FR2929856A1 - Procede de preparation de cristaux a base d'un ester d'acide gras - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé amélioré de préparation d'un ingrédient concentré fluide à base de cristaux à base d'un ester d'acide gras, ainsi que l'utilisation de cet ingrédient concentré fluide.
Description
Procédé de préparation de cristaux à base d'un ester d'acide gras La présente invention concerne un procédé amélioré de préparation d'un 5 ingrédient concentré fluide à base de cristaux à base d'un ester d'acide gras, ainsi que l'utilisation de cet ingrédient concentré fluide.
Les cristaux d'esters d'acide gras, par exemple les cristaux de distéarate d'éthylène glycol (ou EthyleneGlycol DiStéarate ù EGDS) sont des produits couramment 10 utilisés dans les formulations cosmétiques, en tant qu'agents procurant une certaine perlescence et/ou en tant qu'agents épaississants et/ou en tant qu'agents stabilisants. Ces cristaux peuvent être formés lors de la préparation de la composition cosmétique, toutefois pour des raisons pratiques et économiques ils sont souvent commercialisés sous forme d'ingrédients concentrés fluides prêts à l'emploi, destinés à être mélangés 15 aux autres ingrédients de la formulation cosmétique. On connait donc des procédés de préparation d'ingrédients concentrés fluides à base d'esters d'acides gras. Ces procédés s'appuient sur une solidification d'un composé à base d'un ester d'acide gras par refroidissement d'une émulsion dudit composé, fondu dans de l'eau en présence de tensioactifs. Pour une même émulsion, 20 les propriétés des cristaux générés peuvent dépendre des conditions de refroidissement. Cette étape est classiquement réalisée dans des réacteurs agités de type cuve agitée. Typiquement, l'émulsion remplissant la cuve est mise en contact avec des parois froides, par exemple par des techniques de cuve double enveloppée. Par exemple le document DE 3617306 (Henkel) décrit un procédé de préparation 25 de produits à base d'un ester d'acide gras dans lequel on refroidit lentement, sans écoulement, une émulsion chauffée à base de l'ester d'acide gras. Les documents DE 19511571 et US 6306916 (Henkel) décrivent un procédé de préparation de produits à base d'un ester d'acide gras dans lequel on refroidit lentement, sans écoulement, une émulsion chauffée à base de l'ester d'acide gras. 30 Le document EP 581193 (Hoechst) décrit un procédé de préparation de produits à base d'un ester d'acide gras dans lequel on refroidit lentement une émulsion chauffée à base d'un ester d'acide gras. Le refroidissement est indiqué comme pouvant s'effectuer à environ 0,5°C par minute. Le document WO9503782 (ICI) décrit un procédé de préparation de produits à 35 base d'un ester d'acide gras dans lequel on refroidit lentement une émulsion chauffée à base d'un ester d'acide gras. Le refroidissement est indiqué comme pouvant s'effectuer jusqu'à environ 0,25°C par minute (15°C par heure).
Le document US4486334 (Lion) décrit un procédé de préparation de produits à base d'un ester d'acide gras dans lequel on refroidit lentement un ester d'acide gras sous forme solubilisée en cristaux liquides par un tensioactif. La méthode de refroidissement n'est pas indiquée. Un tel procédé est peu pratique et n'est pas modulable car il dépend fortement de la faculté de former des cristaux liquides en fonction des tensioactifs. Les documents DE4103551, WO9213512, CA2103578, EP0570398 (Henkel) décrivent un procédé de préparation de produits à base d'un ester d'acide gras dans lequel on refroidit lentement, sans écoulement, une émulsion chauffée à base de l'ester d'acide gras. L'homogénéité et la cinétique du processus de refroidissement sont notamment liées aux conditions d'agitation dans le réacteur. Plus les conditions d'agitation du milieu sont réduites plus long et moins homogène est le refroidissement.
La conduite de l'ensemble du refroidissement de l'émulsion sous agitation peut s'avérer difficile sans dégradation significative des propriétés optiques du concentré. Dans ce cas il est nécessaire de pratiquer une partie du refroidissement en l'absence de toute agitation pour obtenir des concentrés de forte perlescence. Cette contrainte induit, lors de l'industrialisation du procédé, des difficultés d'extrapolation et handicape significativement la productivité. Par exemple dans des conditions classiques de refroidissement, la mise en oeuvre industrielle de réacteurs de 10 à 25 m3 peut nécessiter de un à plusieurs jours pour finaliser cette opération. De tels temps témoignent d'une faible productivité. Parallèlement, à formulation équivalente, les propriétés des concentrés obtenus industriellement sont généralement moins bonnes que celles acquises à l'échelle du laboratoire. Il existe un besoin pour des procédés améliorés, pouvant répondre à au moins une des difficultés ou une des attentes exprimées ci-dessus. A cet effet l'invention propose un procédé de préparation d'un ingrédient concentré fluide comprenant des cristaux à base d'un ester d'acide gras, comprenant les étapes suivantes: étape a) préparer une émulsion comprenant de l'eau, un composé à base d'un ester d'acide gras, et du ou des tensioactif(s), ladite émulsion étant à une température supérieure à la température de fusion du composé à base de l'ester d'acide gras, étape b) refroidir l'émulsion à une température inférieure à la température de fusion du composé, de manière à former les cristaux, en mettant en oeuvre au moins une phase de refroidissement par introduction d'un flux de l'émulsion et écoulement dans un dispositif de refroidissement permettant une agitation du flux générée par son écoulement propre, étape c) récupérer en aval du dispositif de refroidissement un flux d'un fluide comprenant les cristaux et le(s) tensioactif(s), étape d) éventuellement opérer un refroidissement complémentaire du fluide étape e) éventuellement ajouter d'autres composés au fluide et/ou diluer le fluide et/ou mélanger le fluide, étape f) récupérer l'ingrédient concentré fluide.
L'invention concerne aussi des utilisations des produits obtenus dans des formulations moussantes, notamment dans des formulations cosmétiques, typiquement par mélange avec les autres ingrédients de ces formulations. L'invention concerne aussi un procédé de préparation de telles formulations, impliquant typiquement une phase de préparation de l'ingrédient concentré fluide, puis une phase de mélange avec les autres ingrédients.
Le procédé permet notamment de procurer au moins l'une des améliorations suivantes: - productivité améliorée - plus grande régularité des productions, notamment en terme de propriétés optiques - plus grande facilité d'extrapolation à l'échelle industrielle de conditions opératoires, de données de procédé, de compositions, et de propriétés applicatives (comme les propriétés optiques par exemple) obtenues à l'échelle du laboratoire. - grande facilité d'industrialisation En outre la mise en oeuvre du procédé permet de déterminer si les ingrédients concentrés fluides préparés à l'échelle du laboratoire par le procédé de l'invention pourront être de même préparés à l'échelle industrielle. A l'aide des procédés de l'art antérieur il peut s'avérer très long et très difficile, voir impossible, d'industrialiser des ingrédients concentrés fluides testés à l'échelle du laboratoire.
