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FR2819245A1 - Nouvelles suspensions aqueuses de silice colloidale anionique de ph neutre et leur procede de preparation, et leurs applications - Google Patents

Nouvelles suspensions aqueuses de silice colloidale anionique de ph neutre et leur procede de preparation, et leurs applications Download PDF

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FR2819245A1
FR2819245A1 FR0113328A FR0113328A FR2819245A1 FR 2819245 A1 FR2819245 A1 FR 2819245A1 FR 0113328 A FR0113328 A FR 0113328A FR 0113328 A FR0113328 A FR 0113328A FR 2819245 A1 FR2819245 A1 FR 2819245A1
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Abstract

Procédé de préparation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique, de pH neutre, stable dans le temps et comprenant des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxanes, dans lequel on mélange une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique comprenant des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxanes, de pH basique, avec une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique comprenant des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxanes, de pH acide et utilisations de la suspension obtenue, notamment à la clarification de la bière, et à la réalisation d'encre pour imprimantes.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
Figure img00010001
La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation de suspensions aqueuses de silice colloïdale anionique de pH neutre, et leurs applications.
EP-A-0.878. 838 divulgue que des suspensions aqueuses de silice colloïdale de pH neutre peuvent être obtenues soit par neutralisation de sols de silice alcalins par une solution acide (solution d'acide nitrique, chlorhydrique ou sulfurique), soit par la neutralisation de sols de silice acide par une solution basique (solution de potasse ou d'ammoniaque). Mais, selon les conditions opératoires, on obtient le plus souvent une stabilité limitée dans le temps des suspensions colloïdales obtenues, ce qui limite leur développement commercial, en particulier pour les suspensions colloïdales ayant une surface spécifique élevée, qui sont les moins stables.
La demanderesse a découvert avec étonnement qu'en mélangeant un sol de silice acide avec un sol de silice basique, on obtenait un sol de silice neutre dans de remarquables conditions et que le sol obtenu était doué de remarquables propriétés et notamment d'une remarquable stabilité dans le temps lors de sa conservation.
En outre, par le procédé selon l'invention, on peut préparer des suspensions de silice colloïdale anionique de pH neutre ayant une teneur en silice élevée, d'au moins 5 % en poids, voire jusqu'à 25-30 % en poids, et éventuellement plus de 30 % en poids, tout en conservant une excellente stabilité dans le temps et ceci notamment pour des suspensions de particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxane et ayant particulièrement un diamètre de particules compris entre 4 et 150 nm, et tout particulièrement entre 4 et 50 nm.
C'est pourquoi la présente invention a pour objet un procédé de préparation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique, de pH neutre (entre pH 6 et 8), stable dans le temps et comprenant des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxane, caractérisé par le fait que l'on mélange une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique comprenant des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxane, de pH basique,
<Desc/Clms Page number 2>
Figure img00020001

