sous agitation.
Dans cette variante, l'éventuelle suspension de silice précipitée utilisée 20 initialement présente, en général, un taux de matière sèche compris entre 16 et 24 % en poids, en particulier entre 18 et 24 % en poids, par exemple entre 18 et
22 % en poids.
Enfin, même si cela ne constitue pas une variante préférée de l'invention, la suspension S peut éventuellement être obtenue par mélange, d'une part, de silice 25 précipitée sous forme solide, avec, d'autre part, une solution d'un phosphate choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou lia de la Classification
Périodique des Eléments et les phosphates de terres rares.
La silice précipitée, notamment sous forme d'une suspension ou d'un gâteau de filtration, utilisée selon l'invention, est de préférence préparée par un procédé 30 du type comprenant la réaction d'un silicate avec un agent acidifiant, puis une éventuelle opération de séparation (séparation liquide-solide), la précipitation de la silice étant réalisée de la manière suivante: (1) on forme un pied de cuve initial comportant au moins une partie de la quantité totale de silicate engagé dans la réaction et, en général, au moins un 35 électrolyte, la concentration en silicate (exprimée en SiO2) dans ledit pied de cuve initial étant inférieure à 100 g/l, notamment à 90 g/l, et la concentration en électrolyte (sulfate de sodium par exemple) dans ledit pied de cuve initial étant inférieure à 17 g/l, par exemple inférieure à 14 g/l, (2) on ajoute l'agent acidifiant audit pied de cuve jusqu'à l'obtention d'une valeur du pH du milieu réactionnel d'au moins environ 7, généralement comprise entre environ 7 et 8, (3) on ajoute au milieu réactionnel de l'agent acidifiant et, le cas échéant, simultanément la quantité restante du silicate. Il est à noter, d'une manière générale, que le procédé concerné est un procédé de synthèse de silice de précipitation, c'est-à- dire que l'on fait agir, dans
des conditions particulières, un agent acidifiant sur un silicate.
Le choix de l'agent acidifiant et du silicate se fait d'une manière connue en 10 soi.
On utilise généralement comme agent acidifiant un acide minéral fort tel que l'acide sulfurique, I'acide nitrique ou l'acide chlorhydrique, ou un acide organique
tel que l'acide acétique, I'acide formique ou l'acide carbonique.
L'agent acidifiant peut être dilué ou concentré; sa normalité peut être 15 comprise entre 0,4 et 36 N, par exemple entre 0,6 et 1,5 N. En particulier, dans le cas o l'agent acidifiant est l'acide sulfurique, sa concentration peut être comprise entre 40 et 180 g/l, par exemple entre 60 et g/I. On peut par ailleurs utiliser en tant que silicate toute forme courante de 20 silicates tels que métasilicates, disilicates et avantageusement un silicate de
métal alcalin, notamment le silicate de sodium ou de potassium.
Le silicate peut présenter une concentration (exprimée en S0iO2) comprise entre 40 et 330 g/l, par exemple entre 60 et 300 g/l, en particulier entre 60 et
260 g/I.
De manière générale, on emploie, comme agent acidifiant, I'acide sulfurique,
et, comme silicate, le silicate de sodium.
Dans le cas o l'on utilise le silicate de sodium, celui-ci présente, en général,
un rapport pondérai SiO2/Na2O compris entre 2 et 4, par exemple entre 3,0 et 3,8.
Le pied de cuve initial comprend en général un électrolyte. Le terme 30 d'électrolyte s'entend ici dans son acceptation normale, c'est-à-dire qu'il signifie toute substance ionique ou moléculaire qui, lorsqu'elle est en solution, se décompose ou se dissocie pour former des ions ou des particules chargées. On peut citer comme électrolyte un sel du groupe des sels des métaux alcalins et alcalino-terreux, notamment le sel du métal de silicate de départ et de l'agent 35 acidifiant, par exemple le chlorure de sodium dans le cas de la réaction d'un silicate de sodium avec l'acide chlorhydrique ou, de préférence, le sulfate de
sodium dans le cas de la réaction d'un silicate de sodium avec l'acide sulfurique.
Dans le cas (préféré) d'un pied de cuve de départ ne comprenant qu'une partie de la quantité totale de silicate engagé dans la réaction, on procède, dans l'étape (3), à une addition simultanée d'agent acidifiant et de la quantité restante
de silicate.
Cette addition simultanée est de préférence réalisée de manière telle que la valeur du pH soit constamment égale (à + 0,2 près) à celle atteinte à l'issue de
l'étape (2).
En général, dans une étape suivante, on ajoute au milieu réactionnel une quantité supplémentaire d'agent acidifiant, de préférence jusqu'à l'obtention d'une 10 valeur du pH du milieu réactionnel comprise entre 3 et 6,5, en particulier entre 4
et 6,5.