Définitions Dans la présente demande, on entend par ingrédient concentré fluide, une composition comprenant au moins 5% en poids des cristaux, de préférence au moins 10% en poids, de préférence moins de 35% en poids, typiquement de 15 à 30% en poids, par exemple de 15 à 18% ou de 18 à 22%, ou de 22 à 26%, ou de 26 à 30%. L'ingrédient est le plus souvent destiné à être mis en oeuvre pour la préparation de formulations cosmétiques comme des shampoings, après shampoings ou gels douches, comprenant d'autres ingrédients, et plus dilués en cristaux. Le terme ingrédient concentré fluide est ainsi notamment employé par opposition à des formulations cosmétiques finies. L'ingrédient concentré fluide peut être ainsi qualifié de concentré perlescent à froid ("cold pearl concentrate"). Par composé "à base d'ester d'acide gras" on entend un composé ou une composition comprenant au moins 75% en poids d'un acide gras, et éventuellement d'autres composés.
10 Description des figures La figure 1 représente un mode de réalisation d'un dispositif de refroidissement pouvant être utilisé, seul ou en module, pour la mise en oeuvre de l'étape b). La figure 2 représente un schéma de principe d'un mode de réalisation particulier du procédé, où l'on opère une trempe, et où on n'opère pas d'étape d) et e). 15 La figure 3 représente un mode de réalisation d'un dispositif de refroidissement à l'aide d'un échangeur de type Sulzer Mixer Reactor (SMR ). Dans les figures, les nombres entre parenthèses signalent des flux de matière et les nombres sans parenthèses signalent des éléments constitutifs de dispositifs.
20 Composé à base d'ester d'acide gras Le composé à base d'ester d'acide gras en un composé solide à température ambiante, de préférence à température de 25°C. II peut notamment s'agir d'un composé dont le point de fusion est supérieur à 30°C, de préférence à 40°C, de préférence à 50°C. 25 L'ester d'acide gras à base duquel sont les cristaux peut notamment être un ester d'acide gras avec un diol ou un polyol de formule (I) suivante: [R-COO-]z A-[-OH]y (I) où: - R est un groupe hydrocarboné, saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, en C13-C21, de 30 préférence en C15-C21, - A est un groupe hydrocarboné, éventuellement interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes, de valence x+y, - x est un nombre moyen compris entre 1 et 5, - y est un nombre moyen compris entre 0 et 5, 35 - x+y est un nombre moyen compris entre 1 et 10, de préférence entre 2 et 5.5 Dans la présente demande, un nombre moyen peut désigner un nombre entier ou un nombre décimal. Dans la présente demande, l'expression "compris entre X et Y" inclut les bornes X et Y. Si y est différent de 0, cela signifie qu'il s'agit d'un ester partiel. Si y = 0, cela 5 signifie qu'il s'agit d'un composé complètement estérifié. Par exemple, si x+y=2, y=0 et x=2, il s'agit d'un diester (totalement estérifié). Le groupe A est un groupe dont le composé de formule A-(-OH)x+y est un diol ou un polyol. II peut notamment s'agir d'un diol comme l'éthylène glycol, ou d'un polyol comme le glycérol. 10 Avantageusement: - A est un groupe divalent (x+y =2; A-(-OH)X+y est un diol), et - y=0. Le groupe A peut notamment présenter la formule suivante: -(CH2)Z [OE]n [OP]m (CH2) - 15 où: - z, identique ou différent, est un nombre entier de 1 à 10, - OE est un groupe optionnel oxyde d'éthylène, et n est un nombre moyen compris entre 0 et 100, de préférence de 0 à 10, et - OP est un groupe optionnel oxyde de propylène, et m est un nombre moyen compris 20 entre 0 et 100, de préférence de 0 à 10. Si des groupes OE et/ou OP sont présents, le composé de formule A-(-OH)2 peut être un produit de (poly)ethoxylation et/ou de (poly)propoxylation, ou de condensation d'ethylène glycol et/ou de propylène glycol. De préférence le groupe A ne comprend pas de groupes OE et/ou OP, et il s'agit 25 d'un groupe alkylène en C,-C1o, de préférence en C2-C4. Le groupe A peut notamment être un groupe méthylène, éthylène, propylène, butylène ou un mélange de ces groupes. Le groupe R est un groupe hydrocarboné, par exemple un groupe alkyle, saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, en C13-C21, de préférence en C15-C21. II s'agit d'un 30 groupe alkyle correspondant à un acide gras de formule R-COOH, en C14-C22, de préférence C16-C22. Ces acides gras et groupes alkyles sont connus. Il s'agit en général de dérivés d'huiles végétales. Ils peuvent être présents en mélanges. S'il s'agit de mélanges, entrent dans la définition l'ensemble des groupes, quel que soit le nombre d'atomes de carbone, si le groupe (ou l'acide correspondant) majoritaire en poids 35 (majorité relative, de préférence absolue, de préférence au moins 75%) correspond à la définition. Il est fréquent de réduire la dénomination au groupe (ou de l'acide correspondant) au groupe (ou à l'acide) majoritaire.
Le groupe R peut notamment correspondre à acide gras en C14 ou 016 ou C18 ou C22, comme les acides myristique, palmitique, stéarique, oléïque, érucique ou béhénique. De préférence le groupe R-COO- correspond à un acide gras en Cui, de préférence l'acide stéarique.
On peut de manière particulièrement intéressante mettre en oeuvre un composé à base de distéarate d'ethylène glycol (ou "Ethylène Glycol Di-Stéarate" - EGDS). Par composé "à base de distéarate d'éthylène glycol" on entend un composé ou une composition comprenant au moins 75% en poids de distéarate d'éthylène glycol, et éventuellement d'autres composés, notamment de monostéarate d'ethylène glycol (EGMS). Sauf mention contraire ou précision plus fine notamment en ce qui concerne la présence d'autres composés, le terme distéarate d'éthylène glycol ou l'acronyme EGDS désignera un composé à base de distéarate d'éthylène glycol. Selon un mode de réalisation particulier l'ester d'acide gras comprend au moins 80% en poids de distéarate d'éthylène glycol, et éventuellement du monostéarate d'éthylène glycol. Il peut notamment comprendre: - de 80% à 99% en poids, de préférence de 80% à 90%, de préférence environ 85%, de distéarate d'éthylène glycol, et - de 1% à 20% en poids, de préférence de 10% à 20%, de préférence environ 15%, de monostéarate d'éthylène glycol.
Système tensioactif Le procédé de l'invention met en oeuvre au moins un tensioactif. Le(s) tensioactif(s) permet notamment de former l'émulsion. Par la suite on peut se référer à un "système tensioactif", qu'on mette en oeuvre un unique tensioactif ou plusieurs tensioactifs. Le système tensioactif peut notamment comprendre un tensioactif non ionique et/ou un tensioactif anionique. Il n'est pas exclu qu'il comprenne au moins un tensioactif amphotère comme des bétaïnes (par exemple des alkyldiméthylbét nes ou des alkyldiméthylamidoalkylbétalnes) ou des dérivés de l'imidazoline (par exemple des alkylamphoacétates ou des alkylamphodiacétates). Des tensioactifs pouvant être mis en oeuvre sont par ailleurs listés plus bas, à titre d'ingrédients des formulations. En ce qui concerne le(s) tensioactif(s) anionique(s) et/ou non ionique(s), il peut par exemple s'agir d'un alcool gras éthoxylé éventuellement sulfaté, comme un alcool gras éthoxylé (tensioactif non ionique) ou un alcool gras éthoxylé sulfaté (tensioactif anionique). On mentionne que si le tensioactif est un tensioactif anionique, par exemple un alcool gras éthoxylé sulfaté, il est généralement sous forme d'un sel, par exemple un sel de sodium ou d'ammonium.
