FR2880623A1 - Composition solide, divisee, stable, comprenant du phmbg et un liberateur d'oxygene pour le traitement de l'eau - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une composition solide, divisée, stable, comprenant du PHMBG ou un sel d'acide minéral du PHMBG, et un libérateur d'oxygène choisi parmi les peracides ou leur sels. Dans un mode de réalisation les peracides sont choisis parmi les acides percarboxyliques commes les acides percarboniques ou perboriques seuls ou en mélanges et leurs sels sont choisis parmi les sels de métal alcalin comme les sels de sodium ou de potassium. Dans une composition selon l'invention les sels sont les perborates de sodium ou de potassium, ou les percarbonates de sodium ou de potassium seuls ou en mélange et le sel d'acide minéral du PHMBG est un chlorhydrate.

Description

La présente invention concerne un produit de traitement de l'eau dans le

but de la rendre propre à la consommation, et plus particulièrement, de l'eau de boisson utilisée en élevage.

Par traitement, on entend tout processus chimique ou physico- chimique, ou autre, ayant pour effet d'améliorer la qualité, en particulier biologique de l'eau, par exemple en inactivant ou en détruisant les microorganismes présents, auquel cas le traitement consiste en une désinfection.

Les produits de traitement de l'eau sont souvent présentés sous forme liquide, conditionnés dans des flacons ou bidons plastiques. On peut également les trouver sous forme de poudres. Toutes ces formes de présentation comportent et entraînent certains désavantages.

Les produits conditionnés sous forme liquide occupent un volume important. Un tel volume pose des problèmes de logistique pour le stockage et le transport et la manipulation des flacons. Une fois utilisé, le recyclage de l'emballage ou sa destruction pose des problèmes de sécurité et d'écotoxicologie non négligeable. Lorsque ces produits sont conditionnés sous forme liquide concentrée, le problème se pose de leur préparation par dilution avant utilisation. En effet, l'utilisateur est amené à calculer le dosage, à mesurer une quantité déterminée et reproductible de produit concentré, puis à le diluer dans une certaine quantité d'eau, ce qui peut être difficilement réalisable, ou conduire à des surdosages ou sous-dosages. De plus, l'utilisation de ces formes liquides concentrées peut présenter un important problème de sécurité de l'utilisateur.

Les produits conditionnés sous forme de poudre comportent également des inconvénients, notamment en raison de leur sensibilité à l'humidité, qui conduit à la formation de grattons (phénomène dit de mottage), voire à une prise en bloc lors d'une période de stockage longue et/ou lorsque l'hygrométrie ambiante est importante.

Lors des transports, les conditionnements peuvent être détruits et les produits, potentiellement toxiques et corrosifs, écotoxicologiques, peuvent se répandre dans les soutes ou conteneurs de transport et venir souiller d'autres produits.

En ce qui concerne le dosage les poudres pose les mêmes 35 difficultés que les liquides et nécessitent donc des manipulations et des calculs.

Des solutions existent en conditionnant les produits utilisés sous forme de tablettes compactes, correspondant à une dose prédéterminée de composés actifs pour le traitement d'un volume d'eau donné. Les tablettes sont compactes, donc utilisent peu d'emballage en comparaison de la quantité de produit conditionnée. Le transport et le stockage s'en trouvent facilités et leurs coûts diminués et l'utilisation est plus simple puisqu'il suffit, pour le traitement d'un volume donné, de dissoudre une tablette dans une quantité d'eau déterminée. Le dosage est donc simple et reproductible et les temps de dissolution peuvent être maîtrisés et modulés. En outre, les tablettes sont généralement conditionnées de manière unitaire, ou en nombre, dans des sachets individuels imperméables qui rendent les tablettes insensibles à l'humidité pendant de longues périodes de stockage, sans risque de durcissement ou de délitement.

