amixon® Mélangeurs et réacteurs pour la production de détergents et de savons métalliques

Les savons sont des agents de surface anioniques peu coûteux. Les savons durs sont à base de sels de sodium. Les savons mous sont à base de sel de potassium.

L'oléochimie influence la qualité de produits aussi divers que les cosmétiques, les plastiques, le caoutchouc, les aliments, la protection des surfaces, le papier, les médicaments, les lubrifiants, ....

Lors de la fabrication de détergents et de savons métalliques, les mélangeurs/réacteurs de synthèse doivent répondre à de nombreuses exigences spécifiques. Les appareils amixon remplissent ces tâches spéciales de manière exemplaire.

Les savons sont des sels de potassium et des sels de sodium d'acides gras. Le savon fait partie des produits chimiques les plus anciens. Les peuples primitifs connaissaient déjà l'effet lubrifiant et l'effet séparateur du savon. Ils utilisaient les cendres de bois brûlé et les mélangeaient à de l'eau pour obtenir une lessive diluée. Ils ont filtré les résidus de cendres de la phase liquide et les ont évaporés. Ils ont ainsi concentré la lessive faible et l'ont mélangée à de l'huile et de la graisse - de préférence lorsqu'elle était chauffée. L'apparition d'un trouble indique la formation d'une solution savonneuse. Celle-ci a des propriétés dégraissantes et hydrosolubles. Dans l'idéal, on isolait les composants les plus solides des composants les plus liquides de la solution savonneuse afin de les rendre conservables et transportables. Déjà 3000 ans av. J.-C., ce procédé a été utilisé par les Sumériens, qui utilisaient la substance du savon à des fins thérapeutiques.

amixon® Mélangeurs, sécheurs sous vide et réacteurs de synthèse pour la production de stéarate de magnésium, stéarate de calcium et stéarate de sodium

Les savons ne servent pas seulement au nettoyage, mais aussi de lubrifiant lors de la déformation de matériaux métalliques, par exemple lors de l'emboutissage de baignoires ou de carrosseries de voitures. Mais aussi lors de l'"emboutissage à froid" et du "pèlerinage" de tubes. Les soi-disant savons métalliques tels que le stéarate de magnésium, le stéarate de calcium et le stéarate de sodium sont appelés de manière simplifiée stéarates et sont formés lors de l'estérification de l'acide stéarique en présence d'oxydes/hydroxydes métalliques avec séparation de la glycérine.

Les savons métalliques sont tous les savons qui ne contiennent ni sels de sodium ni sels de potassium. Sous forme de poudre blanche cireuse, ils ne sont pas solubles dans l'eau. Les savons métalliques sont utilisés comme additifs dans la fabrication de médicaments et de produits cosmétiques. Mais aussi dans la production d'aliments pour animaux. Ils sont de puissants anti-agglomérants dans la production alimentaire.

Le document de brevet européen 0330 097 décrit des procédés de fabrication de savons métalliques basiques en poudre à base d'acide stéarique. Il en ressort que si la température est bien gérée et qu'un système de mélange approprié est utilisé, les savons métalliques se présentent sous la forme d'une poudre claire, fluide et finement dispersée. Une fois que le changement de phase de liquide à solide s'est produit spontanément, on fait le vide pour le séchage. D'autres documents de brevets, comme par exemple la demande de brevet allemande DE4019167A1, expliquent la fabrication de savon métallique basique neutre en poudre sous la forme d'un procédé en deux étapes visant à obtenir une poudre peu poussiéreuse, floconneuse et ruisselante.

Réacteur de synthèse amixon® VMT 12 000 (volume net de 12 m³). Toutes les pièces en contact avec le produit sont tempérées sur toute leur surface, y compris l'arbre d'agitation, l'hélice et les bras. Conçu pour des changements fréquents de pression (-1 à 6 barü) et de température (0° à 180°C) ainsi que pour des consistances d'enrobé variables (liquide, pâteux, viscoplastique, poudreux-sec).

Schéma de principe : réacteur de synthèse amixon® VMT. Toutes les pièces en contact avec le produit sont tempérées sur toute leur surface, y compris l'arbre d'agitation, l'hélice et les bras. Conçu pour des changements fréquents de pression (-1 à 6 barü) et de température (0° à 180°C) ainsi que pour des consistances d'enrobé variables (liquide, pâteux, viscoplastique, poudreux-sec).

amixon® Sécheur sous vide/réacteur de synthèse AMT 2000. Fabriqué en matériau 1.4462

Schéma de principe : réacteur de synthèse amixon® AMT. Toutes les pièces en contact avec le produit sont tempérées sur toute leur surface, y compris l'arbre d'agitation, l'hélice et les bras. Conçu pour des changements fréquents de pression (-1 à 6 barü) et de température (0° à 200°C) ainsi que pour des consistances variables d'enrobé (liquide, pâteux, viscoplastique, poudreux-sec).