avec une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique comprenant des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxane, de pH acide.
Les particules des suspensions de silice colloïdale anionique de pH neutre sont de préférence des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxane, ayant avantageusement un diamètre de particules compris entre 4 et 150 nm, notamment entre 4 et 100 nm, de préférence entre 4 et 50 nm, particulièrement entre 5 et 50 nm, tout particulièrement entre 9 et 50 nm.
Les particules de silice utilisées dans l'invention ont avantageusement une surface spécifique comprise entre 20 m2/g et 700 m2/g.
La présente invention a notamment pour objet un procédé de préparation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique de pH neutre (entre pH 6 et 8) stable dans le temps et comprenant des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxane, dans lequel l'on fait réagir une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique de pH compris entre 8,5 et 11, de surface spécifique comprise entre 20 m2/g et 700 m2/g, de diamètre de particules compris entre 4 nm et 150 nm, ayant un pourcentage de silice supérieur ou égal à 5 %, avec une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique de pH compris entre 2 et 3,5, de surface spécifique comprise entre 20 m2/g et 700 m2/g, de diamètre de particules compris entre 4 nm et 150 nm, ayant un pourcentage de silice supérieur ou égal à 5 %.
Dans des conditions préférentielles de mise en oeuvre du procédé ci-dessus, on fait réagir une suspension de silice colloïdale anionique basique, contenant de 5 à 200 parties de silice exprimée en matière sèche, avec une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique acide contenant 100 parties de silice exprimée en matière sèche.
Le procédé selon la présente invention permet de préparer des suspensions aqueuses de silice colloïdale de pH neutre (entre pH 6 et 8), de petite taille de particules (entre 4 et 50 nm) et ayant une concentration en silice jusqu'à 30 % en poids.
<Desc/Clms Page number 3>
Figure img00030001
C'est pourquoi les suspensions de silice colloïdale basiques et acides de départ utilisées pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus comprennent de préférence au moins 5 %, avantageusement au moins 10 %, notamment au moins 15 %, particulièrement au moins 20 %, et plus particulièrement au moins 30 % de silice.
L'utilisation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale basique au lieu d'une solution de base classique permet d'effectuer une neutralisation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale acide de façon moins agressive et de façon plus contrôlée, ce qui est très important lors de la préparation de suspensions aqueuses neutres de silice colloïdale à l'échelle industrielle.
Les suspensions de silice anionique de pH neutre telles qu'obtenues par le procédé selon la présente invention sont douées de remarquables propriétés illustrées ci-après dans la partie expérimentale.
Bien que constituées de petites particules et ayant donc une surface spécifique élevée, elles sont dotées d'une excellente stabilité dans le temps. Or on sait qu'en dehors d'un pH basique, cette stabilité dans le temps des suspensions de silice colloïdale est d'autant plus difficile à obtenir que les particules de silice colloïdale ont une surface spécifique élevée et donc un diamètre de particules faible.
Leur stabilité dans le temps est équivalente à celle d'une suspension aqueuse de silice colloïdale de pH basique. Ceci est particulièrement remarquable.
Cette stabilité dans le temps se traduit tout d'abord par une viscosité constante de la suspension aqueuse de silice colloïdale anionique de pH neutre en cours du stockage, et en conséquence par l'absence de formation de gels ou de précipités au cours du temps.
Cette stabilité dans le temps se traduit également par une densité homogène de la suspension colloïdale anionique de pH neutre en cours du stockage, c'est à dire une absence de phénomène de décantation au cours du temps.
Ces propriétés rendent les suspensions aqueuses de silice pouvant être obtenues par le procédé selon la présente invention
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Figure img00040001

particulièrement intéressantes, notamment pour la clarification de la bière et pour la préparation de compositions, notamment de crèmes cosmétiques.
C'est pourquoi la présente invention a également pour objet l'utilisation de suspensions aqueuses de silice colloïdale neutre précédemment décrites pour la clarification de la bière fermentée et non filtrée mais aussi pour la clarification de la bière non fermentée et non filtrée.
Elle a plus particulièrement pour objet un procédé de clarification de la bière fermentée et non filtrée caractérisé en ce que l'on ajoute, à une bière fermentée et non filtrée, une suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre telle que définie ci-dessus, que l'on laisse la floculation se produire, puisque l'on sépare le dépôt formé et que l'on obtient une bière limpide, de bonne stabilité et ayant un taux de sodium équivalent à la bière non raffinée.
La présente invention a également pour objet un procédé de clarification de la bière ci-dessus, caractérisé en ce que l'on ajoute à une bière fermentée et non filtrée une suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre comme indiqué ci-dessus, en présence de polyvinylpyrolidone.
La présente invention a en outre pour objet un procédé de clarification de bière fermentée et non filtrée ci-dessus, caractérisé en ce que l'on ajoute à une bière fermentée et non filtrée, de 2 à 500 g/hectolitre, notamment de 5 à 500 g/hectolitre, de préférence 20 à 100 g/hectolitre, tout particulièrement de 25 à 75 g/hectolitre et plus précisément 50 g/hectolitre d'une suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre ci-dessus.
Cette suspension a de préférence été préalablement diluée dans 2 à 100 parties d'eau renfermant 0,1 à 10 g de C02/litre.
La présente invention a également pour objet un procédé de clarification de bière fermentée et non filtrée ci-dessus, caractérisé en ce que l'on ajoute à une bière fermentée et non filtrée une suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre selon l'invention en présence de 5 à 50 g/ hectolitre, de préférence de 5 à 10 g/hectolitre et plus précisément environ 10 g/hectolitre de polyvinylpyrolidone.
Dans des conditions préférentielles de mise en oeuvre des procédés ci-dessus, la suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre
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Figure img00050001