Il peut être alors avantageux d'effectuer, après cette addition d'une quantité
supplémentaire d'agent acidifiant, un mrissement du milieu réactionnel, ce mrissement pouvant par exemple durer de 2 à 60 minutes, notamment de 3 à 20 15 minutes.
Dans le cas d'un pied de cuve de départ comprenant la quantité totale du silicate engagé dans la réaction, on procède, dans l'étape (3), à une addition d'agent acidifiant, de préférence jusqu'à l'obtention d'une valeur du pH du milieu
réactionnel comprise entre 3 et 6,5, en particulier entre 4 et 6,5.
Il peut être également alors avantageux d'effectuer, après cette étape (3) , un mrissement du milieu réactionnel, ce mrissement pouvant par exemple durer
de 2 à 60 minutes, notamment de 3 à 20 minutes.
L'enceinte réactionnelle dans laquelle est mis en oeuvre l'ensemble de la
réaction du silicate avec l'agent acidifiant est habituellement muni d'un 25 équipement d'agitation et d'un équipement de chauffage adéquats.
L'ensemble de la réaction du silicate avec l'agent acidifiant est généralement
réalisé entre 70 et 98 C.
Selon une variante du procédé, I'ensemble de la réaction du silicate avec
l'agent acidifiant est effectué à une température constante, de préférence 30 comprise entre 80 et 95 C.
Selon une autre variante (préférée) du procédé, la température de fin de
réaction est plus élevée que la température de début de réaction: ainsi, on maintient la température au début de la réaction de préférence entre 70 et 95 C, puis on augmente la température, de préférence jusqu'à une valeur comprise 35 entre 80 et 98 C, valeur à laquelle elle est maintenue jusqu'à la fin de la réaction.
On obtient, à l'issue des étapes qui viennent d'être décrites, une bouillie/suspension de silice qui peut ensuite subir une opération de séparation liquide-solide. En général, ladite séparation comprend une filtration et un lavage à l'aide
d'un filtre équipé d'un moyen de compactage.
Ce filtre peut être un filtre à bande équipé d'un rouleau assurant le compactage. Cependant, ce filtre est de préférence un filtre presse; la séparation comprend alors en général une filtration, un lavage puis un compactage, au
moyen dudit filtre.
Le phosphate mis en oeuvre dans le cadre de l'invention est choisi parmi les
phosphates d'éléments des groupes la ou Ila de la Classification Périodiques des 10 Eléments et les phosphates de terres rares.
Il est généralement choisi parmi les phosphates de sodium, de potassium,
de calcium, de magnésium et de terres rares (notamment de cérium, lanthane).
De préférence, ledit phosphate est un phosphate de calcium, en particulier un phosphate mono-calcique (MCP), dénommé également dihydrogénophosphate 15 de calcium, de formule Ca(H2PO4)2, un phosphate di-calcique (DCP), dénommé
également hydrogénophosphate de calcium, de formule CaHPO4, ou un phosphate tri-calcique (TCP), dénommé également hydroxyapatite; de manière très préférée, on utilise un phosphate mono-calcique (MCP) ou un phosphate dicalcique (DCP).
Les phosphates employés présentent en général un taille médiane de particules d50 inférieure à 100 pm, en particulier inférieure à 50 pm, notamment
inférieure à 25 pm.
Les composés selon l'invention peuvent éventuellement être soumis à un
post-traitement thermique.
Dans l'exposé qui suit, la densité de remplissage à l'état tassé (DRT) et la densité de remplissage à l'état non tassé (DNT) sont déterminées selon la norme
NF T 30-042.
La prise d'huile DOP est mesurée selon la norme NF T 30-022 (mars.1953)
en mettant en oeuvre le dioctylphtalate.
Les volumes poreux donnés sont mesurés par porosimétrie au mercure; la préparation de chaque échantillon peut se faire comme suit: chaque échantillon est préalablement séché pendant 2 heures en étuve à 200 C, puis placé dans un récipient à essai dans les 5 minutes suivant sa sortie de l'étuve et dégazé sous vide, par exemple à l'aide d'une pompe à tiroirs rotatifs; les diamètres de pores 35 (porosimètre MICROMERITICS Autopore II1 9420) sont calculés par la relation de WASHBURN avec un angle de contact théta égal à 140 et une tension
superficielle gamma égale à 484 Dynes/cm (ou N/m).
La surface spécifique BET est déterminée selon la méthode de BRUNAUEREMMET - TELLER décrite dans "The journal of the American Chemical Society", Vol. 60, page 309, février 1938 et correspondant à la norme
internationale ISO 5794/1 (annexe D).
La surface spécifique CTAB est la surface externe déterminée selon la
norme NF T 45007 (novembre 1987) (5.12).
L'Indice de Carr (Ic) des composés selon l'invention, qui illustre leur fluidité
(coulabilité), est déterminé par la relation suivante: Ic = (DRT - DNT) / DRT.
