CH194752A - Procédé pour émulsionner et disperser avec de l'eau des matières organiques insolubles dans ce liquide. - Google Patents
Procédé pour émulsionner et disperser avec de l'eau des matières organiques insolubles dans ce liquide.Info
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Description
Procédé pour émulsionner et disperser avec de l'eau des matières organiques insolubles dans ce liquide. La présente invention a pour objet un procédé pour émulsionner et disperser avec de l'eau une matière organique insoluble dans l'eau en se servant d'une petite quan tité de produit émulsionnant contenant un savon et de la caséine solubilisée.
Ce procédé est caractérisé par ce qu'on prépare d'abord une émulsion ou suspension contenant du savon en solution aqueuse, de la caséine solubilisée -et au moins une sub stance organique auxiliaire, insoluble dans l'eau, facilement émuls.ionnable et différente de la matière organique à -disperser dans l'eau, ladite émulsion ou suspension étant ensuite mélangée avec la matière organique à disperser de façon à obtenir une émulsion ou suspension, dans l'eau, .de ladite matière organique.
Cette émulsion ou suspension pourra au besoin être ensuite amenée ià tout degré de dilution voulu par mélange avec une quan tité complémentaire d'eau. Lesdits mélanges peuvent être réalisés par tous moyens mécaniques convenables: bras sage, malaxage, frottement, etc.
De nombreux procédés existent actuelle ment pour la mise en émulsion stable -des composés organiques! les plus divers: huiles de toutes natures, goudrons, bitumes, etc. dans le but -de permettre soit la mise en oeuvre desdits. produits organiques à la tem pérature ordinaire (goudrons et bitumes pour usages, routiers), soit leur emploi sous forme diluée et par suit économique (dé sinfectants, huiles solubles, ete.).
On ,sait, d'autre part, qu'il existe deux classes @de procédés permettant de fabriquer lesdites émulsions et suspensions, à savoir: a) Le procédé "continu", qui consiste à amener simultanément suivant un régime et des proportions déterminés, dans un appareil à. grand débit mais à faible capacité (homo- généiseurs, turbines, pompes centrifuges), le produit ou le système organique et l'eau d'émulsion, l'émulsionnant ayant été dis sous, au préalable, dans l'un des constituants de l'émulsion ou de la suspension, ou encore partiellement dans chacun desdits consti tuants;
b) Le procédé ,;discontinu", consistant à introduire dans un malaxeur de capacité im portante la matière organique à émulsionner, l'eau et l'émulsionnant. Sous l'influence com binée de ce dernier et de l'agitation, on réa lise la mise en émulsion ou en suspension désirée.
Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre, à volonté selon les .deux ma nières ci-dessus rappelées -de la technique de fabrication -des émulsions et suspensions.
Il peut, en particulier, être exécuté en introduisant dans le malaxeur, où l'on doit produire l'émulsion ou la suspension, d'abord la totalité des produits chimiques nécessaires pour provoquer la mise en suspension de la matière organique à traiter, et qui constitue ainsi une sorte -de "pied de cuve", en même temps qu'une petite quantité .d'eau, puis, à l'état liquide ou fondu.
la matière organique à émulsionner et, enfin, le complément de l'eau, de manière à obtenir le maximum d'ef fet utile de l'émulsionnant sur la matière à émulsionner ou jà mettre en suspension.
Parmi les émulisionnants les plus couram ment utilisés pour la mise en émulsion ou en suspension des produits précités, se trou vent les savons et la caséine lactique, em ployés seuls ou en mélange entre eux ou avec d'autres substances, par exemple avec des farines, amylacées solubilisées.
Suivant un procédé connu qui permet la réalisation de produits destinés à la confection .de liants routiers et de tous revêtements imperméables sur bois, métal, pierre, etc., on mélange un liant bitumineux liquide ou fondu (goudron, bitume, etc.) avec l'émulsionnant constitué par une matière protéique (par exemple ca séine, gluten) éventuellement additionnée d'un acide gras ou produit similaire et d'une farine amylacée;
puis on introduit dans le mélange ainsi obtenu une solution alcaline contenant de 25 à 50% d'eau par rapport au liant hydrocarboné, cette addition en traînant la formation in site. du système émulsionnant caractéristique du procédé, se lon lequel on ajoute d'abord les correcteurs dans la totalité du liant, puis les éléments alcalins. et enfin l'eau.