est ajoutée avant le raffinage de la bière.
Dans d'autres conditions de mise en oeuvre, la suspension de silice colloïdale de pH neutre est ajoutée après le raffinage de la bière et avant la filtration de celle-ci.
Enfin, la présente invention a également pour objet l'utilisation des suspensions aqueuses de silice colloïdale neutre précédemment décrites pour la préparation de crèmes cosmétiques.
Les conditions préférentielles de mise en oeuvre des procédés selon l'invention s'appliquent également aux autres objets de l'invention, notamment aux applications des suspensions ainsi obtenues.
Enfin, la présente invention a également pour objet l'utilisation des suspensions aqueuses de silice colloïdale neutre précédemment décrites pour la préparation de crèmes cosmétiques ainsi que pour la préparation d'encre pour impression à jet d'encre.
Les exemples qui suivent illustrent l'invention.
Exemple 1 : préparation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale (A) de pH 7, 0 de diamètre moyen de particules 9 nm.
Une suspension aqueuse de silice colloïdale (B) de pH 9, contenant 30 % de silice en poids, de diamètre moyen de particules de 9 nm et stabilisée au sodium est décationisée par passage sur une résine échangeuse de cations à groupements sulfoniques sous forme acide.
On obtient alors une suspension aqueuse de silice colloïdale C de pH 2,2 contenant 30 % de silice en poids, de diamètre moyen de particules de 9 nm. Cette suspension C est très instable et doit donc être utilisée très rapidement.
On ajoute alors, sous agitation, 30,5 g de la suspension aqueuse de silice colloïdale basique B dans 145,1 g de la suspension aqueuse de silice colloïdale acide C.
La suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) obtenue a les caractéristiques suivantes :
<Desc/Clms Page number 6>
Figure img00060001

pH : 7, 0 Densité : 1, 200 - % NasO titrabte : 0,095 % -% Na20 total : 0, 19%
Surface spécifique : 280 m2/g
Diamètre moyen de particules : 9 nm % de silice : 30 % en poids.
La stabilité pendant le stockage de cette suspension aqueuse de silice colloïdale neutre A est comparable celle d'une suspension aqueuse de silice colloïdale basique de type B.
Figure img00060002
<tb>
<tb>
Stabilité <SEP> au <SEP> Suspension <SEP> A <SEP> Suspension <SEP> B <SEP> Suspension <SEP> C
<tb> stockage <SEP> neutre <SEP> basique <SEP> acide
<tb> 25 C > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> 24 <SEP> heures
<tb> 50 C <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> 10 <SEP> heures
<tb> 75 C <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> 1 <SEP> heure
<tb>
Exemple 2 : préparation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale (D) de pH 7. 0 de diamètre moyen de particules 12 nm.
Une suspension aqueuse de silice colloïdale (E) de pH 9, contenant 30 % de silice en poids, de diamètre moyen de particules de 12 nm et stabilisée au potassium est décationisée sur passage d'une résine échangeuse de cations à groupements sulfoniques sous forme acide. On obtient une suspension aqueuse de silice colloïdale (F) de pH = 2,3, contenant 30 % de silice de diamètre moyen de particules 12 nm. Cette suspension F, très instable, doit donc être utilisée rapidement.
On ajoute alors, sous agitation 45 g de la suspension aqueuse de silice colloïdale basique E dans 150g de la suspension aqueuse de silice colloïdale acide F. On obtient une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (D) dont les caractéristiques sont les suivantes : - pH : 7,0 - Densité : 1,202 - % K20 titrable : 0,3 %
<Desc/Clms Page number 7>
Figure img00070001

Surface spécifique : 200 m2/g Diamètre moyen de particules : 12 nm % de silice : 30 % en poids.
La stabilité pendant le stockage de cette suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (D) a été testée et elle est comparable à la stabilité d'une suspension de silice colloïdale basique de type (E).
Figure img00070002
<tb>
<tb>
Stabilité <SEP> Suspension <SEP> D <SEP> Suspension <SEP> E <SEP> Suspension <SEP> F
<tb> au <SEP> stockage <SEP> neutre <SEP> basique <SEP> acide
<tb> 25 C <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> 8 <SEP> jours
<tb> 50 C <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> 1 <SEP> jour
<tb> 75 C <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> 4 <SEP> heures
<tb>
Exemple 3 : Préparation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale (G) de pH=7. 0 de diamètre moyen de particules 25 nm.
Une suspension aqueuse basique de silice colloïdale (H) de pH 9 contenant 30 % de silice en poids, de diamètre moyen de particules 25 nm et stabilisé au sodium est décationisé par passage sur une résine échangeuse de cations à groupements sulfoniques sous forme acide.
On obtient ainsi une suspension aqueuse acide de silice colloïdale (1) de pH 2,3 contenant 30 % de silice en poids, de diamètre moyen de particules 25 nm. Cette suspension (1), très instable, doit être utilisée rapidement.
On ajoute alors, sous agitation, 51 g de la suspension aqueuse basique de silice colloïdale H dans 68,5 g de la suspension aqueuse acide de silice colloïdale 1.
On obtient alors une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (G) dont les caractéristiques sont les suivantes : - pH : 7,0 - Densité : 1,197 - Na20 titrable : 0, 3 %
Surface spécifique : 115 mg
<Desc/Clms Page number 8>
Figure img00080001

