MC368A1 - Elément deshydratant - Google Patents

Description

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BREVET D'INVENTION pour

"Elément déshydratant"

par

DYDRA S.A.R.L.

Pour protéger contre l'humidité les produits chimiques, les produits pharmaceutiques, les bonbons, certains produits alimentaires ou tous autres articles ou objets, il est usuel de les placer aans des emballages aussi étanches que possible, tels que flacons, bocaux, tubes,

étuis, boîtes, contenant un élément déshydratant.

Les éléments déshydratants couramment utilisés sont constitués par des sachets ou de petites boîtes dont une paroi au moins est perforée ou poreuse, et qui renferment une substance adsorbant l'humidité, telle que du gel de silice ou d'alumine, ou encore de l'argile activée ou non-activée; ces éléments déshydratants sont souvent logés dans

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le bouchon ou collés au couvercle de l'emballage. Lorsque cet emballage est très petit, on est amené à donner également à la boîte ou au sachet de très petites dimensions (de l'ordre du centimètre), si bien que le volume mort occupé par le sachet ou la boîte seul devient égal ou même supérieur à celui de la substance adsorbante qu'il contient, ce qui constitue un grave inconvénient dans les cas où il importe de gagner de la place. On notera en outre qu'un tel élément déshydratant de petites dimensions est au moins aussi coûteux qu'un élément plus grand, notamment en raison de la difficulté que présente alors 1'introduction de la substance adsorbante dans le sachet où boîte qui la reçoit.

Pour pallier ces difficultés, on a proposé de constituer les éléments déshydratants par de simples comprimés de substance adsorbante agglomérée, liais ces comprimés déshydratants, réalisés par exemple à partir de gel ae silice ou d'argile activée qui sont les substances adsor-bantes les plus usuelles, se délitent à l'usage, surtout lorsqu'ils ont fixé de la vapeur d'eau en quantité utile (poids d'eau fixée à l'équilibre dans line ambiance à 4C à 60 °/o d'humidité relative). Cn remarquera également que de tels comprimés risquent de prêter à confusion avec les produits que l'on veut protéger, ce qui peut donner lieu à des objections de la part des services veillant à la santé publique. On notera aussi que ces comprimés ne sont pas faciles à coller sur les bouchons ou couvercles des emballages, et que, en raison de .leur manque d'élasticité, il est difficile également d'assurer leur fixation par engagement à force dans des logements ménagés dans lesdits couvercles ou bouchons.

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La présente invention a pour objet de supprimer les inconvénients mentionnés ci-dessus, et de réaliser un élément déshydratant qui présente, à encombrement égal, une capacité d'adsorption d'eau supérieure à celle des éléments déshydratants usuels, qui soit de fabrication économique, qui conserve une bonne tenue à l'usage, qui soit facile à coller, qui présente une élasticité suffisante pour que l'on puisse envisager tout mode ae fixation, qui soit d'un asoect assez caractéristique pour supprimer tout risque de confusion avec les produits que l'on veut protéger, et oui soit en outre susceptible de prendre les formes et les dimensions les plus variées.

Un élément déshydratant selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué en une substance adsorbante armée par un matériau fibreux adapté à en assurer-la cohésion.

Le matériau fibreux formant l'armature de l'élément déshydratant peut être de la fibre de cellulose, de l'amiante, ou de la laine ae roche.

La substance adsorbante peut être de l'argile activée, et de préférence une montmorillonite activée telle que vendue en France sous les dénominations "DYDAàKG-IL" ou "ARGELAC", ou aux Etats-Unis d'Amérique sous les dénominations "HUkl-SORB" ou "DE3I0CIÏE". Cette substance adsorbante : peut aussi être de la bentonite, au sulfate de chaux ou un silicate d'alumine de synthèse.

Selon l'invention, la proportion de substance adsorbante associée au matériau fibreux est, de préférence, égale à environ 90 fo du poids total du produit composite 3 constituant l'élément déshydratant.

