CA2263667C - Processes for manufacturing pigment granules used in the colouring of concrete - Google Patents
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Abstract
Procédé pour la préparation de granulés de pigments comprenant les étapes suivantes: a) obtention d'un mélange, sous forme d'une suspension liquide, d'une émulsion et/ou d'une pâte, ledit mélange comprenant au moins un pigment et au moins un liant choisi dans le groupe constitué par les composés organiques qui forment des films insolubles après séchage et/ou par réaction chimique lors du séchage, le ou les liants étant choisis de façon que les films formés soient dépourvus de pouvoir dispersif dans les bétons, et b) séchage dudit mélange. Les granulés obtenus sont résistants à l'humidité et servent de colorant pour les bétons.Process for the preparation of pigment granules comprising the following steps: a) obtaining a mixture, in the form of a liquid suspension, of an emulsion and / or a paste, said mixture comprising at least one pigment and at at least one binder chosen from the group consisting of organic compounds which form insoluble films after drying and / or by chemical reaction during drying, the binder or binders being chosen so that the films formed are devoid of dispersive power in concrete, and b) drying said mixture. The granules obtained are resistant to humidity and serve as a coloring agent for concrete.
Description
PROCÉDÉS DE FABRICATION DE GRANULÉS DE PIGMENTS
ET DE COLORATION DE BÉTON
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet un procédé pour fabriquer des granulés de pigments et les granulés ainsi obtenus. Un autre objet de la présente invention est relatif à un procédé pour colorer le béton et d'autres matériaux avec les granulés obtenues par le procédé selon l'invention.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par granulés des agglomérations et agrégations de matière d'un diamètre moyen compris entre 30pm et 2mm, à l'origine à l'état pulvérulent, et /ou à l'état de suspension et/ou en solution.
L'expression "pigments" désigne des colorants inorganiques et /ou organiques, y inclus les pigments blancs, comme par exemple le dioxyde de titane, les divers oxydes de fer rouges, jaunes, bruns, noirs et leurs mélanges, les noirs de carbone, l'oxyde de chrome, de manganèse et /ou les spinelles de cobalt et autres.
Dans le cadre de la présente invention, le terme "béton" est relatif à
la matière première, contenant entre autre, avant sa mise en réaction chimique: du ciment ou d'autres liants hydrauliques, et/ou des cendres volantes, des silicates, des sables et/ou des agrégats et d'autres composants, pour par exemple la fabrication de parpaings, de plaques, de tuiles, de pavés, de pavés autobloquants et pour la réalisation de liaison en béton. Mais le terme "béton" englobe aussi du mortier au ciment, des composés en fibre de ciment et d'autres articles contenant à l'origine du ciment et /ou des liants hydrauliques.
Le béton est un matériau de construction ayant fait ses preuves, qui sous forme de béton de parement, satisfait également à des buts esthétiques. La coloration de la masse de béton pour fabriquer du béton de METHODS OF MAKING PIGMENT GRANULES
AND CONCRETE COLORING
FIELD OF THE INVENTION
The subject of the present invention is a method for manufacturing granules of pigments and the granules thus obtained. Another object of the present invention relates to a method for coloring concrete and other materials with the granules obtained by the process according to the invention.
In the context of the present invention, the term “granules” means agglomerations and aggregations of material with an average diameter included between 30pm and 2mm, originally in the powder state, and / or in the state of suspension and / or solution.
The expression "pigments" denotes inorganic dyes and / or organic, including white pigments, such as dioxide of titanium, the various red, yellow, brown, black iron oxides and their mixtures, carbon blacks, chromium oxide, manganese and / or cobalt spinels and the like.
In the context of the present invention, the term "concrete" relates to the raw material, containing inter alia, before its reaction chemical: cement or other hydraulic binders, and / or ash flying, silicates, sands and / or aggregates and others components, for example for the production of concrete blocks, sheets, tiles, pavers, interlocking pavers and for the realization of connection in concrete. But the term "concrete" also includes cement mortar, fiber cement compounds and other items originally containing cement and / or hydraulic binders.
Concrete is a proven building material, which, in the form of facing concrete, also fulfills aesthetic. The coloring of the concrete mass to make concrete
2 parement donne à ce dernier une teinte durable, qui nécessite pratiquement aucun entretien pendant des années.
Ä l'opposé, les surfaces de béton, décorées par application d'une couche de peinture, doivent être repeintes à de courts intervalles.
On utilise du béton coloré par exemple pour des façades, des plaques, des pavés, des tuiles, des remblais antibruit, des murs de soutient, des digues, des ponts et des constructions similaires, et sous forme de mortier coloré et de crépi, également pour la décoration de façades.
Le béton est coloré avec des pigments inorganiques et plus récemment avec des pigments organiques. Ä titre d'exemple, l'oxyde de manganèse, l'oxyde de fer, l'oxyde de chrome, et le carbone ont fait leurs preuves comme pigments adaptés pour le béton. Plus particulièrement, des pigments à base de carbone, et d'oxyde de fer, se sont avérés très efficaces dans la pratique.
La fabrication de béton coloré soulève cependant des problèmes.
La poudre de pigments dégage de la poussière et son utilisation salit les hommes, les machines et les locaux.
En raison de la finesse de leurs particules, les pigments stockés dans des silos perdent très rapidement leur fluidité. Ils ne peuvent plus être retirés des silos que très difficilement, à un coût considérable en appareils et en hommes.
Pour la même raison, leur dosage par des transporteurs à vis, et des rainures vibrantes, est très délicat.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Selon l'état de la technique, on a essayé de résoudre les problèmes impliqués par l'utilisation de pigments en poudre, à savoir l'apparition de poussière lors du stockage notamment dans les silos (ensilage) et lors du dosage automatique, en utilisant pour la coloration du béton des pâtes de pigments aqueuses. Les pâtes de ce type contiennent 2 facing gives the latter a lasting shade, which requires virtually no maintenance for years.
In contrast, concrete surfaces, decorated by applying a coat of paint, must be repainted at short intervals.
We use colored concrete for example for facades, plates, pavers, tiles, noise embankments, retaining walls, dikes, bridges and similar constructions, and in mortar form colored and plastered, also for decorating facades.
Concrete is colored with inorganic pigments and more recently with organic pigments. For example, the oxide of manganese, iron oxide, chromium oxide, and carbon have made their evidence as suitable pigments for concrete. More specifically, carbon and iron oxide pigments have been found to be very effective in practice.
However, the production of colored concrete poses problems.
Pigment powder gives off dust and its use soils the men, machines and premises.
Due to the fineness of their particles, the pigments stored in silos very quickly lose their fluidity. They can no longer be very difficult to remove from silos, at considerable cost in devices and as men.
For the same reason, their dosage by screw conveyors, and vibrating grooves, is very delicate.
STATE OF THE ART
According to the state of the art, we tried to resolve the problems involved in using powdered pigments, namely the appearance of dust during storage, especially in silos (silage) and during automatic dosing, using for coloring the concrete from aqueous pigment pastes. Pasta of this type contains
3 le plus souvent environ 30 à 70% d'eau en tant que milieu porteur ainsi que des produita tensioactifs.
Les avantages résultant de l'utilisation de pâtes de pigments aqueuses par comparaison avec les poudres de pigments sont cependant accompagnés d'inconvénients importants.
Dans la pratique, les pâtes ne peuvent être stockées longtemps dans des silos ou dans d'autres récipients à grandes dimensions parce qu'elles se divisent par ségrégation des composants et conduisent partiellement à des dépôts fixes.
En raison de la haute teneur en eau, les frais d'emballages sont doublés pour des pâtes de pigments aqueuses. II en est de même des frais de transport pour la partie « eau » dans ces pâtes. Un autre inconvénient provient de ce que les pâtes de ce type ne sont pas utilisables lorsque l'humidité propre du sable et des agrégats pour la préparation du béton est telle que toute adjonction d'eau, même sous forme de pâtes de pigments aqueuses, détériore de façon intolérable la consistance du béton; cette situation se produit très fréquemment sur les chantiers de plein air. De plus, les substances tensioactives et les dispersants utilisés dans ces pâtes augmentent très souvent les efflorescences dans le béton coloré.
Dans le domainE: de la coloration des laques et des matières synthétiques, les inconvénients évoqués ci-dessus ont pu être minimisés en utilisant les pigments sous forme de granulés et non sous forme de pâtes ou dE: poudres.
Ainsi, et plus particulièrement dans l'industrie des matières synthétiques, des pigments nuisibles à la santé sont utilisés depuis de nombreuses années presque exclusivement, sous forme de granulés.
La fabrication et l'utilisation de granulés sont maintenant traditionnelles dans de nombreuses domaines de l'industrie humaine (cf H.Rumpf dans "Chemie-Ing-.Technik", 30, 1958, n° 3, n°4, n°5; W.C. Peck dans "Chernistry and Industry ", livraison du 20.12.1958, pp 1674 et suiv.; 3 most often around 30 to 70% water as a carrier medium as well as surfactants.
The benefits of using pigment pastes aqueous in comparison with the pigment powders are however accompanied by significant drawbacks.
In practice, pasta cannot be stored for a long time in silos or other large containers because that they divide by segregation of the components and lead partially to fixed deposits.
Due to the high water content, the packaging costs are lined for aqueous pigment pastes. The same applies to the costs of transport for the “water” part in this pasta. Another downside comes from the fact that pasta of this type cannot be used when the clean humidity of sand and aggregates for the preparation of concrete is such as any addition of water, even in the form of pigment pastes watery, intolerably deteriorates the consistency of concrete; this situation occurs very frequently on outdoor sites. Moreover, the surfactants and dispersants used in these pastes very often increase the efflorescence in colored concrete.
In the domainE: the coloring of lacquers and materials synthetic, the disadvantages mentioned above could be minimized using the pigments in the form of granules and not in the form of pasta or dE: powders.
Thus, and more particularly in the materials industry synthetic, pigments harmful to health have been used for many years almost exclusively, in the form of granules.
The production and use of pellets is now traditional in many areas of human industry (cf.
H.Rumpf in "Chemie-Ing-.Technik", 30, 1958, n ° 3, n ° 4, No. 5; WC Peck in "Chernistry and Industry", delivery of 20.12.1958, pp 1674 et seq .;
4 en ce qui concerne la granulation par fusion, cf U.A.W. Boretzky in "Fette-, Seifen-, Anstrichmittel", n°4, 1967).