Diamètre moyen de particules : 25 nm % de silice : 30 % en poids.
La stabilité pendant le stockage de cette suspension de silice colloïdale neutre (G) a été testée et elle est comparable à la stabilité d'une suspension de silice colloïdale basique de type (H).
Figure img00080002
<tb>
<tb>
Stabilité <SEP> au <SEP> Suspension <SEP> g <SEP> Suspension <SEP> H
<tb> stockage <SEP> neutre <SEP> basique
<tb> 25 C > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois
<tb> 50 C <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois
<tb> 75 C <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois
<tb>
Exemple de comparaison 1 : Préparation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale (A'! de pH=7, de diamètre moyen de particules : 9 nm, stabilisé au sodium.
A 100g de la suspension aqueuse basique (B) décrite dans l'exemple 1, on ajoute sous agitation 15 g d'acide sulfurique 1N pour atteindre le pH de 7.
On obtient une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A') ayant les caractéristiques de stabilité au stockage suivantes :
Figure img00080003
<tb>
<tb> Stabilité <SEP> au <SEP> Suspension <SEP> A'Suspension <SEP> B
<tb> stockage <SEP> neutre <SEP> basique
<tb> 25 C <SEP> 2H <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois
<tb> 50 C <SEP> 20 <SEP> minutes <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois
<tb> 75 C <SEP> gélification <SEP> rapide <SEP> > <SEP> 6 <SEP> mois
<tb>
On constate que la suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A') obtenue par neutralisation par un acide d'une suspension aqueuse de silice colloïdale basique (B) n'est pas utilisable commercialement en raison d'une très mauvaise stabilité.
<Desc/Clms Page number 9>
Figure img00090001

Exemple 4 : Utilisation de la suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) pour la clarification de la bière fermentée et non filtrée.
On ajoute 50 g/hectolitre ou 100 g/hectolitre d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) telle que décrite dans l'exemple 1 à de la bière non raffinée (J) ayant subi une fermentation principale de 7 jours à 8 C.
Cette bière additionnée avec la suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) est stockée dans une cuve pendant 4 semaines à 3 C.
La filtration est alors effectuée sur un filtre Kieselguhr. Les échantillons filtrés sont alors enfûtés par la brasserie pour que l'influence de l'oxygène soit minimisée pour le test de Forcing.
La stabilité de la bière est mesurée par le test de Forcing (0 C/40 C/0 C), la mousse par le test de Ross et Clark, la couleur par le test European Brewery Convention (EBC).
Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau suivant :
Figure img00090002
<tb>
<tb> Dosage <SEP> de <SEP> la <SEP> suspension <SEP> aqueuse <SEP> de <SEP> silice
<tb> colloïdale <SEP> neutre <SEP> (A)
<tb> 0 <SEP> g/hl <SEP> 50 <SEP> g/hl <SEP> 100 <SEP> g/hl
<tb> Stabilité <SEP> (jours <SEP> chauds) <SEP> 8 <SEP> #25 <SEP> #25
<tb> Couleur <SEP> (EBC) <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 4, <SEP> 4
<tb> Mousse <SEP> 105 <SEP> 65 <SEP> 55
<tb> pH <SEP> 4,29 <SEP> 4,36 <SEP> 4,38
<tb> Na <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 7,9 <SEP> 8,3 <SEP> 8,1
<tb> Ca <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 29,7 <SEP> 30,9 <SEP> 29,9
<tb> K <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 460 <SEP> 490 <SEP> 477
<tb> Mg <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 81,8 <SEP> 85,7 <SEP> 84,5
<tb> Tannoïde <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 55 <SEP> 52 <SEP> 51
<tb> Anthycyanogène <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 55 <SEP> 58 <SEP> 55
<tb> Flavanoïde <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 40 <SEP> 28 <SEP> 30
<tb>
On constate que l'addition de 50 g/hl ou de 100 g/hl d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) améliore nettement la stabilité de la bière, sans modification notable des teneurs en sodium, calcium, potassium et magnésium. De plus, on observe que l'addition de 50 g/hl ou de
<Desc/Clms Page number 10>
Figure img00100001