La résistance à l'attrition des composés selon l'invention est déterminée de 10 la manière suivante: elle est exprimée comme pourcentage de particules, dans une coupe 100 pm - 200 pm obtenue par tamisage, restant après attrition pendant 2 minutes (résistance à l'attrition notée Rat2), pendant 5 minutes (résistance à l'attrition notée Rat5) et pendant 10 minutes (résistance à l'attrition notée RatlO), sur un tamis vibrant de 50 pm, en présence de 50 billes en verre de diamètre de 15 4 mm, la masse initiale de particules d'échantillon disposées au départ sur le tamis vibrant étant de 1 gramme. Lors de la procédure d'attrition, la vibration du tamis est assurée par une table vibrante de type RETSCH VE 1000 utilisée à
2 mm d'amplitude.
Le diamètre médian d50 (en masse) est déterminé à l'aide d'un granulomètre 20 MALVERN Mastersizer 2000 et son échantillonneur de suspension Hydro 2000G.
Les composés (ou mixtes) selon l'invention possèdent en général une teneur en phosphate, choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou Ila de la Classification Périodiques des Eléments et les phosphates de terres rares, d'au moins 10 % en poids, de préférence d'au moins 20 % en poids (en sec). De 25 manière avantageuse, leur teneur en phosphate est comprise entre 20 et 60 % en poids, en particulier entre 20 et 50 % en poids. Elle peut notamment varier entre
et 40 % en poids, par exemple entre 20 et 35 % en poids.
Les composés selon l'invention se présentent de manière avantageuse sous une forme particulière, en l'occurrence sous forme de billes sensiblement 30 sphériques, dont le diamètre médian d50 est, en général, d'au moins 80 pm, de
préférence d'au moins 100 pm; ce diamètre est par exemple compris entre 100 et 400 pm, notamment entre 110 et 300 pm, en particulier entre 130 et 280 pm.
Ces billes possèdent généralement un facteur de sphéricité (défini comme indiqué dans la demande WO 98/35751, la valeur 1 correspondant à une sphère parfaite) 35 d'au moins 0,900, en particulier d'au moins 0,920, par exemple d'au moins 0,940.
Leur facteur de sphéricité peut être d'au moins 0,960. De manière préférée, ces billes sont pleines (c'est-à-dire non creuses) et non poussiérantes, c'est-à-dire ne génèrent pas ou quasiment pas de poussières, notamment lors de leur manipulation. Les composés conformes à l'invention possèdent, de manière avantageuse, d'une part, une bonne résistance/cohésion mécanique, en particulier une bonne 5 résistance à l'attrition, ce qui leur procure leur caractère non poussiérant notamment lors de leur manipulation, et, d'autre part, une porosité leur conférant
un haut pouvoir d'absorption.
En général, ils possèdent ainsi: - une résistance à l'attrition Rat2 d'au moins 60 %, en particulier d'au moins 10 80 %, notamment d'au moins 82 %, et/ou - une résistance à l'attrition Rat5 d'au moins 50 %, en particulier d'au moins %, et/ou - une résistance à l'attrition Rati0 d'au moins 15 %, en particulier d'au moins 17%. Leur prise d'huile DOP est habituellement supérieure à 170 ml/100g, notamment supérieure à 210 ml/100g. Elle peut être d'au moins 230 ml/100g, par
exemple d'au moins 240 ml/1 00g.
Les composés selon l'invention possèdent avantageusement une prise d'huile DOP supérieure à la prise d'huile DOP de la composition obtenue par 20 mélange à sec de ladite silice précipitée sous forme solide et dudit phosphate
sous forme solide.
Leur volume poreux (Vdl) constitué par les pores de diamètre inférieur à
1 pm peut être d'au moins 1,2 cm3/g, en particulier d'au moins 1,3 cm3/g, notamment d'au moins 1,4 cm3/g; il peut être par exemple d'au moins 1,5 cm3/g. 25 Il est en général inférieur à 2,2 cm3/g, par exemple à 1,8 cm3/g.
Les composés selon l'invention présentent une densité assez élevée,
notamment plus importante que celle de la silice précipitée qu'ils contiennent; leur densité de remplissage à l'état tassé (DRT) est de préférence supérieure à 0,29, en particulier égale à au moins 0,30. Elle peut être d'au moins 0,31, par 30 exemple d'au moins 0,33.
Leur surface spécifique BET est généralement comprise entre 60 et
250 m2/g, en particulier entre 90 et 200 m2/g, par exemple entre 100 et 160 m2/g.
Ils présentent une très bonne fluidité (coulabilité), en général améliorée par
rapport à celle de la silice précipitée qu'ils contiennent. Ainsi, ils peuvent posséder 35 un indice de Carr (Ic) inférieur à 0,1.
Le demandeur a découvert que les composés (ou mixtes) définis ci-dessus présentaient, de manière avantageuse, une haute capacité d'absorption, une fluidité améliorée et une bonne résistance/cohésion mécanique, en particulier une bonne résistance à l'attrition, d'o un caractère non poussiérant notamment lors de leur manipulation, et convenaient particulièrement bien au conditionnement
des liquides.
