CA2711205C - Utilisation d'acide alcane sulfonique pour elimination de la rouille - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne l'utilisation d'au moins un acide alcane-sulfonique de formule R-SO3H, où R représente une chaîne hydrocarbonée saturée, linéaire ou ramifiée, comportant de I à 4 atomes de carbone pour l'élimination de la rouille, sur tous types de surfaces, et notamment les surfaces métalliques, en particulier en fer, acier et autres. L'invention concerne également un procédé de nettoyage de la rouille sur tous types de surfaces à l'aide d'au moins un acide alcane-sulfonique.
Description
Utilisation d'acide alcane sulfonique pour élimination de la rouille s [0001] La présente invention concerne le domaine du nettoyage de la rouille sur tous types de surfaces, et notamment les surfaces métalliques, en particulier en fer, acier et autres. Plus particulièrement, l'invention concerne l'utilisation d'acide alcane sulfonique pour éliminer la rouille et les taches de rouille sur tous types de surfaces, métalliques ou non, et en particulier la rouille présente sur les plaques métalliques, câbles, tubes, tuyaux, barres, poutres et autres.
[0002] L'invention concerne également un procédé d'élimination de rouille ou de taches de rouille présente sur lesdites surfaces, notamment métalliques, en d'autres termes un procédé de nettoyage ou de remise à nu de surfaces recouvertes en totalité
ou partie par de la rouille.
/5 [0003] Le fer, et plus particulièrement l'acier, est aujourd'hui très largement utilisé dans de nombreuses industries, sous forme de câbles en particulier pour la construction, de câbles électriques, sous forme de plaques, tubes, mâts, boulons, écrous, clous, ressorts, dans l'industrie de la construction (barres, poutres et poutrelles, et autres), des transports (automobiles, trains, avions, bateaux, etc.), ou encore sous forme de tubes, zo tuyaux, et autres pour le transport de fluides, tels que les liquides (eau, eaux usées, eaux pluviales, égouts, pétrole) ou de gaz (gaz naturel entre autres), emballages (fûts, bidons, boîtes, et autres), ustensiles, outils, mobilier métallique.
[0004] Sous l'action de l'oxygène de l'air et de l'humidité ambiante, de l'air marin, le fer, et les matériaux en contenant comme les aciers, subissent une oxydation naturelle, 25 conduisant à la formation de rouille en surface. Il est souvent nécessaire d'éliminer cette couche de rouille (on parle alors de remise à nu ), non seulement pour des raisons esthétiques, mais aussi et surtout pour disposer de surfaces propres et nettoyées, en vue de leur assemblage (soudures, collage, etc.), pour permettre leur revêtement par diverses couches de protection (passivation, peinture, etc.), ou pour 30 toute autre utilisation de ces matériaux.
¨ 2 ¨
[0005] La rouille formée à la surface des métaux peut également se déposer par contact sur d'autres surfaces non métalliques, provoquant ainsi des taches de rouille non désirables sur ces surfaces non métalliques.
[0006] Afin d'éliminer la rouille présente sur des surfaces métalliques, voire non métalliques, diverses formulations à base d'acide sont utilisées aujourd'hui.
[0007] L'acide le plus communément utilisé dans cette application est l'acide phosphorique dont les rejets phosphates représentent un gros problème pour l'environnement. En effet, l'utilisation de l'acide phosphorique est aujourd'hui contestée, du fait des rejets de type phosphates qu'il engendre.
[0008] De même, l'acide sulfamique dont les rejets sont également considérés nocifs pour l'environnement, en particulier pour les organismes aquatiques, n'est pas un acide pouvant être largement utilisé sur le plan industriel pour éliminer la rouille.
[0009] L'acide nitrique est également utilisé pour éliminer la rouille des métaux.
Toutefois, outre son fort pouvoir acide , l'acide nitrique est un puissant oxydant, et de ce fait n'est que très rarement utilisé en larges quantités, en particulier pour des raisons évidentes de sécurité des utilisateurs. En outre l'acide nitrique est classé
toxique dans le Federal Caustic Poison Act , même sous forme diluée, pour toutes solutions à des concentrations supérieures à au moins 5%.
[0010] L'acide chlorhydrique (également dénommé acide muriatique) est utilisé
pour zo éliminer la rouille, mais les vapeurs et dégagées sont irritantes et toxiques pour l'utilisateur.
[0011] Il a été également envisagé d'utiliser des acides organiques, tels que par exemple les acides acétique, citrique, oxalique, glycolique, lactique, formique, etc.
Cependant leur acidité étant plus faible que les acides minéraux précités, leur efficacité
est moindre, souvent non satisfaisante et nécessite l'utilisation de plus grandes quantités de produits. De plus certains sont classés nocifs comme l'acide oxalique et glycolique.
[0012] En outre, certains acides se présentent sous forme solide, ce qui conduit à des difficultés de manutention (poudres pulvérulentes), et de formulation.
[0013] Il reste donc un besoin pour des produits permettant de s'affranchir des inconvénients précédemment listés, en particulier des acides permettant d'éliminer efficacement la rouille tout en préservant l'environnement, qui soient conformes aux ¨ 3 ¨
normes environnementales en vigueur, et qui ne présentent pas les inconvénients liés au pouvoir oxydant de l'acide nitrique, ni aux dégagements gazeux irritants liés à
l'utilisation de l'acide chlorhydrique.
[0014] Ainsi, un premier objectif de la présente invention consiste à proposer une alternative efficace à l'utilisation des acides précités, notamment de l'acide phosphorique, chlorhydrique, nitrique pour éliminer la rouille, notamment la rouille présente sur tous types de surfaces, en particulier sur les surfaces métalliques, de tout type d'articles, tels que plaques métalliques, câbles, tubes, tuyaux, et autres.
[0015] Un autre objectif de la présente invention consiste à proposer une alternative efficace aux acides couramment utilisés dans cette application tout en évitant des rejets et des effluents néfastes à l'environnement.
[0016] D'autres objectifs et avantages apparaîtront au cours de la description de la présente invention qui suit. Ces objectifs sont atteints en totalité ou en partie grâce à la présente invention.
[0017] En effet, la demanderesse a maintenant découvert que l'utilisation d'acides alcanes sulfoniques permettent d'éliminer la rouille et les taches de rouille sur tous types de surfaces, et ceci de manière efficace, sans présenter les inconvénients précités, en particulier les inconvénients sur l'environnement, les inconvénients liés aux dégagements gazeux et autres, comme cela va être décrit maintenant.
zo [0018] Il a ainsi été découvert qu'il est possible d'éliminer efficacement la rouille en utilisant une formulation à base d'au moins un acide alcane-sulfonique.
[0019] Les formulations à base d'au moins un acide alcane-sulfonique présentent notamment une efficacité améliorée par rapport à l'acide phosphorique utilisé
habituellement pour l'élimination de la rouille.
[0020] En outre l'utilisation d'acide(s) alcane-sulfonique est moins nocive pour l'environnement, comparativement aux rejets de phosphates inhérents à
l'utilisation d'acide phosphorique.
[0021] Ainsi, selon un premier objet, l'invention concerne l'utilisation d'au moins un acide alcane-sulfonique pour l'élimination de la rouille qui peut être présente sur tout type de surfaces, notamment métalliques, et notamment sur les surfaces de plaques, câbles, tubes, tuyaux, et autres.
[0022] Ainsi, l'utilisation selon l'invention propose une alternative efficace et conforme aux règles environnementales à l'utilisation d'acide phosphorique utilisé
habituellement dans ces conditions.
[0023] Plus spécifiquement, la présente invention propose un produit de remplacement de l'acide phosphorique pour le nettoyage des surfaces métalliques, en particulier pour l'élimination de la rouille, ledit produit de remplacement étant biodégradable, moins toxique pour l'environnement, plus efficace et pouvant être utilisé en quantités moins importantes, tout en assurant une efficacité comparable, voire supérieure.
