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COMPOSITION PULVERULENTE OU GRANULEE A BASE D'UN AMIDON
DE LEGUMINEUSE ET SON UTILISATION DANS LES DOMAINES
NON ALIMENTAIRES ET NON PHARMACEUTIQUES
La présente invention a pour objet une nouvelle
composition pulvérulente ou granulée à base d'amidon de
légumineuse, particulièrement adaptée à la préparation
de produits à usage non alimentaire et non
pharmaceutique tels que par exemple les détergents, les
adhésifs, les poudres absorbantes, les poudres
phytosanitaires, les matériaux de construction, les
matières plastiques ou textiles_
Elle vise également l'utilisation d'un amidon de
légumineuse dans le but de la préparation de tels
produits selon un procédé comportant au moins une étape
de mélange physique ou de granulation.
L'invention concerne enfin, l'utilisation d'amidon
= de légumineuse en vue de fournir une nouvelle
composition multifonctionnelle, par exemple utile comme
absorbant, désintégrant, liant, adhésif, piégeur
d'odeurs et/ou support de principe actif, utile à la
préparation de tels produits.
Par composition pulvérulente 'ou granulée au
sens de la présente invention, on entend en particulier
toute composition, intermédiaire ou finale, qu'elles
qu'en soient notamment l'origine, la nature, les
constituants, la ou les fonctionnalité (s) et
destination(s) se présentant sous forme de particules
ou granules de toutes granulométries, s'écoulant
généralement librement et obtenue selon un procédé
contenant au moins une étape de mélange physique ou au
moins une étape de granulation, notamment par voie
humide, ladite étape ayant pu par ailleurs avoir été
précédée ou suivie par au moins une étape choisie
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notamment dans le groupe comprenant les traitements
d'hydratation, de séchage, de compactage, de
pelletisation, de densification, de broyage, de
tamisage, de sphéronisation, d'enrobage, de pelliculage
et de dragéification.
Par granulation par voie humide , on entend
toute technique connue de granulation effectuée en
présence d'eau, de vapeur d'eau et/ou de toute autre
phase liquide, liquéfiée ou fondue. Ces techniques
impliquent classiquement une étape de mélange physique
des différents constituants de la composition à
granuler, menée à température modérée, i.e généralement
entre 15 et 40 C, et notamment à température ambiante,
et à pression peu élevée, généralement à pression
atmosphérique.
Elles peuvent notamment être opérées sur des
dispositifs de type mélangeur, granulateur, mélangeur-
granulateur, sphéroniseur, granulateur-sphéroniseur,
granulateur à lit ou tambour fluidisé, granulateur-
enrobeur, tels que ceux commercialisés par les Sociétés
GLATT, LODIGE, LIST, HOSOKAWA, SHUGI, NARA MACHINERY,
FREWITT, FORBERG, KALTENBACH-THURING, APV ou ROMACO.
Ces techniques permettent généralement d'obtenir
des produits présentant des particules d'un diamètre
moyen supérieur à 100 microns et le plus souvent
supérieur à 200 microns, par mesure sur granulomètre à
diffraction laser, par exemple de type LS230 de BECKMAN
COULTER ' en voie sèche.
Par légumineuse au sens de la présente
invention, on entend toute plante appartenant aux
familles des césalpiniacées, des mimosacées ou des
papilionacées et notamment toute plante appartenant à
la famille des papilionacées comme, par exemple, le
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pois, le haricot, la fève, la féverole, la lentille, la luzerne, le trèfle ou
le lupin.
Cette définition inclut notamment toutes les plantes décrites dans l'une
quelconque
des tableaux contenus dans l'article de HOOVER et al. intitulé Composition,
structure,
functionality and chemical modification of legumes starches: a review , Can
J. Physiol.
Pharmacol. 69(1) ; 79-92, (1991).
De préférence, la légumineuse est choisie dans le groupe comprenant le pois,
le
haricot, la fève et la féverole.
Avantageusement, il s'agit de pois, le terme pois étant ici considéré dans
son
acceptation la plus large et incluant en particulier :
- toutes les variétés sauvages de pois lisse ( smooth pea ), et
- toutes les variétés mutantes de pois et ce, quelles que soient les
utilisations
auxquelles on destine généralement lesdites variétés (alimentation humaine,
nutrition
animale et/ou autres utilisations).
Lesdites variétés mutantes sont notamment celles dénommées mutants rug 4
et
m uta nt rug 5 tels que décrits dans l'article de C-L HEDLEY et al. intitulé
Developing
novel pea starches Proceedings of the Symposium of the Industrial
Biochemistry and
Biotechnology Group of the Biochemical Society, 1996, pp 77-87.
Selon une autre variante avantageuse, la légumineuse est une plante, par
exemple
une variété de pois ou de féverole, donnant des graines contenant au moins 25
% en poids
(sec/sec) d'amidon.
Par amidon de légumineuse , on entend toute composition extraite et ce, de
quelque manière que ce soit, d'une légumineuse et notamment d'une
papilionacée, et dont
la teneur en amidon est
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supérieure à 90 %, de préférence supérieure à 95 %, ces
pourcentages étant exprimés en poids sec par rapport au
poids sec de la composition que constitue ledit amidon
de légumineuse.
Avantageusement, cette teneur en amidon est au
moins égale à 98 % (sec/sec).
