Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre, largement référencé dans les circuits internationaux d'approvisionnement en produits chimiques sous les synonymes Sodium Alkyl Naphthalene Sulfonate Powder, SANS Powder, ANS Powder, poudre de sel sodique d'alkylnaphtalènesulfonate, Wetting Agent BX Powder, Penetrant BX Powder et Sodyum Alkil Naftalin Sülfonat Toz, est un tensioactif anionique aromatique alkylé, séché par atomisation et à teneur élevée en matière active, conçu pour le mouillage ultrarapide des interfaces solide-liquide, la pénétration dans les pores capillaires et le cobroyage des formulations sèches. Selon l'architecture des substituants alkyles recherchée, les qualités commerciales de ce tensioactif solide fluide comprennent les poudres de dibutylnaphtalènesulfonate de sodium à chaînes C4 ramifiées ou linéaires (CAS 25417-20-3), de butylnaphtalènesulfonate de sodium (CAS 25638-17-9) et de diisobutylnaphtalènesulfonate de sodium (CAS 27213-90-7), les poudres de diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium à chaînes C3 ramifiées (CAS 1322-93-6) et d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium (CAS 28729-52-4), la poudre hydrotrope à chaîne courte de méthylnaphtalènesulfonate de sodium (CAS 26264-58-4) ainsi que les poudres mouillantes-dispersantes SANS à alkyles mixtes synergiques (CAS 68909-83-1 et CAS 68425-94-5).
Dans les opérations de mélange à sec des secteurs agricole et industriel, les formulateurs utilisent la poudre SANS comme agent mouillant sec de référence et auxiliaire d'immersion pour les poudres mouillables agrochimiques (WP), les granulés dispersables dans l'eau (WDG/WG) extrudés ou granulés en assiette, les poudres solubles (SP) et les suspensions concentrées fortement chargées (SC). Elle fait pénétrer l'eau dans les masses de pesticides hydrophobes en quelques secondes et évite les résidus de tamisage susceptibles d'obstruer les buses. Au-delà de la protection des cultures, la poudre de sel sodique d'alkylnaphtalènesulfonate est largement employée comme agent pénétrant rapide pour le débouillissage, le mercerisage, le carbonisage de la laine et l'empâtage des colorants textiles (Penetrant BX Powder), comme émulsifiant micellaire ajouté à sec lors de la polymérisation en émulsion des caoutchoucs styrène-butadiène et nitrile, comme auxiliaire de mouillage solide des pigments organiques hydrophobes et des noirs de carbone de four, et comme tensioactif anhydre réduisant les coûts de transport dans les nettoyants industriels alcalins en poudre, les compositions de décapage acide et les cartouches d'abattage des poussières minières.
À l'échelle moléculaire et à l'état solide, le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre se présente sous forme de microsphères amorphes creuses et poreuses (diamètre médian des particules D50 = 35 à 85 micromètres), constituées d'un noyau aromatique naphtalénique bicyclique rigide et plan à 10 électrons pi (C10H8), substitué en positions alpha et bêta par un ou deux groupes hydrophobes alkyles courts C1 à C4 — méthyle (-CH3), isopropyle (-CH(CH3)2), n-butyle (-C4H9), sec-butyle (-CH(CH3)CH2CH3) ou isobutyle (-CH2CH(CH3)2) — et terminé par une tête sulfonate de sodium (-SO3Na) ionisée en permanence (pKa < -1.5). Au contact de l'eau, ces sphères pulvérulentes atomisées à grande surface spécifique se dissolvent immédiatement sans passer par une phase de gel à cristaux liquides visqueuse, libérant des monomères amphiphiles compacts en forme de coin (masse moléculaire 244.24 à 342.43 g/mol), qui diffusent rapidement vers les interfaces air-eau et solide-eau, abaissent la tension superficielle à 29.8 à 36.5 mN/m et réduisent les angles de contact hydrophobes à moins de 45 degrés en moins de 1 seconde.
Les ingénieurs en formulation sèche privilégient systématiquement le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre et le Wetting Agent BX Powder plutôt que les éthoxylates liquides non ioniques d'alkylphénols (APEO) et d'alcools gras, les solides cireux de dioctylsulfosuccinate de sodium (DOSS) et les poudres de sulfonate d'alkylbenzène linéaire (LAS) très moussantes. En effet, la poudre SANS, friable et à point de fusion élevé (début de décomposition > 250 °C), se cobroie proprement dans les microniseurs à jet d'air et les extrudeuses WDG à double vis, sans agglomération du support, encrassement des filières ni séparation thermique au point de trouble. En outre, alors que les poudres DOSS à fonctions ester s'hydrolysent rapidement et perdent leur pouvoir mouillant dans les formulations acides (pH < 4.0) ou alcalines (pH > 9.0), et que les poudres LAS produisent une mousse persistante excessive et précipitent en eau dure, la liaison directe carbone-soufre aromatique du sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre reste chimiquement intacte à 100 % entre pH 1.0 et 14.0, tolère une dureté supérieure à 1,000 ppm de CaCO3 et assure un mouillage Draves en moins de 5 secondes, avec une mousse rapidement déstructurée et une conformité aux prescriptions excluant les APEO.
