Etude de la détergence des surfaces dures : stratégies de formulation, tests de détergence et mise en forme solide

Study of hard surfaces cleaning efficiency: formulation strategies, set up of detergency tests and solid detergent processing

• Auteur / Autrice : Marie-Elise Chateau
• Direction : Jacques Fages
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Perpignan
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Compactage

Contraintes (mécanique)

Détergents

Résumé

Ces travaux se situent à l'interface des enjeux industriels et scientifiques sur la mise en forme de détergents solides pour surfaces dures. Les formes solides limitent les volumes de transport et de stockage et assurent une meilleure sécurité par rapport aux liquides. Le premier objectif scientifique est l'étude de la détergence. Un premier test d'évaluation, par mise en rotation d'une plaque préalablement salie avec un mélange d'huiles et de pigments, se prête à des études fondamentales. Un second test mis au point, par pulvérisation de la solution sur des plaques salies par accrochage sur des camions de transport, est plus proche des conditions d'utilisation. La présence nécessaire au mouillage, des tensioactifs non ioniques liquides a été montrée, ainsi que l'efficacité détergente, entre autres, de matières premières compatibles avec les contraintes environnementales. Le second objectif scientifique de ces travaux est la mise en forme solide d'une formule détergente pré-établie. Deux voies ont été suivies pour l'obtention de compacts : la compression directe et la granulation humide à haut cisaillement, suivie d'une compaction. Dans le premier cas, la présence de tensioactifs liquides altère les propriétés mécaniques des compacts. La dissolution dans l'eau froide a été étudiée en fonction des matières premières et des forces de compressions appliquées. Dans le deuxième cas, des grains de l'ordre de 1 mm de diamètre sont obtenus, de façon prédominante par coalescence, à 400 rpm. Les compacts ont une meilleure tenue mécanique que par la compression directe de la poudre.

The present work on design and manufacture of a solid detergent for hard surfaces cleaning application, is set at the interface of industrial and scientific strakes. Compared to liquid products, solids reduce storage and transport volumes, and are more safe to handle and to use. The first scientific objective was the study of detergency. A test was set up and used for fundamental studies on the efficiency of detergent formulations: a plate, previously soiled with a mix of oils and pigments, is cleaned and its cleanliness is evaluated. A second test, closer to the conditions of use, was set up: the plates soiled on travelling trucks, are spray cleaned and tested. The presence of liquid non ionic surfactants in the detergent formulation, was shown necessary for good wetting of the surface. Among others, cleaning efficiency of raw materials compatible with environmental directives, was studied. The second objective of this work was the processing of a solid detergent, based on the formula established in the first part. Two different ways were investigated: direct compression, and wet granulation followed by a compaction. In the first case, the presence of liquid surfactants affects the mechanical properties of the compact. Compacts dissolution in cold water was studied according to the raw materials used, and the applied compression forces. In the second case, granules of 1 mm diameter in average are obtained by high shear wet granulation, predominantly by coalescence, with a speed of 400 rpm. The compacts have better mechanical properties than those obtained by direct compression.