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RÉSUMÉ
Cet article décrit les différents procédés industriels d'obtention des émulsions, depuis les techniques d'agitation mécanique jusqu'aux techniques à membranes. Il constitue une aide à la décision pour le choix d'une technique. En effet, pour une même formulation, plusieurs technologies sont possibles, avec des paramètres opératoires et des caractéristiques différents.
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Martine POUX : Ingénieur ENSCT, Docteur de l’INPT, HDR - Ingénieur de Recherche à l’INP de Toulouse Laboratoire de Génie chimique UMR CNRS 5503 INPT/UPS, École nationale supérieure des ingénieurs en arts chimiques et technologiques, Toulouse (ENSIACET)
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Jean-Paul CANSELIER : Ingénieur ENSCT, Docteur d’État - Maître de conférences à l’INP de Toulouse (ENSIACET)
INTRODUCTION
Cet article a pour but de guider le choix de l’utilisateur en décrivant et en expliquant les principaux procédés industriels de préparation des émulsions, depuis les techniques classiques d’agitation mécanique jusqu’aux techniques à membranes. Sachant que, pour une formulation et des conditions données, il n’existe pas de solution unique permettant d’obtenir une émulsion stable, dans chacun des cas, à titre comparatif, la technologie, les paramètres opératoires, les propriétés des émulsions générées et les domaines d’utilisation sont précisés en vue d’une aide à la décision.
Pour un rappel sur les mécanismes de formation des émulsions, le lecteur pourra consulter l’article précédent des mêmes auteurs, ainsi que la référence parue dans ce traité.
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VERSIONS
- Version courante de avr. 2023 par Martine POUX, Jean-Paul CANSELIER
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10. Annexe : préparation d’émulsions d’huile de silicone
Si la formulation d’une émulsion de silicone est fonction des propriétés applicatives recherchées, que nous ne développerons pas ici, la technologie utilisée pour l’émulsification industrielle des silicones dépend pour sa part des paramètres critiques suivants :
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le diagramme de phases du tensioactif utilisé (solubilité dans l’eau et éventuellement dans l’huile de silicone, en fonction de la température, aptitude à l’inversion de phases, aptitude à former avec l’eau des phases organisées...), ses propriétés interfaciales et sa vitesse de diffusion aux interfaces (capacité ou non à cicatriser rapidement les nouvelles surfaces créées par fragmentation mécanique) ; par exemple, dans le cas d’un tensioactif non ionique à bas point de trouble, il faudra proscrire des procédés conduisant par autoéchauffement à des températures trop élevées ;
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la viscosité de la phase silicone à émulsifier ;
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les quantités à produire ;
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et, évidemment, les outils industriels déjà disponibles : en effet, on n’a pas souvent la possibilité de développer un nouveau procédé adapté à une nouvelle formulation...
Les deux modes opératoires suivants, donnés à titre d’exemples, décrivent des formulations et des méthodes très simples de mise en émulsion de résines ou d’huiles de silicone, qui ont été facilement extrapolées à l’échelle industrielle. Ces formulations sont principalement utilisées dans des applications de lubrification et de démoulage industriels, et d’hydrofugation dans le domaine du bâtiment. Les autres applications classiques des émulsions de silicones sont : l’adoucissement des textiles (émulsions d’huiles de silicones aminées), la cosmétique (additifs pour shampoing...), le démoussage des préparations pharmaceutiques, des lessives et de certains procédés industriels, ainsi que la formulation de peintures hydrofuges et de mastics aqueux élastiques et faciles à utiliser.
10.1 Exemple 1
La résine siliconée est du type DT(OR), c’est-à-dire est constituée de motifs de structure
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Annexe : préparation d’émulsions d’huile de silicone
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