Selon un mode de réalisation le système tensioactif comprend: - un tensioactif non ionique, de préférence un alcool gras éthoxylé, et - éventuellement un autre tensioactif, de préférence choisi parmi les tensioactifs anioniques, les tensioactifs amphotères, les tensioactifs non ioniques différents de l'alcool gras éthoxylé, et leurs mélanges. Selon un autre mode de réalisation le système tensioactif comprend: - un tensioactif anionique, de préférence un alcool gras éthoxylé sulfaté, et - un autre tensioactif, de préférence choisi parmi les tensioactifs non ioniques, les tensioactifs amphotères, les tensioactifs anioniques différents de l'alcool gras éthoxylé sulfaté, et leurs mélanges. Parmi les alcools gras éthoxylés (tensioactifs non ioniques) on cite plus particulièrement composés dont l'alcool gras est C6-C22 de préférence en C8-C20, de préférence en C10-C14, saturé ou insaturés, branché ou linéaire, notamment l'alcool laurylique. On précise que les alcools gras sont généralement des mélanges issus de produis végétaux ou de coupes pétrolières. Le nombre d'atomes de carbone peut être un nombre moyen ou le nombre de carbone de l'espèce prédominante. Ces alcools gras sont éthoxylés. Le nombre moyen en nombre de motifs éthoxy peut être de 1 à 25, de préférence de 5 à 9,5. Des alcools gras éthoxylés particulièrement intéressants sont les alcools gras en C10-C14, éthoxylés, dont le nombre moyen en nombre de motifs ethoxy est de 5 à 9,5, de préférence de 5 à 9, par exemple de 7 ou 9. Le tensioactif anionique peut par exemple être choisi parmi les alcools saturés ou insaturés, branchés ou linéaires, en C10-C14 éthoxylés et sulfatés. Il peut par exemple s'agir d'un alcool tridecylique de préférence branché éthoxylé de 2 à 10 fois, par exemple éthoxylé 3 fois, et sulfaté. A titre d'exemple on cite le Rhodapex EST 30 commercialisé par Rhodia (INCI: Sodium trideceth-3 sulfate). Le tensioactif amphotère peut notamment être choisi parmi les alkylamidopropylbetaïnes, comme la cocoamidopropylbetaïne, et/ou les dérivés de l'imidazoline, comme les alkylamphoacétates ou les alkylamphodiacétates, notamment le lauroamphoacétate ou diacétate ou le cocoamphoacétate ou diacétate.
Ingrédient concentré fluide Avantageusement l'ingrédient concentré fluide comprend: - au moins 5% en poids, de préférence au moins 10%, de préférence au moins 15%, de cristaux, souvent au plus 30% en poids - au moins 2,5% en poids, de préférence au moins 5%, de préférence au moins 10% en poids de tensioactif(s), souvent au plus 25% en poids.
Les quantités d'ester d'acide gras et de tensioactif(s) mises en oeuvre peuvent être ajustées en conséquence lors de la mise en oeuvre du procédé. Il n'est pas exclu d'opérer, en fin de procédé ou après, des dilutions par ajout d'eau ou d'autres ingrédients.
L'ingrédient concentré fluide peut notamment comprendre des additifs comme des conservateurs (généralement en quantité mineure par exemple de l'ordre de 0,1% en poids), des tampons, des agents stabilisants, des agents de modifications de propriétés optiques. L'ingrédient concentré fluide peut présenter une viscosité de 10 à 10000 Pa.s, par exemple de 100 ou 500 à 5000 Pa.s à 20°C, à un cisaillement de 0,1 s-', de mesurée à l'aide d'un rhéomètre à écoulement plan-plan comme le Rheometrics ARES équipé du module de 50 mm.
Procédé Lors de l'étape a) on prépare une émulsion comprenant de l'eau, un composé à base d'un ester d'acide gras, et du ou des tensioactif(s), ladite émulsion étant à une température supérieure à la température de fusion du composé à base de l'ester d'acide gras. L'étape a) peut être mise en oeuvre de manière connue, par toute méthode permettant de former une émulsion à une température supérieure à la température de fusion du composé à base de l'ester d'acide gras. On peut notamment opérer par une fusion de l'ester d'acide gras et par une émulsification en présence du système tensioactif, de manière subséquente ou simultanée. Selon un mode de réalisation particulier l'étape a) comprend les étapes suivantes: a1) préparer une dispersion comprenant de l'eau, des particules solides à base l'ester d'acide gras, et du ou des tensioactif(s), a2) chauffer la dispersion de manière à liquéfier les particules à base de l'ester d'acide gras. L'étape a) peut notamment être opérée manière discontinue, semi continue ou continue, de préférence dans une cuve, par exemple une cuve agitée (11). 30 La température de l'émulsion avant l'étape b) de refroidissement est typiquement supérieure ou égale à 1 °C de plus, de préférence à 5°C de plus, de préférence à 10°C de plus, que la température de fusion de l'ester d'acide gras. Dans le cas de l'EGDS, on opère de préférence à une température supérieure ou égale à 55°C, de préférence 35 supérieure ou égale à 60°C, de préférence de 55°C à 70°C, de préférence de 60°C à 70°C ou 65°C.
Lors de l'étape b) on refroidit l'émulsion à une température inférieure à la température de fusion du composé, de manière à former les cristaux. Cette étape comprend une phase refroidissement par introduction d'un flux de l'émulsion (1) et écoulement dans un dispositif de refroidissement (2) permettant une agitation du flux générée par son écoulement propre. Tout ou une partie du refroidissement opéré lors de l'étape b) peut être opéré à l'aide du dispositif de refroidissement. On note qu'une partie du refroidissement peut être mise en oeuvre par une opération de trempe, en amont du dispositif de refroidissement, dans le dispositif de refroidissement, ou même en aval. L'étape b) peut notamment comprendre: - éventuellement une opération de trempe, en amont du dispositif de refroidissement ou dans le dispositif de refroidissement, où on mélange au flux un fluide de trempe, et/ou - éventuellement une opération optionnelle d'ensemencement où on mélange au flux un fluide d'ensemencement comprenant des cristaux à base d'un composé à base d'un ester d'acide gras.
Des détails quant à des opérations de trempe et/ou d'ensemencement sont donnés plus bas.
Pour introduire un flux de l'émulsion, on peut notamment soutirer l'émulsion obtenue à l'étape a) de façon continue pour le soumettre en aval à l'étape b) de refroidissement. On peut par exemple opérer à l'aide d'une pompe (12).