Un autre procédé connu a pour objet la mise en émulsion des bitumes., créosotes, pé troles, huiles lourdes et produits. analogues, grâce à l'emploi d'un "pied de cuve" consti- tué par un mélange, en proportions voisines, de savon, de la substance à émulsionner et de caséine en solution aqueuse, cette der nière ayant été solubilisée à froid par l'in tervention ménagée d'un produit alcalin.
Ce pied de cuve est d'abord dilué avec la totalité de l'eau nécessaire pour la réalisa tion de l'émulsion ou de la suspension dési rée-; le système ainsi .dilué est ensuite mé langé, avec le complément de la substance qu'il s'agit .d'émulsionner (liquide ou préala blement fondue: bitume, goudron, etc.).
Il est à noter que ce procédé connu comporte essentiellement les deux points suivants: a) Le "pied de cuve" est -dilué avec la totalité de l'eau correspondant à l'émulsion finale, avant d'être mis en contact avec le complément de la matière à émulsionner; b) La substance organique que l'on mé lange au savon et à la matière protéique du pied de cuve doit être identique à la sub stance qu'on désire émulsionner.
Il est en outre à noter que la stabilité de l'émulsion selon le procédé précité est no tablement augmentée par l'addition de pro portions importantes, d'argile ou de kaolin qui sont des agents épaississants -et stabili sants bien connus.
Suivant un autre procédé connu, les ma tières à émulsionner sont versées lentement dans un malaxeur, dans lequel on a introduit au préalable l'émulsionnant "caséine solubi lisée -I- savon", dilué dans la quantité d'eau globale que doit contenir l'émulsion une fois terminée.
Enfin, dans un autre procédé, on ajoute en deux temps, sous malaxage, à la totalité du produit bitumineux fondu qu'il s'agit d'émulsionner, la totalité de l'émulsionnant - d'ailleurs utilisé en quantités très impor tantes - d'abord le savon, puis la caséine en solution aqueuse.
L'émulsion concentrée ainsi obtenue peut être ensuite diluée à volonté, ce que l'on Esait correspondre à une, émul sion "morte", dont la précipitation sur la surface à, revêtir n'est fonction que des con ditions d'évaporation de l'eau d'émulsion, à l'exclusion de tous phénomènes de précipi tation accélérée par intervention des maté riaux en contact avec l'émulsion selon l'in vention précitée.
Vis-à-vis: de ces procédés. connus, la pré sente invention présente une différence capi tale puisque l'action émulsifiante du savon et. de la caséine solubilisée s'exerce ici d'a bord :sur une matière organique auxiliaire aisément émulsionnable. L'émulsion est mé langée ensuite, par tous moyens mécaniques, avec la matière organique qu'il s'agit de dis perser dans l'eau.
Ceci permet de réaliser, dans des conditions. techniques d'une extrême simplicité et dans des conditions économiques très avantageuses, la mise en émulsion ou suspension stable de toutes matières orga- nique#. non-solubles dans l'eau, employées seules ou en mélange entre elles ou avec d'autres substances;
les dispersions ainsi ob tenues se mélangent très aisément, notam ment avec des matières solides telles que: matériaux pierreux concassés ou broyés (par exemple des poudres fines. coloré, ou non- colorées, telles que fillers, pigments), sciures ou copeaux de bois, fibres textiles., déehets de liège, amiante, combustibles solides, etc. pour les- usages, les plus variés (revêtements, briquettes. et agglomérés, mortiers, bétons, etc.).
Le procédé selon l'invention présente, en fait, une très grande généralité d'application et permet de réaliser sans aucune difficulté toutes les émulsions et suspensions qu'on peut désirer, par exemple des émulsions et suspensions d'huiles et graisses minérales, végétales et animales., hydrocarbures légers ou lourds, bitumes -et leurs dérivés, goudrons, huiles et brais- de houille, de lignites, de schistes, produits.
phénoliques, matières par fumées ou antiseptiques, etc., ces. substances pouvant être utilisées seules ou en mélange.