La teneur en protéines dudit amidon de légumineuse
est inférieure à 5 %, de préférence inférieure à 2 %,
ces pourcentages étant également exprimés en poids sec
par rapport au poids sec de la composition que
constitue ledit amidon de légumineuse.
Avantageusement, cette teneur en protéines est au
plus égale à 1 % (sec/sec), de préférence au plus égale
à 0,5 %. Elle peut, par exemple, se situer entre 0,25
et 0,45 %.
L'amidon de légumineuse au sens de la présente
invention peut par ailleurs contenir, généralement à
une teneur totale inférieure à 5 % (sec/sec),
différents autres constituants que l'amidon et les
protéines, en particulier des matières grasses, des
substances colloïdales, des fibres, des éléments
minéraux_
La teneur en amylose de l'amidon contenu dans
ladite composition se situe dans une large gamme, i.e.
supérieure à 20 % et inférieure à 60 %, ces
pourcentages étant exprimés en poids sec par rapport au
poids sec d'amidon contenu dans ladite composition.
Selon une première variante, cette teneur en
amylose est comprise entre 22 et 55 % (sec/sec). Elle
peut avantageusement être comprise entre 33 et 45 %
sec/sec.
Il est fait couramment appel à des mélanges
d'additifs sous forme particulaire pour la préparation
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=
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de produits finis, liquides ou solides, à usage non alimentaire ou non
pharmaceutique.
Chacun de ces additifs peut présenter une fonctionnalité unique, pour le moins
primordiale, ou une pluralité de fonctionnalités en regard des conditions de
préparation,
des conditions d'utilisation et des propriétés recherchées du produit fini.
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A titre illustratif, il a été proposé de préparer, selon un procédé incluant
ou non une
étape de granulation, notamment par voie humide, des additifs particulaires
pour
compositions détergentes dont la fonctionnalité prioritairement recherchée
était d'agir :
en tant que builder ou co-builder à base de zéolithes comme décrit, par
exemple, dans les brevets EP 455 522 et EP 511 018 au nom de la Demanderesse,
en tant qu'agent désintégrant comme décrit, par exemple, dans les
demandes internationales WO 98/40462, WO 99/64555, et les demandes de brevet
CA 2 317 030 ou DE 199 530 27,
en tant qu'agent de support de tensioactifs ou d'antimousses comme décrit,
par exemple, dans les brevets EP 496 510, CA 2 300 638, CA 2 316 591 ou dans
la
demande internationale WO 01/34756,
en tant qu'agent de support d'activateurs de blanchiment comme décrit par
exemple, dans les brevets US 4 372 868, US 4 695 397 et US 5 433 881,
en tant qu'agent de support de parfums comme décrit, par exemple, dans la
demande internationale WO 99/45091.
Dans tous les cas, il est souhaité que l'additif particulaire, obtenu ou non
par
granulation humide, présente en général simultanément :
a) une bonne aptitude à l'écoulement en vue des opérations de stockage,
transport,
dosage et mélange éventuel menant au produit fini,
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b) une granulométrie suffisamment élevée pour être
adaptée aux dites opérations et en outre limiter les
risques _d'explosibilité_ou d'inhalation_Ae poussières,
c) une bonne résistance à l'abrasion lors desdites
opérations et en particulier une faible propension à
générer de fines particules et ce, pour des raisons de
sécurité et de productivité,
d) une densité adaptée aux dites opérations et si
possible aux nouvelles contraintes liées à la
protection de l'environnement visant une densification
des produits finis en vue de limiter le volume des
emballages et le coût du transport,
e) une aptitude à être dispersé et/ou solubilisé
de manière homogène et, si possible, contrôlée dans le
produit fini puis dans le milieu d'application, y
compris 1) dans une eau ou une colle dont la
température est peu élevée ou 2) à la surface d'un sol
ou d'un végétal,
f) une bonne aptitude à la compression dans le cas
où ledit additif est incorporé, en mélange ou non avec
d'autres additifs particulaires, dans une composition
finale devant être compactée ou comprimée,
g) une bonne aptitude à agir comme agent vecteur,
notamment à propriétés absorbantes, dispersantes et/ou
protectrices, de tout principe actif qu'il contient,
h) une très bonne biodégradabilité, notamment en
regard des réglementations toujours plus contraignantes
liées à la protection de l'environnement,
i) une blancheur élevée telle que souhaitée, par
exemple, par les fabricants de compositions détergentes
ou de colles alcalines et, en amont, par leurs
fournisseurs d'additifs, l'ensemble de ces industriels
recherchant en général un haut degré de blancheur pour
ces produits finis ou semi-finis, et,
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=
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j) un prix de revient le moins élevé possible.
En outre, dans le cas de produits finis à usage non alimentaire ou non
pharmaceutique tels que des détergents, des colles, des poudres absorbantes
pour
imprimerie, des compositions pour matériaux de construction, des compositions
pour
matières plastiques ou textiles, des produits phytosanitaires ou des engrais,
il est souvent
souhaité que les additifs utilisés pour la préparation desdits produits finis
ainsi que lesdits
produits finis, soient efficacement utilisables dans des conditions alcalines
et notamment
dans des milieux applicatifs dont le pH se situe entre 7 et 13 environ et tout
particulièrement entre pH 8 et 11 environ. Dans certains cas, il est requis
inversement que
cette efficacité puisse s'exprimer dans une gamme de pH (très) peu élevés.
C'est par
exemple le cas pour les tablettes antitartre présentant un pH de 1 à 5 comme
décrit dans
la demande internationale WO 01/62886.
