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La présente invention concerne un perfectionnement;
à un procédé de préparation du percarbonate de sodium. Plus
précisément, llinvention se rapporte à une amélioration au
procédé de préparation du percarbonate de sodium de formule `-
2Na2C03, 3 H202, par action d'eau oxygénée sur du carbonate de
soude hydraté.
Le brevet français 73/26.674 déposé le 20 juillet
1973 au nom de la demanderesse décrit un procédé de préparation
de percarbonate de sodium par action d'eau oxygénée titrant
entre 60 % et 80 % en poids sur du carbona-te de sodium, ledit ~ ;
procédé étant caractérisé par le fait que le carbonate de
sodium de départ est choisi parmi le carbonate de sodium
monohydraté et les carbonates de sodium hydratés titrant entre
75 et 90 % en poids de Na2C03. Il est souhaitable, pour les
applications en tant que constituant des lessives auquel il
est destiné, que le percarbonate de sodium fabriqué ait, outre
une bonne résistance aux chocs et à l'attrition une densité -
apparente comprise entre environ 0.6 et 1 g/cm3 et un diamètre
moyen compris entre environ 210 et 610 microns. Selon le
procédé du brevet français 73/26.674 déjà cité, pour préparer
un tel percarbonate, il est nécessaire de partir d'un carbonate
de sodium ayant une densité apparente comprise entre 0.450
et 0.750 g/cm et un diamètre moyen comprise entre 200 et
- 450 microns. Le fait de devoir partir d'un carbonate de sodium
ayant une densité apparentè - comprise entre 0.450 et 0.750
g/cm3 - faible entraîne des contraintes pour la préparation
du carbonate monohydratt~.
Une manière économit~ue pour préparer ce monohydrate
est en effet de carbonater la soude commerciale ~ 48 % par des
gaz de combustion épurés titrant 12 % de CO2 en volume. Il
est d'une part avantageux d'obtenir un bon rendement de
captation du C02 au cours de cette opération de carbonatation :
,' .
-- 1 --
~ ~ .
`Z~3 ~ ~
on limite ainsi la taille de l'installation d'épuration des '~
. .
gaz de combustion et celle du compresseur qui permet de les
injecter dans l'appareil de carbonatation de la soude. D'autre
part la carbonatation de la soude 48 % donne lieu simultanément '~
à la précipitation de carbonate monohydraté, dans les conditions '
habituelles de température et de pression permettant de bénéficier '
de la chaleur de réaction pour éliminer l'eau excédentaire. Une
des conditions pour avoir un rendement de captation élevé du `
C2 est que la solut'ion du carbonateur renferme un excès de
soude libre. Or dans ces conditions le carbonate monohydraté
qui précipite est sous forme de cristaux très compacts, dont
la densité apparente atteint et dépasse 1.2 g/cm3 et qui sont
très peu réactifs avec H2O2.
La demanderesse a constaté que l'addition de petites
quantités d'un tensio-actif non ionique permettait d'utiliser
du carbonate de sodium monohydraté ayant une densité apparente
pouvant atteindre et dépasser 1.2 g/cm3 pour préparer du
percarbonate de sodium ayant les caracteristiques recherchées :
bonne résistance aux chocs et à l'attribution, densité apparente =
0.6 - 1 g/cm3, diamètre moyen = 250 - 610 ,u, avec un bon
rendement.
Le procédé de préparation du percarbonate de sodium
selon l'invention consiste donc à ajouter une petite quantité
d'agent tensio-actif non ionique au mélange réactionnel eau
oxygénée - carbonate de sodium monohydraté. '
Ledit agent tensio-actif non ionique peut par exemple '
être ajouté à l'eau oxygénée ou bien on peut aussi en imprégner '
le carbonate de départ.
Tout tensio-actif non ionique est utilisable selon
llinvention à condition qu'il soit stable vis-à-vis d'une part
des solutions concentrées d'eau oxygénée, d'autre part vis-à-vis ~
des solutions alcalines de carbonate de sodium. '~'
`32%`3 ,~
Par "petite quantité" d'agent tensio-actif, il faut
entendre une quantité de l'ordre de 200 à 500 ppm par rapport
au percarbonate fabriqué. Dans le cas où ledit agent tensio- ;
actif non ionique est introduit dans la solution d'eau oxygénée,
cette dernière solution contient environ 0.5 à 1 g/l de tensio-
actif.
L'addition de tensio-actif non ionique selon l'inven-
tion permet l'obtention de rendements supérieurs à 90 % pour ,~
la préparation de percarbonate de sodium par réaction de H2O
sur du carbonate de sodium monohydraté ayant une densité ;
apparente de l'ordre de 1.2 g/cm3, alors que pour un tel produit ~ `
de départ le rendement est nul sans l'addition dudit tensio-actif.
Les exemples suivants illus~rent l'invention sans la
limiter.
EXEMPLE 1 : Essai témoin (sans addition de tensio-actif)
On a chargé dans un malaxeur de laboratoire à
mouvement planétaire, équipé d'une palette tournant à 150 tours/
~., .
mn et d'une double enveloppe où circule de l'eau thermostatée
à 30C, 500 g de carbonate de sodium monohydraté ayant une
densité apparente de 0.985 g/cm .