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avec un produit composite comprenant ainsi environ 90 % d'argile et séché à 13020, on arrive à réaliser un élément déshydratant capable de fixer, dans une ambiance à 40 % d'humidité relative, environ trois grammes d!eau pour dix centimètres cubes d'encombrement, ce qui constitue une amélioration considérable sur les éléments déshydratants usuels pour lesquels on ne dépassait pas, dans les mêmes conditions, un gramme d'eau pour dix centimètre cubes c.1 encombrement (boîte ou sachet compris).

On notera que, dans la fabrication d'éléments déshydratants contenant -une telle proportion de substance adsorbante, on a rencontré des difficultés relatives notamment à l'obtention de l'homogénéité du produit composite constituant ces éléments déshydratants, laquelle est exigée pour la bonne tenue de ces éléments en cours d'utilisation.

L'invention prévoit divers procédés de fabrication qui permettent de surmonter ces difficultés.

Selon un procédé prévu par l'invention, applicable au cas où le matériau fibreux est constitué par de la fibre de cellulose, on réalise d'abord une pâte à papier très liquide contenant une partie de fibre pour environ quinze à vingt parties d'eau, on malaxe cette pâte avec environ huit à quinze parties de substance adsorbante en poudre,

puis on élimine l'eau par séchage progressif.

Grâce à la faible proportion de matériau fibreux dans la pâte de départ, on peut obtenir une répartition uniforme de ce matériau dans la substance adsorbante. Le séchage progressif permet d'éliminer l'eau sans craquelle-ments, ni croûtage, ni ondulations de la surface.

Ce séchage progressif peut, par exemple, être

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effectué par égouttage et filtrage sous pression modérée,

avec élévation progressive de la température jusqu'à ce que la tension de vapeur d'eau à la surface de la pâte descende au voisinage de 1 % de la tension de vapeur saturante à la température à laquelle on opère.

On peut ainsi obtenir une feuille ou une plaque de produit déshydratant composite dans laquelle on peut découper par exemple à l'emporte-pièce ou à la scie, des éléments déshydratants aux dimensions désirées.

Par utilisation d'une série de petits filtres soumis à une presse unique, on peut également obtenir directement de petits éléments déshydratants en forme de pastilles

Selon un autre procédé, applicable au cas où le matériau fibreux est de l'amiante, on forme au départ une pâte liquide comprenant une partie d'amiante en fibres de quatre à six millimètres de longueur, environ dix parties de substance adsorbante et environ vingt parties d'eau, on malaxe cette pâte, on la dessèche sans précaution particulière, puis on concasse le produit ainsi réalisé jusqu'à obtenir des granulés, on humidifie ces granulés jusqu'à environ 20 % du poids des matières sèches, puis on en fait des comprimés suivant les techniques usuelles de fabrication des comprimés.

les essais effectués ont .nontré que les granulés ainsi obtenus s'agglomèrent convenablement sans difficulté particulière.

Selon un troisième procédé, applicable également-, au cas où le matériau fibreux est de l'amiante, on mélange "à sec" de l'amiante avec une pouare d'argile à environ .<'0 ; d'humidité relative, et on forme avec ce mélange des com-

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primés par application d'une pression très élevée, par exemple de l'ordre de quinze tonnes par comprimé.

Ces trois procédés permettent d'obtenir des éléments déshydratants qui ne se délitent pas à l'usage. ï les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel : la figure 1 représente une pastille déshydratante réalisée en une substance adsorbante armée par un matériau fibreux;

la figure 2 est une coupe axiale d'un bouchon de tube portant une pastille selon la figure 1 ;

la figure 3 est une vue analogue a'un couvercle de boîte portant également une pastille selon la figure 1 ; --1 la figure 4 représente unjélément déshydratant ayant la forme d'un rouleau réalisé avec tin ruban de produit déshydratant ;

la figure 5 représente un bouchon de tube muni d'un élément déshydratant en forme de soufflet; - la figure 6 représente une plaquette de substance adsorbante armée par un matériau fibreux;

la figure 7 représente une plaquette analogue cintrée;

la figure 8 représente une boîte métallique 2 5 équipée d'un disque de substance adsorbante armée par un matériau fibreux;