100 g/hl d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) permet une bonne diminution des polyphénols (tannoïde, anthycyanogène, flavanoïde) présents dans la bière.
Un dosage de 50 g/hl d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) permet d'obtenir une nette amélioration de la plupart des caractéristiques recherchées par rapport à une bière ne contenant pas une telle suspension aqueuse.
Exemple 5 : Utilisation d'un suspension aqueuse de silice colloïdale neutre en présence de polvvinylpyrolidone pour la clarification de la bière fermentée et non filtrée.
On ajoute 50 et 100 g/hectolibre d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) telle que décrite dans l'exemple 1 à de la bière non raffinée (J) ayant subi une fermentation principale de 7 jours à 8 C.
Cette bière additionnée avec la suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) est stockée dans une cuve pendant 4 semaines à 3 C.
On ajoute alors 10 g/hectolitre de polyvinylpyrolidone puis, après une heure de contact, la filtration est effectuée sur filtre Kieselguhr.
Les échantillons filtrés sont alors enfûtés par la brasserie pour que l'influence de l'oxygène soit minimisée pour le test de Forcing.
Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau suivant :
<Desc/Clms Page number 11>
Figure img00110001
<tb>
<tb> 0 <SEP> g/hl <SEP> de <SEP> la <SEP> 50 <SEP> g/hl <SEP> de <SEP> la <SEP> 100 <SEP> g/hl <SEP> de <SEP> la
<tb> suspension <SEP> (A) <SEP> suspension <SEP> (A) <SEP> suspension <SEP> (A)
<tb> + <SEP> + <SEP> +
<tb> 0 <SEP> g/hl <SEP> de <SEP> 10 <SEP> g/hl <SEP> de <SEP> 10 <SEP> g/hl <SEP> de
<tb> polyvinylpyrolidone <SEP> polyvinylpyrolidone <SEP> polyvinylpyrolidone
<tb> Stabilité <SEP> (jours <SEP> chauds) <SEP> 11 <SEP> 13 <SEP> 15
<tb> Couleur <SEP> (EBC) <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> 4
<tb> Mousse <SEP> 110 <SEP> 95 <SEP> 85
<tb> pH <SEP> 4,25 <SEP> 4,29 <SEP> 4,32
<tb> Na <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 7,3 <SEP> 7,5 <SEP> 7,0
<tb> Ca <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 29,4 <SEP> 29 <SEP> 29,4
<tb> K <SEP> en <SEP> mgll <SEP> 456 <SEP> 455 <SEP> 473
<tb> Mg <SEP> en <SEP> mg/1 <SEP> 82, <SEP> 4 <SEP> 83, <SEP> 7 <SEP> 85
<tb> Tannoïde <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 36 <SEP> 29 <SEP> 30
<tb> Anthycyanogène <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 54 <SEP> 46 <SEP> 53
<tb> Flavanoïde <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 35 <SEP> 21 <SEP> 31
<tb>
Figure img00110002