Ainsi, d'autres objets de l'invention consistent en l'utilisation d'un composé 5 décrit ci-dessus comme support de liquide et en une composition conditionnée comprenant au moins un liquide absorbé sur un support formé par un composé
défini plus haut.
On peut citer comme liquides les liquides organiques tels que les acides
organiques, les agents tensio-actifs, par exemple du type anionique ou du type 10 non ionique, les additifs organiques pour caoutchouc/polymères, les pesticides.
Cependant, à titre de liquides, on utilise ici surtout des additifs liquides tels que: des agents conservateurs (acide phosphorique, acide propionique notamment), des arômes, des colorants, des compléments liquides d'alimentation. Les composés décrits précédemment sont particulièrement adaptés au conditionnement des compléments liquides d'alimentation, notamment des compléments liquides d'alimentation animale. Ainsi, on peut par exemple citer la choline, le chlorhydrate de choline, les vitamines telles que les vitamines A, B, C,
D, K et, de préférence, la vitamine E (ou son acétate).
Un avantage essentiel de la présente invention réside dans le fait que en
plus de leur utilisation comme support d'additif liquide, en particulier de complément liquide d'alimentation animale, les composés selon l'invention ont une valeur nutritive, voire thérapeutique, et sont utilisables simultanément comme additif nutritionnel, et même thérapeutique, pour animal, favorisant ainsi le 25 contrôle de la croissance et la santé des animaux notamment d'élevage.
La présente invention permet d'associer dans un seul et même produit un
additif nutritionnel, voire même thérapeutique, comme par exemple le phosphate de calcium, avec un additif liquide, notamment un complément liquide d'alimentation, en particulier d'alimentation animale, comme par exemple la 30 vitamine E (ou son acétate).
L'opération d'absorption du liquide sur le support formé par le composé selon l'invention peut s'effectuer de manière classique, en particulier par
pulvérisation du liquide sur le support dans un mélangeur.
La composition conditionnée conforme à l'invention peut présenter, 35 notamment dans le cas de la vitamine E (ou de son actétate), une teneur en liquide d'au moins 50 % en poids, en particulier comprise entre 50 et 70 %, par exemple entre 50 et 65 %, eh poids; la teneur en liquide peut être d'au moins 52 % en poids. Cette teneur élevée en liquide illustre le haut pouvoir d'absorption que présentent préférentiellement les composés selon l'invention. Des teneurs en liquide encore supérieures peuvent être employées, en particulier dans le cas du
chlorhydrate de choline.
Il est à noter que les composés selon l'invention peuvent permettre un 5 relargage plus rapide et/ou facile du liquide, notamment de la vitamine E (ou de son acétate), dans son milieu d'utilisation, par exemple le corps de l'animal.
Les compositions conditionnées conformes à l'invention, du fait de la
présence du composé décrit précédemment, présentent, de manière préférée, un poussiérage très faible voire nul et une très bonne fluidité (coulabilité), combinés 10 à une densité plutôt élevée.
La présente invention est également relative à l'utilisation des composés selon l'invention à titre d'agent antimottant; de préférence, lesdits composés sont broyés préalablement à cette utilisation, par exemplejusqu'à une taille des particules comprise entre 1 et 100 pm, notamment entre 2 et 50 pm. Ils peuvent 15 être employés comme agent antimottant dans l'alimentation humaine, par exemple les poissons, les fromages, le sucre, le polydextrose, les arômes, les fruits séchés, la poudre de café, thé, cacao, dans l'alimentation animale, par exemple les formulations, les rations, et également dans l'agriculture, la détergence, la pharmacie, la cosmétique et diverses applications industrielles 20 (telles que caoutchouc/polymères, toner, poudre d'extincteur, béton, poudre de latex). Elle concerne également leur utilisation comme agent d'aide au procédé d'atomisation de liquide, au procédé de broyage de solide, et, notamment en détergence et pharmacie, comme agent d'aide au pastillage et/ou tablettage; de 25 préférence, lesdits composés sont broyés préalablement à ces utilisations, par exemple jusqu'à une taille des particules comprise entre 1 et 100 pm, notamment
entre 2 et 50 pm.
Comme agent d'aide à l'atomisation de liquide, il peut permettre, ajouté au liquide qui va être séché par atomisation, d'éviter le collage au niveau des parois 30 de l'atomiseur et aussi d'obtenir une poudre finale non-mottée et présentant une
bonne coulabilité (application possible: domaine du réengraissage du lait) .
Comme agent d'aide au broyage de poudre, il peut permettre, ajouté à une
poudre au niveau du broyeur, de mieux broyer ladite poudre et aussi d'obtenir une poudre finale non-mottée et présentant une bonne coulabilité (application 35 possible: domaine des polymères).