Numéro CAS : 68909-83-1 (sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre général / mélange) ; 25417-20-3 (dibutylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre / Wetting Agent BX Powder) ; 25638-17-9 (butylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre) ; 27213-90-7 (diisobutylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre) ; 1322-93-6 (diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre / IP Powder) ; 28729-52-4 (isopropylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre) ; 26264-58-4 (méthylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre) ; 68425-94-5 (mélange de sulfonates de naphtalène alkylés en poudre / qualité condensat)
Numéro CE : 272-717-9 (CAS 68909-83-1) ; 246-960-6 (CAS 25417-20-3) ; 247-148-4 / 247-150-5 (CAS 25638-17-9) ; 248-330-6 (CAS 27213-90-7) ; 215-343-3 (CAS 1322-93-6) ; 249-189-3 (CAS 28729-52-4) ; 247-557-8 (CAS 26264-58-4) ; 614-476-8 (CAS 68425-94-5)
Formule moléculaire : C10H(7-n)R_nSO3Na (où R = CH3, C3H7 ou C4H9 et n = 1 à 2) ; notamment C18H23NaO3S (dibutyl- / diisobutylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre), C14H15NaO3S (monobutylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre), C16H19NaO3S (diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre), C13H13NaO3S (monoisopropylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre), C11H9NaO3S (méthylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre) et C12H11NaO3S (diméthylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre)
Masse moléculaire : 244.24 g/mol à 342.43 g/mol pour les homologues monomères C1-C4 en poudre (plus précisément 244.24 g/mol pour le méthylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre, 258.27 g/mol pour le diméthylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre, 272.30 g/mol pour le monoisopropylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre, 286.32 g/mol pour le monobutylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre, 314.38 g/mol pour le diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre et 342.43 g/mol pour les dibutyl- et diisobutylnaphtalènesulfonates de sodium en poudre)
Dénomination INCI : SODIUM BUTYLNAPHTHALENESULFONATE / SODIUM ISOPROPYLNAPHTHALENESULFONATE / SODIUM METHYLNAPHTHALENESULFONATE (non applicable aux principales qualités agrochimiques, textiles, caoutchouc, revêtements et poudres industrielles)
Numéro E : non applicable (agent mouillant anionique industriel en poudre, agent pénétrant, hydrotrope et tensioactif ; ne constitue pas un additif alimentaire direct)
Point de fusion : > 250 °C à 300 °C (les poudres anhydres séchées par atomisation et les qualités microgranulaires restent solides avec une transition vitreuse Tg > 155 °C et se décomposent progressivement au-dessus de 250 °C à 295 °C sans point de fusion net, évitant la fusion ou l'adhérence lors de la micronisation rapide par jet d'air et du séchage en lit fluidisé)
Point d'ébullition : non applicable au sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre solide anhydre (sel organique ionique non volatil, pression de vapeur < 1.0 x 10^-8 Pa à 25 °C, se décomposant thermiquement au-dessus de 250 °C avant l'ébullition ; les solutions aqueuses à 10 % à 40 % p/p préparées à partir de la poudre bouillent entre 100.5 °C et 105.0 °C sous 101.3 kPa)
Viscosité : non applicable à l'état de poudre sèche fluide (caractérisée par un angle de repos de 28 à 38 degrés et un indice de Hausner de 1.12 à 1.25) ; une fois dissoute dans l'eau à 25 °C, la viscosité dynamique est de 1.05 à 1.65 mPa.s (cP) à 1.0 % à 5.0 % p/p, de 1.50 à 4.50 mPa.s (cP) à 10.0 % p/p et de 8.0 à 25.0 mPa.s (cP) à 25.0 % p/p (Brookfield LV, 60 tr/min)
Densité : masse volumique apparente en vrac non tassé de 0.35 à 0.54 g/cm3 (350 à 540 kg/m3) pour les poudres standard atomisées à sphères creuses et de 0.52 à 0.68 g/cm3 (520 à 680 kg/m3) pour les qualités microgranulaires à faible émission de poussières à 20 °C ; masse volumique tassée de 0.48 à 0.78 g/cm3 (480 à 780 kg/m3) (ISO 787-11) ; densité réelle du squelette cristallin de 1.28 à 1.42 g/cm3 mesurée par pycnométrie à l'hélium à 20 °C
Synonymes les plus courants :
Sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre
Alkylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre
Poudre d'alkylnaphtalènesulfonate sodique
Poudre de sulfonate sodique d'alkylnaphtalène
Sel sodique d'alkylnaphtalènesulfonate en poudre