En comparaison avec l'exemple 4, l'addition de 10 g/hl de polyvinylpyrolidone à 50 ou 100 g/hl de la suspension aqueuse de silice colloïdale neutre A permet d'obtenir une réduction plus marquée des polyphénols (tannoïde, anthycyanogène, flavanoïde), une mousse plus stable tout en conservant une teneur en sodium, calcium, potassium et magnésium constante.
Exemple de comparaison 2 : Utilisation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale basique pour la clarification de la bière fermentée et non filtrée.
On ajoute 25, 50, 75 et 100 g/hectolitre d'une suspension de silice colloïdale basique (B) telle que décrite dans l'exemple 1 à de la bière non raffinée (K) ayant subi une fermentation principale de 7 jours à SOC.
Cette bière, additionnée avec la suspension aqueuse de silice colloïdale basique (B), est stockée dans une cuve pendant 4 semaines à 3 C.
La filtration est alors effectuée sur filtre Kieselguhr. Les échantillons filtrés sont ensuite enfûtés par la brasserie pour que l'influence de l'oxygène soit minimisée pour le test de Forcing.
Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau suivant :
<Desc/Clms Page number 12>
Figure img00120001
<tb>
<tb> 0 <SEP> g/hl <SEP> de <SEP> la <SEP> 25g/hl <SEP> de <SEP> la <SEP> 50 <SEP> g/hl <SEP> de <SEP> la <SEP> 75g/h <SEP> de <SEP> la
<tb> suspension <SEP> suspension <SEP> suspension <SEP> suspension
<tb> (B) <SEP> (B) <SEP> (B) <SEP> (B)
<tb> Stabilité <SEP> jours <SEP> chauds <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 3,5
<tb> Couleur <SEP> (EBC) <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> 1, <SEP> 2
<tb> Mousse <SEP> 107 <SEP> 116 <SEP> 122 <SEP> 118
<tb> Na <SEP> en <SEP> mg/ <SEP> 5, <SEP> 8 <SEP> 8, <SEP> 1 <SEP> 8, <SEP> 1 <SEP> 8, <SEP> 5
<tb> Ca <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 30 <SEP> 27 <SEP> 27 <SEP> 25
<tb> Mg <SEP> en <SEP> mg/l <SEP> 100 <SEP> 101 <SEP> 95 <SEP> 90
<tb>
On note que l'addition d'une suspension aqueuse d'une silice colloïdale basique (B) à de la bière fermentée et non filtrée augmente la stabilité de celle-ci. Par contre, on constate une forte augmentation du taux de sodium dans la bière filtrée, ce qui n'est pas autorisé par le Reinheitsgebot (loi de pureté allemande).
Exemple 6 :
Après la fermentation principale de sept jours à 8 C, on ajoute 0 à 100 g/hL d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) telle que décrite dans l'exemple 1 à de la bière non raffinée (bière provenant de la même charge de malt après 7 jours de fermentation à SOC).
Cette bière additionnée avec la suspension aqueuse de silice
Figure img00120002

colloïdale neutre (A) est stockée dans une cuve pendant quatre semaines à 3 C.
La filtration est alors effectuée sur un filtre Kieselguhr. Les échantillons filtrés sont enfûtés par la brasserie pour que l'influence de l'oxygène soit minimisée pour le test de Forcing.
La stabilité de la bière est mesurée grâce au test de Forcing (0OC 1 40 C/0 C). La mousse est évaluée par le test Ross et Clark.
Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau suivant :
<Desc/Clms Page number 13>
Figure img00130001
<tb>
<tb> Dosage <SEP> de <SEP> la <SEP> suspension <SEP> aqueuse <SEP> Stabilité <SEP> Couleur
<tb> Mousse <SEP> pH
<tb> de <SEP> silice <SEP> colloïdale <SEP> neutre <SEP> (A) <SEP> (g/hL) <SEP> (jours <SEP> chauds) <SEP> (EBC)
<tb> 0 <SEP> 8 <SEP> 4,4 <SEP> 105 <SEP> 4,29
<tb> 10 <SEP> > <SEP> 20 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 102 <SEP> 4, <SEP> 30
<tb> 20 <SEP> > <SEP> 20 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 100 <SEP> 4, <SEP> 32
<tb> 50 <SEP> > <SEP> 20 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 65 <SEP> 4, <SEP> 36
<tb> 100 <SEP> > <SEP> 20 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 55 <SEP> 4, <SEP> 38
<tb>
* : European Brewery Convention
L'ajout de faibles quantités d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) permet une nette amélioration de la stabilité de la bière sans modifier les valeurs de couleurs et de mousse.
Exemple 7 :
Une part de silice colloïdale neutre (A) est dilué avec 10 parts d'eau carbonatée (0,5 g CO2/L). Cette dilution n'a pas d'effet de destabilisation de la silice colloïdale neutre (A).
Après la fermentation principale de sept jours à 8 C, on ajoute 0 à 100 g/hL de silice colloîdale dans la bière non raffinée (bière provenant de la même charge de malt après 7 jours de fermentation à 8OC).
Cette bière additionnée de silice colloïdale neutre (A) est stockée dans une cuve pendant quatre semaines à 3 C. 10g de PVPP sont alors rajoutés et après une heure, la filtration est alors effectuée sur un filtre Kieselguhr. Les échantillons filtrés sont enfûtés par la brasserie pour que l'influence de l'oxygène soit minimisée pour le test de Forcing.
La stabilité de la bière est mesurée grâce au test de Forcing (0OC 1 40 C/0 C). La mousse est évaluée par le test Ross et Clark.
Les résultats obtenus montrent comme dans l'exemple 1 une amélioration de la stabilité tout en conservant une teneur en sodium faible et sans modifier les valeurs de couleurs, de calcium, de potassium et de magnésium.
<Desc/Clms Page number 14>
Figure img00140001
Exemple 8 : Une part de silice colloïdale neutre (A) est diluée avec 100 parts d'eau carbonatée (0,5 g CO2/L).
Après la fermentation principale de sept jours à 8 C, on ajoute 0 à 100 g/hL de silice colloïdale neutre (A) dans la bière non raffinée (bière provenant de la même charge de malt après 7 jours de fermentation à 8OC).
Cette bière additionnée de silice colloïdale neutre (A) est stockée dans une cuve pendant quatre semaines à 3 C. 10g de PVPP sont alors rajoutés et après une heure, la filtration est alors effectuée sur un filtre Kieselguhr. Les échantillons filtrés sont enfûtés par la brasserie pour que l'influence de l'oxygène soit minimisée pour le test de Forcing.
La stabilité de la bière est mesurée grâce au test de Forcing (0OC 1 40 C/0 C). La mousse est évaluée par le test Ross et Clark.
Les résultats obtenus montrent comme dans l'exemple 1 une amélioration de la stabilité tout en conservant une teneur en sodium faible et sans modifier les valeurs de couleurs, de calcium, de potassium et de magnésium.
Exemple 9 : Utilisation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre pour la fabrication d'une crème antisolaire huile dans eau.
Figure img00140002
1) On mélange à 80 C les composants suivants : - 5 % eHostaphat CS120 Cariant (stéarylphosphate) - 2, 5 % etegin M (glycérylstéarate) - 2 % Acide stéarique - 1 A ! coot cétytique - 2 % Abil100 (dimethicone) - 3 % Huile minérale faible viscosité - 3 % RCétiol 868 (octylstéarate) - 3 % RMyritol 318 (triglycéride caprylique/caprique) - 5 % REusolex 6300 (camphre 4-méthylenzylidène) 2) On ajoute alors:
Figure img00140003