Lors de l'étape b) on fait s'écouler un flux de matière dans le dispositif d'écoulement et on refroidit ce flux. La température au point d'introduction de l'émulsion est donc supérieure à la température au point de sortie. Dans le dispositif d'écoulement le flux de matière subit une transformation, d'une émulsion à un fluide comprenant des cristaux, en sortie du dispositif d'écoulement. L'étape b) est typiquement opérée de manière continue. Le refroidissement opéré lors de l'étape b) est de préférence d'au moins 5°C, de préférence d'au moins 10°C. La phase de refroidissment opérée dans le dispositif de refroidissement avec écoulement est de préférence d'au moins 5°C, de préférence d'au moins 10°C.
Le dispositif d'écoulement présente typiquement une zone d'écoulement (3) délimitée par des parois dites parois de confinement (4). Celles-ci délimitent l'espace où le flux s'écoule. La zone découlement peut typiquement être l'intérieur d'un dispositif tubulaire dont la section peut être de forme variée, par exemple ronde, carrée, rectangulaire, ovoïde. Le tube du dispositif tubulaire peut constituer l'ensemble des parois de confinement, ou une partie des parois de confinement. Lors de l'étape b) le flux qui s'écoule subit une agitation générée par l'écoulement lui-même. Le simple écoulement peut procurer de l'agitation. De préférence on procure de l'agitation au moyen d'obstacles (5) à l'écoulement. Ces obstacles sont typiquement pourvus à l'intérieur de la zone d'écoulement. Ces obstacles sont de préférence statiques. Il n'est toutefois pas exclu de procurer de l'agitation supplémentaire à l'aide de dispositifs mobiles tels que des agitateurs mobile. Selon un mode de réalisation avantageux les obstacles représentent un volume d'au moins 1%, par exemple de 1 à 5% ou de 5 à 10% , ou de 10 à 15%, ou de 15 à 20%, ou de 20 à 25%, ou de 25 à 30%, ou de 30 à 40%, ou de 40 à 50%, ou de 50 à 75%, du volume de la zone d'écoulement. Les obstacles statiques ou non, peuvent notamment être des inserts géométriques de formes variées. Les obstacles peuvent également être constitués d'un ensemble de séparateurs et/ou de rassembleurs de veines d'écoulement. On peut également mettre en oeuvre à titre d'obstacles des inserts de refroidissement à l'intérieur de la zone d'écoulement. Le refroidissement de l'étape b) peut être opéré par tout moyen approprié. De tels moyens sont connus de l'homme du métier. On peut notamment mettre en oeuvre un fluide de refroidissement. De telles opérations de refroidissement et des dispositifs adaptés sont connus de l'homme du métier. On peut notamment mettre en oeuvre des échangeurs tubulaires, des échangeurs multitubulaires, des échangeurs à spirales, des échangeurs à plaques, des échangeurs de type Sulzer Mixer Reactor (SMR ). Le refroidissement de l'étape b) peut par exemple être assuré par un fluide de refroidissement (6) circulant dans un circuit de refroidissement (7). Le circuit de refroidissement est typiquement délimité par des parois, dites parois de refroidissement (8), dont au moins une partie est au contact du flux. On peut se référer aux parties de parois au contact du flux comme délimitant une zone de refroidissement. On note que les parois de confinement et les parois de refroidissement, peuvent sur au moins une partie constituer une paroi commune séparant la zone d'écoulement du circuit de refroidissement, c'est-à-dire séparant le flux du fluide de refroidissement. On note qu'il peut s'agir de parois ou de parties de parois d'une même pièce, ou de plusieurs pièces en contact (par exemple collées, soudées ou emboitées) sur les parois ou parties de parois. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1 les parois de confinement (4) et de refroidissement (8) sont confondues. Selon un premier mode de réalisation le circuit de refroidissement est placé à l'intérieur de la zone d'écoulement, le circuit constituant des obstacles au flux. Une variante particulière de ce mode de réalisation est illustrée à l'aide de la figure 3. Pour la mise en oeuvre de ce mode de réalisation on peut notamment mettre en oeuvre des échangeurs de type Sulzer Mixer Reactor (SMR ).
Selon un deuxième mode de réalisation le circuit de refroidissement est placé à l'extérieur de la zone d'écoulement. Selon une variante du deuxième mode, la zone d'écoulement peut par exemple être constituée d'au moins un conduit tubulaire constituant les parois de confinement, pourvu à l'intérieur d'un mélangeur statique, au moins une partie des parois de confinement constituant une paroi commune avec au moins une partie du circuit de refroidissement. Le dispositif de refroidissement peut par exemple être un échangeur tubulaire à double enveloppe, où le circuit de refroidissement est un circuit tubulaire à l'intérieur duquel est disposé un conduit tubulaire interne à l'intérieur duquel s'écoule de flux. Une telle variante est illustrée à l'aide de la figure 1.
Dans un mode de réalisation particulier on met en oeuvre une succession de circuits de refroidissement où s'écoule une succession de fluides de refroidissement à températures d'introduction égales ou variable, par exemple croissantes ou décroissantes. Un tel mode de réalisation permet de contrôler et/ou de varier le profil de refroidissement le long de l'écoulement.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif de refroidissement de l'étape b) est constitué d'une succession de modules (9), constituant des dispositifs de refroidissement tels que décrit plus haut. La figure 2 illustre un tel mode de réalisation particulier. Le module de (9) peut être un dispositif tel qu'illustré par la figure 1.
Dans une mode de réalisation particulier, optionnel, lors de l'étape b) on opère une trempe en mélangeant au flux un fluide de trempe (10) froid, à température inférieure ou égale à la température du flux au point où le mélange est effectué, de préférence inférieure ou égale à la température de fusion du composé à base d'un ester d'acide gras. Ce mélange peut être réalisé en amont du dispositif d'écoulement et/ou de la zone d'écoulement et/ou de la zone en contact avec le circuit de refroidissement, ou en un point de l'écoulement situé sur le premier quart, de préférence le premier huitième, de préférence le premier seizième, du dispositif d'écoulement et/ou de la zone d'écoulement dans le dispositif de refroidissement, par exemple de la zone de refroidissement. Le fluide de trempe peut notamment être à une température inférieure ou égale à 25°C. Le fluide de trempe peut être de l'eau pure ou comprenant des additifs.
Le fluide de trempe peut comprendre, à titre d'amorce ou d'ensemencement, des cristaux à base du composé à base de l'ester d'acide gras. Le fluide de trempe peut être une partie de du fluide récupéré à l'issue des étapes c), d), ou e). L'amorçage ou l'ensemencement peut faciliter l'apparition des cristaux, et/ou favoriser l'obtention de certaines formes cristallines, et ainsi faciliter la maitrise des propriétés optiques obtenues. La mise en oeuvre d'un fluide de trempe est illustrée sur la figure 2. De manière similaire, on peut opérer un ensemencement en mélangeant au flux un fluide d'ensemencement à température non inférieure ou égale à la température de fusion du composé à base d'un ester d'acide gras. Ce mélange peut être réalisé en amont du dispositif d'écoulement et/ou de la zone d'écoulement et/ou de la zone en contact avec le circuit de refroidissement, ou en un point de l'écoulement situé sur le premier quart, de préférence le premier huitième, de préférence le premier seizième, du dispositif d'écoulement et/ou de la zone d'écoulement dans le dispositif de refroidissement, par exemple de la zone de refroidissement. Le fluide d'ensemencement comprend à titre d'amorce ou d'ensemencement, des cristaux à base du composé à base de l'ester d'acide gras. Le fluide d'ensemencement peut être une partie de du fluide récupéré à l'issue des étapes c), d), ou e). L'amorçage ou l'ensemencement peut faciliter l'apparition des cristaux, et/ou favoriser l'obtention de certaines formes cristallines, et ainsi faciliter la maitrise des propriétés optiques obtenues.