Dans le cas de leur utilisation, de préférence après broyage, comme agent antimottant, agent d'aide au procédé d'atomisation de liquide, au procédé de broyage de solide ou au pastillage/tablettage, les composés selon l'invention ont comme avantage important d'avoir une valeur nutritive et d'être utilisables
simultanément comme additif nutritionnel notamment pour animaux.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée.
EXEMPLE 1
1) Dans un réacteur en acier inoxydable muni d'un système d'agitation par hélices et d'un chauffage par double enveloppe, on introduit: 10 - 345 litres d'eau - 7,5 kg de Na2S04 - 588 litres de silicate de sodium aqueux présentant un rapport pondérai
SiO2/Na2O égal à 3,5 et une densité à 20 C égale à 1,133.
La concentration en silicate exprimée en SiO2 dans le pied de cuve initial est 15 ainsi de 85 g/I. Le mélange est alors porté à une température de 82 C tout en le
maintenant sous agitation. On y introduit ensuite 387 litres d'acide sulfurique dilué, de densité à 20 C égale à 1,050, jusqu'à obtenir dans le mileu réactionnel une valeur de pH (mesurée à sa température) égale à 8,0. La température de la réaction est de 82 C pendant les 25 premières minutes; elle est ensuite portée 20 de 82 à 92 C en 15 minutes, puis maintenue à 92 C jusqu'à la fin de la réaction.
On introduit ensuite (c'est-à-dire lorsque le pH du milieu réactionnel a atteint la valeur de 8,0) conjointement dans le milieu réactionnel 82 litres de silicate de sodium aqueux du type décrit ci-avant et 134 litres d'acide sulfurique, également du type décrit ci-avant, cette introduction simultanée d'acide et de silicate étant 25 réalisée de manière telle que le pH du milieu réactionnel, pendant la période
d'introduction, soit constamment égal à 8,0 + 0,1. Après introduction de la totalité du silicate, on continue à introduire de l'acide dilué pendant 9 minutes de manière à amener le pH du milieu réactionnel à une valeur égale à 5,2. Apres cette introduction d'acide, on maintient la bouillie réactionnelle obtenue pendant 5 30 minutes sous agitation.
La durée totale de la réaction est de 118 minutes.
On obtient ainsi une bouillie ou suspension de silice précipitée qui est ensuite filtrée et lavée au moyen d'un filtre presse à plateaux verticaux (lesdits plateaux étant équipés de membrane déformable permettant de comprimer le 35 gâteau de filtration par introduction d'air sous pression) , à une pression de 4,5 bars et pendant le temps nécessaire afin d'obtenir un gâteau de silice dont la perte au feu est égale à 80,5 % (donc un taux de matière sèche de 19,5 % en poids). Le gâteau obtenu est ensuite fluidifié par action mécanique et chimique (ajout d'une quantité d'aluminate de sodium correspondant à un rapport pondérai AI/SiO2 de 3000 ppm); pendant cette opération, on ajoute de l'eau de manière à obtenir une bouillie ayant une perte au feu égale à 81,0 % (donc un taux de 5 matière sèche de 19,0 % en poids). Après cette opération de délitage, la suspension résultante R, de pH égal à 6,4, est séchée au moyen d'un atomiseur à
buses monofluides.
La silice précipitée obtenue se présente sous forme de billes sensiblement 10 sphériques et possède les caractéristiques suivantes: - surface spécifique BET 159 m2/g - diamètre médian d50 174 pm - prise d'huile DOP 296 ml/100g - volume poreux (VdJ) constitué par les pores de d < 1 pm 2,0 cm3/g
- DRT 0,27
- DNT 0,24
- Indice de Carr Ic 0,111 - résistance à l'attrition Rat2 83 % Rat5 56 % Ratio 18 % 2) On met de l'acétate de vitamine E sur le support formé par la silice
préparée en 1).
La mise sur support de l'acétate de vitamine E s'effectue dans un mélangeur en V de 7 litres de marque Patterson Kelley tournant à 20 tours/mn, avec un axe intérieur tournant à 1900 tours/mn, muni de plaques au travers desquelles est 30 pulvérisé l'acétate de vitamine E et sur lesquelles sont fixés des couteaux émotteurs. On charge 800 g de la silice préparée en 1) dans le mélangeur, puis on
pulvérise 978 g d'acétate de vitamine E à une température de 80 C sur cette silice pendant 10 minutes. On maintient l'agitation pour homogénéiser durant 35 5 minutes supplémentaires.