Il en résulte que les composants desdits additifs, quelles que soient leurs
nature et
fonctionnalité(s), doivent en outre être adaptés à de telles conditions de pH
et notamment
permettre à l'additif et au produit fini le contenant de présenter ou
conserver les
caractéristiques recherchées d'efficacité, de résistance à l'abrasion et de
dureté, de
solubilité et de dispersibilité dans l'eau, de biodégradabilité, de couleur.
Il est connu que les produits alcalins contenus dans les compositions
lessivielles ont
notamment pour effet d'augmenter la couleur, la dégradation et la sensibilité
à l'hydrolyse
de principes actifs tels que les parfums ou les activateurs de blanchiment
mais aussi des
supports de ces principes actifs, comme les amidons par exemple. C'est
pourquoi il a été
préconisé
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dans le brevet US 4 695 397, de préparer des particules
d'additif de détergence en absence d'eau ou de phase
liquide et ce, par simple compactage puis broyage d'un
mélange physique associant l'activateur de blanchiment,
de l'amidon de maïs et du tripolyphosphate de sodium.
Il est également connu que les conditions de pH
influencent très largement les propriétés par exemple
de gonflement, de solubilité, de gélification, de
dispersibilité et de réactivité dans l'eau, de produits
polymériques d'origine naturelle ou synthétique
utilisés classiquement dans la préparation de
compositions à usage non alimentaire et non
pharmaceutique.
Les amidons granulaires sont tout particulièrement
sensibles aux pH alcalins qui en augmentent
significativement la solubilité, la viscosité et la
couleur notamment en milieu aqueux.
Dans ces conditions, les amidons ne peuvent
généralement pas gonfler au contact de l'eau sans
développer un fort pouvoir collant. Ce pouvoir collant
est particulièrement défavorable lorsqu'un amidon est
utilisé dans des systèmes devant, par exemple,
favoriser en milieu aqueux la dispersion de principes
actifs et/ou la désintégration de comprimés en
tablettes. En outre, la présence significative de
sucres réducteurs dans de nombreux dérivés d'amidon est
susceptible, en milieu alcalin, de générer des
problèmes de coloration au sein de toute composition
contenant de tels dérivés.
Inversement, dans des conditions de pH acide, les
amidons subissent facilement un phénomène d'hydrolyse
générant des sucres réducteurs et de petites molécules
et qui a pour effets d'augmenter l'hygroscopicité et de
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diminuer le pouvoir liant de la composition amylacée
résultante.
Ces inconvénients _pré_cités, _liés à_ l'usage
d'amidons et dérivés dans des milieux présentant des pH
alcalins ou inversement des pH acides, amènent l'homme
du métier à écarter ou limiter en pratique l'usage des
amidons au profit des celluloses et/ou de polymères
synthétiques, de prix de revient pourtant supérieurs et
de moindre biodégradabilité.
Par ailleurs, lors de la fabrication de poudres ou
de granulés à usage non alimentaire et non
pharmaceutique, on préfère retenir si possible des
supports et des agents vecteurs, ne présentant que des
risques très limités d'explosibilité. Ces amidons comme
toute substance organique pulvérulente finement divisée
sont réputés présenter des risques de cette nature,
mais dans des conditions particulières de confinement.
De ce fait, les formulateurs ont parfois tendance
à écarter l'usaèe d'amidons pour leur préférer des
substances minérales telles que la silice, le talc et
le carbonate de calcium, bien que les performances et
les fonctionnalités de ces produits puissent être
totalement différentes, voire médiocres et obligent de
ce fait à corriger ces défauts par l'usage d'autres
substances généralement coûteuses et non
biodégradables.
Il résulte de ce qui précède qu'il existait un
besoin de disposer d'un moyen qui permette d'être
avantageusement utilisable dans le cadre général de la
préparation de produits non alimentaires et non
pharmaceutiques et notamment d'un moyen qui :
1) présente le maximum des caractéristiques a) à
j) précitées et notamment des caractéristiques
physiques, une biodégradabilité et un prix de revient
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adaptés aux exigences techniques, économiques et réglementaires actuelles,
2) soit utilisable aisément, sans nécessiter des installations coûteuses, en
raison
des risques d'explosion qu'il pourrait générer lors de sa manutention,
3) soit utilisable pour le maximum de fonctionnalités recherchées dans le
domaine
5 de la fabrication de produits intermédiaires ou finis, solides ou
liquides, à usage non
alimentaire ou no pharmaceutique, en tant que tel comme produit fini, par
exemple, sous
forme de poudres séparatrices de papiers ou de poudre adhésive ou de granulés
détergents ou phytosanitaires,
4) soit utilisable pour le maximum de principes actifs mis en oeuvre dans ce
10 domaine, et notamment,
5) soit efficace dans des milieux pouvant présenter des valeurs de pH
éloignées de
la neutralité, en particulier des pH (très) alcalins.
Et la Société Demanderesse a trouvé qu'un tel moyen pouvait consister en une
composition sélectionnée par notamment 1) sa forme de présentation, en
l'occurrence
pulvérulente ou granulée, et de préférence dans le cas d'une granulation, une
forme
granulée par voie humide 2) et sa nature, par la présence obligatoire d'un
amidon de
légumineuse et d'un additif sélectionné en fonction de l'usage non alimentaire
et non
pharmaceutique, que l'on destine à la composition.