Par convention de la présente demande, si on mélange un fluide comprenant des cristaux, il s'agit d'un fluide dit fluide de trempe ou d'un fluide dit fluide d'ensemencement selon la température.
On mentionne que le dispositif de refroidissement peut notamment être équipé de sondes permettant de mesurer la température et/ou la pression du flux et/ou la température du fluide caloporteur. De telles sondes peuvent notamment permettre de contrôler le procédé. On a observé que la mise en oeuvre de l'étape b) ne provoque pas de phénomènes de bouchage et de blindage dans le dispositif d'écoulement, notamment 30 en présence de mélangeurs statiques. De préférence on met en oeuvre lors des étapes a) et b) des quantités de composé à base d'ester d'acide gras de tensioactif(s) comme suit: - une quantité de composé à base d'ester d'acide gras telle que le produit récupéré à l'étape c) comprend au moins 5% en poids, de préférence au moins 10%, de préférence 35 au moins 15%, de l'ester d'acide gras. - une quantité de tensioactif(s) telle que le produit récupéré à l'étape c) comprend au moins 2,5% en poids, de préférence 5% en poids, de préférence au moins 10%; de tensioactif(s).
Selon un mode de réalisation particulier, - l'étape a) est mise en oeuvre de manière continue, discontinue ou séquentielle, et - l'étape b) est mise en oeuvre de manière continue.
Après l'étape b), lors de l'étape c), on récupère en aval du dispositif de refroidissement un flux d'un fluide (13) comprenant les cristaux et le(s) tensioactif(s). Il peut s'agir d'un flux à température ambiante, ou d'un flux encore chaud. Dans ce cas, on peut mettre en oeuvre une étape d) de refroidissement complémentaire du fluide. Une telle étape d) peut être mise en oeuvre dans un dispositif avec écoulement, en continu, ou dans un dispositif sans écoulement, de manière statique, discontinue ou semi continue. L'étape d) peut notamment être opérée dans une cuve, le cas échéant agitée, en laissant refroidir jusqu'à température ambiante, ou en contrôlant le refroidissement. La cuve peut être refroidie avec ou sans moyens de refroidissement tels que des circuits de refroidissement en double enveloppe et/ou des serpentins internes. Le refroidissement complémentaire de l'étape d), après formation des cristaux est moins critique pour les propriétés de l'ingrédient concentré fluide à préparer. Il peut être mis en oeuvre sans affecter la productivité et/ou les propriétés. Le fluide comprenant les cristaux et le(s) tensioactif(s), récupéré à l'étape c) et/ou à l'étape d) peut constituer l'ingrédient concentré fluide désiré. Selon un mode de réalisation, on peut ajuster la composition du fluide de manière à obtenir l'ingrédient concentré fluide désiré. A cette fin on peut mettre en oeuvre une étape e) optionnelle où on ajoute d'autres composés au fluide et/ou on dilue le fluide et/ou on mélange le fluide. Lors de l'étape e) on peut ainsi adapter la composition de l'ingrédient concentré fluide à la formulation finale à laquelle il est destiné. L'étape e) peut notamment être mise en oeuvre dans une cuve, de préférence en agitant. Lors de l'étape e) on peut notamment ajouter de l'eau ou des solvants, des conservateurs, des agents de contrôle du pH, des modificateurs de propriétés optiques, des stabilisants de suspensions, d'autres tensioactifs (ou ajuster la concentration des tensioactifs déjà présents), des dispersants. On mentionne que les étapes d) et e) peuvent être mises en oeuvre de manière simultanée ou subséquente, dans l'ordre d) puis e) ou e) puis d).
On précise que dans le cas où l'on n'opère pas les étapes d) et e), les étapes c) et f) sont confondues.
Lors les étapes c) et/ou f) on peut par exemple récupérer le flux et/ou le concentré dans une cuve et/ou dans un récipient (14) permettant un transport.
Le procédé de l'invention permet notamment de préparer des ingrédients concentrés fluides présentant des propriétés de perlescence et d'opacité excellentes et stables De manière surprenante, et sans vouloir être lié a une quelconque théorie, la mise en oeuvre de l'étape b) a permis de conclure que refroidissement de l'émulsion pouvait ne pas être limité par les capacités d'échange thermique mais pouvait être contrôlé mais par la cinétique de cristallisation. Ceci permet notamment de déterminer plus facilement si les ingrédients concentrés fluides préparés à l'échelle du laboratoire présentent une faisabilité à l'échelle industrielle, et donc si leurs propriétés peuvent être conservées lors du passage à l'échelle industrielle.
Formulations comprenant l'ingrédient concentré fluide Les ingrédients concentrés fluides obtenus par le procédé de l'invention peuvent être utilisés dans des formulations comprenant en plus d'autres ingrédients. Il s'agit de préférence de formulation de produits de consommation. Il peut s'agir notamment de formulations cosmétiques ou de formulation ou les soins domestiques. Ces formulations peuvent notamment être des formulations moussantes. II peut par exemple s'agir de produits pour le nettoyage de la vaisselle à la main ou en machine. Il également s'agir de produits pour le nettoyage des surfaces dures, par exemple pour le nettoyage des sol ou des toilettes. Il peut également s'agir de formulations de nettoyage, de soin ou de mise en forme des cheveux, par exemple dans des shampooings ou après- 25' shampooings, ou dans des formulations de nettoyage ou de soin de la peau, par exemple dans les gels-douche, des produits d'hygiène, des démaquillants. Dans de telles formulations les cristaux peuvent notamment être utilisés comme agent modifiant la perception visuelle de la formulation (aspect brillant et/ou opaque et/ou nacré notamment), et/ou comme agent modifiant l'apparence des cheveux (aspect brillant 30 et/ou opaque et/ou nacré notamment), et/ou comme agent favorisant la suspension (stabilisant par exemple) de particules solides ou liquides (émulsions). II peut s'agir notamment d'une utilisation à titre d'agent modulant la brillance et l'opacité, procurant de préférence en effet nacrant brillant et opaque important avec des réflexions des plusieurs couleurs. 35 La quantité d'ingrédient concentré fluide utilisée peut être telle que la quantité de cristaux comprise dans la formulation est inférieure à 5% en poids, typiquement de 1 à 4% en poids.
