FR2860998A1 - Composition pour diminuer l'adhesion d'un silicate alcalin - Google Patents
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Abstract
La présente l'invention a pour objet l'utilisation d'au moins un composé choisi parmi les sulfates, les carbonates, les phosphates, les polyols ou les sels inorganiques de métaux alcalins ou alcalino-terreux à l'exception des sels à base de bore, pour diminuer l'adhésion de produits formés par précipitation à partir d'un silicate alcalin sur la surface d'un matériau, avec un rapport massique de la concentration de composés sur la concentration de silicates alcalins anhydres compris entre 1 et 10.
Description
Composition pour diminuer l'adhésion d'un silicate alcalin.
La présente invention a pour objet l'utilisation d'un composé pour diminuer l'adhésion d'un précipité formé à partir d'un silicate alcalin sur la surface d'un matériau.
Les industriels utilisent dans diverses industries des solutions à base de silicates alcalins. En particulier on peut citer l'industrie alimentaire, l'industrie de la détergence, de l'encollage, des colles.
Dans de nombreux cas, l'utilisation de solutions de silicates alcalins, pose un certain nombre d'inconvénients car il peut se former au contact de l'air un dépôt solide de précipités formés à partir de silicates, et notamment une croûte blanche à base majoritairement de silice, sur les différentes surfaces et parois lors de projections de telles solutions sur ces surfaces.
Notamment, les solutions de silicates alcalins sont employées dans l'industrie alimentaire pour traiter les carcasses de viande, et sont notamment vaporisées sur ces carcasses ce qui provoque des projections et un ruissellement de la solution de vaporisation sur les parois environnantes en métal ou en plastique.
Or, lors de l'utilisation de cette solution, il se forme au contact de l'air un dépôt ou une croûte blanche à base de silice ou à base d'un mélange silice/silicate, entre autres sur les lèches frittes en inox servant à récupérer puis recycler cette solution après vaporisation sur les carcasses animales mais aussi sur les crochets servant à accrocher les carcasses.
Afin de répondre aux exigences des industriels il est devenu nécessaire de trouver un moyen qui permet d'éliminer ce dépôt ou croûte blanche.
Aussi le problème que se propose de résoudre l'invention est de trouver un composé qui diminue l'adhésion de la croûte insoluble dans les zones atteintes par des projections de cette solution et permet ainsi que cette croûte insoluble puisse être éliminée au cours du nettoyage de la zone.
Dans ce but l'invention propose l'utilisation d'au moins un composé choisi parmi les sulfates, les carbonates, les phosphates, les polyols ou les sels inorganiques de métaux alcalins ou alcalino-terreux à l'exception des sels à base de bore, pour diminuer l'adhésion de produits formés par précipitation à partir d'un silicate alcalin sur la surface d'un matériau, avec un rapport massique de la concentration de composés sur la concentration de silicates alcalins anhydres compris entre 1 et 10.
L'invention a pour avantage de diminuer l'adhésion de produits formés par précipitation à partir d'un silicate alcalin. En particulier l'invention a pour avantage de permettre une élimination des croûtes blanches qui se forment et se déposent sur les surfaces des matériaux mais qui adhèrent moins bien à ces surfaces et par conséquent qui peuvent être éliminées par les techniques classiques de nettoyage et de maintenance de telles surfaces.
Avantageusement ces formulations à base de silicates alcalins peuvent être utilisées dans des colles pour carton, à cause de leurs propriétés adhésives spécifiques pour les matériaux à base de cellulose, sans pour autant qu'il se forme une croûte blanche sur les surfaces de la presse, généralement en métal, assemblant les différentes épaisseurs du carton.
La présente invention a pour avantage de proposer une solution de silicate alcalin dont l'adhésion sur les surfaces métalliques chaudes est fortement diminuée.
La présente invention a encore pour avantage de pouvoir être mise en oeuvre avec des solutions très concentrées de silicates alcalins.
La présente invention permet de conserver les propriétés alcalines du silicate.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront clairement à la lecture de la description et des exemples donnés à titre purement illustratif et non limitatif, qui vont suivre.
L'invention concerne tout d'abord l'utilisation d'au moins un composé choisi parmi les sulfates, les carbonates, les phosphates, les polyols ou les sels inorganiques de métaux alcalins ou alcalino-terreux à l'exception des sels à base de bore, pour diminuer l'adhésion de produits formés par précipitation à partir d'un silicate alcalin sur la surface d'un matériau, avec un rapport massique de la concentration de composés sur la concentration de silicates alcalins anhydres compris entre 1 et 10.