L'invention a pour objet une composition pulvérulente ou granulée, pour la
préparation de produits à usage non alimentaire et non pharmaceutique, la
composition
contenant au moins un amidon natif de légumineuse qui présente une teneur en
amidon
supérieure à 90 %, une teneur en protéines inférieure à 5 %, et une teneur en
amylose
supérieure à 20 % et inférieure à 60 %, ces pourcentages étant exprimés en
poids secs
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par rapport au poids sec total dudit amidon de légumineuse, et au moins un
additif choisi
parmi un agent d'écoulement ; un agent de charge ; un polymère choisi parmi
les
polymères d'origine synthétique et les polymères d'origine naturelle ou
fermentaire ; un
principe actif choisi parmi les agents tensio-actifs, les agents lubrifiants
et anti-adhérents,
les builders et co-builders, les agents anti-redéposition, les agents anti-
oxydants, agents
anti-transfert de couleur, les agents alcalins, les agents oxydants, les
colorants, les
pigments, les activateurs de blanchiment, les agents assouplissants, les
agents
anticorrosion, les agents biocides, les pesticides, les enzymes, les agents
bio-activateurs,
les principes actifs phytosanitaires et vétérinaires, les vitamines, les
nutriments pour
animaux ou plantes, les engrais, les plastifiants, les agents collants et
adhésifs, les
parfums, et les agents ignifugeants ; et leurs mélanges.
De façon plus précise, l'invention a pour objet une composition pulvérulente
ou
granulée, utile à la préparation de produits à usage non alimentaire et non
pharmaceutique, caractérisée en ce qu'elle contient :
au moins un amidon de légumineuse, présentant a) une teneur en amidon
supérieur à 90 %, b) une
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teneur en protéines inférieure à 5 % et c) une teneur
en amylose supérieure à 20 % et inférieure à 60 %, ces
pourcentages étant exprimés en poids sec par rapport au
poids sec total dudit amidon de légumineuse,
- et au moins un
additif choisi parmi un agent
d'écoulement, un agent de charge, un polymère, un
principe actif ou un mélange de ceux-ci.
De préférence :
a) la teneur en amidon est supérieure à 95 %
(sec/sec),
b) la teneur en protéines est inférieure à 2 %
(sec/sec) et,
c) la teneur en amylose est comprise entre 22 et
55 % (sec/sec).
De manière très avantageuse, l'amidon de
légumineuse est un amidon de pois présentant :
a) une teneur en amidon supérieure à 98 %
(sec/sec),
b) une teneur en protéines inférieure à 1 %
sec/sec, et
c) une teneur en amylose comprise entre 33 et 45 %
sec/sec.
Selon une première variante, les amidons de
légumineuses sont des amidons natifs, de structure
granulaire, d'origine naturelle ou hybride, y compris
ceux issus de mutations ou de manipulations génétiques.
Ils peuvent notamment être issus de haricot, de fève,
de féverole, de lentille, de
pois, y compris de
l'ensemble de leurs variétés respectives.
Selon une autre variante, les amidons de
légumineuses sont des produits résultant d'un
traitement chimique, d'un traitement enzymatique, et/ou
d'un traitement physique, en particulier thermique,
d'un amidon natif, ledit traitement ayant pour effet de
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conserver ou non la structure granulaire de l'amidon de
départ.
Cette définition inclut notamment les amidons de
structure granulaire ou non granulaire, réticulés,
estérifiés, éthérifiés, oxydés, fluidifiés,
prégélatinisés, rétrogradés, résistants aux enzymes,
compactés et leurs mélanges. Ces produits présentent
ordinairement un dextrose équivalent (DE) inférieur à
0,5.
Par amidon (de structure) granulaire , on
entend tout amidon, natif ou modifié, dont la majorité
des grains, i.e. au moins 50 % en nombre et jusqu'à
100 % en nombre, présentent une biréfringence lors
d'une observation microscopique sous lumière polarisée.
Selon un premier mode avantageux, l'amidon de
légumineuse est un amidon granulaire, natif ou modifié,
de préférence de pois.
Il peut s'agir en particulier d'un amidon
granulaire, natif c'est-à-dire non modifié par voies
chimique, enzymatique ou physique, en particulier un
amidon de pois granulaire natif.
Il peut s'agir également d'un amidon granulaire,
de préférence de pois, modifié par voies chimique,
enzymatique et/ou physique par exemple par
fluidification acide, enzymatique ou oxydante, par
dextrinification, par estérification, par
éthérification en particulier par cationisation,
carboxyalcoylation, éthoxylation ou hydroxypropylation,
par réticulation, par traitement micro-ondes ou
ultrasons, par atomisation, par extrusion, par cuisson,
par chauffage notamment selon les opérations connues
sous les termes de heat moisture treatment ou de
annealing .
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Selon un second mode avantageux, l'amidon de
légumineuse, de préférence le pois, est un amidon
rétrogradé et/ou résistant aux enzymes, notamment
résistant aux a-amylases, isoamylases ou glucoamylases.
Selon un troisième mode avantageux, l'amidon de
légumineuse, de préférence le pois, est un amidon
prégélatinisé, notamment obtenu en procédant à une
cuisson-extrusion ou à un traitement sur tambours
sécheurs, de manière à conférer à l'amidon une certaine
solubilité dans l'eau froide contrairement aux amidons
granulaires.