Outre les cristaux introduits sous forme d'ingrédient concentré fluide, les formulations peuvent comprendre tous les ingrédients généralement utilisés dans les domaines d'application considérés. Ainsi les formulations peuvent notamment comprendre des tensioactifs. Pour les formulations cosmétiques, on cite notamment: - les vecteurs cosmétiquement acceptables, notamment les vecteurs aqueux, alcooliques ou hydroxyalcooliques, - les tensioactifs non ioniques, anioniques, cationiques, amphotères (dont les zwitterioniques) et leurs mélanges, notamment ceux mentionnés comme pouvant être présents dans l'ingrédient concentré fluide, - des actifs, sous forme solubilisée ou sous forme de particules solides ou liquides, par exemples des particules anti-pelliculaires, des filtres UV minéraux ou organiques - les huiles naturelles, minérales ou végétales, leurs dérivés ou les huiles synthétiques, notamment les silicones. Les silicones peuvent notamment être sous forme solubilisée ou dispersée, notamment les dimethicones, les amodiméthicones, les dimethiconols, les silicones cationiques, les silicones comprenant des blocs de polyéthylène glycol, sous forme d'huiles, ou d'émulsion de taille moyenne supérieure ou inférieure à 2 pm, ou sous forme de microémulsions de taille inférieure à 0.15 pm, voire même sous forme de solubilisée. Dans le cas d'émulsion, l'émulsification peut être opérée in situ ou au préalable. La viscosité des silicones peut être par exemple inférieure à 50000 cP, ou comprise entre 50000 et 200000 cP, ou supérieure à 200000 cP. - les polymères conditionnants et/ou stabilisants et/ou agents de suspension, et/ou viscosants, d'origine naturelle ou synthétique, notamment: - les polymères cationiques ou amphotères tels que les guars cationiques, les polysaccharides cationiques, par exemple le PQ-10, les polymère synthétiques cationiques comme le PQ-7, les polymère synthétiques amphotères comme les PQ-22, PQ-39, PQ-47 - les agents épaississants et/ou stabilisants du type des les acrylates (dont les méthacylates) le cas échéant réticulés, sous forme de poudres ou de dispersions aqueuses développant une viscosité par modification du pH, notamment les composés commercialisés sous la marque Carbopol par Novéon, et/ou des composés dont la dénomination INCI est carbomer, acrylates copolymer, acrylates/C10-30 Alkyl acrylate crosspolymer, - les agents épaississants et/ou stabilisants dérivant de polymères naturels, comme le guar non greffé le cas échéant partiellement dépolymérisé, les guars hydroxypropyl; la gomme Xanthane, - les sels, par exemple le chlorure de sodium - les parfums, - les conservateurs, par exemple les composés commercialisés sous la dénomination glydant, les parabènes - des agents minéraux autres que des agents à base d'EGDS - des esters d'acides gras en C10-C30 de préférence un C16-C22 et de polyols ou de monoalcools, ou les ethers d'alcools gras en C10-C30 de préférence un C16-C22, différent de lEGDS, par exemple le distéaryle ether, les stearates ou distearate polyethoxylés et/ou polypropoxylés, par exemples les PEG-3 distearates, PEG/PPG distearates, PEG-200 distearates, PEG-150 distearates, PEG-100 stearates - des agents régulant le pH.
On donne ci-dessous quelques détails quant à certains ingrédients pouvant être utilisés des les formulations.
Vecteur cosmétiquement acceptable Tout vecteur cosmétiquement acceptable permettant de formuler le polymère ampholyte et d'obtenir la forme de composition cosmétique désirée, pour l'utilisation visée, peut être utilisé. Différents vecteurs cosmétiquement acceptables pour différents types de formulations sont connus de l'homme du métier. A titre d'exemples de vecteurs cosmétiquement acceptables, on peut citer les vecteurs aqueux (comprenant de l'eau), les vecteurs alcooliques (comprenant un alcool, par exemple de l'éthanol, l'isopropanol, l'éthylène glycol ou les polyéthylène glycol), le propylène glycol, les vecteurs hydro-alcooliques (comprenant un mélange d'eau et d'un alcool par exemple de l'éthanol, l'isopropanol, l'éthylène glycol ou les polyéthylène glycol). Certaines huiles, volatiles ou non, peuvent également être utilisées. On cite par exemple les silicones fluides, tels que le cyclopentasiloxane, par exemple le Mirasil CM5 commercialisé par Rhodia. L'homme du métier sait choisir les vecteurs adaptés aux types de formulations souhaités, et aux utilisations visées. Par exemple des vecteurs aqueux sont généralement utilisés pour des shampoings ou gels-douche. Un vecteur propylène glycol peut être utilisé des compositions sous forme de crèmes. Un vecteur cyclométhicone peut être utilisé pour des compositions de maquillage, par exemple pour des fonds de teint.
Tensioactifs pour les formulations La formulation peut comprendre au moins au tensioactif (iv). II peut s'agir d'un mélange de différents tensioactifs. Les tensioactifs peuvent être des tensioactifs anioniques, cationiques, non ioniques, amphotères, ou des mélanges ou associations.
Les tensioactifs compris dans la composition comprennent de préférence au moins un tensioactif anionique ou cationique. Les tensioactifs peuvent également comprendre des tensioactifs amphotères (amphotères vrais ou zwitterioniques), des tensioactifs neutres (tensioactifs non ioniques). Les formulations comprenant au moins un tensioactif anionique et au moins un tensioactif amphotère sont particulièrement avantageuses, notamment pour des raisons de douceur. La teneur totale en tensioactifs dans la composition est généralement comprise entre 0 et 30% en poids. Pour des formulations d'après shampoings rincés ou non rincés, le tensioactif est de préférence absent ou présent en quantité inférieure à 5% en poids, et il peut s'agir de 10 préférence d'un tensioactif cationique. Pour des formulations destinées au traitement des cheveux, comme des shampoings, la teneur en tensioactif est avantageusement comprise entre 10 et 20% en poids. De telles formulations peuvent comprendre des sels, par exemple du chlorure de sodium ou d'ammonium, avantageusement en teneur inférieure à 3%en poids. 15 Pour des formulations destinées au traitement de la peau, comme des gels-douche, la teneur en tensioactif est avantageusement comprise entre 5 et 15% en poids. De telles formulations comprennent également de préférence au moins 2% en poids de sels, par exemple du chlorure de sodium ou d'ammonium. Pour des après-shampoings, la teneur en tensioactifs peut être inférieure à 5% en 20 poids. La proportion en poids de tensioactifs anioniques par rapport à l'ensemble des tensioactifs est de préférence supérieure à 50%, de préférence supérieure à 70%.