On peut également disposer grâce à cette technique de façonnage ou conditionnement de composés actifs, mais par nature instables chimiquement, qui sont générés et libérés au moment de la dissolution ou même moduler cette libération.

On connaît des procédés de purification de l'eau, et plus particulièrement des procédés de purification d'un volume donné et restreint d'eau, sans faire appel à des installations de type industriel, c'est-à-dire des traitements localisés comme par exemple l'utilisation de comprimés ou tablettes permettant à la fois de clarifier et désinfecter l'eau.

On citera ainsi les compositions telles que décrites dans le document WO96/32194 qui comprennent un agent floculant et un désinfectant libérant du chlore actif par action d'un agent effervescent présentant l'inconvénient de nécessiter de grande quantité de chlore pour traiter de petits volumes d'eau en raison de la libération simultanée à l'effervescence des agents actifs floculants et du chlore.

Dans le document FR2243156 est décrit un comprimé à structure séparée sous forme de couches comprenant un désinfectant à dissolution rapide et un désinfectant à dissolution lente pour traiter l'eau de piscine par une étape de surchloration, suivie d'une étape de diffusion lente de chlore pendant une période longue.

Cependant les formulations à base de chlore présentent les inconvénients suivants lorsqu'elles sont utilisées pour le traitement de l'eau à des fin de consommation humaine ou animale: instabilité, manque d'efficacité en présence de matière organique, inappétence, odeur.

Parmi les matières actives candidates et notifiées dans la Directive Biocide n 98/8/CE dans le PT 5, un des produits présentant les meilleures propriétés désinfectantes dans cette application est le polyhexaméthylène biguanide (PHMBG), sous forme base ou sel.

Idéalement, le traitement susceptible d'être mis en oeuvre, avec un tel ingrédient, ne doit pas nécessiter d'étape de filtration et/ou de décantation, mais doit permettre de traiter l'eau et de la rendre utilisable dans un laps de temps n'excédant pas une quinzaine de minutes sans traitement mécanique comme l'agitation afin d'être utilisable et utilisé directement sur les sites d'élevage, ceux-ci n'étant pas nécessairement équipés en source d'énergie.

On connaît des formulations à base de PHMBG, par exemple de WO01/12561 une composition comprenant en combinaison un sel de polyhexaméthylène biguanide un sel de tétraalkylammonium et un agent d'homogénéisation pour le traitement de l'eau et notamment des eaux agricoles, lesdites compositions pouvant éventuellement se présenter sous forme de granulats.

On connaît également de WO02/086048 des tablettes comprenant du polyhexaméthylène biguanide, lesdites tablettes étant destinées au nettoyage et à la désinfection des sols.

Cependant, bien que le PHMBG ait une action désinfectante qui se prolonge dans le temps, un traitement efficace de l'eau pour la rendre rapidement propre à la consommation requiert une action immédiate conjuguée. Pour obtenir ces actions conjuguées, il est nécessaire d'associer au PHMBG un autre désinfectant, par exemple à base de l'oxygène actif.

Aucune des formulations connues ne permet de mettre en oeuvre le PHMBG en présence d'un libérateur d'oxygène, sous une forme stable dans le temps et avec des vitesses de dissolution compatibles avec une utilisation en traitement des eaux destinées à l'alimentation animale.

En effet la mise en oeuvre de libérateurs d'oxygène sous forme solide nécessite des précautions d'emploi incompatibles avec l'art antérieur 35 des formules à base de PHMBG.

Il y a donc nécessité de mettre au point un produit, qui permette la conjugaison de ces deux actions désinfectantes et qui, en raison des sites d'utilisation et des utilisateurs potentiels, soit sous la forme d'une composition solide et stable, éventuellement sous forme de tablettes, comprimés ou galets.

Par ailleurs, bien que le facteur temps ne soit pas primordial, l'utilisateur final recherche un temps de dissolution inférieur à 15 minutes sans agitation et une solution finale aussi limpide que possible (idéalement inférieure à 40 FTU).

