Procédés d’émulsification - Mécanismes de formation des émulsions

Les émulsions sont des dispersions liquide-liquide : les émulsions simples appartiennent à deux types : eau-dans-huile (E/H) ou huile-dans-eau (H/E) et les émulsions multiples (en fait doubles) aux types E/H/E ou H/E/H. De granulométrie et de stabilité cinétique variables, elles évoluent fatalement mais plus ou moins rapidement, selon différents processus de migration et/ou de grossissement des gouttelettes, vers une séparation de phases. Parfois présentes dans la nature, elles peuvent se former temporairement au cours de certains procédés industriels, mais sont le plus souvent fabriquées comme produits formulés en vue de l’obtention de propriétés d’usage désirées : on les rencontre dans les domaines les plus variés, de l’alimentation aux explosifs en passant par la pharmacie, la cosmétique, le textile, les lubrifiants, la papeterie, les peintures, l’exploitation du pétrole et la minéralurgie. Leurs propriétés (type, viscosité, granulométrie, stabilité) dépendent à la fois de la composition (formulation), de la température et du mode de fabrication (procédé). Outre quelques cas d’émulsions indésirables (exemple : dans l’exploitation du pétrole), ou souhaitables temporairement (exemple : au cours d’une réaction chimique ou d’une extraction), on cherche à satisfaire les critères permettant de préparer des émulsions les plus stables possible afin de les conserver longtemps. Après quelques rappels sur la formulation et la caractérisation des émulsions, dans cet article, on s’intéresse à l’énergie mise en jeu au cours de l’émulsification (dissipation visqueuse, déformation des gouttes…) et on présente les mécanismes intervenant au cours des procédés : formation et rupture de gouttes, effet de l’émulsifiant.

Dans l’article suivant [J 2 153] sont décrits les principaux procédés industriels de préparation, leur technologie et l’appareillage nécessaire.