La présente invention telle que revendiquée vise toutefois plus précisément l'utilisation d'une formulation aqueuse, organique ou hydro-organique pour l'élimination de la rouille, consistant en au moins un acide alcane-sulfonique de formule R-S03H, où R
représente une chaîne hydrocarbonée saturée, linéaire ou ramifiée, comportant de 1 à
4 atomes de carbone, éventuellement en association avec un ou plusieurs additifs choisis parmi :
= solvants, agents hydrotropes ou solubilisants ou gélifiants, = biocides ou désinfectants, = agents rhéologiques ou de texture ou épaississants, = acides organiques ou minéraux, = retardateurs de flamme, = conservateurs, = tensio-actifs anioniques, cationiques, non-ioniques ou amphotères, émulsifiants, détergents ou savons ;
= agents moussants ou antimoussants, = anti-gels, = colorants, ou = parfums ou agents odorants.
[0024] Au sens de la présente invention, on entend par rouille , le produit de corrosion par l'oxygène et par l'eau, du fer et des métaux contenant du fer, notamment les aciers. Ces produits de corrosion sont en particulier les oxydes et hydroxydes de fer (Il), les oxydes et hydroxydes de fer (III), éventuellement sous forme d'hydrates, et par exemple Fe203, Fe0(OH), Fe(OH)3, Fe203, n H20.
, , - 4a -[0025] Dans la présente invention, on entend par acide alcane-sulfonique préférentiellement les acides alcane-sulfoniques de formule R-S03H, où R
représente une chaîne hydrocarbonée saturée, linéaire ou ramifiée, comportant de 1 à 4 atomes de carbone.
[0026] Les acides alcane-sulfoniques utilisables dans le cadre de la présente invention sont de préférence choisis parmi l'acide méthane-sulfonique, l'acide éthane-sulfonique, l'acide n-propane-sulfonique, l'acide /so-propane-sulfonique, l'acide n-butane-sulfonique, l'acide /so-butane-sulfonique, l'acide sec-butane-sulfonique, l'acide tert-butane-sulfonique, et les mélanges de deux ou plusieurs d'entre eux en toutes proportions.
[0027] Selon un mode de réalisation préféré, l'acide alcane-sulfonique utilisé
dans le cadre de la présente invention est l'acide méthane-sulfonique ou l'acide éthane-sulfonique, de manière tout à fait préférée l'acide utilisé est l'acide méthane-sulfonique.
[0028] Ainsi, l'utilisation selon la présente invention met en oeuvre au moins un acide alcane-sulfonique choisi parmi les acides alcane-sulfoniques à chaîne linéaire ou ramifiée comportant de 1 à 4 atomes de carbone, et de préférence au moins de l'acide méthane-sulfonique (AMS).
[0029] Tout type de formulation comprenant au moins un acide alcane-sulfonique peut convenir, le ou les acide(s) alcane-sulfonique(s) pouvant être utilisé(s) sous forme pure ¨ 5 ¨
ou sous forme diluée à l'aide de divers composants, comme indiqué plus loin.
En règle générale, la formulation comprend de 0,01% à 100% en poids d'acide alcane-sulfonique, plus généralement de 0,05 % à 90 % en poids, en particulier de 0,5 % à
75 "Yo en poids d'acide alcane-sulfonique, par rapport au poids total de ladite formulation.
[0030] La concentration en acide(s) alcane-sulfonique(s) dans la formulation dépend de nombreux facteurs, parmi lesquels on peut citer la quantité de rouille ou de taches de rouille à nettoyer, la nature et la forme de la surface à nettoyer, la température à
laquelle est appliquée la formulation, et autres. L'homme du métier saura adapter la concentration en acide dans la formulation sans efforts excessifs.
[0031] On préfère les solutions concentrées, par exemple de 60% à 100%, de préférence environ 70% à 100% en poids d'acide alcane-sulfonique, par rapport au poids total de ladite formulation, lorsque l'on souhaite enlever des quantités importantes de rouille, notamment à la surface des métaux, ou à la surface de matériaux peu /5 sensibles aux attaques acides. On préfère des solutions moins concentrées de 0,01% à
60%, de préférence de 0,05% à 50% pour des quantités plus faible de rouille à
éliminer, ou pour le nettoyage de taches de rouille sur des surfaces, notamment non métalliques, sensibles aux attaques acides.
[0032] La formulation est par exemple une formulation aqueuse, organique, ou encore zo hydro-organique, qui peut être préparée sous forme de mélange concentré, concentré
pouvant être dilué par l'utilisateur final. En variante, la formulation peut également être une formulation prête à l'emploi, c'est-à-dire qu'elle ne nécessite pas d'être diluée.
[0033] On peut par exemple utiliser de l'acide méthane-sulfonique en solution aqueuse commercialisé par la société Arkema sous la dénomination Scaleva , ou encore sous la 25 dénomination Lutropur commercialisé par la société B.A.S.F., prête à
l'emploi ou diluée à l'eau dans les proportions indiquées ci-dessus.
[0034] Outre le ou les acides alcane-sulfoniques, la formulation utilisée dans la présente invention peut éventuellement comprendre un ou plusieurs additifs, tels que ceux choisis parmi :
30 = solvants, agents hydrotropes ou solubilisants (par exemple alcools, esters, cétones, amides, et autres), ¨ 6 ¨
= biocides, désinfectants (acide bromo-acétique, acide peracétique, eau oxygénée, et autres), = agents rhéologiques ou de texture ou épaississants ou gélifiants (sucres, polysaccharides, alginates, silice, silice amorphe, gommes et autres), s = acides organiques ou minéraux (par exemple sulfurique, phosphorique, nitrique, sulfamique, acétique, citrique, formique, lactique, glycolique, oxalique et autres), = retardateurs de flamme, = conservateurs, = tensio-actifs anioniques, cationiques, non-ioniques ou amphotères (tels que alcools et/ou amines éthoxylés, alkyl- et/ou aryl-sulfonates), émulsifiants, détergents, savons, et autres ;
= agents moussants, antimoussants, = anti-gels (par exemple ethylèneglycol, propylèneglycol, et autres) ;
= colorants, = parfums, agents odorants, et autres additifs connus de l'homme du métier.
[0035] Selon une variante, la formulation est une formulation sous forme de gel. Il a en effet été observé que les formulations sous forme de gel d'acide(s) alcane-sulfonique(s) sont très efficaces pour l'élimination de rouille, non seulement en raison du gel lui-même qui permet une action plus longue du principe actif acide (le gel adhère plus longuement sur les surfaces, par rapport à une formulation aqueuse), mais aussi présente un pouvoir nettoyant amélioré, par rapport à d'autres formulations-gels, par exemple des formulations sous forme de gel d'acide phosphorique.
[0036] Ainsi, selon un autre aspect, la présente invention concerne l'utilisation d'une formulation sous forme de gel comprenant :
= de 0,01 % à 97% en poids, de préférence de 0,05 % à 75 % en poids et plus particulièrement de 0,5 % à 70 % en poids, d'au moins un acide alcane-sulfonique, de préférence l'acide méthane-sulfonique ;
= de 0,1 % à 30 "Yo en poids, de préférence de 0,5 % à 15 "Yo en poids et plus particulièrement de 1 % à 10 % en poids, d'au moins un agent gélifiant ;
= de 0 à 30% en poids, de préférence de 0,5% à 15 % en poids, d'au moins un additif choisi parmi ceux cités ci-dessus ; et ¨ 7 _ = le complément à 100 A d'eau et/ou solvant organique.
[0037] Les agents gélifiants et les tensio-actifs utilisables dans les formulations sous forme de gel peuvent être de tout type. L'homme du métier saura, sans difficulté
particulière et en s'inspirant des exemples qui suivent, choisir et adapter la nature des agents gélifiants et des tensio-actifs appropriés.