la figure 9 représente un emballage constitué par une petite boîte réalisée en substance adsorbante armée par un matériau fibreux, cette boîte étant elle-même conte-3'- nue dans tua sachet en matière plastique;

la figure 10 représente un bâtonnet déshydratant réalisé en substance adsorbante armée par un matériau fioreux la figure 11 représente un dispositif de mise en oeuvre du premier procédé indiqué plus haut, qui est plus particulièrement adapté à la fabrication d'éléments déshydratants dans lesquels le matériau fibreux est constitué par de la fibre de cellulose;

la figure 12 représente un dispositif analogue destiné à la réalisation directe d'éléments déshydratants en forme de pastilles.

La pastille déshydratante 12 représentée à la figure 1 est constituée par une rondelle découpée dans une pièce de produit déshydratant comprenant 10 % de matériau fibreux et 90 % d'argile, et séché à 1302C. Grâce à l'élasticité du produit qui la constitue, cette pastille 12 peut être sans difficulté fixée au bouchon 14 (figure 2) d'un tube de produits pharmaceutiques par simple engagement à force dans un logement 16 ménagé dans ce bouchon. Une telle pastille peut aussi être facilement collée à l'intérieur du couvercle 18 d'une boîte métallique (figure $). On notera que cette pastille 12 présente un aspect assez caractéristique pour ne pas être confondue avec les produits contenus dans le tube ou la boîte. On comprendra que les fibres de cellulose ou amiante, qui sont étroitement mêlées à la substance adsorbante, constituent pour la pastille une véritable armature qui empêche le délitage de la pastille lorsque celle-ci a fixé de la vapeur d'eau en quantité importante.

La figure 4 représente un élément déshydratant 20 constitué par -un ruban mince de produit déshydratant,

enroulé sur lui-même en spirale. On appréciera qu'un tel élément déshydratant peut, grâce à son élasticité, servir en même temps de tampon de calage pour des comprimés ou dragées pharmaceutiques contenus dans un tube. Tel est aussi le cas de l'élément déshydratant 22 (figure 5) constitué par un soufflet ou accordéon de produit déshydratant en feuille; comme représenté, ce soufflet déshydratant peut être fixé au bouchon 14 d'un tube de produits pharmaceutiques.

Selon la figure 6, on peut aussi donner à l'élément déshydratant la forme d'une simple plaquette rectangulaire 24, ce qui peut être plus approprié à la conformation de l'emballage. On peut aussi cintrer cette plaquette,

comme représenté à la figure 7, pour lui faire entourer partiellement ou entièrement un objet à protéger contre l'humidité; on notera que, grâce à l'armature formée dans la plaquette par le matériau fibreux, le cintrage de la plaquette 24 ne risque pas de la détériorer.

La figure 8 représente une boîte métallique 26, par exemple de confiserie, dans le fond de laquelle on introduit un disque déshydratant 26 découpé dans une plaque de produit déshydratant.

La figure 9 représente un emballage comprenant une petite boîte intérieure 30 réalisée entièrement ou partiellement en produit déshydratant, ainsi qu'un sachet extérieur 32 en matière plastique destiné à être fermé de manière étanche autour ae la boîte 30 après qu'un objet à protéger a été placé dans cette boîte.

On peut aussi envisager de réaliser la boîte Ju en carton ordinaire et d'y placer un bâtonnet 34 en produit

déshydratant (figure 10), disposé le long a'une des arêtes de cette boîte.

On comprendra donc tous les avantages apportés par l'invention dans la réalisation d'éléments déshydratants

Gomme on l'a déjà exposé, les éléments déshydratants selon l'invention peuvent être ae petites dimensions tout en présentant une capacité d'adsorption très satisfaisante. Ils sont d'un prix de revient modéré. Ils peuvent être fixés par collage ou de toute autre manière. Ils peuvent prendre des formes très diverses, jusqu'à constituer partie de l'emballage, ou bien former en même temps tampons de calage des produits à protéger. Ils ne risquent pas d'être confondus avec ces produits. Ils ne se désagrègent pas lorsqu'ils sont chargés d'humidité.