Les tensioactifs anioniques peuvent être choisis parmi les tensioactifs suivants: 25 - les alkylesters sulfonates, par exemple de formule R-CH(SO3M)-CH2000R', ou les alkylesters sulfates, par exemple de formule R-CH(OSO3M)-CH2000R', où R représente un radical alkyle en C$-C20, de préférence en C,o-C16, R' un radical alkyle en C,-Cs, de préférence en CI-C3 et M un cation alcalino-terreux, par exemple sodium, ou le cation ammonium. On peut citer tout particulièrement les méthyl ester 30 sulfonates dont le radical R est en C14-CIO; - les alkylbenzènesulfonates, plus particulièrement en C9-C20, les alkylsulfonates primaires ou secondaires, notamment en C$-C22, les alkylglycérol sulfonates ; - les aikylsulfates par exemple de formule ROSO3M, où R représente un radical alkyle ou hydroxyalkyle en C,0-C24, de préférence en C12-C20 ; M un cation de même 35 définition que ci-dessus ; - les alkyléthersulfates par exemple de formule RO(OA)nSO3M où R représente un radical alkyle ou hydroxyalkyle en C10-C24, de préférence en C12-C20 ; OA représentant un groupement éthoxylé et/ou propoxylé ; M représentant un cation de même définition que ci-dessus, n variant généralement de 1 à 4, comme par exemple le lauryléthersulfate avec n = 2 ; les alkylamides sulfates, par exemple de formule RCONHR'OSO3M où R représente un radical alkyle en C2-C22, de préférence en C6-C20, R' un radical alkyle en C2-C3, M représentant un cation de même définition que ci-dessus, ainsi que leurs dérivés polyalcoxylés (éthoxylés et/ou propoxylés) (alkylamidoether sulfates - les sels d'acides gras saturés ou insaturés, par exemple comme ceux en C6-C24, de préférence en C14-C20 et d'un cation alcalino-terreux, les N-acyl N-alkyltaurates, les alkyliséthionates, les alkylsuccinamates et alkylsulfo succinates, les alkyl glutamates, les monoesters ou diesters de sulfosuccinates, les N-acyl sarcosinates, les polyéthoxycarboxylates ; - les mono et di esters phosphates, par exemple de formule suivante : (RO)X P(=O)(OM)X ou R représente un radical alkyle, alkylaryle, arylalkyle, aryle, éventuellement polyalcoxylés, x et x' étant égaux à 1 ou 2, à la condition que la somme de x et x' soit égale à 3, M représentant un cation alcalino-terreux ;
Les tensioactifs non ioniques peuvent être choisis parmi les tensioactifs suivants: - les alcools gras alcoxylés ; par exemple les laureth-2, laureth-4, laureth-7, oleth-20 les triglycérides alcoxylés - les acides gras alcoxylés les esters de sorbitan alcoxylés - les amines grasses alcoxylées les di(phényl-1 éthyl) phénols alcoxylés - les tri(phényl-1 éthyl) phénols alcoxylés - les alkyls phénols alcoxylés - les produits résultant de la condensation de l'oxyde d'éthylène avec un composé hydrophobe résultant de la condensation de l'oxyde de propylène avec le propylène glycol, tels les Pluronic commercialisés par BASF ; - les produits résultant de la condensation de l'oxyde d'éthylène le composé résultant de la condensation de l'oxyde de propylène avec l'éthylènediamine, tels les Tetronic commercialisés par BASF ; les alkylpolyglycosides comme ceux décrits dans US 4565647 ou les alkylglucosides; - les amides d'acides gras par exemple en C8-C20, notamment les monoalkanolamides d'acides gras, par exemple la cocamide MEA ou la cocamide MIPA.
Les tensioactifs amphotères (amphotères vrais comprenant un groupe ioniques et un groupe potentiellement ionique de charge opposée, ou zwitterioniques comprenant simultanément deux charges opposées) peuvent être choisis parmi les tensioactifs suivants: - les bétaïnes de manière générale, notamment carboxybétaïnes de par exemple la lauryl bétaïne (Mirataine BB de la société Rhodia) ou l'octylbétaïne ou la cocobétaïne (Mirataine BB-FLA de Rhodia); les amidoalkylbétaïnes, comme la cocamidopropyl bétaïne (CAPB) (Mirataine BDJ de la société Rhodia ou Mirataine BET C-30 de Rhodia); - les sulfo-bétaïnes ou sultaines comme la cocamidopropyl hydroxy sultaïne (Mirataine CBS de la société Rhodia) ; - les alkylamphoacétates et alkylamphodiacétates, comme par exemple comprenant une chaîne coco, lauryle (Miranol C2M Conc NP, C32, L32 notamment, de la société Rhodia) ; - les alkylamphopropionates ou les alkylamphodipropionates, (Miranol C2M SF) ; 15 - les alkyl amphohydroxypropyl sultaïnes (Miranol CS), - les oxide d'alkyl amines, par exemple lauramine oxide (INCI). Les tensioactifs cationiques peuvent être choisis parmi les sels d'amines grasses primaires, secondaires ou tertiaires, éventuellement polyethoxylées, les sels 20 d'ammonium quaternaires tels que les chlorures ou les bromures de tetraalkylammonium, d'alkylamidoalkylammonium, de trialkylbenzylammonium, de trialkylhydroxyalkylammonium, ou d'alkylpyridinium, les dérivés d'imidazoline, les oxydes d'amines à caractère cationique. Un exemple de tensioactif cationique est le cetrimonium chloride ou bromide (INCI). 25 A titre d'exemples de formulations utiles, on peut citer: - Les formulations sodium pour shampoings comprenant typiquement 12 à 16% en poids d'alkylethersulfate de sodium (par exemple laurylethersulfate de sodium SLES ) ou d'un mélange d'alkylethersulfate de sodium et d'alkylsulfate de sodium 30 (par exemple laurylsulfate de sodium SLS ), 1 à 3 % d'un tensioactif amphotère (par exemple cocoamidopropylbétaïne CAPB ), 0.5 à 2 % d'un sel (par exemple chlorure de sodium). - Les formulations ammonium pour shampoings comprenant typiquement 12 à 16% en poids d'alkylethersulfate d'ammonium (par exemple laurylethersulfate d'ammonium 35 ALES ) ou d'un mélange d'alkylethersulfate d'ammonium et d'alkylsulfate d'ammonium (par exemple laurylsulfate d'ammonium ALS ), 1 à 3 % d'un tensioactif amphotère (par exemple cocoamidopropylbétaïne CAPB ), 0 à 2 % d'un sel (par exemple chlorure d'ammonium). - Les formulations sodium pour gel-douche comprenant typiquement 6 à 10% en poids d'alkylethersulfate de sodium (par exemple laurylethersulfate de sodium SLES ) ou d'un mélange d'alkylethersulfate de sodium et d'alkylsulfate de sodium (par exemple laurylsulfate de sodium SLS ), 1 à 3 % d'un tensioactif amphotère (par exemple cocoamidopropylbétaïne CAPB ), 2 à 4 % d'un sel (par exemple chlorure de sodium). - Les formulations sodium pour gel-douche comprenant typiquement 6 à 10% en poids d'alkylethersulfate d'ammonium (par exemple laurylethersulfate d'ammonium ALES ) ou d'un mélange d'alkylethersulfate d'ammonium et d'alkylsulfate d'ammonium (par exemple Iaurylsulfate d'ammonium ALS ), 1 à 3 % d'un tensioactif amphotère (par exemple cocoamidopropylbétaïne CAPB ), 0 à 4 % d'un sel (par exemple chlorure d'ammonium).
D'autres détails ou avantages pourront apparaître au vu des exemples qui suivent sans caractère limitatif.
EXEMPLES Exemple 1
On prépare dans une cuve agitée une émulsion présentant la composition suivante (quantités en poids de matière telle quelle): 25 30
Mélange d'EGDS/EGMS 85% / 15% ** tensioactifs ù conservateur La température de l'émulsion est de 65°C. - EGDS* 23,50% - Eau 47,79% - Rhodasurf LA7** (Rhodia) 14,20% - Mirataine BET C-30- (Rhodia) 12,50% - Rhodapex 3N-70*` (Rhodia) 1,24% - Miranol Ultra C-32** (Rhodia) 0,13% - Glydant** 0,64% 35 A l'aide d'une pompe à piston l'émulsion est soutirée de la cuve et introduite à 65°C dans le dispositif de refroidissement décrit ci-dessous.