La composition conditionnée alors obtenue contient 45 % en poids de silice précipitée et 55 % en poids d'acétate de vitamine E et possède les caractéristiques supplémentaires suivantes: -DRT -DNT - Indice de Carr Ic
0,58 0,53 0,086
EXEMPLE 2
1) 156 kg d'une suspension de silice précipitée R telle que préparée en 1) , ayant un taux de matière sèche de 19,0 % en poids, sont chargés dans un bac en 10 inox de 300 litres muni d'un agitateur à pâles. Cette suspension est pompée et envoyée en boucle dans un réacteur de 60 litres muni d'un agitateur tri-pâle. On ajoute à cette suspension, se trouvant à une température d'environ 20 C, au niveau de ce réacteur 10 kg de poudre de phosphate mono-calcique (soit 25 % en poids de phosphate de calcium par rapport au poids en sec de phosphate de 15 calcium + silice), commercialisé sous le nom IBEX* MCP par la société Rhodia Consumer Specialties, à l'aide d'un dosomètre à vis sans fin, et 40 kg d'eau, le temps d'introduction étant d'environ 1 heure. La suspension résultante est ensuite
séchée au moyen d'un atomiseur à buses monofluides.
Le composé obtenu, formé de silice précipitée et de phosphate de calcium, se présente sous forme de billes sensiblement sphériques et possède les caractéristiques suivantes: - surface spécifique BET - diamètre médian d50 - prise d'huile DOP - volume poreux (Vdl) constitué par les pores de d < I pm -DRT -DNT - Indice de Carr Ic - résistance à l'attrition Rat2 Rat5 Ratio 103 m2/g 136 pm 241 ml/100g 1,7 cm3/g 0,33 0,30 0,091
84% 57 % 25%
Ce composé selon l'invention est donc plus dense que la silice précipitée obtenue dans l'exemple 1. Il possède de plus une fluidité améliorée (Indice de Carr plus faible) et une meilleure résistance à l'attrition, tout en présentant des
propriétés nutritionnelles.
2) On met de l'acétate de vitamine E sur le support formé par le composé (mixte silice-phosphate) préparé en 1). La mise sur support de l'acétate de vitamine E s'effectue dans un mélangeur
en V de 7 litres de marque Patterson Kelley tournant à 20 tours/mn, avec un axe intérieur tournant à 1900 tours/mn, muni de plaques au travers desquelles est pulvérisé l'acétate de vitamine E et sur lesquelles sont fixés des couteaux 10 émotteurs.
On charge 1000 g du composé préparé en 1) dans le mélangeur, puis on pulvérise 1222 g d'acétate de vitamine E à une température de 80 C sur ce composé pendant 10 minutes. On maintient l'agitation pour homogénéiser durant minutes supplémentaires. La composition conditionnée alors obtenue contient 45 % en poids de mixte silice-phosphate et 55 % en poids d'acétate de vitamine E et possède les caractéristiques supplémentaires suivantes:
- DRT 0,71
-DNT 0,65
- Indice de Carr Ic 0,084 Ainsi, cette composition conditionnée à base d'un support mixte silicephosphate, sous forme de billes sensiblement sphériques, présente une bonne 25 fluidité, ce qui est illustré par un faible Indice de Carr, cette fluidité étant même améliorée par rapport à celle de la composition conditionnée préparée dans
l'exemple 1. Sa densité est également plus élevée.
EXEMPLE 3
1) 156 kg d'une suspension de silice précipitée R telle que préparée en 1) , ayant un taux de matière sèche de 19,0 % en poids, sont chargés dans un bac en inox de 300 litres muni d'un agitateur à pâles. Cette suspension est pompée et envoyée en boucle dans un réacteur de 60 litres muni d'un agitateur tri-pâle. On 35 ajoute à cette suspension, se trouvant à une température d'environ 20 C, au niveau de ce réacteur 9,9 kg de poudre de phosphate tri-calcique (soit 25 % en poids de phosphate de calcium par rapport au poids en sec de phosphate de calcium + silice), commercialisé sous le nom TCP 118 FG par la société Rhodia
Consumer Specialties, à l'aide d'un dosomètre à vis sans fin, et 41 kg d'eau, le temps d'introduction étant d'environ 1 heure. La suspension résultante est ensuite séchée au moyen d'un atomiseur à buses monofluides.
15 Le composé obtenu, formé de silice précipitée se présente sous forme de billes sensiblement caractéristiques suivantes: - surface spécifique BET diamètre médian d50 - prise d'huile DOP - volume poreux (Vd,) constitué par les pores de d < 1 pm
-DRT - DNT
- Indice de Carr Ic - résistance à l'attrition et de phosphate de calcium, sphériques et possède les 129 m2/g 154 pm 252 ml/100g 1,6 cm3/g 0,31 0, 28 0,097
84% 56% 19%
Rat5 Rato0 Ce composé selon l'invention est donc plus dense que la silice précipitée
obtenue dans l'exemple 1. Il possède de plus une fluidité améliorée (Indice de Carr plus faible) et une meilleure résistance à l'attrition, tout en présentant des 25 propriétés nutrtionnelles.
2) On met de l'acétate de vitamine E sur le support formé par le composé
(mixte silice-phosphate) préparé en 1).