Ainsi, les briquettes se sont imposées dans le domaine du charbon et des minE:rais.
Pour le papier carbone, l'on utilise des micro-capsules. Dans le domàine agricole, le fourrage est stocké dans les silos sous forme de granulats compacts. Dans le domaine des laques, on utilise des concentrés de pigments de nitrocelluloses, exempts de poussière qui se dissolvent parfaitement dans des solvants. Dans le domaine du caoutchouc, le noir de carbone est utilisé sous forme de granulés obtenus par agrégation. Du PVC est utilisé sous forme de granulés perlés obtenus par atomisation et séchage dE; ses suspensïons aqueuses.
La coloration du béton par des pigments sous forme de granulés fait aussi partie de l'état de la technique.
Le brevet FR-A-2450273 décrit des granulés perlés contenant des pigments à base de carbone sec, mais en même temps, à une teneur en eau de 59%, avec peu de poussière. Ces granulés sont utilisés pour colorer le cdment.
Le brevet européen EP-A-0268645 et son équivalent aux Etats-Unis (US-A-4 946 505) et au Canada (CA-A-1 291 849) décrivent la coloration de béton à l'aide des pigments en granulés, à l'exception de granulés comprimés ou briquetés, qui se composent d'un ou plusieurs pigments, les pigments à base de carbone seul étant exclus, et obligatoirennent, d'un ou plusieurs liants, favorisant la dispersion des pigments dans le béton. Les liants spécifiques décrits dans ce document sont bien délimités. Par comparaison aux bétons colorés avec des pigments purs et sans additif, ils peuvent provoquer une augmentation des efflorescences dans le béton.
Comme tous ces liants dans les granulés mentionnés sont facilement solubles dans l'eau, l'ïmpact de l'humidité atmosphérique est critique. En particulier dans les usines de béton proches de chambres à
vapeur, l'humidité dissout ces liants et provoque une agglomération importante de ces granulés, et la formation conséquente de boules assez dures pendant le stockage de ces granulés et même pendant leur utilisation. Ces boules ne se dispersent pas dans le béton et bloquent l'installation de dosage. 4 for fusion granulation, see UAW Boretzky in "Fette-, Seifen-, Anstrichmittel ", No. 4, 1967).
Thus, briquettes have established themselves in the field of coal and minE: rais.
For carbon paper, micro-capsules are used. In the agricultural domain, the fodder is stored in the silos in the form of compact aggregates. In the field of lacquers, concentrates are used nitrocellulose pigments, free of dissolving dust perfectly in solvents. In the rubber sector, the black of carbon is used in the form of granules obtained by aggregation. Of PVC is used in the form of pearl granules obtained by atomization and drying of; its watery suspense.
Concrete coloring with pigments in the form of granules is also part of the state of the art.
FR-A-2450273 describes pearl granules containing dry carbon pigments, but at the same time with a content of 59% water, with little dust. These granules are used for color the cdment.
European patent EP-A-0268645 and its equivalent to The United States (US-A-4,946,505) and Canada (CA-A-1,291,849) describe the coloring of concrete using granular pigments, with the exception of compressed or briquetted granules, which consist of one or more pigments, carbon-only pigments being excluded, and obligatory, of one or more binders, favoring the dispersion of pigments in concrete. The specific binders described in this document are well demarcated. Compared to colored concrete with pure pigments without additives, they can cause an increase in efflorescence in concrete.
As all of these binders in the mentioned granules are easily soluble in water, the impact of atmospheric humidity is critical. Particularly in concrete factories near chambers vapor, moisture dissolves these binders and causes agglomeration important of these granules, and the consequent formation of balls enough hard during the storage of these granules and even during their use. These balls do not disperse in concrete and block the dosing system.
5 De plus, le brevet EP-A-0 268 645 enseigne que:
- l'utilisation de pigments sous forme ~ de granulés est désavantaç~euse, car les forces de dispersion exercées sur les granulÉ;s pendant le mélange des différents composés pour former le béton coloré sont insuffisantes et ont, comme résultat, la formation de tâches de pigment et de nids de pigments proche, de la surface du béton ainsi coloré, - les pigments sous forme de granulés, sont insuffisamment dispersifs, manquent de pouvoir colorant et doivent être dosés en plus grande quantité que des poudres pour arriver au même résultat, - les pigments sous forme de leurs granulés contenant du liant ne démontrent pas de propriétés dispersives améliorées, et finalement, - que l'humidité présente dans le béton ne suffit pas pour dissoudre IE~s granulés contenant un liant.
Selon les brevets DE-4336613-C1 et US-A-5 484 481 de "Bayer AG, Leverk.usen DE" on peut produire et utiliser des granulés pour la coloration du béton, en préparant un mélange de différents pigments inor-ganiques avec au moins un liant, pour la plupart déjà mentionnés dans le brevet US-A-4 946 505, en formant une poudre cohésive et en produisant par compactage sous certaines conditions de pression contrôlée, des flocons, qui par la suite sont broyés et granulés par agglomération. Les désavantages de ces granulés résident dans leur haute instabilité 5 In addition, patent EP-A-0 268 645 teaches that:
- the use of pigments in the form of ~ granules is disadvantage ~ euse, because the dispersion forces exerted on granules; s during the mixing of the different compounds to form colored concrete are insufficient and have, as result, the formation of pigment spots and nests of pigments close to the surface of the concrete thus colored, - the pigments in the form of granules, are insufficient dispersive, lack coloring power and must be dosed in larger quantities than powders to arrive to the same result, - pigments in the form of their granules containing binder do not demonstrate improved dispersive properties, and finally, - that the humidity present in the concrete is not sufficient to dissolve IE ~ s granules containing a binder.
According to patents DE-4336613-C1 and US-A-5 484 481 of "Bayer AG, Leverk.usen DE "granules can be produced and used for the coloring of concrete, preparing a mixture of different pigments ganiques with at least one binder, for the most part already mentioned in the US-A-4,946,505, forming a cohesive powder and producing by compaction under certain conditions of controlled pressure, flakes, which are subsequently ground and granulated by agglomeration. The disadvantages of these granules lie in their high instability
6 mécanique et dans la formation de produits pulvérulents et de poussière;
les granulés selon ce procédé ne coulent pas librement et ne se prétent donc pas à un dosage automatique dans des systèmes courants et simples.
De plus, les granulés de pigments obtenus selon ce procédé
compliqué ne présentent aucun avantage par rapport aux granulés obtenues par le procédé selon le brevet US-A-4 496 505.
Le brevet Européen EP-A-0 802 241 de la société Bayer AG décrit un procédé de granulation, similaire au procédé de compactage ci-dessus mentionné, pour le pigment de noir de carbone, avec les mêmes inconvénients.
Le brevet Européen EP-A-0 697 379 décrit en termes généraux la formation des granulés dans un "fluid bed dryer".
Le brevet EP-A-0 657 511 décrit une forme particulière du brevet US 4.496.505, en utilisant comme liants des sucres qui appartiennent aux substances polyhydroxilées décrites dans le brevet US-A-4 495 505 quoique les sucres utilisés soient reconnus pour modifier de façon négative les propriétés des bétons.
Le brevet DE-A-4223598-A1 décrit une forme particulière du brevet US 4.496.505 en proposant des polyphosphates comme liants, qui promeuvent la dispersion des pigments dans le béton. En même temps ces granulés ne coulent pas librement et démontrent encore une abrasion élevée, et avec cela, beaucoup de poussière.
Le brevet EP-A-0 518 152 utilise des sels solubles comme liants pour les granulés et comme agent, qui promeut la dispersion des pigments dans le béton. Mais, comme ces granulés aussi, ne sont pas stables mécaniquement; ils amènent encore beaucoup de poussière et ne coulent pas librement.
Le brevet EP-A-0 507 046 décrit des granulés pour la coloration du béton, dont "l'avantage" se trouve dans un processus supplémentaire d'agglomération de granulés, une fois que ces granulés ont été préparés selon le procédé de "spray granulation". Aussi, ce procédé ne donne pas 6 mechanical and in the formation of pulverulent products and dust;
the granules according to this process do not flow freely and do not pretend therefore not automatic dosing in common systems and Simple.
In addition, the pigment granules obtained according to this process complicated have no advantage over granules obtained by the process according to US-A-4,496,505.
European patent EP-A-0 802 241 from Bayer AG describes a granulation process, similar to the above compaction process mentioned, for the carbon black pigment, with the same disadvantages.
European patent EP-A-0 697 379 describes in general terms the formation of granules in a "fluid bed dryer".
Patent EP-A-0 657 511 describes a particular form of the patent US 4,496,505, using as binders sugars which belong to polyhydroxylated substances described in US-A-4,495,505 although the sugars used are recognized to modify in a negative way the properties of concrete.
DE-A-4223598-A1 describes a particular form of the patent US 4,496,505 by proposing polyphosphates as binders, which promote the dispersion of pigments in concrete. At the same time these granules do not flow freely and still show abrasion high, and with that, a lot of dust.
EP-A-0 518 152 uses soluble salts as binders for granules and as an agent, which promotes the dispersion of pigments in concrete. But, like these granules too, are not stable mechanically; they still bring a lot of dust and do not flow not freely.
Patent EP-A-0 507 046 describes granules for coloring the concrete, the "advantage" of which is found in an additional process agglomeration of granules, once these granules have been prepared according to the "spray granulation" process. Also, this process does not give
7 de résultats satisfaisants en ce qui concerne l'écoulement libre de ces granulés, l'absence de poussière et la simplicité du procédé. En fait, il s'agit d'une version plus compliquée du procédé décrit dans le brevet EP-A-0 482 450, qui utilise certains sels comme liants dans un procédé de granulation par agglomérations, sans que le processus de "spray granulation" soit requis.
Le brevet EP-A-0 482 449 décrit des granulés de pigments inorganiques, qui contiennent des impuretés déjà présentes dans les pigments lors du processus de fabrication de ces pigments, c'est-à-dire des sels inorganiques. Ce brevet revendique tout procédé de coloration du béton avec des granulés, déjà décrits dans la littérature précédente et contenant des pigments (oxydes de fer). En pratique, les granulés selon ce brevet présentent les mêmes inconvénients que les granulés du brevet précédant en ce qui concerne les problèmes de poussière et le manque d'écoulement libre.