- 0, 2 % Pemulen TR1 (polymère réticulé acrylates/C10-30 alkylacrylate)
<Desc/Clms Page number 15>
Figure img00150001

12, 5 % de suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) 3) On homogénéise les composants de la partie 1) dans la partie 2) 4) On chauffe à 80 C les composants suivants: - 0,6 % RHostapon CL g (sodium lauroyl glutamate)
4 % Eusolex 232 (acide phénylbenzimidazone sulfonique)
2, 21 % Trométhamine (tris (hydroxyméthyol) aminométhane) - 0, 2 % Allantoïne Cariant - 5 % Glycérine
Conservateur : 90 - Eau : 49,49 % - Parfum : 0, 30 % 5) On introduit la partie 4) dans la partie 3) à 35OC.
6) On homogénéise l'émulsion.
On obtient une crème antisolaire qui permet d'éviter la blancheur apportée par le dioxyde de titane et qui apporte une sensation plus douce et agréable à l'application sur la peau.
Exemple 10 : Utilisation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre pour la préparation d'encres pour impression à jet d'encre.
Exemple 10'
On ajoute 5% d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) telle que décrite dans l'exemple 1 à une encre Hostafine Black T (80 parties d'eau/20 parties de diéthyleneglycol).
Après mélange, une filtration est faite sur un filtre 1 um.
Exemple 10"
On ajoute 2,5% d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre (A) telle que décrite dans l'exemple 1 à une encre Duasyn Acid Yellow XX-SF (80 parties d'eau/20 parties de diéthyleneglycol).
Après mélange, une filtration est faite sur un filtre 0, 45 um.
Les caractéristiques physico-chimiques des encres obtenues dans
<Desc/Clms Page number 16>
Figure img00160001