[0038] Selon un autre aspect, la présente invention concerne l'utilisation d'une formulation sous forme de gel moussant. Les gels moussants sont en effet tout particulièrement intéressants en raison du fait qu'ils produisent une mousse collante, autrement dit une mousse adhérente, aux surfaces rouillées, tout en requérant une consommation moindre de matière active acide nettoyante, et présentent l'avantage d'une meilleure rinçabilité, c'est-à-dire une élimination plus simple et plus efficace, tout en nécessitant une moins grande quantité d'eau.
[0039] Ainsi, la présente invention concerne l'utilisation d'une formulation sous forme de gel moussant comprenant :
= de 0,01 A à 97 A en poids, de préférence de 0,05 A à 75 A en poids et plus particulièrement de 0,5 A à 70 A en poids, d'au moins un acide alcane-sulfonique, de préférence d'acide méthane-sulfonique ;
= de 0,1 A à 30 % en poids, de préférence de 0,5 % à 15 A en poids et plus particulièrement de 1 A à 10 A en poids, d'au moins un agent moussant ;
= de 0 à 30% en poids, de préférence de 0,5 % à 15 A en poids et plus particulièrement de 1 A à 10 A en poids, d'au moins un agent gélifiant ;
= de 0 à 30% en poids, de préférence de 0,5% à 15 A en poids, d'au moins un additif choisi parmi ceux cités ci-dessus, dont de préférence de 0 à 10% en poids, de préférence de 0,1 à 5% en poids, d'un agent solubilisant ou hydrotrope, et de 0 à 20 % en poids, de préférence de 0,5 % à 10 A en poids, d'au moins un tensioactif ; et = le complément à 100 A d'eau et/ou solvant organique.
[0040] Selon le domaine et le mode d'application, la formulation peut être préparée sous forme de concentré, et avec une viscosité appropriée, puis diluée avant emploi jusqu'à obtenir l'efficacité attendue, quant à la viscosité et au pouvoir moussant.
¨ 8 ¨
[0041] Dans la formulation de gel moussant ci-dessus, l'agent moussant peut être choisi parmi les agents moussants couramment utilisés par l'homme du métier, et de préférence parmi les oxydes d'amines, comme par exemple :
= les oxydes de diméthylalkylamine, la chaîne alkyle étant une chaîne grasse , contenant par exemple de 10 à 30 atomes de carbone, de préférence de 12 à 22 atomes de carbone, ;
= les oxydes d'amines éthoxylées ; et = les mélanges de deux ou plusieurs d'entre elles.
[0042] L'utilisation d'au moins un oxyde d'amine éthoxylée, tel que, à titre non limitatif le Cecajel 0X100 de la société CECA, ou l'Aromox T12 de la société Akzo seul ou association avec au moins un oxyde de diméthylalkylamine permet d'apporter de la stabilité au gel moussant.
[0043] Les agents moussants, et en particulier ceux décrits ci-dessus, forment généralement des gels lorsqu'ils sont mélangés à l'eau, c'est-à-dire qu'ils augmentent la viscosité de la formulation, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter un agent gélifiant.
Toutefois l'ajout d'un tel agent gélifiant n'est pas exclu de la présente invention.
[0044] Parmi les agents solubilisants ou hydrotropes utilisables dans les formulations selon l'invention, on peut citer, à titre d'exemple et de manière non limitative les xylène-ou cumène-sulfonates de sodium. De tels agents ne sont toutefois pas indispensables zo dans les formulations acides selon l'invention.
[0045] Une formulation aqueuse, organique ou hydro-organique, sous forme de solution, de gel ou encore sous forme de gel moussant, particulièrement préférée est une formulation comprenant de 0,01 'Vo à 97 %, de préférence de 0,05% à 75 %, de préférence encore de 0,5 'Vo à 70% en poids d'acide méthane-sulfonique.
[0046] Les formulations utilisées selon la présente invention, qu'elles soient sous forme liquides, de gels ou de gels moussants, concentrées ou diluées, peuvent être appliquées selon toute méthode connue de l'homme du métier, et en particulier sous pression, ou encore à l'aide d'un pistolet pulvérisateur.
[0047] Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé
d'élimination de rouille, présente par exemple sous forme de couche(s) ou simplement de tache(s) comprenant au moins une étape de mise en contact d'une quantité efficace d'au moins un acide alcane-sulfonique, comme défini précédemment, de préférence l'acide ¨ 9 _ méthane-sulfonique, avec la rouille à éliminer, par contact, immersion, aspersion, pulvérisation, application d'une couche plus ou moins épaisse, éventuellement à l'aide d'outils appropriés connus de l'homme du métier (pinceaux, brosses, spatules, et autres), ladite étape de mise en contact étant éventuellement suivie d'une ou plusieurs étapes de rinçage et/ou de séchage.
[0048] La température à laquelle est effectué le procédé peut varier dans de grandes proportions et est généralement comprise entre ¨20 C et +150 C, de préférence entre 0 C et 80 C, de préférence encore entre 10 C et 80 C. Selon un mode de réalisation préféré, la température d'utilisation est la température ambiante ou encore une température comprise entre la température ambiante et environ 80 C. Il peut ainsi être envisagé de mettre en température l'acide alcane-sulfonique et la surface à
traiter, cette température pouvant être identique ou différente, ou encore de mettre en température soit l'acide alcane-sulfonique, soit la surface à traiter.
[0049] On peut ainsi traiter en extérieur, des plaques d'acier rouillées à
température ambiante (par exemple 10 C) à l'aide d'une formulation d'acide(s) alcane-sulfonique(s) portée à 70 C, ou encore traiter des câbles métalliques à une température élevée (par exemple plus de 100 C) à l'aide d'une formulation d'acide(s) alcane-sulfonique(s) à
température ambiante (par exemple 20 C). Il peut également être envisagé
d'immerger totalement les surfaces à traiter dans une formulation d'acide(s) alcane-sulfonique(s) zo portée par exemple à une température 'environ 60 C, par exemple pour éliminer des taches de rouilles présentes sur des textiles, enduits ou non, des films plastique, et autres.
[0050] Enfin, après l'étape de traitement(s), et de rinçage(s) éventuel(s), la surface nettoyée peut être, le cas échant et si nécessaire, séchée, selon toute méthode connue de l'homme du métier, par exemple à l'air, sous courant d'air plus ou moins chaud, en étuve, par chauffage (électrique, lampes chauffantes), essuyage (papiers ou textiles absorbants), et autres.
[0051] Comme indiqué précédemment, l'acide alcane-sulfonique est avantageusement mis en oeuvre sous forme d'une formulation, par exemple formulation aqueuse, organique ou hydro-organique, sous forme liquide, de gel ou de gel moussant, comme défini précédemment.
- 1 0 ¨
[0052] Dans le procédé de l'invention tel qu'il vient d'être décrit, on entend par quantité
efficace une quantité permettant la dissolution de la rouille et d'élimination de toutes traces de rouille.
[0053] Cette quantité peut varier dans de grandes proportions, selon les surfaces à
traiter et la quantité de rouille, de la température et de la pression de la formulation utilisée, de la durée souhaitée du procédé d'élimination, et autres.
[0054] Ainsi, la quantité d'acide sera avantageusement établie pour permettre une élimination totale de la rouille, tout en observant une quantité minimale d'acide(s), essentiellement pour des raisons économiques.
[0055] Le procédé d'élimination de rouille peut être réitérée une ou plusieurs fois selon la quantité de rouille à éliminer, et son degré d'incrustation.
[0056] La mise en contact d'une quantité efficace d'au moins un acide alcane-sulfonique est suivie d'un temps de réaction nécessaire à la dissolution de la rouille, des taches de rouille, ce temps de réaction pouvant varier de quelques secondes à
quelques heures, voire quelques jours, selon la température à laquelle est effectué le nettoyage, la pression d'application du ou des acide(s) alcane-sulfonique(s), la quantité
de rouille à éliminer, son degré d'incrustation, ainsi que la nature de la surface à traiter.