Le brevet EP-A-0 395 872 décrit des granulés d'oxyde de fer noir, fait par "spray granulation" d'une suspension aqueuse de cet oxyde avec une substance organique instable, qui en pratique fonctionne comme agent dispersant pour la préparation de la suspension aqueuse à haute teneur en pigment (50-75%), comme le décrit déjà le brevet US-A-4 946 505; après granulation, le dispersant est détruit par un procédé supplémentaire thermique, qui doit être appliqué après la "spray granulation" à de très hautes températures.
De tous ces procédés, seul le procédé décrit dans le brevet EP-A-0 268 645, a gagné une importance commerciale, malgré ses inconvénients.
OBJET ET RÉSUMÉ DE L'INVENTION
La présente invention a principalement les trois objets suivants, à
savoir la mise à disposition:
ô
a) d'un nouveau procédé, simple et moderne, permettant la préparation de nouveaux granulés de pigments dépourvus des inconvénients des granulés selon l'état de l'art;
b) d'un procédé permettant la coloration de béton mais aussi celle des plastiques et des peintures à l'aide de ces nouveaux granulés de pigments; et c) de nouveaux granulés de pigments exempts de poussière, coulant librement, non hygroscopiques, et ne formant pas, en présence d'humidité, d'agglomérats, permettant une manipulation automatique facile et se dispersant bien dans le matériau à colorer.
Le:~ granulés selon l'invention sont libres de poussière, coulent librement, ne sont pas hygroscopiques et ne forment pas d'agglomérats en présence d'humidité. De plus, ces nouveaux granulés, contrairement aux préjugés mentionnés en lignes 23 à 52, colonne 2 du brevet US-A-4 946 505, se dispersent bien dans le béton avec la méme force colorante que celles des granulés du brevet US-A-4 946 505, que celles des pigments correspondants sous forme de poudres et ils se dispersent bien dans le médium à colorer. Par ailleurs, les granulés selon l'invention présentent un avantage supplémentaire par rapport à ceux contenant des dispersants, dans la mesure où ils n'influencent pas négativement l'élimination mécanique d'eau dans les bétons humides.
De plus, les granulés de l'invention sont, à l'exception d'impuretés, exempts de dispersants et/ou de tensioactifs, ou d'autres composés chimiques, solubles dans l'eau, entre autres, comme cela est le cas pour ceux décrits dans le brE;vet US-A-4 495 505, qui contiennent des liants permettant de promouvoir la dispersion des granulés dans le béton.
Cette caractéristique révèle une importance particulière car les additifs solubles dans l'eau ont pour effet de promouvoir les efflorescences du béton coloré et influencent souvent de façon négative le durcissement du béton. De tels additifs sont désavantageux pour le matériau à colorer, en particulier lorsqu'il s'agit de béton.
Ä l'opposé, les granulés selon l'invention dépourvus de liants dispersants et solubles dans l'eau, évitent la promotion des efflorescences dans le béton et la formation de boules dures, insolubles en béton, pendant leur stockage, et sous l'effet d'humidité. Les liants non solubles et inactifs contenus dans les granulés selon l'invention n'exercent pas d'effets négatifs générés par les additifs de l'art antérieur sur le durcissement du béton.
Le premier objet de la présente invention est atteint grâce à un procédé pour la préparation de granulés de pigments comprenant les étapes suivantes:
a) obtention d'un mélange, sous forme d'une suspension liquide, d'une émulsion et/ou d'une pâte, ledit mélange comprenant au moins un pigment et au moins un liant choisi dans le groupe constitué par les composës organiques qui forment des films insolubles après séchage et/ou par réaction chimique accompagnant le séchage, le ou les liants étant choisis de façon que les films formés soient dépourvus de pouvoir dispersif dans les bétons; et b) séchage dudit mélange.
Le deuxième objet de la présente invention est atteint grâce à un procédé pour la coloration du béton utilisant comme colorants des pigments en granulés obtenus par le procédé conforme au premier objet de l'invention.
Le troisième objet de la présente invention est atteint grâce à des granulés de pigments contenant:
- moins de 20â d'eau;
- de 79 à 99,95ô de pigment;
- de 0,05 à 15g de liants choisis dans le groupe constitué par les composés organiques qui forment des films insolubles après séchage et/ou par réaction chimique accompagnant le séchage, lesdits liants étant choisis de façon que les films formés soient dépourvus de pouvoir dispersif dans les bétons, les pourcentages étant des pourcentages en poids 10 exprimés par rapport au poids total du granulé de pigments.
De préférence, les granulés de pigments selon l'invention, contiennent moins de 4~ d'eau et de 81 à
99,95 de pigments.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
La préparation des granulés de pigments passe par l'étape préalable de préparation d'un mélange sous forme d'une suspension liquide, d'une émulsion et/ou d'une pâte, ledit mélange comprenant au moins un pigment et au moins un liant organique de nature particulière.
Le mélange contient éventuellement un ou plusieurs additifs pour bétons.
De préférence, le liquide utilisé pour la préparation du mélange est de l'eau.
10a Les liants utilisés dans la préparation du mélange sont:
- les composés organiques qui forment des films insolubles après séchage et/ou par réaction chimique accompagnant le séchage, et plus particulièrement, - les résines et/ou systèmes de résines utilisables, pour la fabrication de vernis et/ou de peintures, de préférence comme liants, le ou les liants étant choisis de façon que les films formés soient dépourvus de pouvoir dispersif dans les bétons.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le mélange contient en outre des additifs chimiques réagissant avec le liant au cours du séchage du dit mélange.
On recherche plus particulièrement les liants qui, par séchage et/ou par réaction chimique et/ou par présence d'additifs réactifs, deviennent insolubles et forment un film stabilisant les caractéristiques mécaniques des granulés sans nuire à leur pouvoir colorant, lesdits liants étant choisis de façon que les films formés soient dépourvus de pouvoir dispersif dans les bétons.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le liant utilisé est choisi dans le groupe constitué par les polyacrylates, les copolymères du styrène et d'acides polyacryliques, les vinyles acrylates, les copolymères de styrène et d'acrylate, les copolymères de l'anhydride de l'acide maléfique et les latex utilisés en peintures, tels que ceux décrits à
titre d'exemple dans le tableau suivant:
Compagnie Nom du produit Formulation Rhom and Multilobe 200 100% acrylique Haas Rho lex*I 545 ac li ue Rho lex* 3427 ac li ue Rhoplex* fastrack acrylique Reichhold Synthemul* 40- acrylique Arolon* 850 w 45 ac li ue Zeneca Neoc I* A-6037 ac li ue Neoc I* BT-175 Nacan Res n* 7448 vin le ac li ue Res n* 2550 100% ac li ue Dow DA* 30NA* 100% ac li ue DA* 42NA* styrne ac li ue De préférence les liants sont présents sous la forme d'une suspension ou d'une émulsion aqueuse.
Sous encore une autre forme de l'invention on utilise comme liants, des résines ou d'autres composés chimiques qui forment des films insolubles dans de l'eau pendant le séchage par réaction avec des additifs réactifs.
marque de commerce Selon une forme particulièrement avantageuse de réalisation de l'invention, on utilise des liants avec une capacité de dispersant très bien développée. Ceci permet d'obtenir des mélanges constitués de liquide, de préférence de l'eau, de pigments, de liants dispersants et d'autre additifs avec une très grande concentration volumétrique de pigments; ces liants sont utilisés avec des additifs réactifs qui par réaction chimique avec le ou les liants, notamment par réticulation, deviennent insolubles dans l'eau et résistants aux intempéries et forment des films et stabilisent les propriétés mécaniques des granulés sans pourtant nuire à la force colorante.
De façon avantageuse, le liant est choisi parmi les résines et les systèmes de résines utilisables pour la fabrication de vernis et/ou de peinture.
Les liants, avec une haute capacité dispersive particulièrement bien adaptés pour la formation de films insolubles dans l'eau et dépourvus de pouvoir dispersif dans les bétons, par réaction de réticulation avec des additifs réactifs, sont les acides polymères sous leurs formes acides, les acides polymères sous leur forme partiellement neutralisée et les acides polymères sous leur forme neutralisée. Plus particulièrement, il s'agit des acides polycarboxyliques et des polyacrylates. Ä titre d'exemple d'acides polymères et polycarboxyliques, le Carbopol* et la Série K*-700 de BF-Goodrich, à l'état partiellement neutralisé.
On peut aussi utiliser des catalyseurs volatils qui sont des dispersants et des tensioactifs.
* marques de commerce 12a Ä titre d'exemple de polyacrylates, sous leur formes acides ou partiellement neutralisés comme l'Acrysoli G-111 de (Rhom and Hass), ou comme certains polyacrylaes vendus par Allied Colloids, BASE.
Des liants organiques ayant des propriétés plastifiantes et/ou tensioactives avant séchage, mais pas après séchage sont aussi adaptés.
Si cela s'avère nécessaire, il est possible d'utiliser en plus d'autres liants non gênants pour le béton.
* marque de commerce La quantité de liant présente dans les granulés varie entre 0,05 à
15% en poids par rapport au poids total d'un granulé, de préférence entre 0,5 à 8% en poids et plus particulièrement entre 0,8 et 5% en poids.
Le mélange contient en poids de 0,1 à 15% de liant par rapport au poids de pigments présents dans le mélange.
Sellon un mode préférentiel de l'invention, le ou les liants possède(nt.), avant séchage, des propriétés plastifiantes et/ou tensioactives et ces propriétés ne sont plus présents après séchage.
Sous une autre forme de l'invention, on utilise avec ces liants des catalyseurs;, c'est-à-dire des substances, qui, au cours de l'étape de séchage aboutissant à la granulation, sont complètement évaporées et potentiellement récupérés par réfrigération des vapeurs et réutilisés. Ces catalyseurs dits "volatils" ont comme fonction, de faciliter la dispersion des pigments clans le mélange liquide et ils permettent d'arriver à une plus haute concentration volumétrique de pigments dans ledit mélange. Ceci est important pour le diamètre des granulés que l'on peut avoir, surtout dans une granulation dE: séchage par atomisation, mais aussi pour la quantité de liquide qui doit étre évaporée, pour obtenir un certaine quantité
de granulés, qui est ainsi réduite.