les exemples 10'et 10"sont résumées dans le tableau suivant.
Les tests d'impression sont réalisés sur imprimante Hewlett Packard 420 et évalués visuellement. :
Figure img00160002
<tb>
<tb> tension <SEP> de
<tb> viscosité
<tb> pH <SEP> surface
<tb> (mPas)
<tb> (mN/m)
<tb> Hostafine <SEP> Black <SEP> T <SEP> 7,7 <SEP> 42,0 <SEP> 4, <SEP> 337
<tb> Hostafine <SEP> Black <SEP> T
<tb> 7,8 <SEP> 40,6 <SEP> 3,294
<tb> + <SEP> 5% <SEP> Silice <SEP> colloïdale <SEP> neutre <SEP> CA)
<tb> Duasyn <SEP> Acid <SEP> Yellow <SEP> XX-SF <SEP> 4,0 <SEP> 62,0 <SEP> 2,442
<tb> Duasyn <SEP> Acid <SEP> Yellow <SEP> XX-SF
<tb> 5,8 <SEP> 59,5 <SEP> 2,261
<tb> + <SEP> 2,5% <SEP> Silice <SEP> colloïdale <SEP> neutre <SEP> (A)
<tb>
L'ajout de faibles quantités de silice colloïdale neutre (A) permet de réduire la viscosité ce qui est avantageux pour les encres pour impression à jet d'encre.
De plus, l'impression obtenue avec les encres des exemples 10'et 10"est irréprochable.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique, de pH neutre, stable dans le temps et comprenant des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxane, caractérisé par le fait que l'on mélange une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique comprenant des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxane, de pH basique, avec une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique comprenant des particules de silice colloïdale individualisées, non liées entre elles par des liaisons siloxane, de pH acide.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on fait réagir une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique, de pH compris entre 8, 5 et 11, de surface spécifique comprise entre 20 mg et 700 m2/g, d'un diamètre de particules compris entre 4 nm et 150 nm, ayant un pourcentage de matières actives 2 5 % en poids avec une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique, de pH compris entre 2 et 3,5, de surface spécifique compris entre 20 m2/g et 700 m2/g, de diamètre de particules compris entre 4 nm et 150 nm, ayant un pourcentage de matières actives > 5 %.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on fait réagir une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique de pH compris entre 8, 5 et 11 contenant de 5 à 200 parties de silice exprimée en matière sèche avec une suspension aqueuse de silice colloïdale anionique de pH compris entre 2 et 3,5 contenant 100 parties de silice exprimé en matière sèche ou inversement.
4. Utilisation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre obtenue par le procédé défini à l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour la clarification de bière fermentée et non filtrée.
5. Utilisation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre obtenue par le procédé défini à l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour la clarification de bière non fermentée et non filtrée.
<Desc/Clms Page number 18>
Figure img00180001
6. Utilisation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale neutre obtenue par le procédé défini à l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour la préparation de crèmes cosmétiques.
7. Procédé de clarification de la bière fermentée et non filtrée selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on ajoute à une bière fermentée et non filtrée une suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre obtenue par le procédé défini à l'une des revendications 1 à 3, que l'on laisse la floculation se produire, puisque l'on sépare le dépôt formé et que l'on obtient une bière limpide, de bonne stabilité et ayant un taux de sodium équivalent à la bière non raffinée.
8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'on ajoute à une bière fermentée et non filtrée une suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre obtenue par le procédé défini à l'une des revendications 1 à 3, en présence de polyvinylpyrolidone.
9. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'on ajoute à une bière fermentée et non filtrée de 5 à 500 g/hectolitre d'une suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre obtenue par le procédé défini à l'une des revendications 1 à 3.
10. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'on ajoute à une bière fermentée et non filtrée une suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre obtenue par le procédé défini à l'une des revendications 1 à 3 en présence de 5 à 50 g/hectolitre de polyvinylpyrolidone.
11. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que la suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre est ajoutée avant le raffinage de la bière.
12. Procédé de clarification de la bière fermentée et non filtrée selon la revendication 4 caractérisée en ce que la suspension de silice colloïdale de pH neutre est ajoutée après le raffinage de la bière et avant la filtration de celle-ci.
13. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'on ajoute à la bière fermentée et non filtrée de 2 à 500 g/hectolitre d'une suspension aqueuse qui a été préalablement diluée dans 2 à 100 parts d'eau à
<Desc/Clms Page number 19>
0,1 à 10 g CO2/L.
14. Utilisation d'une suspension aqueuse de silice colloïdale de pH neutre obtenue par le procédé défini à l'une des revendications 1 à 3 pour la préparation d'encre pour impression à jet d'encre.
FR0113328A 2001-01-09 2001-10-16 Nouvelles suspensions aqueuses de silice colloidale anionique de ph neutre et leur procede de preparation, et leurs applications Expired - Lifetime FR2819245B1 (fr)

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