[0057] Le traitement par au moins un acide alcane-sulfonique tel qu'il vient d'être défini peut éventuellement être accompagné et/ou suivi d'une ou plusieurs opérations zo mécaniques (agitation, raclage, brossage, et autres), afin d'améliorer l'action chimique acide, si nécessaire.
[0058] Enfin, le traitement peut être suivi d'une ou plusieurs opérations de rinçage, par exemple à l'eau claire, solvant(s) ou mélange(s) eau/solvant(s).
[0059] Les acides alcane-sulfoniques, notamment l'acide méthane-sulfonique, se sont montrés plus efficaces que l'acide phosphorique dans l'élimination de la rouille, et taches de rouille, ce qui permet d'utiliser des quantités d'acides moindres et plus respectueuses de l'environnement : les effluents (résidus, sels et autres) résultants d'un nettoyage à l'aide d'au moins un acide alcane-sulfonique sont biodégradables, contrairement à l'acide phosphorique couramment utilisé aujourd'hui qui génère des phosphates, responsables entre autres des phénomènes d'eutrophisation des rivières, cours d'eau, et réserves d'eau, telles que lacs, marais, nappes phréatiques, etc.
- 1 1 ¨
[0060] Par ailleurs, aucun dégagement gazeux nauséabond ou irritant n'a pu être observé dans les conditions d'utilisation. En outre, les acides alcane-sulfoniques utilisés dans la présente invention présentent, par rapport aux acides aryl-sulfoniques, l'avantage de générer une plus faible demande en oxygène au niveau des stations de traitements des effluents (Demande chimique en oxygène, DCO), et par conséquent permettre une plus forte concentration de rejets organiques dans lesdites stations.
[0061] La présente invention décrite ci-dessus montre qu'il est possible d'éliminer le rouille sur tous types de surfaces, de nettoyer les taches de rouilles présentes sur tous types de surfaces, qu'elles soient métalliques ou non métalliques, telles que polymères, textiles, bois, et autres. A titre d'exemples non limitatifs, les surfaces sont choisies parmi les métaux (fer, aciers, cuivre, alliages, et autres), les polymères (plastiques, peintures, vernis, laques, etc.), bétons, ciments, carrelages, porcelaines, bois, papiers, cartons, textiles, verres, et autres.
[0062] Ainsi, les acides alcane-sulfoniques peuvent avantageusement être utilisés en remplacement des acides couramment utilisés, pour l'élimination de la rouille et des taches de rouille dans un grand nombre de domaines d'application parmi lesquels on peut citer de manière non limitative les domaines de la construction (plaques, boulons, écrous, vis, clous, ressorts, barres, poutres, poutrelles, et autres), de la câblerie, par exemple câblerie électrique, des transports (automobiles, trains, avions, bateaux, etc.), zo des transports de fluides, tels que eau, eaux usées, eaux pluviales, égouts, pétrole, ou de gaz, gaz naturel entre autres (tubes, tuyaux, et autres), des emballages (fûts, bidons, boîtes, et autres), ustensiles, outils, mobilier métallique, pour ne citer qu'un certain nombre d'entre eux.
[0063] Il doit être compris que l'utilisation selon la présente invention permet non seulement le nettoyage de la rouille, mais aussi de manière concomitante, le nettoyage d'autre(s) type(s) de salissure(s) pouvant être présente sur les surfaces à
traiter, en raison du caractère acide des acides alcane-sulfoniques utilisés.
[0064] Par exemple, les acides alcanes sulfoniques utilisés dans le cadre de la présente invention peuvent s'avérer efficaces pour nettoyer les câbles électriques en cuivre souillés par divers oxydes métalliques, et en particulier des oxydes de cuivre, ou encore pour éliminer des salissures organiques (déjections et fientes animales), tartre, et autres.
¨ 12 ¨
[0065] La présente invention est maintenant illustrée au moyen des exemples qui suivent, sans présenter aucun caractère limitatif, et qui ne peuvent être par conséquent compris comme susceptibles de restreindre la portée de l'invention telle que revendiquée.
Exemple 1 [0066] Pour apprécier l'efficacité des acides alcane-sulfoniques dans l'élimination de la rouille, on a réalisé des tests de dissolution d'oxyde ferrique Fe203 (Aldrich 2008), sous forme de poudre (5 pm , pureté > 99 %), selon le protocole suivant :
[0067] Dans une bouteille, on ajoute 6 g d'oxyde de fer et 100 g d'une solution aqueuse d'acide méthane-sulfonique (Scaleve commercialisé par Arkema) à
diverses concentrations. Parallèlement on réalise des tests comparatifs avec 100 g d'une solution aqueuse d'acide phosphorique (Normapur, commercialisé par VWR), aux mêmes diverses concentrations.
[0068] La bouteille est fermée par un bouchon, puis placée dans un bain agité
pendant 24 heures à 70 C.
[0069] La solution est ensuite refroidie, puis filtrée, sur un filtre membrane (Acrodisc mm de diamètre et 0.2 pm de porosité). Le filtrat est dosé par ICP
(spectroscopie d'émission) pour évaluer la teneur en fer dans le filtrat. Plus la teneur en fer dans le zo filtrat est importante, meilleure est l'efficacité de l'acide pour l'élimination de la rouille.
[0070] Les résultats sont présentés dans le Tableau 1 suivant :
-- Tableau 1 --A cide Concentration Teneurs en Fe2+
(% en poids dans l'eau) (% en poids) Scaleva 1 0,004 Scaleva 5 0,100 Scaleva 10 0,400 Scaleva 15 0,900 Fl3PO4 1 0,005 Fl3PO4 5 0,014 Fl3PO4 10 0,023 Fl3PO4 15 0,250 ¨ 13 ¨
[0071] On constate que l'acide méthane sulfonique présente une efficacité
supérieure à celle de l'acide phosphorique et notamment jusqu'à 17 fois supérieure pour des concentrations à 10% en poids dans l'eau.
Exemple 2 [0072] La grande efficacité d'acide alcane-sulfonique par rapport à l'acide phosphorique a été également observée et confirmée lors d'un test effectué sur un clou rouillé d'environ 2 cm de longueur et 0,1 cm de diamètre, immergé dans une solution aqueuse d'acide méthane-sulfonique à 10%, pendant deux heures, à température ambiante.
[0073] Après rinçage à l'eau claire, le clou ne comporte plus aucune trace de rouille.
ou partie par de la rouille.
/5 [0003] Le fer, et plus particulièrement l'acier, est aujourd'hui très largement utilisé dans de nombreuses industries, sous forme de câbles en particulier pour la construction, de câbles électriques, sous forme de plaques, tubes, mâts, boulons, écrous, clous, ressorts, dans l'industrie de la construction (barres, poutres et poutrelles, et autres), des transports (automobiles, trains, avions, bateaux, etc.), ou encore sous forme de tubes, zo tuyaux, et autres pour le transport de fluides, tels que les liquides (eau, eaux usées, eaux pluviales, égouts, pétrole) ou de gaz (gaz naturel entre autres), emballages (fûts, bidons, boîtes, et autres), ustensiles, outils, mobilier métallique.
[0004] Sous l'action de l'oxygène de l'air et de l'humidité ambiante, de l'air marin, le fer, et les matériaux en contenant comme les aciers, subissent une oxydation naturelle, 25 conduisant à la formation de rouille en surface. Il est souvent nécessaire d'éliminer cette couche de rouille (on parle alors de remise à nu ), non seulement pour des raisons esthétiques, mais aussi et surtout pour disposer de surfaces propres et nettoyées, en vue de leur assemblage (soudures, collage, etc.), pour permettre leur revêtement par diverses couches de protection (passivation, peinture, etc.), ou pour 30 toute autre utilisation de ces matériaux.
¨ 2 ¨
[0005] La rouille formée à la surface des métaux peut également se déposer par contact sur d'autres surfaces non métalliques, provoquant ainsi des taches de rouille non désirables sur ces surfaces non métalliques.