I1 a été en effet constaté qu'en introdui sant dans le système émulsif "savon -+ ca séine solubilisée" - ces. deux substances étant prises dans leur sens et sous leurs for mes les plus généraux -, à tout moment de sa fabrication, certaines substances organi ques ou mélanges de substances organiques insolubles dans l'eau, et différentes des sub stances.
que l'on veut émulsionner ou mettre en suspension, l'activité dudit système ëmul- sif se trouvait considérablement accrue .grâce à la présence de ces substances. auxiliaires, entraînant une diminution importante de la consommation d'émulsif et une rapidité très grande dans l'obtention, sous faible agita- lion, de l'émulsion ou de la suspension dé sirée;
celle-ci peut être en outre d'une finesse rare et d'une stabilité pratiquement indéfi nie, quoique très sensible, si on le désire, aux actions extérieureis (précipitation rapide par contact avec des matériaux pierreux, etc.).
Les substances organiques ou mélanges de substances organiques précités peuvent être, au moins partiellement, -doués: de quali tés antiseptiques permettant d'éviter toute putréfaction de la caséine.
Parmi les substances auxiliaires possé dant les propriétés précitées se trouvent no tamment des composés chimiques contenant une ou plusieurs fonctions alcooliques, phé- noliques ou cétoniques, leurs dérivés et pro duits de substitution (esters, -dérivés sulfo nés, etc.), ainsi que des produits industriels pouvant contenir, à côté des substances pré citées, d'autres produits dans lesquels lesdites substances se trouvent diluées;
sont à signa ler notamment, parmi lesdits produits, les huiles légères, moyennes ou lourdes extraites des pétroles brut, des goudrons de houille, de lignite, -de schiste, de bois, et produits similaires.
Parmi les modes de réalisation simples du procédé selon l'invention se trouve celui qui consiste à préparer d'abord ledit système émulsif contenant le savon, la caséine et la substance auxiliaire et à le mélanger avec les matières organiques à émulsionner liqui des, ou fondues, en présence d'une faible quantité d'eau,
le restant de l'eau n'étant ajouté que lorsque toute la matière organi que à émulsionner .a -été mélangée avec l'é- mulsionnant, comme il vient d'être dit.
Par exemple, en mélangeant une partie d'un savon quelconque @à 40% d'eau (ou ses constituants), 1 partie d'huile de créosote ou d'anthracène; qui sont facilement émulsion- nables, et 2 parties d'une solution sodique aqueuse @à 10 % de caséine - à froid ou à faible température -, on obtient un système émulsionnant auquel on mélange d'abord 50 parties, de bitume fondu, de goudron ou d'un mélange goudron-bitume, puis 50 parties d'eau chaude;
ou obtient immédiatement une excellente émulsion bitumineuse, parfaite ment stable, pour tous usages, routiers (revê tements, enrobages des matériaux, pénétra tion avec ou sans fillérisation préalable de l'émulsion, ladite fillérisation pouvant avoir lieu, soit sur l'émulsion telle quelle, soit après cstabilisation .de celle-ci). La même émulsion peut être également employée pour la confection.
de ton,-, revêtements et pein tures imperméables sur pierre, métal, bois, etc.
Il est à remarquer que, seul, le procédé selon l'invention permet de réaliser parfaite ment la mise en émulsion stable, pour tous usages routiers. et similaires, de certains bi tumes considérés jusqu'à présent comme im possibles jà émulsionner jusqu'à ce jour, par exemple les bitumes en provenance des puits pétroliers russes, irakiens, roumains, colom biens, etc.
Les émulsions -et suspensions obtenues par le procédé selon l'invention peuvent être également utilisées très. aisément comme liants dans toutes. opérations d'agglomération et de briquetage (charbon et autres combus tibles, déchets de bois, toutes matières miné rales, etc.). Ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus, le pro cédé selon l'invention permet de mettre en émulsion ou en suspension toutes substances organiques; ainsi, en remplaçant, dans l'exem ple numérique donné plus haut, le produit bi tumineux par une huile de graissage, on ob tiendra une excellente huile "soluble", dont. le pouvoir mouillant est tout à fait remar quable.