Le catalyseur est présent dans le mélange à raison de 0,1 à 15%
en poids par rapport au poids du pigment présent dans le mélange.
Ces catalyseurs volatils permettent d'augmenter sensiblement la teneur en pigment des mélanges contenant des pigments, des liants et d'autres additifs. II s'agit par exemple des alcools aminés, comme l'AMP, le Surfynol* 61 (Mélange secret), les Surfynol* CT-171 *, CT-111, CT 121 et CT-131, les diols acétylénique, la triéthylamine, le T-Amine WR500*, l'acide acétique, ou tout autre dispersant qui s'évapore pendant le processus de séchage.
L'AMP présente un intérét particulier comme catalyseur volatil.
marques de commerce De façon particulièrement avantageux du point de vue économique, le catalyseur volatil est récupéré au cours de l'étape de séchage ei: recyclé dans le procédé. Selon un mode avantageux de réalisation, le catalyseur volatil est récupéré par réfrigération.
Les additifs chimiques réactifs, qui eux aussi peuvent avoir des propriétés dispersantes, et qui réagissent avec lesdits liants en formant des films insolubles dans l'eau par réticulation pendant et/ou par le processus de séchagE: et qui permettent, d'augmenter sensiblement la teneur en pigment des mélanges comprenant des pigments, des liants et des additifs sont, à titre d'exemple, des polyols tels que les polyoéthylènes glycols (Macol* BASF) et/ou les oligomers de l'éthylène glycol, du propanediol, du butanediol, du pentanedial, du pentaerythrite, du triméthylolpropane, du a-Naphtolben;zein, du 2-(2-hydroxyethoxy)phénol, du 1,3-dihydroxyacetone dimer, du 1,8-dihydroxyantraquinone, de l'anthrarufin, de l'acide 3,5 dihydroxybE;nzoic, du 1,5-dihydroxynaphtalene, du 3-hydroxy-2,2-dimethyl propyl 3-hydroxy-2,2-dimethylpropionate des acétylènes comme du Surfinol* 104, du Surfinol~' 104 PG50, du Surfinol* 104 DPM, du Surfinol*
104 E, du Surfinol*104 BC, du Surfinol* 400 Séries (Air Products), du silicone glycol (BASF corp.), des sucres et des polyuréthanes modifiés tels que EFKA* 452 de LUBRIZOL.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, les additifs chimiques réactifs sont utilisés dans une quantité de 0,1 à 15% par rapport au poids des pigments présents dans le mélange.
Dans certains cas, il est avantageux d'ajouter aux mélanges mentionnés un régulateur de pH pour optimiser les effets des liants et des additifs. Ä titre d'exemple de régulateur de pH, l'acétate de sodium, les carbonates, le NaOH, les sels d'ammonium, et l'acide sulfurique.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le mélange contenant préférablement de l'eau, des liants, éventuellement des marques de commerce catalyseurs dispersants volatils et/ou des additifs chimiques réactifs, et des pigments, peut contenir un ou plusieurs additifs utiles pour le béton.
Les granulés de pigments obtenus selon l'un des procédés de l'invention, sont utilisables pour la coloration de béton ou d'autres 5 matériaux. Ils contiennent notamment de l'eau, les pigments ci-dessus mentionné;, des liants sous formes de leurs films insolubles dans de l'eau et, éventuellement, d'autres additifs utiles pour le béton.
La quantité de catalyseur volatil introduite dans le mélange, mais absente dans le granulé, varie de 0 à 15% en poids par rapport au poids 10 d'un granulé.
La quantité d'additifs réactifs et de réticulants introduits dans le mélange avant séchage représente de 0 à 15% en poids d'un granulé.
Les pigments utilisés pour la préparation du mélange sont de nature organique et/ou inorganique. Parmi les pigments inorganiques, on 15 choisira de préférence les pigments du groupe des oxydes de manganèse, des oxydes et des hydroxydes de fer, des oxydes de chrome, des dioxydes de titane, des noirs de carbone et des spinelles, notamment des spinelles de cobalt. On peut utiliser des pigments exclusivement organiques, exclusivement inorganiques et des mélanges de pigments organiques et inorganiques.
Sont bien adaptés, pour le procédé de coloration selon l'invention, des granulés fins, ayant une taille comprise entre 30N et 3mm, de préférence entre 35N et 2mm, plus particulièrement entre 40 et 500 micromètres et surtout des granulés entre 40N et 400~r obtenus par séchage et granulation d'un mélange contenant:
a) une phase, de préférence de l'eau;
b) des pigments tels que ceux décrits ci-dessus, et éventuellement d'autres additifs appropriés ;
c) des liants décrïts ci-dessus; et d) éventuellement des catalyseurs, tels que ceux décrits ci-dessus et e) éventuellement des substances réactives ci-dessus décrites pour la réticulation de liants.
Les granulés de pigments obtenus contiennent:
- moins de 20 % d'eau;
- de 79 à 99,95 % de pigment; et - de 0,05 à 15 % de liants choisis dans le groupe constitué par les composés organiques qui forment des films insolubles après séchage et/ou par réaction chimique accompagnant le séchage, les pourcentages étant des pourcentages en poids exprimés par rapport au poids total du granulé.
De préférence, ies granulés de pigments contiennent moins de 4%
d'eau et de 79 à 99,95% de pigments.
D'autres granulés représentatifs de l'invention contiennent:
- moins de 10 % d'eau;
- de 39,5 à 44,98 % de pigment;
- de 0,025 à 7,5 % de liants choisi dans le groupe constitué
par les composés organiques qui forment des films insolubles après séchage et/ou par réaction chimique accompagnant le séchage ; et - jusqu'à 50 '% d'additifs pour bétons, les pourcentages étant des pourcentages en poids exprimés par rapport au poids total du granulé.
Les granulés de pigments obtenus ont de préférence la forme de perles.
Les mélanges de granulés de pigments obtenus selon l'un des procédés de l'invention contiennent au moins 90% de perles ayant une taille comprise entre 40 et 400 microns.
Selon l'état de la technique, il existe une multitude de manières, pour fabriquer des pigments en granulés à partir de mélanges sous forme d'une suspension liquide, d'une émulsion et/ou d'une pâte. Les granulés conformes à l'invention peuvent être obtenues de différentes manières par séchage d'un mélange de liant, de pigments, de liquide, de préférence d'eau, éventuellement de catalyseurs volatils et /ou d'additifs réactifs et en cas de besoin d'autres additifs.
II est par exemple possible d'appliquer sur un tambour une fine couche de ce type de mélange en forme de pâte, qui sera séchée puis broyée en granulés très fins.
II est également possible d'appliquer une fine couche de ce type de mélange en forme de pâte sur une bande de séchage métallique où le mélange sera séché, puis broyé en granulés fines.
Une autre manière de procéder consiste à préparer le mélange et à
l'extruder à l'aide d'une extrudeuse selon le procédé dit "spaghetti" ou "cheveux d'anges" couramment utilisé dans l'industrie alimentaire des pâtes, en le séchant ensuite par de l'air chaud ou par mise en contact avec une surface chaude et en broyant les fils "spaghetti" obtenus.
Encore une autre manière de produire les granulés selon l'invention consiste à doser de toutes petites gouttes de ce mélange sur une surface chauffée et à séparer ces petites gouttes séchées de la surface .
La forme préférée des granulés conformes à l'invention est le granulat perlé.
Lesdits granulés perlés sont obtenus par l'intermédiaire d'un séchoir à pulvérisation avec des buses à une ou plusieurs têtes, respectivement des disques pulvérisateurs placés dans une tour de pulvérisation, à partir de mélanges de liquides ci-dessus décrits.
Les granulés perlés se présentent sous forme de micro-granulés;
90% des particules de pigments ont une taille comprise entre 20 à 500, en particulier une taille comprise entre 40 et 400.
II s'est avéré, ce qui est étonnant et contre l'enseignement de l'art antérieur, que les granulés indiqués ci-dessus se dissolvent bien dans le béton bien que la dispersion de ces pigments soit réalisée en l'absence de liants qui promeuvent la dispersion des granulés dans le béton, comme stipulé dans le brevet US-A-4 946 505.
De plus, ils se dispersent de façon homogène dans le béton de sorte que le béton de parement est parfaitement coloré sans taches ou nids de couleur. Leur utilisation est également économique car avec une quantité déterminée de pigments en granulés, l'on obtient une coloration de même intensité qu'avec une quantité identique de pigments en poudre. Par comparaison à une coloration par des pigments purs et pulvérulents, le béton coloré avec les granulés selon l'invention ne démontre pas ou pas plus d'efflorescences, et le plus souvent, moins d'efflorescences qu'avec les granulés connus contenant des dispersants comme liants pour stabiliser les granulés.
Les granulés produits et utilisés conformément à l'invention s'écoulent librement d'un silo et n'ont point tendance à s'agglomérer ni à
former des agglomérats. Ils sont facilement transportés par des moyens pneumatiques. En même temps, ils sont moins sensibles à l'humidité et moins aptes à former des agglomérations ou boules dures, que les granulés contenant des dispersants solubles dans l'eau ou même hygroscopiques comme liants.
Le maniement des granulés selon l'invention ne dégage pratiquement aucune poussière. Ils sont du point de vue du maniement supérieurs aux granulés de l'art antérieur. Ainsi, les procédés de production et d'utilisation conforme à l'invention sont particulièrement adaptés à une coloration automatique et propre, plus particulièrement du béton. De ce fait, ils sont d'excellente utilisation dans la pratique.
L'invention sera explicitée plus en détail à l'aide des exemples suivants:
Exemple 1 Fabrication selon le procédé de l'invention de Granulés perlés contenant dehoxyde de Fer noir. Magnétite Fe304~
Un mélange en suspension composé pour 55,4% du poids d'oxyde de fer noir et par 1,6% du poids de liant d'un copolymère de l'acide polyacrylique avec du styréne, de 0,6% d'amino méthyle propanol comme catalyseur volatile et pour le reste d'eau, est séché à l'aide d'air comprimé
par pulvérisation sur une installation de séchage par pulvérisation à flux opposé et équipée d'une buse de pulvérisation.