[0006] Afin d'éliminer la rouille présente sur des surfaces métalliques, voire non métalliques, diverses formulations à base d'acide sont utilisées aujourd'hui.
[0007] L'acide le plus communément utilisé dans cette application est l'acide phosphorique dont les rejets phosphates représentent un gros problème pour l'environnement. En effet, l'utilisation de l'acide phosphorique est aujourd'hui contestée, du fait des rejets de type phosphates qu'il engendre.
[0008] De même, l'acide sulfamique dont les rejets sont également considérés nocifs pour l'environnement, en particulier pour les organismes aquatiques, n'est pas un acide pouvant être largement utilisé sur le plan industriel pour éliminer la rouille.
[0009] L'acide nitrique est également utilisé pour éliminer la rouille des métaux.
Toutefois, outre son fort pouvoir acide , l'acide nitrique est un puissant oxydant, et de ce fait n'est que très rarement utilisé en larges quantités, en particulier pour des raisons évidentes de sécurité des utilisateurs. En outre l'acide nitrique est classé
toxique dans le Federal Caustic Poison Act , même sous forme diluée, pour toutes solutions à des concentrations supérieures à au moins 5%.
[0010] L'acide chlorhydrique (également dénommé acide muriatique) est utilisé
pour zo éliminer la rouille, mais les vapeurs et dégagées sont irritantes et toxiques pour l'utilisateur.
[0011] Il a été également envisagé d'utiliser des acides organiques, tels que par exemple les acides acétique, citrique, oxalique, glycolique, lactique, formique, etc.
Cependant leur acidité étant plus faible que les acides minéraux précités, leur efficacité
est moindre, souvent non satisfaisante et nécessite l'utilisation de plus grandes quantités de produits. De plus certains sont classés nocifs comme l'acide oxalique et glycolique.
[0012] En outre, certains acides se présentent sous forme solide, ce qui conduit à des difficultés de manutention (poudres pulvérulentes), et de formulation.
[0013] Il reste donc un besoin pour des produits permettant de s'affranchir des inconvénients précédemment listés, en particulier des acides permettant d'éliminer efficacement la rouille tout en préservant l'environnement, qui soient conformes aux ¨ 3 ¨
normes environnementales en vigueur, et qui ne présentent pas les inconvénients liés au pouvoir oxydant de l'acide nitrique, ni aux dégagements gazeux irritants liés à
l'utilisation de l'acide chlorhydrique.
[0014] Ainsi, un premier objectif de la présente invention consiste à proposer une alternative efficace à l'utilisation des acides précités, notamment de l'acide phosphorique, chlorhydrique, nitrique pour éliminer la rouille, notamment la rouille présente sur tous types de surfaces, en particulier sur les surfaces métalliques, de tout type d'articles, tels que plaques métalliques, câbles, tubes, tuyaux, et autres.
[0015] Un autre objectif de la présente invention consiste à proposer une alternative efficace aux acides couramment utilisés dans cette application tout en évitant des rejets et des effluents néfastes à l'environnement.
[0016] D'autres objectifs et avantages apparaîtront au cours de la description de la présente invention qui suit. Ces objectifs sont atteints en totalité ou en partie grâce à la présente invention.
[0017] En effet, la demanderesse a maintenant découvert que l'utilisation d'acides alcanes sulfoniques permettent d'éliminer la rouille et les taches de rouille sur tous types de surfaces, et ceci de manière efficace, sans présenter les inconvénients précités, en particulier les inconvénients sur l'environnement, les inconvénients liés aux dégagements gazeux et autres, comme cela va être décrit maintenant.
zo [0018] Il a ainsi été découvert qu'il est possible d'éliminer efficacement la rouille en utilisant une formulation à base d'au moins un acide alcane-sulfonique.
[0019] Les formulations à base d'au moins un acide alcane-sulfonique présentent notamment une efficacité améliorée par rapport à l'acide phosphorique utilisé
habituellement pour l'élimination de la rouille.
[0020] En outre l'utilisation d'acide(s) alcane-sulfonique est moins nocive pour l'environnement, comparativement aux rejets de phosphates inhérents à
l'utilisation d'acide phosphorique.
[0021] Ainsi, selon un premier objet, l'invention concerne l'utilisation d'au moins un acide alcane-sulfonique pour l'élimination de la rouille qui peut être présente sur tout type de surfaces, notamment métalliques, et notamment sur les surfaces de plaques, câbles, tubes, tuyaux, et autres.
[0022] Ainsi, l'utilisation selon l'invention propose une alternative efficace et conforme aux règles environnementales à l'utilisation d'acide phosphorique utilisé
habituellement dans ces conditions.
[0023] Plus spécifiquement, la présente invention propose un produit de remplacement de l'acide phosphorique pour le nettoyage des surfaces métalliques, en particulier pour l'élimination de la rouille, ledit produit de remplacement étant biodégradable, moins toxique pour l'environnement, plus efficace et pouvant être utilisé en quantités moins importantes, tout en assurant une efficacité comparable, voire supérieure.
La présente invention telle que revendiquée vise toutefois plus précisément l'utilisation d'une formulation aqueuse, organique ou hydro-organique pour l'élimination de la rouille, consistant en au moins un acide alcane-sulfonique de formule R-S03H, où R
représente une chaîne hydrocarbonée saturée, linéaire ou ramifiée, comportant de 1 à
4 atomes de carbone, éventuellement en association avec un ou plusieurs additifs choisis parmi :
= solvants, agents hydrotropes ou solubilisants ou gélifiants, = biocides ou désinfectants, = agents rhéologiques ou de texture ou épaississants, = acides organiques ou minéraux, = retardateurs de flamme, = conservateurs, = tensio-actifs anioniques, cationiques, non-ioniques ou amphotères, émulsifiants, détergents ou savons ;
= agents moussants ou antimoussants, = anti-gels, = colorants, ou = parfums ou agents odorants.
[0024] Au sens de la présente invention, on entend par rouille , le produit de corrosion par l'oxygène et par l'eau, du fer et des métaux contenant du fer, notamment les aciers. Ces produits de corrosion sont en particulier les oxydes et hydroxydes de fer (Il), les oxydes et hydroxydes de fer (III), éventuellement sous forme d'hydrates, et par exemple Fe203, Fe0(OH), Fe(OH)3, Fe203, n H20.
, , - 4a -[0025] Dans la présente invention, on entend par acide alcane-sulfonique préférentiellement les acides alcane-sulfoniques de formule R-S03H, où R
représente une chaîne hydrocarbonée saturée, linéaire ou ramifiée, comportant de 1 à 4 atomes de carbone.
[0026] Les acides alcane-sulfoniques utilisables dans le cadre de la présente invention sont de préférence choisis parmi l'acide méthane-sulfonique, l'acide éthane-sulfonique, l'acide n-propane-sulfonique, l'acide /so-propane-sulfonique, l'acide n-butane-sulfonique, l'acide /so-butane-sulfonique, l'acide sec-butane-sulfonique, l'acide tert-butane-sulfonique, et les mélanges de deux ou plusieurs d'entre eux en toutes proportions.
[0027] Selon un mode de réalisation préféré, l'acide alcane-sulfonique utilisé
dans le cadre de la présente invention est l'acide méthane-sulfonique ou l'acide éthane-sulfonique, de manière tout à fait préférée l'acide utilisé est l'acide méthane-sulfonique.
[0028] Ainsi, l'utilisation selon la présente invention met en oeuvre au moins un acide alcane-sulfonique choisi parmi les acides alcane-sulfoniques à chaîne linéaire ou ramifiée comportant de 1 à 4 atomes de carbone, et de préférence au moins de l'acide méthane-sulfonique (AMS).
[0029] Tout type de formulation comprenant au moins un acide alcane-sulfonique peut convenir, le ou les acide(s) alcane-sulfonique(s) pouvant être utilisé(s) sous forme pure ¨ 5 ¨
ou sous forme diluée à l'aide de divers composants, comme indiqué plus loin.