L'emploi, dans le même exemple, d'huile d'anthracène comme produit auxiliaire et le remplacement du produit bitumineux par de la créosote ou par des substances riches en phénols (huiles moyennes de houille, huiles de lignite, goudrons .de bois, goudrons de basses températures, etc.) permettent d'obtenir un excellent désinfectant diluable en toutes pro portions dans l'eau sous forme d'émulsion sta ble, d'une action antiseptique très efficace et d'un prix de revient extrêmement bas.
En remplaçant dans le pied de cuve indi qué ci-dessus la créosote ou l'huile d'anthra- cène par une huile légère de pétrole ou pro duit similaire (kérosène, white spirit, etc.) ou de- la térébenthine et en ajoutant au "pied de cuve" ainsi constitué d'abord une huile (par exemple de l'huile de lin) ou un autre liant hydrocarboné, puis un filler constitué par un pigment coloré avec ou sans charge et enfin une quantité convenable d'eau, on obtient une véritable émulsion fillérisée colorée qui peut être, selon sa composition, utilisée soit comme revêtement pour routes, trottoirs, courts de tennis ou pour toutes autres surfaces à imper méabiliser et à colorer,
soit comme peinture à l'eau, dont le prix est extrêmement réduit et dont les qualités de résistances sont remar quables.
Il est également possible de réaliser très aisément des émulsions concentrées ou diluées de gommes, résines, colophanes et substances similaires qui auront été d'abord rendues liquides soit par fusion, soit par action d'un solvant, employées seules ou en mélange entre elles ou avec d'autres matières, notamment des substances faiblement colorées (par exem ple: huiles diverses, latex, caoutchouc, road- oils, extraits de certains pétroles, notamment ceux du Texas et d'Insulinde, etc.).
Si on co lore lesdites substances ou mélanges de sub stances dans leur masse ou à l'aide de pig ments colorés, les émulsions obtenues permet tent de recouvrir toutes surfaces ou d'enrober tous matériaux à l'aide d'un revêtement coloré de toute nuance :désirée.
La demanderesse fait remarquer qu'un mélange émulsionnant très actif, tel que pré paré au cours du procédé selon l'invention, et constitué par du savon en solution, de l a ca séine solubilisée et au moins une substance organique auxiliaire précitée très facilement émulsionnable permet de réaliser la mise en émulsion de toutes substances organiques par mélange, malaxage ou tous autres moyens si milaires, notamment par simple frottement.
Ainsi, du goudron, du bitume, du cambouis, souillant une surface quelconque (mains, étoffe, mur, trottoir, .carrosserie d'automobile, etc.) peuvent être très rapidement mis en émulsion, à l'aide d'un tel système émulsion nant, -constitué par un mélange de savon en solution, de caséine solubilisée et de xylène ou de kérosène, dont la mise en émulsion est extrêmement facile dans le mélange de savon et de caséine précité. Grâce à l'émulsion ainsi obtenue, aisément diluable à l'eau, les sur faces souillées, comme il vient d'être dit, se trouvent donc presque instantanément. net toyées.
Il est possible de réaliser très aisément la fabrication des produits suivants, indiqués à titre d'exemples t1) Encaustiques et produits .d'entretien similaires, tout à fait ininflammables, obte nus en préparant d'abord une émulsion conte nant du savon en solution, de la caséine solu bilisée et une substance organique auxiliaire constituée par une solution de bitume dans la térébenthine, ladite émulsion étant ensuite mélangée avec la matière organique à disper ser qui est, dans ce cas particulier, constituée par un mélange de paraffine, de cire d'a beilles ou de l'un de ses substituts.
B) Emulsions aqueuses simultanément parfumées et désinfectantes, utilisables no tamment par pulvérisation pour l'assainisse- ment des lieux publics, souterrains, ainsi qui pour la destruction des moustiques et autres insectes et animaux similaires. Dans ce cas, la matière organique à émulsionner sera de la créosote ou une substance riche en phénols (huiles moyennes de houille, de lignite, gou dron de bois et goudron de basses tempéra- tures, etc.) et la substance auxiliaire, l'une de celles déjà mentionnées.