Le problème que vise à résoudre l'invention provient du fait qu'un silicate alcalin peut précipiter par exemple au contact du CO2 de l'air ou au contact de l'eau contenue dans l'air, et former un dépôt de silice ou d'un mélange de silice et de silicate, qui apparaît sous forme d'une croûte blanche. Ce problème se rencontre notamment au cours du séchage du silicate alcalin. D'autres réactions de précipitation peuvent aussi être envisagées, notamment par contact entre le silicate alcalin et un acide.
Le silicate alcalin utilisé selon l'invention est de préférence un silicate correspondant à la formule suivante: M2OÉm(SiO2)ÉnH20 avec: M est le sodium ou le potassium; et m est un nombre compris entre 0,5 et 4 inclus, représentant le nombre de mole(s) de SiO2 pour 1 mole de M2O; et n représente la teneur en eau, exprimée par le pourcentage en poids d'eau, comprise entre 0% et 55% inclus.
Plus particulièrement, le silicate alcalin utilisé selon l'invention répond à la formule ci-dessus avec m = 1 et M est le sodium. De préférence, le silicate alcalin est le méta-silicate de sodium.
Le composé qui permet de diminuer l'adhésion de produits formés par précipitation à partir dudit silicate alcalin sur la surface d'un matériau est choisi parmi les sulfates, les carbonates, les phosphates, les polyols ou les sels inorganiques de métaux alcalins ou alcalino- terreux à l'exception des sels à base de bore.
De préférence ce composé est choisi parmi les sels inorganiques de métaux alcalins ou alcalino-terreux eux-mêmes choisis parmi les sels de lithium, de sodium, de potassium, de rubidium, de césium, de béryllium, de magnésium, de calcium, de strontium, de baryum, à l'exception des sels à base de bore.
Les sels inorganiques préférés selon l'invention sont le chlorure de sodium ou le chlorure de potassium.
Les sulfates qui peuvent convenir selon l'invention peuvent notamment être choisis parmi les sulfates ou polysulfates acides ou les sulfates ou polysulfates neutres de sodium, de potassium, de calcium, de magnésium, de fer, de plomb, de zinc, de cuivre, d'ammonium ou d'aluminium. Les sulfates préférés selon l'invention sont ceux correspondant à la formule suivante: M2_aHaSO4n'H20 avec: M est le sodium ou le potassium; et a est un nombre compris entre 0 et 1 inclus; et n' représente la teneur en eau, exprimée par le pourcentage en poids d'eau, comprise entre 0% et 100% inclus.
Les carbonates qui peuvent convenir selon l'invention peuvent notamment être choisis parmi les carbonates acides ou les carbonates neutres de lithium, de sodium, de potassium, de rubidium, de cesium, de magnésium ou de calcium. Les carbonates préférés selon l'invention sont ceux correspondant à la formule suivante: M2_aHaCO3n'H20 avec: M est le sodium ou le potassium; et a est un nombre compris entre 0 et 1 inclus; et n' représente la teneur en eau, exprimée par le pourcentage en poids d'eau, comprise entre 0% et 100% inclus.
Les phosphates qui peuvent convenir selon l'invention peuvent notamment être choisis parmi les phosphates ou les polyphosphates de sodium, de potassium, 35 d'ammonium.
Les phosphates préférés selon l'invention sont ceux correspondant à la formule suivante: N3_a.HaÉPO4n'H20 avec: N est le sodium ou le potassium ou l'ammonium; et a' est un nombre compris entre 0 et 2 inclus; et n' représente la teneur en eau, exprimée par le pourcentage en poids d'eau, 5 comprise entre 0% et 100% inclus.
Les polyphosphates préférés selon l'invention sont ceux correspondant aux formules suivantes: (MPO3)bn'H20; ou (Mo,5Ho,5P03)bn'H20; ou M4-a' HaÉP2O7 n'H20 avec: M est le sodium ou le potassium; et a' est un nombre compris entre 0 et 2 inclus; et b est un nombre strictement supérieur à 1; et n' représente la teneur en eau, exprimée par le pourcentage en poids d'eau, comprise entre 0% et 100% inclus.
Les polyphosphates préférés selon l'invention sont ceux correspondant à la formule suivante: M5P3O1on'H20 avec: M est le sodium ou le potassium; et n' représente la teneur en eau, exprimée par le pourcentage en poids d'eau, comprise entre 0% et 100% inclus.