En règle générale, la formulation comprend de 0,01% à 100% en poids d'acide alcane-sulfonique, plus généralement de 0,05 % à 90 % en poids, en particulier de 0,5 % à
75 "Yo en poids d'acide alcane-sulfonique, par rapport au poids total de ladite formulation.
[0030] La concentration en acide(s) alcane-sulfonique(s) dans la formulation dépend de nombreux facteurs, parmi lesquels on peut citer la quantité de rouille ou de taches de rouille à nettoyer, la nature et la forme de la surface à nettoyer, la température à
laquelle est appliquée la formulation, et autres. L'homme du métier saura adapter la concentration en acide dans la formulation sans efforts excessifs.
[0031] On préfère les solutions concentrées, par exemple de 60% à 100%, de préférence environ 70% à 100% en poids d'acide alcane-sulfonique, par rapport au poids total de ladite formulation, lorsque l'on souhaite enlever des quantités importantes de rouille, notamment à la surface des métaux, ou à la surface de matériaux peu /5 sensibles aux attaques acides. On préfère des solutions moins concentrées de 0,01% à
60%, de préférence de 0,05% à 50% pour des quantités plus faible de rouille à
éliminer, ou pour le nettoyage de taches de rouille sur des surfaces, notamment non métalliques, sensibles aux attaques acides.
[0032] La formulation est par exemple une formulation aqueuse, organique, ou encore zo hydro-organique, qui peut être préparée sous forme de mélange concentré, concentré
pouvant être dilué par l'utilisateur final. En variante, la formulation peut également être une formulation prête à l'emploi, c'est-à-dire qu'elle ne nécessite pas d'être diluée.
[0033] On peut par exemple utiliser de l'acide méthane-sulfonique en solution aqueuse commercialisé par la société Arkema sous la dénomination Scaleva , ou encore sous la 25 dénomination Lutropur commercialisé par la société B.A.S.F., prête à
l'emploi ou diluée à l'eau dans les proportions indiquées ci-dessus.
[0034] Outre le ou les acides alcane-sulfoniques, la formulation utilisée dans la présente invention peut éventuellement comprendre un ou plusieurs additifs, tels que ceux choisis parmi :
30 = solvants, agents hydrotropes ou solubilisants (par exemple alcools, esters, cétones, amides, et autres), ¨ 6 ¨
= biocides, désinfectants (acide bromo-acétique, acide peracétique, eau oxygénée, et autres), = agents rhéologiques ou de texture ou épaississants ou gélifiants (sucres, polysaccharides, alginates, silice, silice amorphe, gommes et autres), s = acides organiques ou minéraux (par exemple sulfurique, phosphorique, nitrique, sulfamique, acétique, citrique, formique, lactique, glycolique, oxalique et autres), = retardateurs de flamme, = conservateurs, = tensio-actifs anioniques, cationiques, non-ioniques ou amphotères (tels que alcools et/ou amines éthoxylés, alkyl- et/ou aryl-sulfonates), émulsifiants, détergents, savons, et autres ;
= agents moussants, antimoussants, = anti-gels (par exemple ethylèneglycol, propylèneglycol, et autres) ;
= colorants, = parfums, agents odorants, et autres additifs connus de l'homme du métier.
[0035] Selon une variante, la formulation est une formulation sous forme de gel. Il a en effet été observé que les formulations sous forme de gel d'acide(s) alcane-sulfonique(s) sont très efficaces pour l'élimination de rouille, non seulement en raison du gel lui-même qui permet une action plus longue du principe actif acide (le gel adhère plus longuement sur les surfaces, par rapport à une formulation aqueuse), mais aussi présente un pouvoir nettoyant amélioré, par rapport à d'autres formulations-gels, par exemple des formulations sous forme de gel d'acide phosphorique.
[0036] Ainsi, selon un autre aspect, la présente invention concerne l'utilisation d'une formulation sous forme de gel comprenant :
= de 0,01 % à 97% en poids, de préférence de 0,05 % à 75 % en poids et plus particulièrement de 0,5 % à 70 % en poids, d'au moins un acide alcane-sulfonique, de préférence l'acide méthane-sulfonique ;
= de 0,1 % à 30 "Yo en poids, de préférence de 0,5 % à 15 "Yo en poids et plus particulièrement de 1 % à 10 % en poids, d'au moins un agent gélifiant ;
= de 0 à 30% en poids, de préférence de 0,5% à 15 % en poids, d'au moins un additif choisi parmi ceux cités ci-dessus ; et ¨ 7 _ = le complément à 100 A d'eau et/ou solvant organique.
[0037] Les agents gélifiants et les tensio-actifs utilisables dans les formulations sous forme de gel peuvent être de tout type. L'homme du métier saura, sans difficulté
particulière et en s'inspirant des exemples qui suivent, choisir et adapter la nature des agents gélifiants et des tensio-actifs appropriés.
[0038] Selon un autre aspect, la présente invention concerne l'utilisation d'une formulation sous forme de gel moussant. Les gels moussants sont en effet tout particulièrement intéressants en raison du fait qu'ils produisent une mousse collante, autrement dit une mousse adhérente, aux surfaces rouillées, tout en requérant une consommation moindre de matière active acide nettoyante, et présentent l'avantage d'une meilleure rinçabilité, c'est-à-dire une élimination plus simple et plus efficace, tout en nécessitant une moins grande quantité d'eau.
[0039] Ainsi, la présente invention concerne l'utilisation d'une formulation sous forme de gel moussant comprenant :
= de 0,01 A à 97 A en poids, de préférence de 0,05 A à 75 A en poids et plus particulièrement de 0,5 A à 70 A en poids, d'au moins un acide alcane-sulfonique, de préférence d'acide méthane-sulfonique ;
= de 0,1 A à 30 % en poids, de préférence de 0,5 % à 15 A en poids et plus particulièrement de 1 A à 10 A en poids, d'au moins un agent moussant ;
= de 0 à 30% en poids, de préférence de 0,5 % à 15 A en poids et plus particulièrement de 1 A à 10 A en poids, d'au moins un agent gélifiant ;
= de 0 à 30% en poids, de préférence de 0,5% à 15 A en poids, d'au moins un additif choisi parmi ceux cités ci-dessus, dont de préférence de 0 à 10% en poids, de préférence de 0,1 à 5% en poids, d'un agent solubilisant ou hydrotrope, et de 0 à 20 % en poids, de préférence de 0,5 % à 10 A en poids, d'au moins un tensioactif ; et = le complément à 100 A d'eau et/ou solvant organique.
[0040] Selon le domaine et le mode d'application, la formulation peut être préparée sous forme de concentré, et avec une viscosité appropriée, puis diluée avant emploi jusqu'à obtenir l'efficacité attendue, quant à la viscosité et au pouvoir moussant.
¨ 8 ¨
[0041] Dans la formulation de gel moussant ci-dessus, l'agent moussant peut être choisi parmi les agents moussants couramment utilisés par l'homme du métier, et de préférence parmi les oxydes d'amines, comme par exemple :
= les oxydes de diméthylalkylamine, la chaîne alkyle étant une chaîne grasse , contenant par exemple de 10 à 30 atomes de carbone, de préférence de 12 à 22 atomes de carbone, ;
= les oxydes d'amines éthoxylées ; et = les mélanges de deux ou plusieurs d'entre elles.
[0042] L'utilisation d'au moins un oxyde d'amine éthoxylée, tel que, à titre non limitatif le Cecajel 0X100 de la société CECA, ou l'Aromox T12 de la société Akzo seul ou association avec au moins un oxyde de diméthylalkylamine permet d'apporter de la stabilité au gel moussant.
[0043] Les agents moussants, et en particulier ceux décrits ci-dessus, forment généralement des gels lorsqu'ils sont mélangés à l'eau, c'est-à-dire qu'ils augmentent la viscosité de la formulation, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter un agent gélifiant.