Les appareils de traitement amixon® coniques sont également conçus et fabriqués en fonction des besoins spécifiques du client.

La chaîne de production des savons métalliques est extrêmement complexe et très individuelle, marquée par des philosophies de processus propres à chaque entreprise. L'étape du processus "mélange de poudres" est ici importante à plusieurs niveaux : tout d'abord pour la collecte et la préparation des matières premières, puis pour la réalisation des synthèses. Les hydroxydes des métaux mentionnés sont présentés sous forme de poudre, de même que les huiles et les graisses appropriées. La masse est chauffée et homogénéisée en une suspension ou une masse fondue de faible viscosité, qui se transforme en une pâte visqueuse après l'ajout de petites quantités d'un catalyseur ou le chauffage de la masse. La réaction se poursuit alors avec un fort dégagement de chaleur, la cuve du réacteur étant fermée, et la pression du système augmente jusqu'à plusieurs fois la pression ambiante. Une fois la réaction terminée, le réacteur de synthèse est mis sous vide afin de sécher et de refroidir la masse. Au final, on obtient une poudre blanche finement dispersée.

Effet nettoyant du savon

Ce n'est qu'à l'époque romaine que les vertus purifiantes du savon ont été cultivées. Les écrits romains mentionnent le savon germanique, qui était composé de suif, de cendres et de jus de plantes. Elle servait à teindre la peau et les cheveux en rouge avant le combat. L'art de la saponification aurait été transmis par les Arabes aux Espagnols, et Charlemagne avait déjà encouragé l'installation de savonniers dans le royaume franc durant son règne de 768 à 814. Des termes de l'ancien allemand tels que Seifa, Seipha ou Säpa pour désigner le savon mou sont parvenus jusqu'à nous. La production de savon dur et blanc était considérée comme spéciale et favorisée par l'utilisation de plantes marines et d'huile d'olive comme matières premières. Mélangé à des herbes médicinales, des antioxydants, des déodorants et des huiles parfumées, le savon était un produit de luxe très prisé.

Vers 900, Marseille était un haut lieu de la fabrication de savon. Cinq siècles plus tard, il s'agissait des villes italiennes de Savone, Venise et Gênes. Le roi Louis XVI (régence de 1775 au 21 janvier 1793) a édicté en France une directive sur la qualité du savon : La proportion d'huile devait être d'au moins 72 % en poids.

amixon® Mélangeur en continu pour détergents en poudre

Dans cette installation, on conditionne des lessives complètes, des lessives pour couleurs et des lessives pour textiles délicats. Les installations d'embouteillage à haut rendement doivent fonctionner de manière aussi ininterrompue que possible. L'alimentation en matériau doit être continue. Un mélangeur continu d'amixon® remplit cette tâche de manière fiable. Le principe de mélange du flux continu de la chaudière est utilisé à cet effet. Ce mélangeur continu peut mélanger jusqu'à cinq flux de matières solides. Les différents composants sont dosés par le haut conformément à la recette, mélangés dans le mélangeur et évacués vers le bas. Ce mélangeur en continu peut alimenter 1, 2 ou 3 remplisseuses en même temps.

L'utilisation d'un mélangeur amixon® garantit une homogénéisation particulièrement douce. Les particules d'enrobé conservent leur structure et leur taille. À la fin d'une campagne de production, le mélangeur peut se vider complètement et automatiquement si l'outil de mélange est équipé d'outils ComDisc®.

Le mélangeur vertical amixon® fonctionne comme un mélangeur continu avec trois tubulures de sortie. Un mélangeur amixon® alimente simultanément jusqu'à trois machines d'emballage à grande vitesse.

Impression historique du 19e siècle siècle : Développement et production de savons.

Production industrielle précoce

Vers 1900, des procédés industriels ont remplacé la potasse par de la soude artificielle et des bases fortes, l'hydroxyde de sodium et l'hydroxyde de potassium. Le produit de marque Persil de l'entreprise Henkel a été créé en 1907 à partir des produits chimiques de base que sont le perborate et le silicate. En 1929, Benckiser a développé à Ludwigshafen un produit pour lave-vaisselle destiné au secteur de l'hôtellerie et de la restauration. Le savon de Marseille est devenu un produit de masse. Jusqu'à présent, de gros efforts ont été faits pour rendre les détergents plus respectueux de l'environnement. Ainsi, les enzymes et les tensioactifs utilisés dans les lessives modernes sont biodégradables, on renonce à l'ajout de microplastiques ainsi qu'aux phosphates et aux agents de blanchiment.

Outre le pouvoir moussant et lavant, il convient de mentionner le phénomène de la "peau de savon". Dans ce cas, la propriété du savon de former un film en surface est exploitée. Si l'on plonge une boucle de fil métallique à la courbure spatiale irrégulière dans une solution savonneuse et qu'on la soulève, il se forme une peau de savon. La surface ainsi tendue représente la surface minimale. Les toits de forme irrégulière des tentes olympiques de Munich ont été optimisés selon ce procédé.