L'additif présent dans la composition conforme à
l'invention y est à une teneur comprise entre 1 et 9000
parts, de préférence entre 3 et 6000 parts, plus
préférentiellement entre 10 et 4000 parts, pour 10 000
parts d'amidon de légumineuse (sec/sec). Il est choisi
parmi les agents d'écoulement, les agents de charge,
les polymères, les principes actifs, seuls ou en
mélange entre eux.
L'additif peut être un agent d'écoulement. Il est
alors présent de préférence à une teneur comprise entre
1 et 200 parts pour 10 000 parts (sec/sec) d'amidon de
légumineuse, et est choisi de préférence parmi les
silices, les oxydes de silicium ou d'aluminium, les
phosphates de calcium, les silicates de calcium, les
aluminosilicates, les terres de diatomées, les talcs,
et les kaolins.
L'additif peut encore être une charge, présent de
préférence à une teneur comprise entre 50 et 9000 parts
et plus préférentiellement entre 100 et 6000 parts pour
10 000 parts (sec/sec) d'amidon de légumineuse. Il est
avantageusement choisi parmi les charges minérales
telles que les carbonates, les phosphates, les
sulfates, les silicates de métaux alcalins et alcalino-
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terreux, les kaolins, les micas, les calcites, les
craies, les bentonites, les argiles, les zéolithes, les
talcs, les alumines, les oxydes _métalliques, en
particulier de zinc, de titane ou de silicium, les
noirs de charbon, les fibres minérales et parmi les
charges organiques telles que les sels d'acides
organiques de métaux alcalins et alcalino-terreux, les
poudres de bois, les poudres de matières cellulosiques,
les fibres végétales. Avantageusement, la charge
employée présente une solubilité dans l'eau inférieure
à 5%, de préférence 2% et plus préférentiellement est
insoluble dans l'eau.
L'additif peut aussi être un polymère, présent de
préférence entre 10 et 6000 parts,
plus
préférentiellement entre 100 et 4000 parts pour 10 000
parts (sec/sec) d'amidon de légumineuse. Il est choisi
de préférence parmi les polymères d'origine synthétique
tels que les polyvinylalcools, les
polyvinylpyrrolidones, les
(co)-polymères
d'acide(méth)acrylique et leurs sels, les polyéthylène
glycols, les polyesters de préférence biodégradables
comme les polylactates, les polycaprolactones, les
polyesters de di(ou poly)acides et de di(poly)alcools
et les polymères d'origine naturelle ou fermentaire
tels que les xanthanes, les polyhydroxyalcanoates
(PHA), les amidons, les extraits d'algues, les
celluloses, les protéines et leurs dérivés respectifs.
L'additif peut enfin être un principe actif,
présent de préférence entre 1 et 9000 parts et plus
préférentiellement entre 10 et 6000 parts pour 10 000
parts (sec/sec) d'amidon de légumineuse. Il est
avantageusement choisi parmi les agents tensio-actifs
tels que les agents mouillants, anti-mousses,
émulsifiants, détergents, débullants, les agents
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lubrifiants et anti-adhérents, les builders et co-
builders tels que les zéolithes et les polyacrylates,
les agents anti-redéposition, les agents anti-oxydants,
agents anti-transfert de couleur, les agents alcalins,
5 les
agents oxydants, les colorants, les pigments, les
activateurs de blanchiment, les agents assouplissants,
les agents anticorrosion, les agents biocides, les
pesticides, les enzymes, les agents bio-activateurs,
les principes actifs phytosanitaires et vétérinaires,
10 les
vitamines, les nutriments pour animaux ou plantes,
les engrais, les plastifiants tels que l'urée, les
glycols, les sels d'acides organiques, les sucres-
alcools comme le sorbitol, les agents collants et
adhésifs, les parfums, les agents ignifugeants, et les
15 mélanges
quelconques d'au moins deux quelconques de ces
produits.
La présente invention vise également l'utilisation
d'un amidon de légumineuse tel que défini par ailleurs
pour la préparation d'une composition pulvérulente ou
granulée à usage non alimentaire et non pharmaceutique,
ladite composition contenant ou étant destinée à
contenir au moins un additif choisi parmi un agent
d'écoulement, un agent de charge, un polymère, un
principe actif ou un mélange de ceux-ci.
Ladite utilisation de l'amidon de légumineuse ou
de la composition selon l'invention contenant ledit
amidon de légumineuse peut notamment être envisagée
dans la fabrication de poudres détergentes,
phytosanitaires ou absorbantes, d'adhésifs, de
matériaux de construction, de matières plastiques ou
textiles, en particulier et comme il sera exemplifié
par ailleurs, en tant que support d'antimousse, agent
de délitement de tablettes, agent antimaculage pour
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impression off-set et d'agent adhésif pour plaques de
plâtre.
La présente invention a _notamment _pour objet
_
l'utilisation, en toute généralité, d'un amidon de
légumineuse pour la préparation d'un agent antimaculage
pour impression off-set.
D'autres caractéristiques et avantages de la
description apparaîtront clairement à la lecture des
exemples qui suivent, donnés à titre indicatif et non
limitatif.