La température d'entrée de l'air de sëchage est entre 240° et 325°C et la température de sortie de l'air entre 115° et 130°C.
Le produit obtenu est un granulé perlé et 98% des perles ont une taille comprise entre 45p Ea 375N.
Ce:. granulés coulent librement, sont exempts de poussière et ont une humidité résiduelle comprise entre 0,3 et 1,3%. La densité en vrac est comprise entre 0,81 et 1,G4 g/I.
Les granulés perlés ainsi obtenues, présentent une taille moyenne de grain variant entre 150 et 200p, et démontrent une bonne stabilité
mécanique.
Exemple 2 Fabrication de Granulés perlés selon le procédé de l'invention à partir de l'oxyde de fer rouge~Hématite) Ä partir d'une mélange en suspension aqueuse composé de:0,9%
de liant, un copolymère de l'acide polyacrylique avec du styrène, 1,13%
d'amino méthyle propanol comme catalyseur volatile, de 60% d'oxyde de fer rouge ei: pour le restant d'eau, sont fabriqués des granulés perlés de la même manière que décrite pour l'exemple 1. La température d'entrée de l'air de séchage est comprïse entre 280° et 340° C; la température de sortie de l'air se situe entre 11C1° et 170°C.
Les granulés obtenus sont grossiers, 78% des granulés ont une taille comprise entre 355p et 45p, coulent librement et sont exempts de 5 poussière. Leur humidité résiduelle est comprise entre 0,3 et 0,1% et la densité en vrac se situe entre 0,800 et 1,100 g/l.
Exemple 3 Fabrication de Granulés perlés selon le~~rocédé de l'invention à partir de 10 l'oxyde de fer jaune ~Goethite) Ä partir d'un mélange en suspension aqueuse composé de: 0.9%
de liant, un copolymère de l'acide polyacrylique avec du styrène, 1,13%
d'amino méthyle propanol en catalyseur volatil, 40% d'oxyde de fer jaune et 15 pour le restant d'eau, des granulés perlés sont fabriqués de la même manière que décrite pour l'exempte 1. La température d'entrée de l'air de séchage est comprise entre 280° et 340° C, la température de sortie de l'air est comprise entre 110° et 170°C.
Les granulés obtenus sont grossiers, 78% des grains ont une taille 20 comprise entre 355p et 4;ip, coulent librement et sont exempts de poussière.
Leur humidité résiduelle est comprise entre 0,3 et 2,9 % et la densité en vrac se situe entre 500 et 1.100 g/I.
Exemple 4 Dans une bétonnière (de type Masa) d'un volume de 1,25 m3, sont mélangés pendant 1,5 minutes, 1024 kg de sable et d'agrégats et 10,4 kg d'oxyde de fer noir sous forme de granulés perlés tels qu'obtenus dans l'exemple 1. On ajoute 183 kg de ciment (du Portland artificiel) et à t'aide d'un automate, la quantïté d'eau requise, qui seront homogénéisés pendant 1,5 minutes avec le mélange. La bétonnière est ensuite vidée et le mélange est utilisé pour la fabrication de pavés en béton.
Exemple comparatif 4a II est procédé de la façon décrite à l'exemple 4. Ä la place des granulés perlés obtenus conformément à l'invention, l'on utilise la même quantité (1l),4 kg) d'oxyde noir de fer sous forme de granulés avec un liant qui promeut la dispersion du pigment dans le béton, à savoir du Granufin Onyx; de la Société Davis.
L'on compare ensuite les teintes des bétons humides et celles des pavés séchés pendant 24 heures. Dans le béton humide on ne constate pas de différence de couleurs.
On constate que le béton sec, coloré avec du Granufin Onyx* porte à sa surface une mince couche laiteuse significative du phénomène d'efflorescence.
Exemple de comparaison 4b II est procÉ:dé de la façon décrite à l'exemple 4. Ä la place des granulés perlés obtenus conformément à l'invention, l'on utilise la méme quantité
(10,4 kg) d'oxyde noir de fer sous forme de poudre (Bayferrox* 330 de la Soc. Bayer AG).
L'on compare ensuite les teintes des bétons humides et celles des pavés séchés pendant 24 heures. Ni dans le béton humide ni dans le béton sec, on ne constate de diffèrence de couleurs.
marques de commerce Exemple 5 II est procédé de la façon décrite à l'exemple 4. Pour la coloration, il est utilisé ici 11,3 kg de granulés perlés rouges conformes à l'exemple 2.
Exemple de comparaison 5a II est procédé de la façon décrite à l'exemple 5. Pour la coloration, il est utilisé ici 11,3 kg de pigments sous forme de granulés avec un liant qui promeuit la dispersion du pigment dans le béton, à savoir le Granufin Terracotta de la Société Davis.
L'on compare ensuite les teintes des bétons humides et celles des pavés séchés pendant c'.4 heures obtenus dans l'exemple 5 avec ceux obtenus dans l'exemple 5a.
Ni dans le béton humide ni dans le béton sec on ne constate de différence cle couleurs.
Exemple de comparaison 5b II est procédé de la façon décrite à l'exemple 5. Pour la coloration, il est utilisé ici 11.3 kg des pigments sous forme de poudre utilisées pour la production des granulés selon exemple 2.
L'on compare ensuite les teintes des bétons humides et celles des pavés sécf iés pendant 24 heures obtenus dans l'exemple 5 avec ceux obtenus dans l'exemple 5b. Ni dans le béton humide ni dans le béton sec, on ne constate de différence de couleurs.
marque de commerce Exemple 6 II est procédé de la façon décrite à l'exemple 5. Pour la coloration, il est utilisé ici 11,3 kg de ç~ranulés perlés jaunes conformes à l'exemple 3.
Exemple de comearaison 6a II est procédé de la façon décrite à l'exemple 5. Pour la coloration, il est utilisé ici 11,3 kg de pigments sous forme de granulés avec un liant qui promeut la dispersion du pigment dans le béton à savoir le Granufin Maize* de la Société Davis.
L'on compare ensuite les teintes des bétons humides et celles des pavés séchés pendant 24 heures obtenus dans l'exemple 6 avec ceux obtenus dans l'exemple C;a. Ni dans le béton humide ni dans le béton sec on ne constate de différence de couleurs.
Exemple de comparaison 6b II est procédé de la façon décrite à l'exemple 5. Pour la coloration, il est utilisé ici 11,3 kg de pigments jaune sous forme de la poudre, utilisée pour la production des granulés selon exemple 3.
L'on compare ensuite les teintes des bétons humides et celles des pavés séchés pendant 24 heures obtenus dans l'exemple 6 avec ceux obtenus dans l'exemple 6b. Ni dans le béton humide ni dans le béton sec on ne consi:ate de différence de couleurs.
marque de commerce Exemple 7 On prépare un mélange aqueux composé de 150,OOml d'eau, de 6,OOg de K-~702* comme Fiant réticulant, de 1,32g de propylène glycol comme additif réactif et de 1,50g d'AMP-95 comme catalyseur volatil; on ajoute 0,44g de NHaOH (25%) paur obtenir un pH de 8, et 143g de pigment jaune (Goethite).
Par' une pipette, ce mélange a été mis sous forme de petites gouttes sur une plaque de verre et séché à 110°C. Après séchage, on a obtenu de petites perles d'un diamètre d'environ 1 mm. Mises dans de l'eau pendant 72 heures, 10d de ces perles ne se décomposèrent pas.
Exemple 8 On prépare un mélange aqueux composé de 150,OOml d'eau, de 10,OOg de K-702* comme liant réticulant, de 2,19 g de propylène glycol comme additif réactif et ciE: 2,20g d'AMP-95 en catalyseur volatil; on ajoute 2,OOg de NH4 HC03 pour obtenir un pH de 8, et 303g de pigment rouge (Hématite).
Par une pipette, ce mélange a été mis sous forme de petites gouttes sur une plaque de verre et séché à 110°C. Après séchage, on a obtenu de petites perlas d'un diamètre d'environ 1 mm. Mises dans de l'eau pendant 72 heures, 10g de ces perles ne se décomposèrent pas.
Exemple 9 On a mélangé à sec dans un récipient de 51, avec l'aide d'un mélangeur genre Hobarth en vitesse 4, 540 g de sable blanc avec 3,5 g de granulés jaunes de l'exemple 7 pendant 60 sec. Puis on a ajouté 140 g de ciment blanc et 56 ml d'eau. Le tout fut mélangé encore pour 2 minutes. Le marques de commerce mortier obtenu fut versé dans une forme carrée avec une profondeur de 3 cm. La forme fut conservée à la température ambiante pour 24 heures. Le corps en mortier fut alors démoulé.
5 Exemple de comparaison 9a On a mélangé à sec dans un récipient de 51, avec l'aide d'un mélangeur genre Hobarth en vitesse 4, 540 g de sable blanc avec 3,5 g de granulés jaunes contenant un liant, qui promeut la dispersion du pigment 10 dans le béton, à savoir le Granufin Maize* de la Soc. Davis Colors, pendant 60 sec. Puis, on a ajouté 140 g de ciment blanc et 56 ml d'eau.
Le 'tout mélangé encore pour 2 minutes puis le mortier obtenu versé
dans une forme carré avec une profondeur de 3 cm. La forme fut conservée à la température ambiantE: pour 24 heures.
15 Le corps en mortier sorti de sa forme.
Exemple de comparaison 9b On a mélangé à sec dans un récipient de 51, avec l'aide d'un 20 mélangeur genre Hobarth en vitesse 4, 540 g de sable blanc avec 3,5 g de pigment d'oxyde de fer jaune sous forme de poudre, qui a servi à produire les granulés jaunes de l'exemple 9, contenant un liant qui promeut la dispersion du pigment dans le béton, à savoir le Granufin Maize* de la Soc.
Davis Colons, pendant 60 sec. Puis on a ajouté 140 g de ciment blanc et 56 25 ml d'eau. LE: tout fut mélangé encore pendant 2 minutes.
Le mortier obtenu fut versé dans une forme carrée avec une profondeur de 3 cm. La forme a été conservée à la température ambiante pour 24 heures. Puis, le corps en mortier a été sorti de sa forme.