Les polyols utilisés selon l'invention sont par exemple des hexitols ou des trialcools ou des sucres.
Les hexitols qui peuvent convenir selon l'invention peuvent notamment être choisis parmi le mannitol, le galactitol, l'arabitol, le ribitol, le xylitol ou le sorbitol. A titre de trialcool, on peut citer le glycérol.
A titre de sucre, on peut citer le sucrose ou saccharose.
De préférence le composé qui permet de diminuer l'adhésion de produits formés par précipitation à partir dudit silicate alcalin sur la surface d'un matériau est présent dans la solution de silicates alcalins. Ce composé peut-être ajouté dans cette solution sous forme liquide ou solide (poudre).
La concentration finale du composé utilisé selon l'invention est exprimée par le rapport massique de la concentration de composés sur la concentration de silicates alcalins anhydres, et ce rapport est compris entre 1 et 10, de préférence compris entre 2 et 10, et encore plus préférentiellement il est compris entre 2 et 7.
La concentration finale en silicates alcalins dans la solution mise en oeuvre selon l'invention, peut être comprise entre 0,5 et 50% en silicates, de préférence comprise entre 1 et 50%, pourcentage exprimé en masse. Cette même concentration finale en silicates alcalins peut aussi être exprimée par la quantité de silice présente dans la solution, qui est dans ce cas comprise entre 2500 et 250 000 ppm, de préférence comprise entre 5000 et 250 000 ppm.
Avantageusement le pH de la solution de silicates alcalins, en présence ou non du composé utilisé selon l'invention, est supérieur à 10, de préférence supérieur à 11 et encore plus préférentiellement le pH est compris entre 12 et 14.
Les produits formés par précipitation à partir d'un silicate alcalin en présence du composé utilisé selon l'invention présentent une adhésion faible sur les surfaces des matériaux sur lesquelles ces produits sont projetés lors de l'utilisation du silicate. Les surfaces du matériau peuvent être composées d'une matière inorganique et! ou métallique telle que par exemple une matière en inox, en verre, en fer, en acier, en porcelaine ou en céramique. Ces surfaces peuvent aussi être composées d'une peinture, d'une matière ou d'un film en plastique ou de tout autre revêtement classiquement utilisé dans les industries pré-citées.
Dans un cas particulier selon l'invention, la solution de silicates alcalins comprenant le composé utilisé selon l'invention peut être utilisée pour un traitement antibactérien des carcasses animales, en particulier un traitement bactéricide. Dans ce cas la solution de silicates alcalins comprend au moins un composé choisi parmi les sulfates, les carbonates, les phosphates, les polyols ou les sels inorganiques de métaux alcalins ou alcalino-terreux à l'exception des sels à base de bore. Ce mélange de silicates et de composés est vaporisé ou pulvérisé sur des carcasses animales qui se trouvent dans une enceinte de traitement d'une chaîne d'abattage. Les carcasses animales qui sont ainsi traitées sont généralement des volailles comme les poulets, les dindes ou des porcs ou des boeufs, ou des poissons.
Les exemples figurant ci-après sont présentés à titre illustratif et non limitatif de la présente invention.
EXEMPLES
Dans les exemples suivants, le silicate alcalin correspond à un métasilicate de sodium anhydre, et tous les pourcentages sont exprimés en masse.
Test de formation de la croûte: Une solution de silicate alcalin comprenant ou non un composé utilisé selon l'invention tombe goutte à goutte sur les pâles d'un agitateur dont la vitesse de rotation est comprise entre 600 à 800 tours par minutes avec un débit de 10 à 150 g de solution par minute. Les gouttes tombant sur les pâles en mouvement vont ainsi être projetées par les pâles de l'agitateur sur une plaque en inox en dessous de laquelle est placé un récipient. La solution de silicate alcalin comprenant ou non un composé utilisé selon l'invention, et qui est projetée sur la plaque en inox, ruisselle sur ladite plaque et est ensuite récupérée dans le récipient. Elle est ensuite prélevée du récipient par un système de pompe et recyclée pour être à nouveau projetée par l'intermédiaire des pâles sur la plaque en inox.
Le système ainsi décrit fonctionne pendant 20 minutes puis s'arrête pendant 20 minutes puis fonctionne de nouveau pendant 20 minutes et ainsi de suite pendant 16 heures. Au bout des 16 heures la plaque en inox est prélevée et mise à sécher à l'air durant 3 heures avant d'être lavée.