EXEMPLE 1 : SUPPORT D'ANTIMOUSSE
1.Formulation
Support (amidon de pois natif) 10.000 parts
Huile de silicone HS DE 100 1.467 parts
POLYSORe 70/12/12 (agent liant) 1.075 parts
Eau de granulation 3.472 parts
L'amidon de pois présente une teneur en amidon
supérieure à 98% (sec/sec), ledit amidon présentant une
teneur en amylose de 35% (sec/amidon de pois sec) et
une teneur en protéines de 0,35% environ (sec/amidon de
pois sec). L'huile de silicone est commercialisée par
la société DOW sous l'appellation HS DE 100. Le produit
POLYSORB 70/12/12 est un hydrolysat d'amidon hydrogéné
commercialisé par la Demanderesse présentant une MS de
70% environ.
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2.Granulation
Matériel : mélangeur ménager KENWOODO ou équivalent muni d'un mouvement
planétaire, granulateur humide ERWEKA type FGS muni d'une grille de 2500 Fim,
et
séchoir fluidisé AEROMATIC.
Mode opératoire : introduire le support amylacé et l'agent liant dans le
mélangeur
KENWOODe. Sous agitation, incorporer successivement l'antimousse puis l'eau.
Après
homogénéisation, passer le mélange obtenu sur le granulateur humide ERWEKA.
Sécher
sur le séchoir à lit fluidisé à 40 - 50 C pour obtenir une humidité finale
voisine de 7%.
Tamiser et retenir la fraction granulométrique entre 315 et 2500
3.Résultats
Les essais ont été effectués en comparaison avec l'amidon de maïs et de blé.
Amidon natif de
Maïs Blé Pois
Répartition granulométrique
<315 lm 28,7 % 6,7 % 16,7 %
> 315 m 71,3% 93,3% 83,3%
> 2500 m 0,0% 0,0 % 0,0 %
Granulométrie laser 489 1008 967
moyenne en urn CV=65,9% CV=37,5 /0 CV,=40,6%
Abrasion 16% 11% 16%
Densités
-non tassée 0,60 0,64 0,56
- tassée 0,64 0,68 0,62
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Humidité 7,15 % 6,4 % 7,0 %
Blancheur
53,2 74,4 65,1
STEPHANSEN
Effet antimousse
19% 18% 16%
% mousse restante
4. Mesure de l'abrasion
Matériel : soumettre les particules à tester à une
action mécanique dans un appareil dénommé friabilimètre
(appareil de marque ERWEKA TA) dont le cylindre
ABRASION DRUM tourne à une vitesse de rotation de
25 t/mn et dans lequel a été introduit 1 bille d'acier
d'un diamètre d'environ 17mm et d'un poids d'environ
19 g.
Mode opératoire : introduire dans le cylindre
d'abrasion de ce friabilimètre une quantité de 15 g de
produit ayant une granulométrie comprise entre 315 et
2500 m. Mettre en rotation ensuite l'appareil pendant
5 mn.
Résultats : à la fin de l'expérience, déterminer
la proportion pondérale représentée par le résidu
retenu sur un tamis d'une largeur de maille de 315
microns. L'indice d'abrasion correspond au pourcentage
en poudre non retenue par le tamis précédemment
défini. L'abrasion est d'autant plus grande que le
pourcentage en poudre non retenu par le susdit tamis
est élevé.
5. Mesure de l'effet antimousse
Matériel : on utilise un bécher en verre de 2
litres de forme haute, placé dans un bain thermostaté
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à 40 C. Le bécher est rempli d'l litre d'eau potable à
40 TH et 40 C additionné de 4 g de détergent.
L'agitation est effectuée au moyen d'un agitateur à 4
pâles (rotation : 1000 RPM) fixé de telle sorte que
son extrémité inférieure soit à 35 mm du fond du
bécher.
Mode opératoire : dans le bécher de 2 litres,
mettre 1 litre d'eau potable à 40 TH / 40 C et 4 g
d'une poudre détergente exempte d'antimousse à
laquelle on ajoute 2% de la préparation antimousse à
évaluer par rapport à la poudre détergente, agiter à
1000 RPM pendant 25 mn. Arrêter l'agitation toutes les
5 mn et relever la hauteur de mousse surnageante.
Résultats (détermination du % de mousse
restante) : la détermination du pourcentage de mousse
restante est effectuée en calculant la moyenne des
hauteurs de mousse résultantes de 5 mesures répétées
et en calculant le pourcentage de mousse restante par
rapport à la hauteur de mousse formée avec un essai
témoin sans antimousse.
EXEMPLE 2 : AGENT
DESINTEGRANT/TABLETTES
DETERGENTES
1.Compositions des formulations
Amidon de pois (agent perméabilisant) 10.000 parts
GLYCOLYS D (agent liant) 1.364 parts
ACUSOL 772 (agent gonflant) 2.278 parts
Eau de granulation 13.642 parts
GLYCOLYS D commercialisé par la Demanderesse.
ACUSOL 772 commercialisé par la société Rohm &
Haas.
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2. Réalisation des granules
Matériel : mélangeur ménager KENWOOD ou équivalent
muni d'un mouvement planétaire, granulateur humide
ERWEKA type FGS muni d'une grille de 1500 m et séchoir
5 fluidisé AEROMATIC.
Mode opératoire : mélanger à sec
l'agent
perméabilisant, l'agent liant et l'agent gonflant dans
le mélangeur KENWOOD. Sous agitation, incorporer l'eau.
10 Après homogénéisation, passer le mélange obtenu sur le
granulateur humide ERWEKA muni d'une grille de 1500 m.
Sécher sur le séchoir à lit fluidisé à 40 - 50 C pour
obtenir une humidité finale de 10 % environ. Tamiser
pour obtenir la fraction granulométrique désirée.