La mise sur support de l'acétate de vitamine E s'effectue dans un mélangeur 30 en V de 7 litres de marque Patterson Kelley tournant à 20 tours/mn, avec un axe intérieur tournant à 1900 tours/mn, muni de plaques au travers desquelles est pulvérisé l'acétate de vitamine E et sur lesquelles sont fixés des couteaux émotteurs. On charge 900 g du composé préparé en 1) dans le mélangeur, puis on 35 pulvérise 1100 g d'acétate de vitamine E à une température de 80 C sur ce composé pendant 10 minutes. On maintient l'agitation pour homogénéiser durant minutes supplémentaires. La composition conditionnée alors obtenue contient 45 % en poids de mixte silice-phosphate et 55 % en poids d'acétate de vitamine E et possède les caractéristiques supplémentaires suivantes: -DRT -DNT - Indice de Carr Ic
0,70 0,64 0,0857
Ainsi, cette composition conditionnée à base d'un support mixte silice10 phosphate, sous forme de billes sensiblement sphériques, présente une bonne fluidité, ce qui est illustré par un faible Indice de Carr. Sa densité est plus élevée
que celle de la composition conditionnée préparée dans l'exemple 1.
EXEMPLE 4
178 kg d'une suspension de silice précipitée R telle que préparée en 1), ayant un taux de matière sèche de 19,0 % en poids, sont chargés dans un bac en inox de 300 litres muni d'un agitateur à pâles. Cette suspension est pompée et envoyée en boucle dans un réacteur de 60 litres muni d'un agitateur tri-pâle. On 20 ajoute à cette suspension, se trouvant à une température d'environ 20 C, au niveau de ce réacteur 22,3 kg de poudre de phosphate tri-calcique (soit 40 % en poids de phosphate de calcium par rapport au poids en sec de phosphate de calcium + silice), commercialisé sous le nom TCP 118 FG par la société Rhodia Consumer Specialties, à l'aide d'un dosomètre à vis sans fin, et 41 kg d'eau, le 25 temps d'introduction étant d'environ 1 heure. La suspension résultante est ensuite
séchée au moyen d'un atomiseur à buses monofluides.
Le composé obtenu, formé de silice précipitée se présente sous forme de billes sensiblement 30 caractéristiques suivantes: - surface spécifique BET - diamètre médian d50 - prise d'huile DOP - volume poreux (Vdl) constitué par les pores de d < 1 pm
- DRT - DNT
et de phosphate de calcium, sphériques et possède les 112 m2/g 144 pm 240 ml/100g 1,5 cm3/g 0,36 0,33 - Indice de Carr Ic - résistance à l'attrition Rat2 Rat5 Rat1O 0,083
83% 55 % 18%
Ce composé selon l'invention est donc plus dense que la silice précipitée
obtenue dans l'exemple 1. Il possède de plus une fluidité très améliorée (Indice de Carr bien plus faible) tout en conservant une résistance à l'attrition 10 satisfaisante, et tout en présentant des propriétés nutritionnelles.

Claims (31)

REVENDICATIONS
1- Composé susceptible d'être obtenu par séchage par atomisation d'une 5 suspension S contenant une silice précipitée et un phosphate choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou lia de la Classification Périodique des
Eléments et les phosphates de terres rares.
2- Composé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite suspension S 10 est obtenue par mélange de deux précurseurs d'un phosphate choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou lia de la Classification Périodique des Eléments et les phosphates de terres rares, avec une suspension de silice
précipitée, et éventuellement délitage du mélange obtenu.
3- Composé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite suspension de silice précipitée est obtenue par délitage d'un gâteau de filtration issu de la
réaction de précipitation de ladite silice.
4- Composé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite 20 suspension de silice précipitée présente un taux de matière sèche compris entre
16 et 24 % en poids, en particulier entre 18 et 24 % en poids.
- Composé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les deux précurseurs dudit phosphate sont ajoutés, chacun sous forme solide ou sous 25 forme d'une solution aqueuse, dans ladite suspension de silice précipitée, dans
des conditions telles que ledit phosphate se forme, le précurseur apportant la
partie phosphate proprement dite étant, de préférence, ajouté le premier.
6- Composé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite suspension S 30 est obtenue par mélange, d'une part, soit d'une silice précipitée constituée par un gâteau de filtration issu de la réaction de précipitation de ladite silice, soit d'une suspension de silice précipitée, de préférence obtenue par délitage d'un gâteau de filtration issu de la réaction de précipitation de ladite silice, avec, d'autre part, un phosphate choisi parmi les phosphates d'éléments des groupes la ou lia de la 35 Classification Périodique des Eléments et les phosphates de terres rares, et,
éventuellement délitage du mélange obtenu.
7- Composé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite suspension de silice précipitée présente un taux de matière sèche compris entre 16 et 24 % en
poids, en particulier entre 18 et 24 % en poids.
8- Composé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ledit phosphate est ajouté sous forme solide, de l'eau étant éventuellement ajoutée
également.