*marques de commerce Les corps en mortier des exemples 9, 9a et 9b furent comparés en couleur: il n'y avait pas de différences significatives.
Exemple 10 On a mélangé à sec dans un récipient de mélange de 51 avec l'aide d'un mélangeur genre Hobarth en vitesse 4, 540 g de sable blanc avec 3,5 g de granulés jaunes de l'exemple 8 pendant 60 sec. Puis on a ajouté 140 g de ciment blanc et 56 rnl d'eau.. Le tout fut mélangé encore pendant 2 minutes. Le mortier obtenu a été versé dans une forme carré avec une profondeur de 3 cm. La forme a été conservée à la température ambiante pour 24 heures. Le corps en mortier a été sorti de sa forme.
Exemple de comparaison 10a On a mélangé à sec dans un récipient de mélange de 51 avec l'aide d'un mélangeur genre Hobarth en vitesse 4, 540 g de sable blanc avec 3,5 g de granulés rouges contenant un liant qui promeut la dispersion du pigment dans le béton, le Granufin Terracotta~ de la Soc. Davis Colors, pendant 60 sec. Puis on a ajouté 140 g de ciment blanc et 56 ml d'eau. Le tout a été
mélangé encore pendant 2 minutes. Le mortier obtenu a été versé dans une forme carrée avec une profondeur de 3 cm. La forme a été conservée à la températurE: ambiante pour 24 heures. Le corps en mortier a été sorti de sa forme.
Exemple de comparaison 10b On a mélangé à sec dans un récipient de mélange de 51 avec l'aide d'un mélanç~eur genre Hobarth en vitesse 4, 540 g de sable blanc avec 3,5 g de pigment d'oxyde de fer rouge sous forme de poudre, qui servait à produire marque de commerce les granulés de l'exemple 10 pendant 60 sec. Puis on a ajouté 140 g de ciment blanc et 56 ml d'eau. Le tout fut mélangé encore pendant 2 minutes.
Le mortier obtenu a été versé dans une forme carrée avec une profondeur de 3 cm. La forme a été conservée à la température ambiante pour 24 heures.
Puis le corps en mortier fut sorti de sa forme.
Les corps en mortier des exemples 10, 10 a et 10 b furent comparés en couleur: il n'y avait pas de différences significatives. 7 satisfactory results with regard to the free flow of these granules, the absence of dust and the simplicity of the process. In fact, is of a more complicated version of the process described in patent EP-A-0 482 450, which uses certain salts as binders in a granulation process by agglomerations, without the "granulation spray" process being required.
Patent EP-A-0 482 449 describes granules of pigments inorganic, which contain impurities already present in the pigments during the manufacturing process of these pigments, i.e.
inorganic salts. This patent claims any process for coloring the concrete with granules, already described in the previous literature and containing pigments (iron oxides). In practice, the granules according to this patent have the same disadvantages as patent granules previous regarding dust problems and lack free flow.
Patent EP-A-0 395 872 describes granules of black iron oxide, made by "spray granulation" of an aqueous suspension of this oxide with an unstable organic substance, which in practice functions as an agent dispersant for the preparation of the aqueous suspension with high content pigment (50-75%), as already described in US-A-4,946,505; after granulation, the dispersant is destroyed by an additional process thermal, which must be applied after the "granulation spray" to very high temperatures.
Of all these methods, only the method described in patent EP-A-0 268 645, has gained commercial importance, despite its drawbacks.
OBJECT AND SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention has mainly the following three objects, to know the availability:
oh a) a new process, simple and modern, allowing the preparation of new pigment granules devoid of disadvantages of granules according to the state of the art;
b) a process for coloring concrete but also that of plastics and paints using these new pigment granules; and c) new granules of dust-free pigments, flowing freely, not hygroscopic, and not forming, in presence of moisture, agglomerates, allowing manipulation automatic easy and disperses well in the material to be colored.
The: ~ granules according to the invention are free of dust, flow freely, are not hygroscopic and do not form agglomerates in presence of moisture. In addition, these new granules, unlike prejudices mentioned in lines 23 to 52, column 2 of the patent US-A-4,946,505, disperses well in concrete with the same force coloring than those of the granules of patent US-A-4,946,505, than those corresponding pigments in the form of powders and they disperse well in the medium to color. Furthermore, the granules according to the invention have an additional advantage over those containing dispersants, insofar as they do not have a negative influence mechanical removal of water from wet concrete.
In addition, the granules of the invention are, with the exception of impurities, free from dispersants and / or surfactants, or other compounds chemical, water-soluble, among others, as is the case for those described in brE; vet US-A-4,495,505, which contain binders to promote the dispersion of granules in concrete.
This characteristic is of particular importance because the water-soluble additives promote efflorescence colored concrete and often have a negative influence on the hardening of the concrete. Such additives are disadvantageous for the material to be colored, in particular especially when it comes to concrete.
In contrast, the granules according to the invention lacking dispersing and water-soluble binders, avoid the promotion of efflorescence in concrete and training hard, insoluble concrete balls, during their storage, and under the effect of humidity. Binders no soluble and inactive contained in the granules according to the invention does not have negative effects generated by additives of the prior art on the hardening of concrete.
The first object of the present invention is achieved thanks to a process for the preparation of granules of pigments comprising the following stages:
a) obtaining a mixture, in the form of a liquid suspension, emulsion and / or dough, said mixture comprising at least one pigment and at least one binder chosen from the group made up of organic compounds which form insoluble films after drying and / or by chemical reaction accompanying the drying, the binder (s) being chosen from so that the films formed are devoid of dispersive power in concrete; and b) drying said mixture.
The second object of the present invention is achieved through a process for coloring concrete using as dyes of granulated pigments obtained by process according to the first object of the invention.
The third object of the present invention is achieved thanks to pigment granules containing:
- less than 20â of water;
- from 79 to 99.95% of pigment;
- from 0.05 to 15g of binders chosen from the group made up of organic compounds that form insoluble films after drying and / or by chemical reaction accompanying drying, said binders being chosen so that the films formed are powerless dispersive in concrete, the percentages being percentages by weight 10 expressed relative to the total weight of the granule of pigments.
Preferably, the pigment granules according to the invention contain less than 4 ~ of water and 81 to 99.95 pigments.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The preparation of pigment granules involves the preliminary step of preparing a mixture in the form a liquid suspension, an emulsion and / or a paste, said mixture comprising at least one pigment and at least one organic binder of a specific nature.
The mixture may contain one or more additives for concrete.
Preferably, the liquid used for the preparation of the mixture is water.
10a Binders used in the preparation of the mixture are:
- organic compounds which form films insoluble after drying and / or by reaction chemical accompanying drying, and more particularly, - resins and / or resin systems usable, for the manufacture of varnishes and / or paints, preferably as binders, the binder (s) being chosen so that the films trained are devoid of dispersive power in concretes.
According to an advantageous embodiment of the invention, the mixture also contains additives chemicals reacting with the binder during drying of the says mixture.
We are looking more particularly for binders which, by drying and / or by chemical reaction and / or by presence of reactive additives, become insoluble and form a film stabilizing the mechanical characteristics of granules without harming their coloring power, said binders being chosen so that the films formed are lacking dispersive power in concrete.
According to a preferred embodiment of the invention, the binder used is chosen from the group consisting of polyacrylates, copolymers of styrene and polyacrylic acids, vinyl acrylates, copolymers of styrene and acrylate, copolymers of anhydride maleic acid and the latexes used in paints, such as those described in example title in the following table:
Company Product name Formulation Rhom and Multilobe 200 100% acrylic Haas Rho lex * I 545 ac li ue Rho lex * 3427 ac li ue Rhoplex * acrylic fastrack Reichhold Synthemul * 40- acrylic Arolon * 850 w 45 ac li ue Zeneca Neoc I * A-6037 ac li ue Neoc I * BT-175 Nacan Res n * 7448 wine le ac li ue Res n * 2550 100% ac li ue Dow DA * 30NA * 100% ac li ue DA * 42NA * styrene ac li ue Preferably the binders are present in the form of a suspension or aqueous emulsion.
In yet another form of the invention, as binders, resins or other chemical compounds that form films insoluble in water during drying by reaction with reactive additives.
trademark According to a particularly advantageous form of embodiment of the invention, binders are used with a dispersant capacity very well developed. this allows to obtain mixtures consisting of liquid, preferably water, pigments, dispersing binders and more additives with a very high volumetric concentration of pigments; these binders are used with additives reagents which by chemical reaction with the binder (s), especially by crosslinking, become insoluble in water and weather resistant and form films and stabilize the mechanical properties of the granules without yet harm the coloring force.
Advantageously, the binder is chosen from among the resins and the resin systems usable for manufacture of varnish and / or paint.
Binders, with high dispersive capacity particularly well suited for film formation insoluble in water and devoid of dispersive power in concrete, by crosslinking reaction with reactive additives, are the polymeric acids under their acid forms, polymeric acids in their form partially neutralized and the polymeric acids under their neutralized form. More specifically, these are polycarboxylic acids and polyacrylates. As example of polymeric and polycarboxylic acids, the Carbopol * and KF-Goodrich K * -700 Series, as is partially neutralized.
It is also possible to use volatile catalysts which are dispersants and surfactants.
* trademarks 12a As an example of polyacrylates, in their forms acids or partially neutralized like Acrysoli G-111 from (Rhom and Hass), or like some polyacrylaes sold by Allied Colloids, BASE.
Organic binders with properties plasticizers and / or surfactants before drying, but not after drying are also suitable.
If necessary, it is possible to use in addition to other non-annoying concrete binders.
* trademark The amount of binder present in the granules varies between 0.05 to 15% by weight relative to the total weight of a granule, preferably between 0.5 to 8% by weight and more particularly between 0.8 and 5% by weight.
The mixture contains by weight from 0.1 to 15% of binder relative to the weight of pigments present in the mixture.
Sellon a preferred mode of the invention, the binder (s) has (nt.), before drying, plasticizing and / or surfactant properties and these properties are no longer present after drying.