3. Réalisation des tablettes
Mélanger de manière homogène une poudre détergente
standard et l'agent désintégrant granulé à tester.
Mettre 40 g du mélange précédent dans un tube
cylindrique de 4 cm de diamètre intérieur et 10 cm de
haut avec un fond amovible pour extraire la tablette
après compression. Placer un piston coulissant dans le
tube pour permettre de comprimer le mélange.
Positionner le système précédent dans une presse
PERRIER et appliquer la pression désirée. A titre
d'exemple, avec une poudre compacte préparée au
laboratoire la force nécessaire à appliquer est de
2,5 kN, et avec une poudre Skip micro du commerce, la
force à appliquer est de seulement 1 kN.
4. Résultats
L'amidon de pois présentant la composition
mentionnée à l'exemple 1 est comparé à des amidons
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natifs de maïs et de blé commercialisés par la
Demanderesse.
Pois Blé Maïs
Répartition granulométrique des granules en %
1600 à 850 m 0.95 1.10 1.00
850 à 630 m 1.95 4.20 6.00
630 à 200 m 35.10 26.40 21.60
< 200 m 62.00 68.30 71.40
Densité
(i) non tassée 0.41 0.44 0.40
(ii) tassée 0.47 0.52 0.52
Humidité des granules (%) 9.50 11.65 8.70
Blancheur
(i) à 460 nm (sulfate de Baryum = 98.3)
Amidon seul 89.50 93.33 85.99
Granules 83.29 87.95 83.98
(ii) blancheur STEPHANSEN (sulfate de baryum = 97.55)
Amidon seul 79.04 88.91 71.77
Granules 73.82 81.43 68.2
Vitesse de délitement des tablettes avec granules
200-630 m
SKIP micro/granules : 46 54 50
97% / 3%
OMO micro/granules : 58 70 64
96% / 4%
Les caractéristiques explosibilité des amidons
natifs de pois utilisés pour la préparation des agents
désintégrants granulés selon l'invention ainsi que
celles des amidons natifs de blé et maïs utilisés à
titre de comparaison, sont données dans le tableau ci-
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après. Ces valeurs ont été obtenues en utilisant les
méthodes normalisées en vigueur.
Amidon pois blé maïs
Energie minimale d'inflammation (mJ) 1200 45 225
KST (bar m/s) 73 120
124
Pression max. d'explosion (bar) 6,6 8 8,5
T d'auto-inflammation en nuage ( C) 460
460 480
Mesure de la vitesse de délitement des tablettes
Principe : pour réaliser ce test, la tablette à
tester est placée dans le bac d'arrivée d'eau d'un
lave-linge Bosch avec chargement du linge par le
dessus. Le lave-linge est alimenté par une pompe reliée
à une cuve d'eau. Par conséquent la quantité de l'eau
peut éventuellement être modifiée et la pression
d'arrivée d'eau dans le lave-linge est constante.
Résultat : la vitesse de délitement en secondes
est mesurée à partir du moment où l'arrivée d'eau
débute jusqu'à délitement complet de la tablette.
EXEMPLE 3 : AGENT ANTIMACULAGE POUR IMPRESSION
OFF-SET
1.Formulation
Des mélanges (amidon ou fécule natifs et
granulaires - agent d'écoulement) ont été réalisés par
emploi d'un mélangeur de type robot-coupe(temps de
mélange de 30 secondes).
Différents agents d'écoulement ont été employés :
= AEROSIL RL972 silice amorphe précipité,
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= NEOSYL(1) GP dioxyde de silicium
synthétique amorphe,
= MICROCAL ET, silicate de calcium
hydraté synthétique amorphe précipité,
= ALUSYL ET, aluminosilicate hydraté
amorphe précipité,
= Phosphate tricalcique.
2. Résultats
Un amidon de pois, semblable à celui de l'exemple
1, est comparé à l'amidon de maïs granulaire FLUIDAMID
A, la fécule de pomme de terre native (commercialisés
par la Demanderesse), et à un mélange 50% d'amidon de
maïs natif / 50% de fécule native.
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Amidon ou Diamètre Aspect Densité
Hauteur de Poussiérage
fécule moyen des tassée non cône (s)
(10.000 p.) particules tassée de poudre
(cm)
Pois 27.9 pm blanc 0.794 0.642 2.5 6
Pois + 5 p. 27.9 itm blanc 0.926 0.763 1.3 7
AEROSIL
Pois + 5 p. 27.9 tm blanc 0.894 0.726 1.5 7
NEOSYL GP
Pois + 10 p 27.9 pm blanc 0.842 0.684 1.8 8
MICROCAL
Pois + 10 p 27.9 lam blanc 0.884 0.736 1.6 7
ALUSYL
Pois + 50 p 27.9 girl blanc 0.900 0.757 0.9 5
Ca2(PO4)3
Fécule 40.1 pm blanc nd nd 0.9 15
Maïs/fécule 33.2 iun beige nd nd 0.8 18
FLUIDAMID A 19.3 Jim beige 1.000 0.837 0.8 20
3. Mesure de la hauteur d'un cône de poudre
Matériel : cylindre de 50 mm de diamètre et 5 mm
d'épaisseur, fixé sur un pied de sorte que le bord
supérieur du disque de métal se trouve à 80 mm de
hauteur, tamis métallique de 500 p.m, réglet gradué en
mm.