Les pastilles obtenues doivent également être stables dans des conditions d'hygrométrie importantes à des températures permettant leur utilisation, notamment dans les régions tropicales ou équatoriales.

Ainsi la présente invention concerne une composition solide, 15 divisée, stable, comprenant du PHMBG ou un sel d'acide minéral du PHMBG, et un libérateur d'oxygène choisi parmi les peracides ou leur sels.

Les sels de peracides sont choisis parmi les sels de métal alcalin comme les sels de sodium ou de potassium.

Parmi les peracides on citera les acides percarboxyliques commes 20 les acides percarboniques ou les acides perboriques et leurs sels comme les perborates de sodium ou de potassium, ou les percarbonates de sodium ou de potassium seuls ou en mélange.

Dans un mode de réalisation, la composition selon l'invention est 25 compactable.

Par compactable on entend susceptible d'être mise en forme par des procédés de pastillage qui comportent classiquement les étapes de mélanges, remplissage d'un moule et application d'une force de compression grâce à un poinçon. Grâce à une modulation possible de la force appliquée par le poinçon de la pastilleuse à l'intérieur du moule, il est possible d'adapter la dureté de la tablette et ainsi de moduler la durée de dissolution.

Dans une variante, la composition solide divisée stable est conditionnée dans des sachets unitaires, sans avoir subit d'opération de 35 compactage.

Par PHMBG, on entend le polyhexaméthylène biguanide et ses dérivés. Par dérivés on entend les sels, de préférence les sels d'acides minéraux, ou les molécules susceptibles de libérer du PHMBG dans l'eau L'invention concerne également plus particulièrement une composition telle que précédemment définie, caractérisée en ce que le sel d'acide minéral du PHMBG est un chlorhydrate.

La quantité efficace de PHMBG ou sel d'acide minéral du PHMBG est comprise entre 1 et 10 % en poids de la composition 10 Dans un mode de réalisation elle est comprise entre 4 et 6% Dans un mode de réalisation le libérateur d'oxygène est le percarbonate de sodium.

La quantité efficace de percarbonate permettant d'obtenir l'effet libérateur d'oxygène est comprise entre 25 et 60 %. Dans des modes de réalisation particuliers elle peut être comprise entre 30 et 50 % et être égale à environ 40 % en poids par rapport au poids total de la composition.

Ledit libérateur d'oxygène peut être utilisé telle quelle ou 20 préférentiellement protégée par un borosilicate.

Dans un autre mode de l'invention, le libérateur d'oxygène est stabilisé davantage dans le support formulatoire par certains additifs connus par l'homme de l'art, plus particulièrement des silicates, préférentiellement des silicates de magnésium. Cependant ces additifs étant insolubles dans l'eau, ils doivent faire l'objet d'un traitement particulier afin de ne pas rendre l'eau trouble, ce qui la rendrait impropre à l'usage recherché.

De façon surprenante, la demanderesse a observé qu'une quantité de silicate de magnésium en quantité au moins égale à 0,5 % du poids total de la formule et au plus égale à 2,4 % du poids total de la formule permettait d'obtenir cet effet. Préférentiellement 1 % de silicate de magnésium est utilisé.

Outre ces principes actifs la composition solide divisée stable peut 35 contenir des additifs et des adjuvants judicieusement choisis par l'homme de l'art.

En particulier une méthode élégante pour améliorer le délitement de la pastille sans avoir recours à une agitation, est d'utiliser un couple effervescent, constitué d'au moins un acide organique et d'une base conjuguée du gaz carbonique.

La demanderesse a découvert d'une façon surprenante et originale que, pour obtenir cet effet, dans le cas d'une pastille contenant du PHMBG, et un libérateur d'oxygène actif, une solution consiste à utiliser le percarbonate de sodium comme agent libérateur d'oxygène actif et à mettre à profit la libération de carbonate de sodium par celui-ci couplé à un acide afin de créer l'effervescence.

