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RÉSUMÉ
Au cours des deux dernières générations, les tensioactifs non ioniques ont atteint une position de leader sur le marché des tensioactifs dans les pays industrialisés. En effet , ils offrent des performances supérieures, une flexibilité de formulation accrue et de bonnes propriétés toxicologiques qui les dispensent de nombreux règlements. Les principaux produits et producteurs européens sont présentés, avec leurs propriétés essentielles, les principaux procédés de fabrication et les matières premières. Un aperçu de la réglementation est donné. Enfin des suggestions permettent de sélectionner le processus correspondant aux exigences de performances souhaitées.
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Guido BOGNOLO : Docteur - WSA Associates
INTRODUCTION
Les tensioactifs non ioniques ont commencé à acquérir une importance industrielle depuis la découverte, au début des années 1930, des dérivés éthoxylés produits par l'addition de l'oxyde d'éthylène sur des molécules possédant des hydrogènes actifs. Aujourd'hui, ils sont utilisés dans tous les domaines industriels, de la détergence domestique au textile, dans les préparations pharmaceutiques et dans l'agriculture, pour n'en citer que quelques-uns.
Leurs « bonnes propriétés » toxicologiques, leur position avantageuse par rapport aux réglementations en vigueur, leur facilité d'approvisionnement, leur bon rapport coût/efficacité, la large variété des produits disponibles, leur compatibilité avec les autres tensioactifs et l'étendue de leurs propriétés physico-chimiques sont à l'origine de leur emploi toujours croissant.
Si ces dernières années ont vu l'apparition sur le marché de nouveaux produits tels que les alkylpolyglucosides, les glucamides et les esters d'acides gras éthoxylés, les développements récents ont plutôt été orientés vers l'amélioration de la sécurité (avec des conséquences sur le nombre d'unités et sur les technologies de production), et de la durabilité, aussi bien sur le plan de la protection de l'environnement pour les générations futures que sur celui de l'approvisionnement en matières premières de base. Les principales propriétés des tensioactifs non ioniques et leurs méthodes d'obtention sont présentées dans l'article suivant [J 2266], le présent article ne présentant que les aspects industriels du problème.
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- Version archivée 1 de sept. 2004 par GUIDO BOGNOLO
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4. Relations entre structure et performance
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La quasi-totalité des produits tensioactifs présente une longueur de chaîne hydrophobe comprise entre C8-C10 et C18 et les tensioactifs non ioniques ne font pas exception.
Les chaînes de longueur inférieure à C8-C10 sont trop courtes et trop solubles dans l'eau pour interagir d'une façon importante avec des phases hydrophobes liquides ou solides. Les seuls groupes hydrophiles avec lesquels ces chaînes puissent être associés, tout en gardant des propriétés interfaciales, sont des groupes amino, hydroxy ou phosphate. Ces molécules n'ont pratiquement aucun pouvoir détergent, émulsifiant ou dispersant, mais elles peuvent être utilisées pour leur effet mouillant ou pour le traitement antistatique superficiel des fibres synthétiques. Les alcools en C3-C5 sont des cosurfactants dans des systèmes de microémulsions.
Des longueurs de chaîne supérieures à C18 sont moins disponibles sur le marché et plus coûteuses que les chaînes en C12-C18. Par conséquent, les dérivés C20, C22 et à chaîne encore plus longue n'ont pas retenu l'attention de l'industrie de la détergence ni lors des premiers développements des tensioactifs de synthèse. Du point de vue performance, on observe des améliorations négligeables et, sauf pour certaines applications « niches », les produits ne sont pas intéressants du point de vue du rapport coût/efficacité. Pour observer des effets économiquement acceptables apportés par la chaîne hydrophobe, il faut « monter » jusqu'à des longueurs en C50-C90 telles qu'on les retrouve dans certains alcools et dans des anhydrides polyalkényl succiniques (PIBSA polyisobutenyl succinic anhydride ). Les dérivés éthoxylés de ces alcools lourds et les esters/amides dérivés des anhydrides sont utilisés comme émulgateurs dans les émulsions « conditions extrêmes » telles que les explosifs en émulsion (E/H) et les fluides hydrauliques (E/H et H/E) .
Si l'on veut augmenter d'une façon modérée le caractère hydrophobe de la chaîne, il est plus intéressant d'introduire des groupes d'oxyde de propylène (PO), qui confèrent en même temps une certaine polarité et donc...
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Relations entre structure et performance
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SCHICK (M.J.) éd. - Nonionic surfactants. - Surfactants Science Series, vol. 1, Marcel Dekker Inc., New York, ISBN 0-8247-1605-1.
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(2) - BECHER (P.) - Dans Nonionic surfactants SCHICK (M.J.) éd. - Marcel Dekker, New York, p. 480-486 (1966).
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(3) - ROSEN (M.J.) - Dans Surfactants and interfacial phenomena. - John Wiley & Sons, New York, p. 70-80, 128-132, 149, 264-268, 296 (1989).
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(4) - SCHICK (M.J.) éd - Nonionic surfactants, physical chemistry. - Surfactants Science Series, vol. 23, Marcel Dekker Inc., New York, ISBN 0-8247-7530-9.
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(5) - TALMAGE (S.) - Dans Environmental and human safety of major surfactants. - Soap and Detergents Association, Lewis Publisher, p. 95-102 (1994).
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(6) - BENKE (G.M.), BROWN (M.N.), WALSH (M.J.), DROTMAN (R.B.) - * - Food Cosmet. Toxicol.,...
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