Le dispositif est formé de 6 modules de refroidissement en série de conduits tubulaires, constitués chacun d'un conduit tubulaire enveloppé par un circuit de refroidissement à contre courant, et pourvu d'un mélangeur statique. La figure 1 présente un schéma d'un module. Le fluide de refroidissement s'écoule de droite à gauche sur la figure 1. L'émulsion s'écoule de gauche à droite sur la figure 1. On donne les caractéristiques de chaque module: - tube métallique 15 mm diamètre interne. - mélangeur statique KENICS 14 mm de diamètre. - longueur de 500 mm - Volume utile 70 ml - Double enveloppe annulaire de 18 mm de diamètre externe pour l'écoulement du fluidé de refroidissement (eau), comprenant une entrée et une sortie - moyens de mesure de températures et de pressions.
Les conditions opératoires du refroidissement sont les suivantes: - circulation d'eau de refroidissement à contre courant, avec une entrée sur le dernier module (par rapport du au sens du flux) et une sortie sur le premier module. Au point de raccord des modules, la sortie du circuit de refroidissment d'un module est reliée à l'entrée de l'autre - Température d'entrée de l'eau de refroidissement 50°C - Débit d'alimentation d'eau de refroidissement 10L/h - Débit émulsion 1160 g/h (temps de séjour 22 minutes) - Température du produit en sortie du conduit tubulaire: 50°C
En sortie du dispositif d'écoulement on obtient un ingrédient concentré fluide présentant des cristaux à base d'EGDS, ayant des propriétés optiques (perlescence) similaires à celles obtenues à l'aide de procédé impliquant une cristallisation discontinue dans un réacteur discontinu de type cuve agitée refroidie dans des conditions de productivité bien inférieures (par exemple exprimées en poids de matière refroidie par heure et optionnellement par volume occupé).35
Claims (17)
- REVENDICATIONS1. Procédé de préparation d'un ingrédient concentré fluide comprenant des cristaux à base d'un ester d'acide gras, comprenant les étapes suivantes: étape a) préparer une émulsion comprenant de l'eau, un composé à base d'un ester d'acide gras, et du ou des tensioactif(s), ladite émulsion étant à une température supérieure à la température de fusion du composé à base de l'ester d'acide gras, étape b) refroidir l'émulsion à une température inférieure à la température de fusion du composé, de manière à former les cristaux, en mettant en oeuvre au moins une phase de refroidissement par introduction d'un flux de l'émulsion et écoulement dans un dispositif de refroidissement permettant une agitation du flux générée par son écoulement propre, étape c) récupérer en aval du dispositif de refroidissement un flux d'un fluide comprenant les cristaux et le(s) tensioactif(s), étape d) éventuellement opérer un refroidissement complémentaire du fluide étape e) éventuellement ajouter d'autres composés au fluide et/ou diluer le fluide et/ou mélanger le fluide, étape f) récupérer l'ingrédient concentré fluide.
- 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le flux s'écoule dans au moins une zone d'écoulement délimitée par des parois de confinement, des obstacles, de préférence statiques, étant pourvus à l'intérieur de la zone d'écoulement.
- 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étape 25 b) comprend: - éventuellement une opération de trempe, en amont du dispositif de refroidissement ou dans le dispositif de refroidissement, où on mélange au flux un fluide de trempe, et/ou - éventuellement une opération optionnelle d'ensemencement où on mélange au flux un fluide d'ensemencement comprenant des cristaux à base d'un composé à base d'un 30 ester d'acide gras.
- 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le refroidissement de l'étape b) est assuré par un fluide de refroidissement circulant dans un circuit de refroidissement délimité par des parois dont au moins une partie est au 35 contact du flux.
- 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement est placé à l'intérieur de la zone d'écoulement, le circuit constituant des obstacles au flux.
- 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement est placé à l'extérieur de la zone d'écoulement.
- 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la zone d'écoulement est constituée d'au moins un conduit tubulaire constituant les parois de confinement, pourvu à l'intérieur d'un mélangeur statique, au moins une partie des parois de confinement constituant une paroi commune avec au moins une partie du circuit de refroidissement.
- 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement est un échangeur tubulaire à double enveloppe, où le circuit de refroidissement est un circuit tubulaire à l'intérieur duquel est disposé un conduit tubulaire à l'intérieur duquel s'écoule le flux.
- 9. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement est choisi parmi les échangeurs tubulaires, les échangeurs multitubulaires, les échangeurs à spirales, les échangeurs à plaques, les échangeurs de type Sulzer Mixer Reactor (SMR ).
- 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température du flux de l'émulsion introduit lors de l'étape b) est supérieure ou égale à 1°C de plus, de préférence à 5°C de plus, que la température de fusion du composé à base de l'ester d'acide gras.
- 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le refroidissement opéré lors de l'étape b) est d'au moins 5°C, de préférence d'au moins 10°C.
- 12. Procédé selon l'une des revendications précédente, caractérisé en ce que l'ester d'acide gras est un ester d'acide gras avec un diol ou un polyol de formule (I) suivante: [R-COO-]X A-[-OH]y (I) où: - R est un groupe hydrocarboné, saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, en C11-C21, de préférence en C15-C21,- A est un groupe hydrocarboné, éventuellement interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes, de valence x+y, - x est un nombre moyen compris entre 1 et 5, - y est un nombre moyen compris entre 0 et 5, - x+y est un nombre moyen compris entre 1 et 10, de préférence entre 2 et 5.
- 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le groupe A présente la formule suivante: -(CH2)Z [OE]n [OP]m (CH2)Z où: - z, identique ou différent, est un nombre entier de 1 à 10, - OE est un groupe optionnel oxyde d'éthylène, et n est un nombre moyen compris entre 0 et 100, de préférence de 0 à 10, et - OP est un groupe optionnel oxyde de propylène, et m est un nombre moyen compris entre 0 et 100, de préférence de 0 à 10.
- 14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ester d'acide gras est à base de distéarate d'éthylène glycol (EGDS).
- 15. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que on met en oeuvre lors des étapes a) et b) des quantités de composé à base d'ester d'acide gras de tensioactif(s) comme suit: - une de composé à base d'ester d'acide gras distéarate telle que le produit récupéré à l'étape c) comprend au moins 5% en poids, de préférence au moins 10%, de préférence au moins 15%%, de l'ester d'acide gras. - une quantité de tensioactif(s) telle que le produit récupéré à l'étape c) comprend au moins 2,5% en poids, de préférence 5% en poids, de préférence au moins 10%; de tensioactif(s).
- 16. Utilisation de l'ingrédient concentré fluide obtenu par le procédé selon l'une des revendications précédentes dans une formulation moussante.
- 17. Utilisation selon la revendication 16, - dans une formulation cosmétique, de préférence un shampoing, un après-shampoing, ou un gel-douche, un produit d'hygiène ou un démaquillant, ou - dans une formulation pour les soins domestiques.
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