C) Antiseptiques agricoles, par exemple à. base de dérivés chlorés et de carbures aroma tiques, constituant la matière organique à émulsionner, pour la destruction des parasites agricoles, notamment du doryphore de la pomme de terre.
Le procédé selon l'invention permet de fa briquer très aisément, par la méthode précitée dite du "pied de cuve", des émulsions très concentrées (ne contenant guère que 20 à 25 d'eau et même moins), fillérisées ou non-fillé- risées, susceptibles d'être utilisées notamment sous cette forme comme enduits pour l'imper méabilisation de toutes surfaces par simple application au couteau, à la truelle ou de toute autre manière ainsi que pour tous join toiements, bouchages de fentes, et tous em plois similaires.
Lesdites émulsions concen trées sont généralement tout à fait insensibles vis-à-vis de l'eau froide, mais possèdent la propriété de se diluer très aisément par addi tion d'eau chaude sous faible agitation ou en core d'eau froide légèrement alcaline, et four nissent ainsi extemporanément une émulsion du type classique épandable à froid. La fabri cation d'émulsions concentrées selon le pro cédé objet de l'invention et leur .dilution à pied d'oeuvre évitent tout transport onéreux de l'eau nécessaire à ladite :dilution.
Ainsi qu'il a été dit plus haut, les émul sions selon l'invention peuvent être utilisées à l'état fillérisé ou non-fillérisé, les fillers utilisés pouvant être constitués par n'importe quelle poudre suffisamment fine pour mériter cette dénomination, par exemple:
toutes ma tières calcaires ou silicatées, naturelles ou arti ficielles, broyées ou en poudre fine, la poudre d'ardoise, les schistes bitumineux ou non bitumineux, l'asphalte broyé, le charbon pul- vérisé, les cendres de charbon pulvérisé, les poussières de carrières, ciments, argiles, les pigments colorés, les déchets industriels ou naturels en poudre tels; que les défécations de sucrerie, les boues et vases -de toutes ori gines, ces diverses substances pouvant être employées seules ou en mélange.
Il est précisé ici que les émulsions selon l'invention non-fillérisées ou fillérisées par tous procédés, peuvent être utilisées selon la technique décrite dans le brevet suisse no 194384 déposé par la demanderesse le 21 septembre 1936, technique qui permet de réa liser une adhérence parfaite et pratiquement instantanée de leurs éléments fixes et à toutes surfaces ou matériaux quelconques qu'il s'agit de revêtir ou d'enrober, quelles que soient leur nature et leurs dimensions, grâce à l'action très remarquable, à ce point de vue, et tout à fait imprévue, de petites quantités d'oxydes, hydroxydes et sels des métaux suivants: mé taux alcalins et alcalino-terreux, magnésium, zinc, aluminium.
En particulier, il devient ainsi très aisé de réaliser sur toutes surfaces lisses (bétons de ciment, bétons bitumineux, asphalte com primé, bois, surfaces métalliques, etc.) ce que l'on désigne communément sous le nom de "couche de collage", c'est-à-dire des revête ments très minces et à forte adhérence qu'il est nécessaire d'appliquer sur les surfaces lisses pour permettre de fixer sur celles-ci un revêtement antidérapant ou autre, générale ment après gravillonnage de ladite couche de collage avec des matériaux très fins et léger cylindrage.
On obtient ainsi une surface rugueuse qui est parfaitement adhérente à la surface lisse et sur laquelle on pourra fixer n'importe quel revêtement. Par exemple, on a obtenu d',excel- lents résultats en arrosant la surface lisse à revêtir à l'aide .d'une solution de soude ou d'un lait de chaux fillérisé, puis d'une émul sion bitumineuse à 50 % d'eau, préparée selon l'invention et contenant une faible proportion de colophane ou de résines similaires.