Mélangeur à deux arbres amixon® HM 5000 pour mélanger des "poudres explosives" enrobées dans des substances actives de lavage. Les explosifs gonflent spontanément en présence d'eau. Ainsi, les tablettes de lave-vaisselle éclatent à un moment prédéfini.

Ce mélangeur à deux arbres amixon® mélange par lots

Une autre particularité concerne le mélange final des pastilles / comprimés de détergent pour lave-vaisselle. Ceux-ci sont composés de différentes recettes, souvent colorées différemment. Ils désignent des fonctions avancées et signifient "dégraissant", "produit de rinçage", "effet extra-sec", "renforçateur de nettoyage" ou "adoucisseur d'eau" ou encore "tablette de droguerie". Les presses à comprimés à haut rendement sont capables de former des comprimés à partir de morceaux de comprimés de différentes couleurs.

Cela suppose que les différentes poudres de lavage soient mélangées de manière à conserver leur forme particulaire. Les propriétés spécifiques d'écoulement et de cohésion doivent également être conservées. Pour préserver la fonction de ce que l'on appelle les explosifs, le mélange doit être extrêmement délicat. De tels mélangeurs discontinus doivent fonctionner en grande partie de manière autonettoyante et autovidante.

Application spéciale : Agglomération continue avec un apport d'énergie accru

Les détergents en poudre sont parfois post-traités pour les rendre plus denses. Cela permet d'économiser des frais de transport et du matériel d'emballage. Les mélangeurs-granulateurs fonctionnant en continu produisent des agglomérats ronds à partir d'une substance détergente en poudre, par granulation de la structure. En règle générale, de petites quantités d'un liant liquide sont ajoutées. La quantité de liquide doit être la plus faible possible afin d'éviter un séchage thermique ultérieur. Le produit en vrac, auparavant poudreux et poussiéreux, est alors granuleux et peu poussiéreux. Les produits en vrac agglomérés sont généralement faciles à doser et à remplir.

Mélangeur-granulateur à couche annulaire amixon® pour l'agglomération en continu de produits pulvérulents. Le compartiment de mélange est divisé verticalement et peut être ouvert des deux côtés. autre photo Granulés de poudre de lavage.

Détergent aggloméré.

Schéma de principe : mélangeur-granulateur à couche annulaire amixon® RMG 600.

Qualité de mélange idéale avec une dépense énergétique minimale

L'importance commerciale du savon s'étend à ses propriétés détergentes en tant que produit de nettoyage pour les soins corporels, les vêtements, la vaisselle et les produits d'entretien ménager, sous forme liquide ou solide, en poudre, en granulés, en billes ou en tablettes. Un tout autre domaine d'application s'étend aux applications industrielles des stéarates.

Un coup d'œil à la gamme de produits des grands fabricants de stéarate montre à quel point le spectre d'application des savons métalliques est large : Les stéarates de calcium et les stéarates de zinc sont des stabilisateurs efficaces dans la fabrication des plastiques et permettent d'utiliser le PVC comme tuyau d'eau potable. Le plastique PVC est stabilisé contre le lavage. Le stéarate de calcium est également utilisé comme additif de lubrification dans les roulements.

Les stéarates des métaux zinc, sodium, baryum, lithium et aluminium ont une efficacité très variable selon les compositions : Par exemple, comme capteur d'acide chimique, comme agent d'imprégnation, comme aide à la vulcanisation du caoutchouc, comme lubrifiant dans le traitement des métaux, comme agent hydrophobe dans la fabrication de matériaux de construction, comme agent de séparation ou d'adhérence, comme abrasif lors du rodage de surfaces ou comme agent matifiant pour les peintures-vernis, comme épaississant/émulsifiant dans les crèmes, les shampooings et les produits alimentaires, pour rendre hydrophobes les matériaux absorbants.

Le stéarate de magnésium a une très grande surface avec une taille de grain de 3 à 15 µm et sert, en très petites concentrations, d'agent d'écoulement efficace pour les produits en vrac de toutes sortes. Il est toutefois important que le processus de mélange se fasse en maîtrisant l'espace, en douceur et avec précision. Un mélange à fort cisaillement réduit la capacité d'écoulement. Sans stéarate de magnésium, la capacité de production des presses à comprimés actuelles serait impensable.

Mélangeur amixon® KoneSlid® de taille KS 2600 pour un mélange de poudres extrêmement délicat avec un temps de mélange minimal. Ce mélangeur vide entièrement les produits en vrac coulants en quelques secondes.

Mélange tridimensionnel avec un apport minimal d'énergie.

Mélangeur KoneSlid® : un développement spécial de la maison amixon