9- Composé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ledit 10 phosphate est ajouté sous forme d'une suspension.
- Composé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite suspension S présente immédiatement avant son séchage un taux de matière sèche compris entre 16 et 24 % en poids, en particulier entre 18 et 24 % en poids. 15
11- Composé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit
séchage est effectué au moyen d'un atomiseur à buses.
12- Composé formé de silice précipitée et d'au moins un phosphate choisi parmi 20 les phosphates d'éléments des groupes la ou lia de la Classification Périodique des Eléments et les phosphates de terres rares, ledit composé se présentant
sous forme de billes sensiblement sphériques.
13- Composé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit 25 phosphate est choisi parmi les phosphates de sodium, de potassium, de calcium,
de magnésium et de terres rares.
14- Composé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ledit phosphate est un phosphate de calcium, en particulier un phosphate mono30 calcique (MCP), un phosphate di-calcique (DCP) ou un phosphate tricalcique
(TCP).
- Composé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit phosphate de calcium est un phosphate mono-calcique (MCP) ou un phosphate di-calcique 35 (DCP).
16- Composé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il possède une teneur en phosphate d'au moins 10 % en poids, de préférence d'au
moins 20 % en poids.
17- Composé selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il possède une teneur en phosphate comprise entre 20 et 60 % en poids, en
particulier entre 20 et 50 % en poids.
18- Composé selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il 10 possède une densité de remplissage à l'état tassé (DRT) supérieure à 0,29.
19- Composé selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il possède une prise d'huile DOP supérieure à 170 ml/100g, en particulier
supérieure à 210 ml/100g.
- Composé selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce qu'il possède une prise d'huile DOP supérieure à la prise d'huile DOP de la composition obtenue par mélange à sec de ladite silice précipitée sous forme
solide et dudit phosphate sous forme solide. 20
21- Composé selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce qu'il présente un volume poreux (Vdj) constitué par les pores de diamètre inférieur à
1 pm d'au moins 1,2 cm3/g, en particulier d'au moins 1,3 cm3/g.
22- Composé selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce qu'il
possède surface spécifique BET est généralement comprise entre 60 et 250 m2/g,
en particulier entre 90 et 200 m2/g.
23- Composé selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce qu'il 30 présente un indice de Carr inférieur à 0,1.
24- Composé selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce qu'il
possède: - une résistance à l'attrition Rat2 d'au moins 60 %, en particulier d'au moins 35 80 %, et/ou - une résistance à l'attrition Rat5 d'au moins 50 %, en particulier d'au moins %, et/ou - une résistance à l'attrition Rat10 d'au moins 15 %, en particulier d'au moins 17%.
- Composé selon l'une des revendications 1 à 24, ledit composé se présentant
sous forme de billes pleines sensiblement sphériques.
26- Composé selon l'une des revendications 1 à 25, ledit composé se présentant
sous forme de billes sensiblement sphériques, non poussiérantes.
27- Composé selon l'une des revendications 1 à 26, ledit composé se présentant
sous forme de billes sensiblement sphériques dont le diamètre médian d50 est
d'au moins 80 pm, de préférence d'au moins 100 pm.
28- Composition conditionnée comprenant au moins un liquide absorbé sur un 15 support, caractérisée en ce que ledit support est formé par le composé selon l'une
des revendications 1 à 27.
29- Composition selon la revendication 28, caractérisée en ce que ladite composition présente une teneur en liquide d'au moins 50 % en poids, en 20 particulier comprise entre 50 et 70 % en poids.
- Composition selon l'une des revendications 28 et 29, caractérisée en ce que ledit liquide est un additif liquide, en particulier un complément liquide
d'alimentation animale.
31- Composition selon l'une des revendications 28 à 30, caractérisée en ce que ledit liquide est la vitamine E, I'acétate de vitamine E ou le chlorhydrate de
choline.
32- Utilisation d'un composé selon l'une des revendications 1 à 27 comme
support de liquide, en particulier d'additif liquide tel qu'un complément liquide
d'alimentation animale.
33- Utilisation selon la revendication 32 comme support d'additif liquide, en 35 particulier de complément liquide d'alimentation animale, et simultanément
comme additif nutritionnel pour animaux.
34- Utilisation selon l'une des revendications 32 et 33, caractérisée en ce que ledit liquide est la vitamine E, I'acétate de vitamine E ou le chlorhydrate de
choline.
35- Utilisation d'un composé selon l'une des revendications 1 à 27 comme agent
antimottant, ledit composé ayant été de préférence broyé prélalablement.
36- Utilisation d'un composé selon l'une des revendications 1 à 27 comme agent d'aide au procédé d'atomisation de liquide, au procédé de broyage de solide, au 10 pastillage et/ou tablettage, ledit composé ayant été de préférence broyé
prélalablement.
37- Utilisation selon l'une des revendications 35 et 36 et simultanément comme
additif nutritionnel pour animaux.
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