Toutefois l'ajout d'un tel agent gélifiant n'est pas exclu de la présente invention.
[0044] Parmi les agents solubilisants ou hydrotropes utilisables dans les formulations selon l'invention, on peut citer, à titre d'exemple et de manière non limitative les xylène-ou cumène-sulfonates de sodium. De tels agents ne sont toutefois pas indispensables zo dans les formulations acides selon l'invention.
[0045] Une formulation aqueuse, organique ou hydro-organique, sous forme de solution, de gel ou encore sous forme de gel moussant, particulièrement préférée est une formulation comprenant de 0,01 'Vo à 97 %, de préférence de 0,05% à 75 %, de préférence encore de 0,5 'Vo à 70% en poids d'acide méthane-sulfonique.
[0046] Les formulations utilisées selon la présente invention, qu'elles soient sous forme liquides, de gels ou de gels moussants, concentrées ou diluées, peuvent être appliquées selon toute méthode connue de l'homme du métier, et en particulier sous pression, ou encore à l'aide d'un pistolet pulvérisateur.
[0047] Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé
d'élimination de rouille, présente par exemple sous forme de couche(s) ou simplement de tache(s) comprenant au moins une étape de mise en contact d'une quantité efficace d'au moins un acide alcane-sulfonique, comme défini précédemment, de préférence l'acide ¨ 9 _ méthane-sulfonique, avec la rouille à éliminer, par contact, immersion, aspersion, pulvérisation, application d'une couche plus ou moins épaisse, éventuellement à l'aide d'outils appropriés connus de l'homme du métier (pinceaux, brosses, spatules, et autres), ladite étape de mise en contact étant éventuellement suivie d'une ou plusieurs étapes de rinçage et/ou de séchage.
[0048] La température à laquelle est effectué le procédé peut varier dans de grandes proportions et est généralement comprise entre ¨20 C et +150 C, de préférence entre 0 C et 80 C, de préférence encore entre 10 C et 80 C. Selon un mode de réalisation préféré, la température d'utilisation est la température ambiante ou encore une température comprise entre la température ambiante et environ 80 C. Il peut ainsi être envisagé de mettre en température l'acide alcane-sulfonique et la surface à
traiter, cette température pouvant être identique ou différente, ou encore de mettre en température soit l'acide alcane-sulfonique, soit la surface à traiter.
[0049] On peut ainsi traiter en extérieur, des plaques d'acier rouillées à
température ambiante (par exemple 10 C) à l'aide d'une formulation d'acide(s) alcane-sulfonique(s) portée à 70 C, ou encore traiter des câbles métalliques à une température élevée (par exemple plus de 100 C) à l'aide d'une formulation d'acide(s) alcane-sulfonique(s) à
température ambiante (par exemple 20 C). Il peut également être envisagé
d'immerger totalement les surfaces à traiter dans une formulation d'acide(s) alcane-sulfonique(s) zo portée par exemple à une température 'environ 60 C, par exemple pour éliminer des taches de rouilles présentes sur des textiles, enduits ou non, des films plastique, et autres.
[0050] Enfin, après l'étape de traitement(s), et de rinçage(s) éventuel(s), la surface nettoyée peut être, le cas échant et si nécessaire, séchée, selon toute méthode connue de l'homme du métier, par exemple à l'air, sous courant d'air plus ou moins chaud, en étuve, par chauffage (électrique, lampes chauffantes), essuyage (papiers ou textiles absorbants), et autres.
[0051] Comme indiqué précédemment, l'acide alcane-sulfonique est avantageusement mis en oeuvre sous forme d'une formulation, par exemple formulation aqueuse, organique ou hydro-organique, sous forme liquide, de gel ou de gel moussant, comme défini précédemment.
- 1 0 ¨
[0052] Dans le procédé de l'invention tel qu'il vient d'être décrit, on entend par quantité
efficace une quantité permettant la dissolution de la rouille et d'élimination de toutes traces de rouille.
[0053] Cette quantité peut varier dans de grandes proportions, selon les surfaces à
traiter et la quantité de rouille, de la température et de la pression de la formulation utilisée, de la durée souhaitée du procédé d'élimination, et autres.
[0054] Ainsi, la quantité d'acide sera avantageusement établie pour permettre une élimination totale de la rouille, tout en observant une quantité minimale d'acide(s), essentiellement pour des raisons économiques.
[0055] Le procédé d'élimination de rouille peut être réitérée une ou plusieurs fois selon la quantité de rouille à éliminer, et son degré d'incrustation.
[0056] La mise en contact d'une quantité efficace d'au moins un acide alcane-sulfonique est suivie d'un temps de réaction nécessaire à la dissolution de la rouille, des taches de rouille, ce temps de réaction pouvant varier de quelques secondes à
quelques heures, voire quelques jours, selon la température à laquelle est effectué le nettoyage, la pression d'application du ou des acide(s) alcane-sulfonique(s), la quantité
de rouille à éliminer, son degré d'incrustation, ainsi que la nature de la surface à traiter.
[0057] Le traitement par au moins un acide alcane-sulfonique tel qu'il vient d'être défini peut éventuellement être accompagné et/ou suivi d'une ou plusieurs opérations zo mécaniques (agitation, raclage, brossage, et autres), afin d'améliorer l'action chimique acide, si nécessaire.
[0058] Enfin, le traitement peut être suivi d'une ou plusieurs opérations de rinçage, par exemple à l'eau claire, solvant(s) ou mélange(s) eau/solvant(s).
[0059] Les acides alcane-sulfoniques, notamment l'acide méthane-sulfonique, se sont montrés plus efficaces que l'acide phosphorique dans l'élimination de la rouille, et taches de rouille, ce qui permet d'utiliser des quantités d'acides moindres et plus respectueuses de l'environnement : les effluents (résidus, sels et autres) résultants d'un nettoyage à l'aide d'au moins un acide alcane-sulfonique sont biodégradables, contrairement à l'acide phosphorique couramment utilisé aujourd'hui qui génère des phosphates, responsables entre autres des phénomènes d'eutrophisation des rivières, cours d'eau, et réserves d'eau, telles que lacs, marais, nappes phréatiques, etc.
- 1 1 ¨
[0060] Par ailleurs, aucun dégagement gazeux nauséabond ou irritant n'a pu être observé dans les conditions d'utilisation. En outre, les acides alcane-sulfoniques utilisés dans la présente invention présentent, par rapport aux acides aryl-sulfoniques, l'avantage de générer une plus faible demande en oxygène au niveau des stations de traitements des effluents (Demande chimique en oxygène, DCO), et par conséquent permettre une plus forte concentration de rejets organiques dans lesdites stations.
[0061] La présente invention décrite ci-dessus montre qu'il est possible d'éliminer le rouille sur tous types de surfaces, de nettoyer les taches de rouilles présentes sur tous types de surfaces, qu'elles soient métalliques ou non métalliques, telles que polymères, textiles, bois, et autres. A titre d'exemples non limitatifs, les surfaces sont choisies parmi les métaux (fer, aciers, cuivre, alliages, et autres), les polymères (plastiques, peintures, vernis, laques, etc.), bétons, ciments, carrelages, porcelaines, bois, papiers, cartons, textiles, verres, et autres.
[0062] Ainsi, les acides alcane-sulfoniques peuvent avantageusement être utilisés en remplacement des acides couramment utilisés, pour l'élimination de la rouille et des taches de rouille dans un grand nombre de domaines d'application parmi lesquels on peut citer de manière non limitative les domaines de la construction (plaques, boulons, écrous, vis, clous, ressorts, barres, poutres, poutrelles, et autres), de la câblerie, par exemple câblerie électrique, des transports (automobiles, trains, avions, bateaux, etc.), zo des transports de fluides, tels que eau, eaux usées, eaux pluviales, égouts, pétrole, ou de gaz, gaz naturel entre autres (tubes, tuyaux, et autres), des emballages (fûts, bidons, boîtes, et autres), ustensiles, outils, mobilier métallique, pour ne citer qu'un certain nombre d'entre eux.