In another form of the invention, with these binders, catalysts ;, i.e. substances, which during the drying leading to granulation, are completely evaporated and potentially recovered by refrigeration of the vapors and reused. These so-called "volatile" catalysts have the function of facilitating the dispersion of pigments in the liquid mixture and they allow to reach a more high volumetric concentration of pigments in said mixture. This is important for the diameter of the granules that we can have, especially in an E granulation: spray drying, but also for amount of liquid that needs to be evaporated, to get a certain amount of pellets, which is thus reduced.
The catalyst is present in the mixture at a rate of 0.1 to 15%
by weight relative to the weight of the pigment present in the mixture.
These volatile catalysts significantly increase the pigment content of mixtures containing pigments, binders and other additives. These are, for example, amino alcohols, such as AMP, Surfynol * 61 (Secret blend), Surfynol * CT-171 *, CT-111, CT 121 and CT-131, acetylenic diols, triethylamine, T-Amine WR500 *, acid acetic acid, or any other dispersant that evaporates during the drying.
AMP is of particular interest as a volatile catalyst.
trademarks Particularly advantageous from the point of view economical, the volatile catalyst is recovered during the drying ei: recycled in the process. According to an advantageous mode of realization, the volatile catalyst is recovered by refrigeration.
Reactive chemical additives, which can also have dispersing properties, and which react with said binders to form water insoluble films by crosslinking during and / or by the process drying: and which allow to significantly increase the content of pigment mixtures including pigments, binders and additives are, for example, polyols such as polyethylene glycols (Macol * BASF) and / or the oligomers of ethylene glycol, propanediol, butanediol, pentanedial, pentaerythritis, trimethylolpropane, a-Naphtolben; zein, 2- (2-hydroxyethoxy) phenol, 1,3-dihydroxyacetone dimer, 1,8-dihydroxyantraquinone, anthrarufin, 3,5 acid dihydroxybE; nzoic, 1,5-dihydroxynaphthalene, 3-hydroxy-2,2-dimethyl propyl 3-hydroxy-2,2-dimethylpropionate acetylenes such as Surfinol * 104, Surfinol ~ '104 PG50, Surfinol * 104 DPM, Surfinol *
104 E, Surfinol * 104 BC, Surfinol * 400 Séries (Air Products), du silicone glycol (BASF corp.), modified sugars and polyurethanes such than EFKA * 452 from LUBRIZOL.
According to an advantageous embodiment of the invention, the additives reactive chemicals are used in an amount of 0.1 to 15% compared by weight of the pigments present in the mixture.
In some cases, it is advantageous to add to the mixtures mentioned a pH regulator to optimize the effects of binders and additives. As an example of a pH regulator, sodium acetate, carbonates, NaOH, ammonium salts, and sulfuric acid.
According to another embodiment of the invention, the mixture preferably containing water, binders, possibly trademarks volatile dispersing catalysts and / or reactive chemical additives, and pigments, may contain one or more additives useful for concrete.
The pigment granules obtained according to one of the processes of the invention can be used for coloring concrete or other 5 materials. They contain in particular water, the above pigments mentioned ;, binders in the form of their water-insoluble films and possibly other useful additives for concrete.
The amount of volatile catalyst introduced into the mixture, but absent in the granule, varies from 0 to 15% by weight relative to the weight 10 of a granule.
The amount of reactive additives and crosslinkers introduced into the mixing before drying represents from 0 to 15% by weight of a granule.
The pigments used for the preparation of the mixture are organic and / or inorganic nature. Among the inorganic pigments, 15 will preferably choose the pigments from the group of manganese oxides, iron oxides and hydroxides, chromium oxides, dioxides of titanium, carbon blacks and spinels, especially spinels cobalt. You can use exclusively organic pigments, exclusively inorganic and mixtures of organic pigments and inorganic.
Are well suited for the coloring process according to the invention, fine granules, having a size between 30N and 3mm, of preferably between 35N and 2mm, more particularly between 40 and 500 micrometers and especially granules between 40N and 400 ~ r obtained by drying and granulation of a mixture containing:
a) a phase, preferably water;
b) pigments such as those described above, and possibly other suitable additives;
c) binders described above; and d) optionally catalysts, such as those described above and e) possibly of the reactive substances described above for crosslinking binders.
The pigment granules obtained contain:
- less than 20% water;
- from 79 to 99.95% of pigment; and - from 0.05 to 15% of binders chosen from the group consisting of organic compounds which form insoluble films after drying and / or by chemical reaction accompanying the drying, the percentages being percentages by weight expressed by relative to the total weight of the granule.
Preferably, the pigment granules contain less than 4%
of water and 79 to 99.95% of pigments.
Other representative granules of the invention contain:
- less than 10% water;
- from 39.5 to 44.98% of pigment;
- from 0.025 to 7.5% of binders chosen from the group made up by organic compounds that form films insoluble after drying and / or by chemical reaction accompanying drying; and - up to 50% of concrete additives, the percentages being percentages by weight expressed by relative to the total weight of the granule.
The pigment granules obtained preferably have the form of pearls.
The mixtures of pigment granules obtained according to one of the methods of the invention contain at least 90% of beads having a size between 40 and 400 microns.
Depending on the state of the art, there are a multitude of ways, for making granular pigments from mixtures in the form a liquid suspension, an emulsion and / or a paste. The granules according to the invention can be obtained in different ways by drying of a mixture of binder, pigments, liquid, preferably water, optionally volatile catalysts and / or reactive additives and if necessary other additives.
It is for example possible to apply a fine layer of this type of paste-like mixture, which will be dried and then crushed into very fine granules.
It is also possible to apply a thin layer of this type of paste-like mixture on a metal drying strip where the mixture will be dried, then ground into fine granules.
Another way is to prepare the mixture and extrude it using an extruder according to the so-called "spaghetti" process or "angel hair" commonly used in the food industry pasta, then drying with hot air or contacting a hot surface and grinding the "spaghetti" threads obtained.
Yet another way to produce pellets according to the invention consists in dosing very small drops of this mixture onto a heated surface and separate these little dried drops from the area .
The preferred form of the granules according to the invention is pearl aggregate.
Said pearl granules are obtained via a spray dryer with nozzles with one or more heads, respectively spray discs placed in a tower spraying, from mixtures of liquids described above.
The pearl granules are in the form of micro-granules;
90% of the pigment particles have a size between 20 to 500, in especially a size between 40 and 400.
It turned out, which is surprising and against the teaching of art prior, that the granules indicated above dissolve well in the concrete although the dispersion of these pigments is carried out in the absence of binders that promote the dispersion of granules in concrete, such as stipulated in patent US-A-4,946,505.
In addition, they disperse homogeneously in the concrete of so that the facing concrete is perfectly colored without spots or nests of color. Their use is also economical because with a determined quantity of granulated pigments, a coloration of same intensity as with an identical quantity of powdered pigments. Through comparison to coloring with pure and powdery pigments, the concrete colored with the granules according to the invention does not or does not demonstrate more efflorescence, and more often less efflorescence than with known granules containing dispersants as binders for stabilize the granules.
The granules produced and used in accordance with the invention flow freely from a silo and do not tend to clump together or form agglomerates. They are easily transported by means tires. At the same time, they are less sensitive to moisture and less able to form agglomerations or hard balls, than granules containing water soluble dispersants or even hygroscopic as binders.
The handling of the granules according to the invention does not release practically no dust. They are from the point of view of handling superior to the granules of the prior art. So the production processes and of use in accordance with the invention are particularly suitable for automatic and clean coloring, especially of concrete. Thereby, they are of excellent use in practice.
The invention will be explained in more detail using the examples following:
Example 1 Production according to the process of the invention of pearl granules containing black iron dehoxide. Magnetite Fe304 ~
A suspension mixture composed for 55.4% of the weight of oxide black iron and 1.6% by weight of binder of an acid copolymer polyacrylic with styrene, 0.6% amino methyl propanol as volatile catalyst and the rest of the water is dried using compressed air by spraying on a flow spray drying system opposite and fitted with a spray nozzle.
The drying air inlet temperature is between 240 ° and 325 ° C and the air outlet temperature between 115 ° and 130 ° C.
The product obtained is a pearl granule and 98% of the pearls have a size between 45p Ea 375N.
This:. granules flow freely, are free of dust and have a residual humidity of between 0.3 and 1.3%. Bulk density is between 0.81 and 1, G4 g / I.
The pearl granules thus obtained have an average size of grain varying between 150 and 200p, and demonstrate good stability mechanical.
Example 2 Manufacture of pearl granules according to the process of the invention from red iron oxide ~ Hematite) From a mixture in aqueous suspension composed of: 0.9%
binder, a copolymer of polyacrylic acid with styrene, 1.13%
amino methyl propanol as volatile catalyst, 60% oxide of red iron ei: for the remaining water, pearl granules of the same as described for example 1. The inlet temperature of the drying air is compressed between 280 ° and 340 ° C; the outlet temperature air is between 11C1 ° and 170 ° C.
The granules obtained are coarse, 78% of the granules have a size between 355p and 45p, flow freely and are free from 5 dust. Their residual humidity is between 0.3 and 0.1% and the bulk density is between 0.800 and 1.100 g / l.
Example 3 Manufacturing of pearl granules according to the process of the invention from 10 yellow iron oxide ~ Goethite) From a mixture in aqueous suspension composed of: 0.9%
binder, a copolymer of polyacrylic acid with styrene, 1.13%
amino methyl propanol as volatile catalyst, 40% yellow iron oxide and 15 for the remaining water, pearl granules are produced in the same way as described for example 1. The inlet air temperature of drying is between 280 ° and 340 ° C, the temperature of air outlet is between 110 ° and 170 ° C.
The granules obtained are coarse, 78% of the grains have a size 20 between 355p and 4; ip, flow freely and are free from dust.
Their residual humidity is between 0.3 and 2.9% and the bulk density is between 500 and 1,100 g / I.
Example 4 In a concrete mixer (Masa type) with a volume of 1.25 m3, are mixed for 1.5 minutes, 1024 kg of sand and aggregates and 10.4 kg black iron oxide in the form of pearl granules as obtained in Example 1. We add 183 kg of cement (from Portland artificial) and using of an automaton, the quantity of water required, which will be homogenized during 1.5 minutes with the mixture. The concrete mixer is then emptied and the mixture is used for the production of concrete pavers.
Comparative example 4a It is carried out as described in Example 4. In place of the pearl granules obtained in accordance with the invention, the same quantity (1l), 4 kg) of black iron oxide in the form of granules with a binder which promotes the dispersion of pigment in concrete, namely Granufin Onyx; of the Davis Society.