Procédure de lavage: Afin de déterminer l'efficacité de l'utilisation du composé selon l'invention, la procédure de lavage suivante est utilisée: après 3 heures de séchage, la plaque en inox ayant subie des projections de la solution est lavée avec de l'eau chaude sous pression. La plaque est ensuite mouillée avec une solution de soude à 5% en masse contenant ou non 1% en masse d'un tensio-actif (par exemple du Mirataine de chez Rhodia).
Après 20 minutes d'exposition à la solution de soude, la plaque est de nouveau lavée avec de l'eau chaude sous-pression.
Evaluation des dépôts sur les plaques: Après lavage, le dépôt est évalué par un système de notation de 1 à 10.
É 1 correspond à un dépôt important obtenu avec une solution de 4% de méta-silicate de sodium; É 10 correspond à un état de surface correspondant à l'état initial de la plaque avant projection de la solution de méta-silicate de sodium; É Entre 1 et 10 les notes sont appréciées par l'utilisateur.
Exemples série avec poulet : Avant utilisation, les plaques en inox sont dégraissées avec une solution degraissante, du type Biosane T214.
Exemple 1 (témoin): on dissout 40g de méta-silicate de sodium anhydre dans 960 g d'eau. Après totale dissolution, on imprègne un poulet d'environ l kg avec cette solution pendant 24 heures, par immersion complète du poulet dans la solution. Puis, on récupère la solution d'imprégnation, qui est ensuite filtrée. La solution est alors utilisée selon le test décrit précédemment durant 16 heures. Après la fin du test, les plaques sont séchées pendant 3 heures. Puis les plaques sont lavées selon la procédure mentionnée ci-dessus.
Exemple 2 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 1 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre et 80 g de sulfate de sodium anhydre dans 880 g d'eau.
Exemple 3 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 1 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre et 110 g de sulfate de sodium anhydre dans 850 g d'eau.
Exemple 4 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 1 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre et 150 g de sulfate de sodium anhydre dans 810 g d'eau.
Exemple 5 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 1 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre et 110 g de carbonate de sodium anhydre dans 850 g d'eau.
Exemple 6 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 1 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre et 150 g de carbonate de sodium anhydre dans 810 g d'eau.
Exemple 7 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 1 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre et 40 g de phosphate tri-sodique anhydre dans 920 g d'eau.
Exemple 8 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 1 mais avec 35 40g de méta-silicate de sodium anhydre et 200 g de chlorure de sodium anhydre dans 760 g d'eau.
Exemple 9 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 1 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre et 100 g de sucrose dans 860 g d'eau.
Exemple 10 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 1 mais 5 avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre et 100 g de glycerol dans 860 g d'eau.
Exemple 11 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 1 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre et 100 g de sorbitol dans 860 g d'eau.
Les résultats des exemples 1 à 11 sont présentés dans le tableau 1.
Exemples série sans poulet : Avant utilisation, les plaques en inox sont dégraissées avec une solution de 15 Biosane T214.
Exemple 12 - témoin: On dissout 40g de méta-silicate de sodium anhydre dans 960 g d'eau. Après totale dissolution, la solution est alors utilisée selon le test décrit précédemment durant 16 heures. Après la fin du test, les plaques sont séchées pendant 3 heures. Puis les plaques sont lavées selon la procédure mentionnée ci- dessus.
Exemple 13 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 12 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre, 110 g de sulfate de sodium anhydre dans 850 g d'eau.
Exemple 14 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 12 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre, 150 g de sulfate de sodium anhydre dans 810 g d'eau.
Exemple 15 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 12 mais avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre, 100 g de glycerol anhydre dans 860 g d'eau.
Exemple 16 selon l'invention: Il s'agit de la même expérience qu'à l'exemple 12 mais 35 avec 40g de méta-silicate de sodium anhydre, 100 g de sorbitol anhydre dans 860 g d'eau.
Les résultats des exemples 12 à 16 sont présentés dans le tableau 2. Les pourcentages sont des pourcentages massiques par rapport à la masse totale de solution.