Plus précisément, la demanderesse a observé qu'une quantité efficace de percarbonate permettant d'obtenir l'effet libérateur d'oxygène, soit de 25 à 60 %, préférentiellement 30 à 50 % et plus préférentiellement encore 40 % permettait de s'affranchir de la présence de toute autre base conjuguée de l'acide carbonique.

Dans un mode particulier de réalisation la composition ne contient donc pas d'autre agent générateur de carbonate que le percarbonate de sodium.

Afin d'obtenir l'action effervescente sus-mentionnée, la compostion contient en outre au moins un acide organique, choisi parmi l'acide citrique, l'acide adipique, l'acide tartrique, les acides dérivés du cycle de Krebs, l'acide malique, maléique ou leurs sels organiques ou inorganiques Ces acides organiques seront présents dans la composition selon l'invention dans un pourcentage en poids compris entre 20 et 60%.

Le produit selon l'invention peut avoir toute forme géométrique possible. Dans une forme de réalisation de l'invention, le produit est sous la forme d'une pastille ou d'une tablette; dans une autre forme de réalisation de l'invention, il est sous la forme d'un comprimé ou d'un galet. Il peut se présenter sous forme d'un mélange homogène mais également sous forme de couches différentes, par exemple la première couche enrobant la deuxième couche qui forme un noyau.

Elle concerne également le procédé de préparation de tablettes comprenant la composition solide, stable et compactable selon l'invention caractérisé en ce qu'elles sont préparées sur une machine de type mono ou multi couche préférentiellement rotative avec possibilité pour chaque couche de réaliser ou non une précompression et compression, les valeurs de precompression allant de 0 à 40.103 N et celles de compression de 0 à 180.103 N. permettant d'obtenir des tablettes ayant la dureté et l'aspect recherchés.

La finalité des tablettes selon l'invention est la désinfection de l'eau, l'invention concerne donc également un procédé de désinfection de l'eau caractérisé en ce que l'on additionne à un volume prédéterminé d'eau une quantité prédéterminée de la composition de manière à obtenir une solution de teneur en PHMBG de 0,5 à 2,5 mg/I après 30 minutes de dissolution; ladite composition pouvant se présenter sous forme de pastilles, galets, comprimés ou tablettes.

Le conditionnement des tablettes ou comprimés selon l'invention est effectué en enveloppant lesdites tablettes individuellement de préférence ou en nombre. Celui-ci est réalisé par les techniques classiques d'ensachage automatisé bien connues de l'homme de l'art, les sachets étant réalisés dans des films thermosoudables et étanches à l'humidité évitant ainsi que les tablettes absorbent l'eau contenue dans l'air pendant leur stockage ou leur transport.

Exemple de réalisation selon l'invention.

Exemple 1: Préparation d'une pastille désinfectante pour l'élevage aviaire Cet exemple illustre l'invention lorsque la composition compactable 30 a été mise en forme de tablettes cylindriques de diamètre 45 mm, pesant 30 g.

Composition centésimale: Chlorhydrate de biguanidine 4,2 % Percarbonate de sodium 40 % Acide malique 40 % Acide adipique 10 % Polyethyleneglycol 4000 2,5 % Phosphonate de sodium 1 % Silicate de magnésie 1 % Sulfate de sodium 1,3 % kg de poudre préparée selon la formule ci-dessus ont été mis au format Pastille, sous une forme ronde, mono-couche, de 45mm de diamètre, en utilisant une presse rotative de modèle TITAN , fabriquée par LINOTECH SA (Saint Rambert - France).

Les réglages de la machine étaient les suivants: hauteur dosage de 19,9 mm, hauteur de précompression de 44,4 mm, hauteur de compression de 18,5 mm, vitesse de distributeur de 45 tours par minute, effort de compression 3,5 tonnes, vitesse de tourelle de 12 tours par minute.