Une émulsion obtenue selon le procédé ob jet de l'invention pourra être également, après dilution, fillérisée, comme il est rappelé ci- dessus, puis additionnée d'une petite quantité de base libre (soude, chaux, magnésie, etc.), cette quantité étant au moins 0,001 du poids de l'émulsion finale.
Le système complexe ainsi constitué, épandu sur une chaussée, gra villonné et cylindré selon la technique habi tuelle, fournit, soit en revêtement superficiel, soit en pénétration, un revêtement immédia tement et parfaitement adhérent à tous les éléments pierreux de la chaussée quelle que soit leur nature géologique et physique. Le même système, utilisé comme produit d'enro bage des matériaux pierreux, soit en béton nière, soit .de toute autre façon (à la pelle, etc.), assure cet enrobage .d'une. façon immé diate et définitive, alors qu'il n'en était pas ainsi avec les émulsions préparées par d'au tres procédés.
Il est à remarquer que l'on peut obtenir selon le procédé objet de la présente invention, des émulsions et suspensions parfaitement stables dans le temps, et également, le plus souvent indéfiniment stables aux variations de température, même très importantes, et no tamment aux très basses températures de l'hiver;
,cette stabilité peut être encore accrue par .la simple addition, dans le système émul sif, d'une petite quantité, même très faible, d'amidon ou d'une matière quelconque conte nant de l'amidon (farines, graines concassées, etc.) solubilisé au préalable ou après son in corporation dans ledit système émulsif, la dite solubilisation pouvant avoir lieu par n'importe quel moyen ou procédé, par exemple à l'état d'empois par élévation de la tempé rature, sans aucune limitation de celle-ci.
Les émulsions deviennent ainsi parfaitement sta bles aux plus rigoureuses températures de l'hiver, qui ne les précipitent plus de façon irréversible: l'émulsion se congèle purement et simplement et redonne par élévation de tem pérature atmosphérique ou brutale (par exem ple un chauffage à feu nu) l'émulsion initiale inaltérée.
Claims (1)
- REVENDICATIONS I Procédé pour mettre en émulsion ou en suspension dans l'eau des: matières orga- niques insolubles; dans l'eau, caractérisé en ce que l'on prépare d'abord une émul sion ou .suspension contenant du savon en solution aqueuse, de la. caséine solubi lisée et au moins une substance organique auxiliaire, insoluble dans l'eau, facile ment émulsionnable et différente de la matière organique à disperser dans l'eau, ladite émulsion ou suspension étant en suite mélangée avec la matière organique à disperser de. façon à obtenir une émul sion ou suspension, dans l'eau, de ladite matière organique.II Émulsion ou suspension aqueuse obtenue selon le procédé défini par la revendica tion I. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce que la substance émuls.ion- nable auxiliaire est en outre douée de qualités antiseptiques permettant d'éviter toute putréfaction. \? Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que la matière organique à émulsionner est un liant hydrocarboné, et la. substance émulsionnable auxiliaire, une huile.3 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que la matière organique à émulsionner est une huile de .graissage, et la substance auxiliaire une huile plus facilement émulsionnable que cette huile de graissage. 4 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que la matière organique à émulsionner est une substance antisepti- que, et la substance émulsionnable auxi liaire, une huile facilement émulsionnable. 5 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que l'émulsion obtenue est mélangée avec une matière solide en pou dre.6 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que l'émulsion obtenue est mé langée avec un pigment coloré. 7 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que la matière organique à émulsionner est une huile pour peinture, et la substance auxiliaire, de la térében thine. 8 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que la substance émulsionna- ble auxiliaire est un solvant puissant de la matière à émulsionner.9 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que la matière organique à émulsionner est une cire pour encaustique, et la substance émulsionnable auxiliaire, de la térébenthine. 10 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que, en vue d'obtenir une émulsion finale restant stable aux basses températures de l'hiver, on ajoute encore à la substance auxiliaire une matière con tenant de l'amidon.11 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce qu'on ajoute encore une ma tière solide en poudre,dans l'émulsion déjà obtenue, les quantités -de cette matière et d'eau d'émulsion étant telles que l'émul sion finale ait la consistance d'un mastic.
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