[0063] Il doit être compris que l'utilisation selon la présente invention permet non seulement le nettoyage de la rouille, mais aussi de manière concomitante, le nettoyage d'autre(s) type(s) de salissure(s) pouvant être présente sur les surfaces à
traiter, en raison du caractère acide des acides alcane-sulfoniques utilisés.
[0064] Par exemple, les acides alcanes sulfoniques utilisés dans le cadre de la présente invention peuvent s'avérer efficaces pour nettoyer les câbles électriques en cuivre souillés par divers oxydes métalliques, et en particulier des oxydes de cuivre, ou encore pour éliminer des salissures organiques (déjections et fientes animales), tartre, et autres.
¨ 12 ¨
[0065] La présente invention est maintenant illustrée au moyen des exemples qui suivent, sans présenter aucun caractère limitatif, et qui ne peuvent être par conséquent compris comme susceptibles de restreindre la portée de l'invention telle que revendiquée.
Exemple 1 [0066] Pour apprécier l'efficacité des acides alcane-sulfoniques dans l'élimination de la rouille, on a réalisé des tests de dissolution d'oxyde ferrique Fe203 (Aldrich 2008), sous forme de poudre (5 pm , pureté > 99 %), selon le protocole suivant :
[0067] Dans une bouteille, on ajoute 6 g d'oxyde de fer et 100 g d'une solution aqueuse d'acide méthane-sulfonique (Scaleve commercialisé par Arkema) à
diverses concentrations. Parallèlement on réalise des tests comparatifs avec 100 g d'une solution aqueuse d'acide phosphorique (Normapur, commercialisé par VWR), aux mêmes diverses concentrations.
[0068] La bouteille est fermée par un bouchon, puis placée dans un bain agité
pendant 24 heures à 70 C.
[0069] La solution est ensuite refroidie, puis filtrée, sur un filtre membrane (Acrodisc mm de diamètre et 0.2 pm de porosité). Le filtrat est dosé par ICP
(spectroscopie d'émission) pour évaluer la teneur en fer dans le filtrat. Plus la teneur en fer dans le zo filtrat est importante, meilleure est l'efficacité de l'acide pour l'élimination de la rouille.
[0070] Les résultats sont présentés dans le Tableau 1 suivant :
-- Tableau 1 --A cide Concentration Teneurs en Fe2+
(% en poids dans l'eau) (% en poids) Scaleva 1 0,004 Scaleva 5 0,100 Scaleva 10 0,400 Scaleva 15 0,900 Fl3PO4 1 0,005 Fl3PO4 5 0,014 Fl3PO4 10 0,023 Fl3PO4 15 0,250 ¨ 13 ¨
[0071] On constate que l'acide méthane sulfonique présente une efficacité
supérieure à celle de l'acide phosphorique et notamment jusqu'à 17 fois supérieure pour des concentrations à 10% en poids dans l'eau.
Exemple 2 [0072] La grande efficacité d'acide alcane-sulfonique par rapport à l'acide phosphorique a été également observée et confirmée lors d'un test effectué sur un clou rouillé d'environ 2 cm de longueur et 0,1 cm de diamètre, immergé dans une solution aqueuse d'acide méthane-sulfonique à 10%, pendant deux heures, à température ambiante.
[0073] Après rinçage à l'eau claire, le clou ne comporte plus aucune trace de rouille.
Claims (19)
1. Utilisation d'une formulation aqueuse, organique ou hydro-organique pour l'élimination de la rouille, consistant en au moins un acide alcane-sulfonique de formule R-SO3H, où R représente une chaîne hydrocarbonée saturée, linéaire ou ramifiée, comportant de 1 à 4 atomes de carbone, éventuellement en association avec un ou plusieurs additifs choisis parmi :
.cndot. solvants, agents hydrotropes ou solubilisants ou gélifiants, .cndot. biocides ou désinfectants, .cndot. agents rhéologiques ou de texture ou épaississants, .cndot. acides organiques ou minéraux, .cndot. retardateurs de flamme, .cndot. conservateurs, .cndot. tensio-actifs anioniques, cationiques, non-ioniques ou amphotères, émulsifiants, détergents ou savons ;
.cndot. agents moussants ou antimoussants, .cndot. anti-gels, .cndot. colorants, ou .cndot. parfums ou agents odorants.
.cndot. solvants, agents hydrotropes ou solubilisants ou gélifiants, .cndot. biocides ou désinfectants, .cndot. agents rhéologiques ou de texture ou épaississants, .cndot. acides organiques ou minéraux, .cndot. retardateurs de flamme, .cndot. conservateurs, .cndot. tensio-actifs anioniques, cationiques, non-ioniques ou amphotères, émulsifiants, détergents ou savons ;
.cndot. agents moussants ou antimoussants, .cndot. anti-gels, .cndot. colorants, ou .cndot. parfums ou agents odorants.
2. Utilisation selon la revendication 1, dans laquelle l'acide alcane-sulfonique est choisi parmi l'acide méthane-sulfonique, l'acide éthane-sulfonique, l'acide n-propane-sulfonique, l'acide iso-propane-sulfonique, l'acide n-butane-sulfonique, l'acide iso-butane-sulfonique, l'acide sec-butane-sulfonique, l'acide tert-butane-sulfonique, et les mélanges de deux ou plusieurs d'entre eux en toutes proportions.
3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'acide alcane-sulfonique est l'acide méthane-sulfonique ou l'acide éthane-sulfonique.
4. Utilisation selon la revendication 3, dans laquelle l'acide alcane-sulfonique est l'acide méthane-sulfonique.
5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle au moins un acide alcane-sulfonique est utilisé sous forme en formulation aqueuse, organique ou hydro-organique, la concentration en acide(s) alcane-sulfonique(s) étant comprise entre 0,1 % et 100 % par rapport au poids total de ladite formulation.
6. Utilisation selon la revendication 5, dans laquelle la concentration en acide(s) alcane-sulfonique(s) est comprise entre 0,5% et 90% par rapport au poids total de ladite formulation.
7. Utilisation selon la revendication 6, dans laquelle la concentration en acide(s) alcane-sulfonique(s) est comprise entre 0,5% et 75% par rapport au poids total de ladite formulation.
8. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle au moins un acide alcane-sulfonique est présente dans une formulation aqueuse, organique, ou hydro-organique, concentrée, prête à l'emploi ou à diluer avant utilisation.
9. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle au moins un acide alcane-sulfonique est utilisé en formulation liquide, gel ou gel-moussant.
10. Procédé d'élimination de rouille, comprenant au moins une étape de mise en contact d'une quantité efficace d'une formulation telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 9, avec la rouille à éliminer, par contact, immersion, aspersion, pulvérisation, application d'une couche plus ou moins épaisse, ladite étape de mise en contact étant éventuellement suivie d'une ou plusieurs étapes de rinçage et/ou de séchage.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'acide alcane-sulfonique est l'acide méthane-sulfonique.
12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que l'application d'une couche est effectuée à l'aide de pinceaux, brosses ou spatules.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il est effectué à une température comprise entre -20°C et +150°C.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est effectué à
une température comprise entre 0°C et 80°C.
une température comprise entre 0°C et 80°C.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il est effectué à
une température comprise entre 10°C et 80°C.
une température comprise entre 10°C et 80°C.
16. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est effectué à
une température ambiante.
une température ambiante.
17. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est effectué à
une température comprise entre une température ambiante et 80°C.
une température comprise entre une température ambiante et 80°C.
18. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 pour le nettoyage de rouille sur tous types de surfaces.
19. Utilisation selon la revendication 18, caractérisé en ce que les surfaces sont les aciers, cuivre, alliages métalliques, bétons, ciments, carrelages, porcelaine, bois, papiers, cartons, textiles, plastiques ou verres.
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