1500 pastilles ont été obtenue et conditionnées en flow-pack aluminisé, soudé à froid.

pastilles ont été utilisées pour mesurer la masse et la dureté (appareil utilisé : duromètre Dr Schleuniger 8M de Dr Schleuniger Pharmatron, Solothurn, Suisse) : moyenne Ecart type Masse 30,89g 0,22g Dureté 113N 17N Le temps de dissolution de cette pastille dans 25 I d'une eau à 20 C a été mesuré pour 30 pastilles, le temps moyen de dissolution est de 3 25 minutes 37s, avec un écart type de 42s.

La limpidité de la solution résultante a été déterminée à 28 FTU, en utilisant un turbidimètre PC-Checkit de marque Lovibond (Dortmund, Allemagne).

Exemple 2: Utilisation de pastilles de l'exemple 1 pour désinfecter l'eau de boisson pour les volailles Une pastille obtenue à l'exemple 1 est placée dans un bidon de 25 I d'eau qui est ensuite diluée à 1 % afin d'obtenir 10 ppm de concentration en PHMBG dasn la composition finale.

Exemple 3: Rémanence de l'efficacité en fin de rampe.

Une pastille obtenue à l'exemple 1 est placée dans un bidon de 25 I 10 d'eau, puis diluée à 3 % afin d'avoit 30 ppm dans la composition finale. Un prélèvement est effectué en début et fin de rampe pour confirmer que l'activité bactéricide est comparable en amont et en aval.

Claims (17)

Revendications

1. Composition solide, divisée, stable, comprenant du PHMBG ou un sel d'acide minéral du PHMBG, et un libérateur d'oxygène choisi parmi les 5 peracides ou leur sels.

2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les peracides sont choisis parmi les acides percarboxyliques commes les acides percarboniques ou les acides perboriques seuls ou en mélanges.

3. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les sels de peracides sont choisis parmi les sels de métal alcalin comme les sels de sodium ou de potassium

4. Composition selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les sels sont les perborates de sodium ou de potassium, ou les percarbonates de sodium ou de potassium seuls ou en mélange.

5. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le sel d'acide minéral du PHMBG est un chlorhydrate.

6. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une quantité efficace de PHMBG ou un sel d'acide minéral du PHMBG, ladite quantité étant comprise entre 1 et 10 % en poids de la composition.

7. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une quantité efficace de percarbonate permettant d'obtenir l'effet libérateur d'oxygène, ladite quantité étant comprise entre 25 et 60 % en poids par rapport au poids total de la composition.

8. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le libérateur d'oxygène est protégé par un borosilicate.

9. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le libérateur d'oxygène est protégé par un silicate de magnésium.

10. Composition selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend une quantité de silicate de magnésium en quantité au moins égale à 0,5 % du poids total de la formule et au plus égale à 2, 4 % du poids total de la formule.

11. Composition selon la revendication précédente, caractérisée en ce 10 qu'elle comprend 1 % de silicate de magnésium.

12. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un couple effervescent, constitué d'au moins un acide organique et d'une base conjuguée du gaz carbonique.

13. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le percarbonate de sodium utilisé comme agent libérateur d'oxygène actif dans la formulation est utilisé également comme base conjuguée du gaz carbonique par libération de carbonate de sodium.

14. Composition selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisée en ce que l'acide organique est choisi parmi l'acide citrique, l'acide adipique, l'acide tartrique, les acides dérivés du cycle de Krebs, l'acide malique, maléique ou leurs sels organiques ou inorganiques.

15. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est compactable.

16. Tablette comprenant une composition selon l'une quelconque des 30 revendications précédentes.

17. Procédé de désinfection de l'eau caractérisé en ce que l'on additionne à un volume prédéterminé d'eau une quantité prédéterminée d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 de manière à obtenir une solution de teneur en PHMBG de 0,5 à 2,5 mg/1 après 30 minutes de dissolution.