On ajoutera que le matériau fibreux dont ils sont armés peut être de la cellulose pure, ce qui permet ae les utiliser, sans aucun danger, pour la conservation ces produits pharmaceutiques ou alimentaires.

On notera en outre qu'étant normalement étuvés au préalable à 130 ou 1 502C pour être débarrassés de toute trace d'humidité, ils sont par là-même stérilisés, ce qui est évidemment avantageux pour toute application pharmaceuti que ou alimentaire.

On remarquera aussi qu'ils peuvent être régénérés, pour être utilisés à nouveau, par un simple étuvage à 130 ou 150SC.

On va maintenant décrire, à titre d'exemple, en référence aux figures 11 et 12, un procédé de fabrication d'éléments déshydratants à forte capacité d'adsorption const tués en argile armée de fibre de cellulose.

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Selon la figure 11, pour fabriquer des éléments déshydratants dans lesquels le matériau d'armature est constitué par de la fibre de cellulose, on réalise d'abord une pâte à papier très liquide contenant une partie de fibre de cellulose pour environ vingt parties d'eau, on malaxe cette pâte avec environ dix parties d'argile en poudre, puis on élimine ensuite l'eau.

Cette élimination ae l'eau est effectuée dans un filtre-presse 40 agencé aans une étuve 42 munie d'une entrée 44 et d'une sortie 46 d'air chaud. Le filtre-presse 40 est constitué par un bac rigide <18 dont le fond est perforé en 50 et qui contient une toile filtrante inférieure 52, une couche de pâte liquide à déshydrater 54, une toile filtrante supérieure 56, et une plaque rigide "? perforée 58 adaptée à coulisser verticalement dans le bac 48. Sur la plaque 58 sont posés des poids 60 uniformément répartis mais permettant cependant l'accès de l'air vers les perforations 50 de la plaque 58; ces poids sont tels que la pression sur la plaque 58 soit d'environ 100 kg/m2.

Pour accélérer la déshydratation, on peut en outre disposer sous le bac 48 un cône 62 de captage de l'humidité, dont la périphérie 64 est raccordée de manière étanche au pourtour du fond du bac, tandis que son sommet 66 ^5 est relié à une pompe à vide (non représentée) par une cana lisation 68.

Au début de l'opération de déshydratation de la pâte 54, l'air chaud est admis dans 1'étuve 42 à une température de 502C. Au bout de quelques heures, cette tem-3 ' pérature est élevée à 602C, puis progressivement jusqu'à

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150^0. L'opération de déshydratation dure au total de 24 à 36 heures.

Il convient que cette déshydratation s'effectue lentement dans sa première phase où la pâte à déshydrater se présente encore comme un liquide. Car il importe, non seulement d'éviter les entraînements d'argile lorsque la pâte est encore très liquide, mais encore d'éliminer le risque de croûtage de la surface lorsque cette pâte se rapproche de l'état solide (correspondant à une proportion de 40 S® environ de matière sèche).

Dans la seconde phase de l'opération, où il s'agit d'éliminer presque totalement l'eau retenue dans les pores du produit solide, l'élévation de température peut être plus rapide; car les risques de croûtage et de craauelage sont alors très réduits.

On notera que la température de 1502C ne doit pas être dépassée, ceci pour ne pas risquer de détériorer la fibre de cellulose.

Le dispositif de la figure 11 permet l'obtention d'une plaque ou feuille de produit déshydratant dans laquelle on peut découper à l'emporte-pièce des éléments déshydratants ayant toute forme désirée.

Le dispositif représenté à la figure 12, où les organes analogues à ceux de la figure 11 ont été désignés par les mêmes références, comprend une série de petits filtres distincts 70 soumis à une presse unique 72 comportant un piston 74 pour chaque filtre. Ce dispositif' permet de réaliser directement des éléments déshydratants en forme de pastilles circulaires.