Tableau 1:Résultats série avec poulet : Essais % de méta- % de % de % de % de Note silicate de sulfate de carbonate phosphate chlorure de après sodium sodium de sodium tri-sodique sodium lavage 1 4 0 0 0 0 1 témoin 2 4 8 0 0 0 7 3 4 11 0 0 0 7 4 4 15 0 0 0 9 4 0 11 0 0 8 6 4 0 15 0 0 9 7 4 0 0 4 0 6 8 4 0 0 0 20 9 Essais % de méta- % de % de % de Note silicate de sucrose glycérol sorbitol après sodium lavage 9 4 10 0 0 8 4 0 10 0 8 11 4 0 0 10 8 Les résultats précédents mettent en évidence que l'ajout de sulfate de sodium ou de carbonate de sodium ou de phosphate tri-sodique ou de chlorure de sodium ou de sucrose ou de glycerol ou de sorbitol dans la solution de silicates alcalins permet d'éviter la formation d'une croûte blanche impossible à enlever par lavage. En effet, sans l'utilisation du composé selon l'invention, il reste à la surface de la plaque en inox une croûte blanche importante pour laquelle on a donné une note de 1. Par contre, si on ajoute dans la formulation au moins 8% en masse de sulfate de sodium, il ne reste presque plus de croûte blanche après lavage. De plus, il reste de moins en moins de croûte blanche après lavage, lorsque l'on ajoute de plus en plus de sulfate de sodium dans la solution de silicates alcalins (avec au moins 15% de sulfate on atteint une note de 9). Un effet similaire est observé si on ajoute un composé tels que ceux de l'invention dans la solution de silicates alcalins.
Tableau 2:Résultats série sans poulet : Essais % de méta- % de % de % de Note silicate de sulfate de glycerol sorbitol après sodium sodium lavage 12 4 0 0 0 6 témoin 13 4 11 0 0 9 14 4 15 0 0 9 4 0 10 0 9 16 4 0 0 10 9 Là encore, comme précédemment, l'ajout de sulfate de sodium permet de diminuer la quantité de croute blanche residuelle après lavage.
Claims (16)
1. Utilisation d'au moins un composé choisi parmi les sulfates, les carbonates, les phosphates, les polyols ou les sels inorganiques de métaux alcalins ou alcalino-terreux à l'exception des sels à base de bore, pour diminuer l'adhésion de produits formés par précipitation à partir d'un silicate alcalin sur la surface d'un matériau, avec un rapport massique de la concentration de composés sur concentration de silicates alcalins anhydres compris entre 1 et 10.
2. Utilisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rapport massique de la concentration de composé sur la concentration de silicates alcalins anhydres est compris entre 2 et 10, et de préférence entre 2 et 7.
3. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le silicate alcalin correspond à la formule suivante: M20Ém(SiO2) ÉnH2O avec: M est le sodium ou le potassium; et m est un nombre compris entre 0,5 et 4 inclus, représentant le nombre de 20 mole(s) de SiO2 pour 1 mole de M20; et n représente la teneur en eau, exprimée par le pourcentage en poids d'eau, comprise entre 0% et 55% inclus.
4. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que m = 1 25 et M est le sodium.
5. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le silicate alcalin est le méta-silicate de sodium.
6. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les sels inorganiques de métaux alcalins ou alcalino-terreux sont choisis parmi les sels de lithium, de sodium, de potassium, de rubidium, de césium, de béryllium, de magnésium, de calcium, de strontium, de baryum, à l'exception des sels à base de bore.
7. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les sels inorganiques de métaux alcalins ou alcalino-terreux sont le chlorure de sodium ou de potassium
8. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les sulfates sont choisis parmi les sulfates ou polysulfates acides ou les sulfates ou polysulfates neutres de sodium, de potassium, de calcium, de magnésium, de fer, de plomb, de zinc, de cuivre, d'ammonium ou d'aluminium.
9. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les carbonates sont choisis parmi les carbonates acides ou les carbonates neutres de lithium, de sodium, de potassium, de rubidium, de cesium, de magnésium ou de calcium
10. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les phosphates sont choisis parmi les phosphates ou les polyphosphates de sodium, de potassium, d'ammonium.
11. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les polyols sont des hexitols ou des trialcools ou les sucres.
12. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les 20 hexitols sont choisis parmi le mannitol, le galactitol, l'arabitol, le ribitol, le xylitol ou le sorbitol.
13. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le composé est présent dans la solution de silicates alcalins.
14. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la concentration finale en silicates alcalins est comprise entre 0,5 et 50% en silicate, de préférence comprise entre 1 et 50%, pourcentage exprimé en masse.
15. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la solution de silicate alcalin est utilisée pour un traitement anti-bactérien des carcasses animales.
16. Utilisation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la 35 surface du matériau est composée d'une matière inorganique et / ou métallique.
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