On a coulé en 1/2 heure de l'eau oxygénée titrant
68 % en poids, en quantité calculée pour fabriquer le produit ~ ~ ,
de formule 2 ~a2C03, 3 H202. ,
On a obtenu du percarbonate de sodium titrant 12.29 % ;-
en oxygène actif, ayant une densité apparents de 0.768 g/cm3 ;
et un diamètre moyen de 600 microns. Le rendement en H2O2 de ;
l'opéra-tion était 80.3 %.
EXEMP~ES 2_et 3 : Addition du tensio-actif non ionique dans
H202
On a répété le mode opératoire de l'exemple 1 mais
en ajoutant l`g/l de tensio-actif non ionique à l'eau oxygénée
de départ.
,.:
223
Les résultats obtenus sont indi~ués dans le tableau 1 .
ci~dessous. ~ :
Les tensio-actifs utilisés dans les exemples 2 et 3 ~;
ont pour formule : . ~
; :
2 2 )m (IH - CH2 ~ )n ~ (CH2 ~ CH2 ~ 0) H
CH3
Pour le tensio-actif de l'exemple 2, soit le Pluronic
,
L 61 (marque de commerce de la demanderesse) la masse molé-
culaire moyenne de la base hydrophobe du condensat (oxyde de
propylène) est 1.750, la masse moléculaire moyenne totale est
2.000, et il y a 10% en moyenne d'oxyde d'éthylène.
Pour le tensio-actif de l'exemple 3, soit le Pluronic " `
L 62 (marque de commerce de la demanderesse) la masse molé- ~.
culaire moyenne de la base hydrophobe du condensat (oxyde de
propylène) est 1.750, la masse moléculaire moyenne totale est .
2.500 et il y a 20 % en moyenne d'oxyde d'éthylène.
TABLEAU I .
, :,.
Titre en Caractéristiques .;
. oxygène Rende- du produit obtenu :.
Exemple Tensio-actif actif du ment Densité Diamètre
carbonate en H202 apparente moyen
% % g/cm u
. 2L 61 14.21 96.10.756 215
_ . '~'' ;. ,.
3Pluronic 235 ,~ . :
EXEMPLE 4 : Essai témoin
On a utilisé le malaxcur de l'exemple 1 e-t les mêmes
quantités de carbonate et d'eau oxygénée. La température était
maintenue à 30C.
On a utilisé du carbonate de sodium monohydraté ayant
une densité apparente de 1.15 g/cm3. On a ajouté de l'eau
oxygénée à 68 % en poids. La masse réactionnelle s'est
_ ~ _ :,,
décomposée totalement lorsque les 2/3 de la quantité stoéchio-
métrique d'H2O2 ont eté ajoutés.
EXEMPLES 5 à 8 : Addition du tensio-actif non ionique sur le
carbonate de Na
On a opéré comme dans l'exemple 4 mais en imprégnant
le carbonate de départ par un tensio-actif non ionique.
L'imprégnation du carbonate a été effectuée par addi-
:; .
tion d'une solution aqueuse à 5 % dudit tensio-actif.
L'addition de la quantité stoéchiométrique d'H2O2 à
68 % a été effectuée en 50 mn.
Le tableau II ci-dessous indique les résultats
obtenus.
Le tensio-actif utilisé dans l'exemple 5 est le produit
de formule R - O(CH2 - CH2O)n H. Il est obtenu par polycondensa-
tion d'oxyde d'éthylène sur un alcool linéaire à 50 % (+ 2 %)
en Cg et 50 % (~ 2 %) en Cll. Il a une teneur en oxyde d'éthylè-
ne/molécule égale à environ 72 %. Il est connu sous la dénomina
tion UkaniI 85 (marque de commerce de la demanderesse). -~
Le tensio-actif de l'exemple 6 a pour formule .
H(c2H4o)y (C3H6)x \ ,(c3H6o)x (c2H4o)y H
N - CH2 - CH2 - N \
H(C2H4O)y (C3H6)x (C3H6O)X (C2H4O)y H
La masse moléculaire de sa base hydrophobe est
comprise entre 3.500 et 4.000 et il contient 10 % d'oxyde
d'éthylène. Il est connu sous la dénomination Tétronic 901
(marque de commerce de la demanderesse). `
Le tensio-ac~ir de l'exemplc 7 ost lc ~luronic L 62 ;~
défini pour l'exemple 3.
Le tensio-actif de l'exemple 3 est un produit obtenu
par polycondensation d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène
sur un alcool linéaire en Cg et C
Il a pour formule (A) :
( 2 CIH ~ )8 ~ (CH2 ~ CH2 - 0)5 H
3 ..
où R est le radical dudit alcool.
TABLEAU II
. .
Titre en Caractéristiques
oxygène Rende- du percarbonate I `
. . actif du ment Densité Diamètre
Exemple Tenslo-actlf
per- en H~0~ apparente moyen
~bonat~ % g/cm3 ,u . .
Ukanil 85 13.56 96.5 0.674 560
10- 6 Tetronic 901 13.49 97.5 0.707 335
7 Pluronic 14.00 95.5 0.697 420
L 62 l
8 (A) i. 47 96.2 _ _
,'~
~: ~
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., .
~,.