L'invention n'est, bien entendu, pas limitée aux

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formes de réalisation, décrites ci-dessus qui n'ont été données qu'à titre d'exemple mais qui peuvent, au contraire,

dans le cadre de l'invention, faire l'objet de diverses variantes.

5 -- En particulier, on pourra envisager, pour réaliser un indicateur d'état de l'élément déshydratant, de teinter une région de sa surface au moyen d'une goutte de chlorure de cobalt qui présente la particularité d'être bleu à l'état sec et rose à l'état humide.

On pourra aussi envisager de découper les éléments déshydratants dans un bâton obtenu en coulant dans une manche poreuse en carton une pâte préalablement séchée jusqu'à ne plus contenir que 50 y d'eau environ (ce séchage préalable étant effectué selon la première phase du procédé décrit 15 plus haut en référence à la figure 11). On pourra égale ment fabriquer des éléments déshydratants en forme de plaques ou de bâtonnets par extrusion d'une telle pâte contenant 50 fo d' eau.

Claims (1)

1. - 13 -

   R E S U i» , B

   1 - Elément déshydratant, destiné notamment à être placé dans un emballage étanche en vue de protéger contre l'humidité le contenu audit emballage, caractérisé en ce qu'il est constitué en une substance adsorbante armée par un matériau fibreux aaapté à en assurer la cohésion.

   2 - Un tel élément aéshyira'uant, caractérisé er outre par les points suivants, oris s 4 par errent ou en combinaisons :

   a) la substance aasorbar.te est de 1* argile activée;

   b) l'argile est une montmorillonite activée;

   c) la proportion de substance adsorbante associée au matériau fibreux est d'environ 90 y* du poids total du produit composite constituant l'élément déshydratant;

   d) le matériau fibreux formant l'armature de l'élément est de la fibre de cellulose;

   e) le matériau fibreux formant l'armature ae l'élément est de l'amiante;

   f) le matériau fibreux formant l'armature de l'élément est de la laine de roche.

   3 - Procédé de fabrication de tels éléments déshydratants dans lesquels le matériau fibreux est de la fibre de cellulose, consistant à réaliser a'abord une pâte à papier très liquide contenant une partie de fibre pour environ quinze à vingt parties d'eau, à malaxer cette pâte avec huit à quinze parties de substance adsorbante en poudre, puis à éliminer l'eau par séchage progressif.

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   4 - Un tel procédé, caractérisé en outre par les points suivants, pris séparément ou en combinaisons :

   a) le séchage est effectué par égouttage et filtrage avec élévation progressive de la température;

   b) le filtrage est effectué sous pression;

   c) on arrête l'opération de séchage lorsque la tension de vapeur d'eau à la surface ae la pâte descena au voisinage de 1 °/o de la tension de vapeur saturante à la température

   à laquelle est portée cette pâte, puis on découpe dans le produit sec obtenu des éléments déshydratants aux dimensions désirées ;

   d) en variante, on arrête l'opération de séchage lorsque la pâte contient encore 50 d'eau, puis on procèae par extrusion de cette pâte pour fabriquer aes plaques ou bâtonnets déshydratants.

   5 - Procédé de fabrication d'éléments déshydratants dans lesquels le matériau fibreux est de l'amiante, consistant à former au départ une pâte liquife comprenant une partie d'amiante en fibres de quatre à six millimètres de longueur, environ dix parties de substance adsorbante et environ vingt parties d'eau, à malaxer cette pâte, à la dessécher, à la concasser jusqu'à obtenir des granulés, à humidifier ces granulés jusqu'à environ 20 % du poids des matières sèches, puis à en faire des comprimés suivant les techniques usuelles de fabrication des comprimés.

   6 - Procédé de fabrication a'éléments aéshyaratants dans lesquels le matériau fibreux est de l'amiante, consistant à mélanger "à sec" de l'amiante avec une poudre d'argile à environ 20 % d'humidité relative, et à former avec ce

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   produit des comprimés par application d'une pression très élevée, par exemple de l'ordre de quinze tonnes par comprimé .

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   Par procuration d® S-fl.R-./..

   José C U R AU

   en Prêbriété Industrielle

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