Mode opératoire : placer le tamis de 500 pm à
10 cm au-dessus du sommet du cylindre. Saupoudrer la
poudre à travers le tamis pour la faire tomber en
neige .
Continuer cette opération jusqu'à ce qu'un
cône pointu se forme sur le cylindre et que la hauteur
de ce cône soit stabilisée (il peut être nécessaire de
répéter plusieurs fois cette opération si le cône
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s'effondre). Mesurer la hauteur du cône à l'aide du
réglet.
Résultats : les résultats correspondent à la
5 moyenne arithmétique de deux mesures de la hauteur du
cône, exprimée en cm.
4. Mesure du poussièrage
25 g de poudre antimaculage sont introduits dans
10 un pot en verre fermé de 2 litres. Le pot est retourné
5 fois de suite puis posé sur un plan de travail. On
relève le temps mis pour que toute la poussière mise en
suspension retombe. Les résultats en secondes,
correspondent à la moyenne des valeurs obtenues pour 2
15 mesures.
EXEMPLE 4 : AGENT ADHESIF/PLAQUES DE PLATRE
1. Formulation
20 On évalue le pouvoir adhésif de différents amidons
de pois granulaires modifiés dans la fabrication de
plaques de plâtre, en comparaison à l'amidon fluidifié
de maïs FLUITEX 065X (Témoin) commercialisé par la
Demanderesse dans cette application.
Les amidons de pois évalués sont les suivants :
amidon de pois fluidifié acétylé présentant
un indice d'acétyle de 2,3% et une teneur en eau de
12%, adjuvanté de 30 parts en poids de silice amorphe
précipitée AEROSIL RL972 pour 10.000 parts d'amidon de
pois (Amidon 1),
amidon de pois fluidifié acétylé présentant
un indice d'acétyle de 1,6% et une teneur en eau de
12,1%, adjuvanté de 30 parts en poids de silice amorphe
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précipitée AEROSIL RL972 pour 10.000 parts d'amidon de
pois (Amidon 2),
amidon de pois oxydé à l'eau de javel obtenu
en traitant à environ 30 C un lait d'amidon de pois à
34% de MS, 33% en vol./com. d'eau de javel (degré
chlorométrique : 47 , régulation du pH à 9,5), puis en
laissant en contact jusqu'à épuisement de l'eau de
javel et enfin, en neutralisant filtrant et séchant
l'amidon oxydé ainsi obtenu. Cet amidon est adjuvanté
de 30 parts en poids de silice amorphe précipitée
AEROSIL RL972 pour 10.000 parts d'amidon de pois
(Amidon 3),
amidon de pois présentant la composition
mentionnée dans l'exemple 1 et ayant servi comme
matière première à la fabrication des Amidons 1 à 3 ci-
dessus, adjuvanté également de 30 parts en poids de
silice amorphe précipitée AEROSIL RL972 pour 10.000
parts d'amidon de pois (Amidon 4).
Les Amidons 1 à 4 et le Témoin sont utilisés dans
la fabrication de plaques de plâtre selon un protocole
de fabrication déterminé et constant. On évalue le
pouvoir adhésif par un test d'arrachement des cartons
(faces recto et verso) constitutifs de la plaque de
plâtre. Le témoin est constitué.
2. Résultats
Test d'arrachement
Recto Verso
Témoin 20 20
Amidon 1 20 20
Amidon 2 18 18
Amidon 3 20 20
Amidon 4 0 0
0 : absence de collage 20 :
collage excellent
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3. Mesure de l'arrachement
Matériel : un pot plastique de 1 1, un bol à
gâcher inox de 2 1, 3 étuves dont une saturée en eau,
un moule rectangulaire de 7,5 cm x 15 cm démontable, un
poids de 10 kg, 2 plaques PVC de 7,5 cm x 9 cm.
Mode opératoire : découper des plaques de carton
(du type de celles utilisées pour les plaques de
plâtre) aux dimensions de 7,5 cm x 15 cm. Mélanger 300
g de plâtre à plaque de plâtre avec 1,5 g
d'accélérateur (carreau broyé séché) et la quantité
d'amylacé à tester dans le pot plastique de 1 1. Dans
le bol à gâcher, peser 210 g d'eau potable à 20 C puis
introduire le mélange poudre. Gâcher énergiquement
pendant 45 s. Couler la gâchée dans le moule au fond
duquel a été préalablement déposée une feuille de
carton pour plaque de plâtre (face Kraft sur le dessus)
puis recouvrir le dessus du moule avec une seconde
feuille de carton (face Kraft en dessous). Poser les 2
plaques de PVC sur le carton de façon à recouvrir le
moule. Placer le poids de 10 kg sur les deux plaques.
Attendre 10 mn pour retirer le poids et démouler la
plaque. Laisser reposer la plaque à champs avant
pendant 10 mn. Placer la plaque verticalement dans la
première étuve saturée en eau et régulée à 180 C
pendant 20 mn, puis dans une deuxième étuve ventilée à
110 C pendant 20 mn et enfin dans une troisième étuve
ventilée à 45 C pendant 24 h. Reconditionner la plaque
obtenue pendant 24 h à 20 C et à 65% HR. A l'aide d'un
cutter, tracer 2 entailles en diagonale sur chaque face
de la plaque. Evaluer le collage en procédant au
décollement du papier, en démarrant du centre et en
tirant dans les 4 directions opposées.
