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Formulation des dispersions

Article de référence | Réf : J2200 v1

Mousses - Formation, formulation et propriétés

Auteur(s) : Jean-Louis SALAGER, Lionel CHOPLIN

Date de publication : 10 mars 2008

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RÉSUMÉ

Une mousse est une dispersion de gaz dans une phase condensée, autrement dit, c’est un système familier, de comportement complexe et aux propriétés ambiguës. Par exemple, les mousses ont une très faible densité, mais peuvent être parfois parfaitement rigides, voire solides. Cet article s’attache à décrire les caractéristiques des mousses, les étapes majeurs de leur vie et les phénomènes qui les composent. Ensuite, des méthodes d’étude sont proposées afin de comprendre leur formation ou encore leur évolution. Pour terminer, leurs étonnantes propriétés sont passées en revue, de même que leur comportement rhéologique (caractérisation visqueuse ou élastique).

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ABSTRACT

Foams - Formation, formulation and properties

A foam is a dispersion of gas in a condensed phase, in other words, it is a familiar system with a complex behavior and ambiguous properties. For instance, foams have a very low density and yet they can sometimes be perfectly rigid and even solid. The characteristics of foams, the major stages of their life and their constitutive phenomena are described in this article. Methods of study are then presented in order to allow for the understanding of their formation and their evolution. Their outstanding properties are finally reviewed as well as their rheological behavior (viscous or elastic characterization).

Auteur(s)

Jean-Louis SALAGER : Ingénieur de l'École nationale supérieure des industries chimiques (ENSIC) de Nancy - Professeur à l'université des Andes, Mérida, Venezuela
Lionel CHOPLIN : Ingénieur de l'Institut national des sciences appliquées (INSA) de Toulouse - Professeur à l'École nationale supérieure des industries chimiques (ENSIC) de l'Institut national polytechnique de Lorraine (INPL), Nancy

INTRODUCTION

Les mousses sont des systèmes familiers, présents dans la vie quotidienne, mais de comportement remarquablement complexe, ce qui leur confère, suivant les cas, des propriétés ambiguës ou paradoxales : utile ou indésirable, éphémère ou persistante, structurée ou désordonnée, fluide ou rigide. Une mousse se définit de façon générale comme une dispersion de gaz dans une phase condensée qui est souvent une phase aqueuse, mais qui peut être une phase organique ou métallique, éventuellement solidifiée. Du fait de leur fort contenu en gaz, les mousses ont une très faible densité, ce qui ne les empêche pas d'être parfois remarquablement rigides (mousse chantilly, mousse à raser), voire complètement solides (mousses métalliques, polystyrène expansé), et, le cas échéant, compressibles et même élastiques. D'autre part, on trouve des mousses aqueuses très rigides, mais toutefois susceptibles de se déplacer facilement dans une conduite ou contre une paroi et de se comporter comme des fluides selon la contrainte appliquée.

Cet article décrit les caractéristiques des mousses aqueuses stabilisées par des surfactifs, les phénomènes physiques et physico-chimiques mis en jeu tout au long de leur vie, l'effet de la formulation et de la préparation sur leur persistance et leur comportement rhéologique, ainsi que les principales méthodes d'étude. Il complémente les textes classiques qui s'intéressent surtout aux propriétés physiques des mousses et de l'étude du point de vue mécanique et hydrodynamique des films minces qu'elles contiennent Mousses- Formation, formulation et propriétés [1] Mousses- Formation, formulation et propriétés [2] Mousses- Formation, formulation et propriétés [3] Mousses- Formation, formulation et propriétés [4] Mousses- Formation, formulation et propriétés [5] Mousses- Formation, formulation et propriétés [6] Mousses- Formation, formulation et propriétés [7] Mousses- Formation, formulation et propriétés [8].

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - BIKERMAN (J.J.) - Foams. - Springer Verlag, Berlin (1973).
(2) - AKERS (R.J.) - Foams. - Academic Press London (1976).
(3) - IVANOV (I.B.) (éd.) - Thin Liquid Films. - Marcel Dekker, New York (1988).
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(7) - EXEROWA (D.), KRUGLYAKOV (P.M.) - Foams...

NORMES

Standard Test Method for Foaming Properties of Surface – Active Agents - ASTM D 1173 - 1953

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - CARACTÉRISTIQUES DES MOUSSES

1.1 - Importance industrielle
1.2 - Description d'une mousse
1.3 - Émulsion gaz dans liquide

2 - ÉTAPES DANS LA VIE D'UNE MOUSSE ET PHÉNOMÈNES ASSOCIÉS

2.1 - Conditions générales d'obtention d'une mousse
2.2 - Formation d'une mousse : premiers instants critiques
2.3 - Évolution de la mousse après sa formation : drainage, grossissement, mûrissement ou vieillissement, rupture
2.4 - Amincissement et rupture des films minces

3 - MÉTHODES D'ÉTUDE DES MOUSSES

3.1 - Méthode de Ross-Miles
3.2 - Méthode de Bikerman
3.3 - Méthode mixte

4 - EFFET DE LA FORMULATION SUR LES PROPRIÉTÉS DES MOUSSES

4.1 - État de l'art. Efficacité et effectivité
4.2 - Importance de la CMC
4.3 - Choix des surfactifs. Groupes ioniques et non ioniques. Longueur de chaîne hydrophobe
4.4 - Additifs
4.5 - Modification du milieu