We then compare the colors of wet concretes with those of pavers dried for 24 hours. In wet concrete we don't see no color difference.
We see that dry concrete, colored with Granufin Onyx * wears on its surface a thin milky layer significant of the phenomenon efflorescence.
Comparison example 4b It is carried out as described in Example 4. In place of the granules pearls obtained in accordance with the invention, the same quantity is used (10.4 kg) of black iron oxide in powder form (Bayferrox * 330 of the Soc. Bayer AG).
We then compare the colors of wet concretes with those of pavers dried for 24 hours. Neither in wet concrete nor in concrete dry, there is no difference in colors.
trademarks Example 5 It is carried out as described in Example 4. For coloring, it 11.3 kg of red pearl granules are used here, in accordance with Example 2.
Comparison example 5a It is carried out as described in Example 5. For coloring, 11.3 kg of pigments are used here in the form of granules with a binder which promotes the dispersion of the pigment in concrete, namely Granufin Terracotta from the Davis Company.
We then compare the colors of wet concretes with those of pavers dried for c'.4 hours obtained in Example 5 with those obtained in Example 5a.
Neither in wet concrete nor in dry concrete we find difference in colors.
Comparison example 5b It is carried out as described in Example 5. For coloring, 11.3 kg of the pigments in powder form used for the production of the granules according to example 2.
We then compare the colors of wet concretes with those of pavers secf iated for 24 hours obtained in Example 5 with those obtained in Example 5b. Neither in wet concrete nor in dry concrete, there is no difference in colors.
trademark Example 6 It is carried out as described in Example 5. For coloring, it is used here 11.3 kg of ç ~ yellow bead rushes in accordance with Example 3.
Example of comearaison 6a It is carried out as described in Example 5. For coloring, 11.3 kg of pigments are used here in the form of granules with a binder which promotes the dispersion of the pigment in concrete, namely Granufin Maize * of the Davis Society.
We then compare the colors of wet concretes with those of pavers dried for 24 hours obtained in Example 6 with those obtained in Example C; a. Neither in wet concrete nor in dry concrete there is no difference in colors.
Comparison example 6b It is carried out as described in Example 5. For coloring, 11.3 kg of yellow pigments are used here in powder form, used for the production of granules according to example 3.
We then compare the colors of wet concretes with those of pavers dried for 24 hours obtained in Example 6 with those obtained in Example 6b. Neither in wet concrete nor in dry concrete we do not consider: color difference.
trademark Example 7 An aqueous mixture is prepared consisting of 150, OOml of water, 6, OOg of K- ~ 702 * as crosslinking Fiant, of 1.32g of propylene glycol as reactive additive and 1.50 g of AMP-95 as volatile catalyst; we add 0.44 g of NHaOH (25%) to obtain a pH of 8, and 143 g of yellow pigment (Goethite).
By a pipette, this mixture was put in the form of small drops on a glass plate and dried at 110 ° C. After drying, we obtained small pearls with a diameter of about 1 mm. Put in water for 72 hours, 10d of these pearls did not decompose.
Example 8 An aqueous mixture is prepared consisting of 150, OOml of water, 10, OOg of K-702 * as crosslinking binder, 2.19 g of propylene glycol as reactive additive and ciE: 2.20 g of AMP-95 in volatile catalyst; we add 2, OOg of NH4 HC03 to obtain a pH of 8, and 303g of red pigment (Hematite).
By a pipette, this mixture was put in the form of small drops on a glass plate and dried at 110 ° C. After drying, we obtained small perlas with a diameter of about 1 mm. Put in water for 72 hours, 10g of these pearls did not decompose.
Example 9 We mixed dry in a container of 51, with the help of a Hobarth type mixer at speed 4, 540 g of white sand with 3.5 g of yellow granules of Example 7 for 60 sec. Then we added 140 g of white cement and 56 ml of water. The whole was mixed again for 2 minutes. The trademarks mortar obtained was poured into a square shape with a depth of 3 cm. The form was stored at room temperature for 24 hours. The the mortar body was then removed from the mold.
5 Comparison example 9a We mixed dry in a container of 51, with the help of a Hobarth type mixer at speed 4, 540 g of white sand with 3.5 g of yellow granules containing a binder, which promotes the dispersion of the pigment 10 in concrete, namely Granufin Maize * from Soc. Davis Colors, during 60 sec. Then 140 g of white cement and 56 ml of water were added.
The 'all mixed again for 2 minutes then the mortar obtained poured in a square shape with a depth of 3 cm. The shape was kept at room temperature: for 24 hours.
15 The mortar body out of shape.
Comparison example 9b We mixed dry in a container of 51, with the help of a 20 Hobarth mixer at speed 4, 540 g of white sand with 3.5 g of yellow iron oxide pigment in powder form, which was used to produce the yellow granules of Example 9, containing a binder which promotes the dispersion of the pigment in the concrete, namely Granufin Maize * from Soc.
Davis Colons, for 60 sec. Then we added 140 g of white cement and 56 25 ml of water. LE: everything was mixed again for 2 minutes.
The mortar obtained was poured into a square shape with a depth of 3 cm. The form has been stored at room temperature for 24 hours. Then the mortar body was taken out of its shape.
* trademarks The mortar bodies of Examples 9, 9a and 9b were compared in color: there were no significant differences.
Example 10 We mixed dry in a mixing container of 51 with help a Hobarth type mixer at speed 4, 540 g of white sand with 3.5 g of yellow granules of Example 8 for 60 sec. Then we added 140 g white cement and 56 ml of water .. The whole was mixed again for 2 minutes. The mortar obtained was poured into a square shape with a depth of 3 cm. The form has been stored at room temperature for 24 hours. The mortar body was taken out of its shape.
Comparison example 10a We mixed dry in a mixing container of 51 with help a Hobarth type mixer at speed 4, 540 g of white sand with 3.5 g of red granules containing a binder which promotes the dispersion of the pigment in concrete, Granufin Terracotta ~ de la Soc. Davis Colors, during 60 dry. Then 140 g of white cement and 56 ml of water were added. Everything was mixed again for 2 minutes. The mortar obtained was poured into a square shape with a depth of 3 cm. The form has been preserved at the TEMPERATURE: room temperature for 24 hours. The mortar body was taken out of its form.
Comparison example 10b We mixed dry in a mixing container of 51 with help a Hobarth-type melancholy in speed 4, 540 g of white sand with 3.5 g of red iron oxide pigment in powder form, which was used to produce trademark the granules of Example 10 for 60 sec. Then we added 140 g of white cement and 56 ml of water. The whole was mixed again for 2 minutes.
The mortar obtained was poured into a square shape with a depth of 3 cm. The form was stored at room temperature for 24 hours.
Then the mortar body was out of shape.
The mortar bodies of examples 10, 10 a and 10 b were compared in color: there were no significant differences.
Claims (47)
a) obtention d'un mélange, sous forme d'une suspension liquide, d'une émulsion et/ou d'une pâte, ledit mélange comprenant au moins un pigment et au moins un liant choisi dans le groupe constitué par les composés organiques qui forment des films insolubles après séchage et/ou par réaction chimique lors du séchage, le ou les liants étant choisis de façon que les films formés soient dépourvus de pouvoir dispersif dans les bétons, et b) séchage dudit mélange. 1. Process for the preparation of pigment granules including the following steps:
a) obtaining a mixture, in the form of a liquid suspension, emulsion and / or dough, said mixture comprising at least one pigment and at least one binder chosen from the group consisting of organic compounds which form insoluble films after drying and / or by chemical reaction during drying, the binders being chosen so that the films trained are devoid of dispersive power in concrete, and b) drying said mixture.
est choisi dans le groupe constitué par l'acétate de sodium, les carbonates, NaOH, les sels d'ammonium et l'acide sulfurique. 34. Process for the preparation of granules, according to the claim 33, characterized in that the pH regulator is chosen from the group consisting of acetate sodium, carbonates, NaOH, ammonium salts and sulfuric acid.
selon l'une quelconque des revendications 1 à 34. 35. Process for coloring concrete using as dyes of granular pigments obtained by the process according to any one of claims 1 to 34.
- moins de 20% d'eau;
- de 79 à 99,95% de pigment; et - de 0,05 à 15% de liants choisis dans le groupe constitué par les composés organiques qui forment des films insolubles après séchage et/ou par réaction chimique accompagnant le séchage, lesdits liants étant choisis de façon que les films formés soient dépourvus de pouvoir dispersif dans les bétons, les pourcentages étant des pourcentages en poids exprimés par rapport au poids total du granulé. 36. Pigment granules containing:
- less than 20% water;
- from 79 to 99.95% of pigment; and - from 0.05 to 15% of binders chosen from the group made up of organic compounds that form insoluble films after drying and / or by chemical reaction accompanying drying, said binders being chosen so that the films formed are devoid of dispersive power in the concretes the percentages being percentages by weight expressed by relative to the total weight of the granule.
- moins de 10% d'eau;
- de 39,5 à 49,945% de pigment;
- de 0,025 à 7,5% de liants choisi dans le groupe constitué par les composés organiques qui forment des films insolubles après séchage et/ou par réaction chimique accompagnant le séchage, lesdits liants étant choisis de façon que les films formés soient dépourvus de pouvoir dispersif dans les bétons; et - jusqu'à 50% d'additifs pour bétons, les pourcentages étant des pourcentages en poids exprimés par rapport au poids total du granulé. 38. Pigment granules containing:
- less than 10% water;
- from 39.5 to 49.945% of pigment;
- from 0.025 to 7.5% of binders chosen from the group consisting of organic compounds which form insoluble films after drying and / or by chemical reaction accompanying drying, said binders being chosen so that the films formed are devoid of dispersiveness in the concrete; and - up to 50% concrete additives, the percentages being percentages by weight expressed by relative to the total weight of the granule.
38, caractérisé en ce que le liant est choisi parmi les résines et les systèmes de résines utilisables pour la fabrication de vernis et/ou de peinture. 39. Pigment granule according to any one of claims 36 to 38, characterized in that the binder is chosen from resins and systems resins usable for the manufacture of varnishes and / or paints.
Priority Applications (3)
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