Poudre de sel de sodium d'alkylnaphtalènesulfonate
Sel de sodium d'acide alkylnaphtalènesulfonique en poudre
Poudre SANS
Poudre ANS
Agent mouillant SANS en poudre séchée par atomisation
Sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium anhydre
Dibutylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre
Poudre de sulfonate de dibutylnaphtalène de sodium
Poudre de dibutylnaphtalènesulfonate sodique
Diisobutylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre
Poudre de sulfonate de diisobutylnaphtalène de sodium
Sulfonate de di-sec-butylnaphtalène de sodium en poudre
Butylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre
Poudre de sulfonate de butylnaphtalène de sodium
Poudre de butylnaphtalènesulfonate sodique
Isopropylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre
Poudre de sulfonate d'isopropylnaphtalène de sodium
IDENTITÉ DU PRODUIT, MORPHOLOGIE DE LA POUDRE À L'ÉTAT SOLIDE ET SÉRIE D'HOMOLOGUES
Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre est la forme solide anhydre, concentrée et séchée par atomisation de la famille des tensioactifs anioniques à base de naphtalènesulfonates alkylés. Il a été conçu spécialement pour les formulations industrielles mélangées à sec, micronisées, comprimées ou granulées qui ne permettent pas d'ajouter de l'eau liquide ou nécessitent une densité d'expédition maximale en matière tensioactive active. Dans le commerce international des produits chimiques, les bases de données de formulation R&D et les nomenclatures douanières, cette matière première solide figure sous l'orthographe britannique Sodium Alkyl Naphthalene Sulphonate Powder, la nomenclature américaine Sodium Alkyl Naphthalene Sulfonate Powder, les acronymes industriels SANS Powder et ANS Powder, les appellations fonctionnelles Wetting Agent BX Powder, Penetrant BX Powder et IP Wetting Agent Powder ainsi que le nom technique turc Sodyum Alkil Naftalin Sülfonat Toz.
Pourquoi les formulateurs agrochimiques, les standardisateurs de colorants, les fabricants de pigments et les formulateurs de détergents industriels exigent-ils la forme pulvérulente atomisée du sel sodique d'alkylnaphtalènesulfonate plutôt que des concentrés aqueux liquides ? Premièrement, les formulations agricoles sèches — notamment les poudres mouillables (WP), les granulés dispersables dans l'eau (WDG/WG) extrudés ou granulés en assiette, les poudres solubles (SP) et les poudres sèches de traitement des semences (DS) — nécessitent un tensioactif anhydre présentant une humidité inférieure à 1.5 % à 3.0 % p/p et des températures élevées de transition vitreuse et de décomposition thermique (> 250 °C), afin que le mélange passe dans les microniseurs à jet d'air à haute énergie ou les extrudeuses à double vis sans ramollir, s'étaler sur les parois ou colmater les tamis des classificateurs. Deuxièmement, le séchage par atomisation de la liqueur sulfonate neutralisée en microsphères amorphes creuses à parois minces (masse volumique apparente 0.35 à 0.54 g/cm3, surface spécifique 0.4 à 1.2 m2/g) crée une structure capillaire interne qui éclate et se dissout immédiatement au contact de l'eau, évitant les amas gélifiés de cristaux liquides hexagonaux ou lamellaires à dissolution lente observés avec les éthoxylates concentrés d'alcools gras ou les pâtes de sulfonates d'alkylbenzène linéaires. Troisièmement, expédier une poudre de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium à 75 % à 95 % de matière active évite de transporter 50 % à 65 % de masse d'eau sur les voies maritimes et routières internationales, ce qui réduit l'empreinte carbone et les coûts d'élimination des fûts, tout en empêchant le gel hivernal sous zéro dans les entrepôts non chauffés.
À l'échelle moléculaire, chaque qualité de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre partage un système cyclique naphtalénique bicyclique à 10 électrons pi (C10H8), substitué aux positions bêta (2-, 6-, 7-) et alpha (1-, 4-) stériquement favorisées par 1.0 à 2.2 groupes hydrophobes alkyles courts C1 à C4 et par une tête hydrophile sulfonate de sodium (-SO3Na) ionisée en permanence. Afin de répondre exactement aux exigences de vitesse de mouillage, de profil de mousse, de solubilité dans l'eau froide et de tolérance aux électrolytes, Ataman Kimya propose la poudre SANS en quatre classes d'homologues structuraux distinctes :
1. Poudre de dibutyl- / diisobutyl- / butylnaphtalènesulfonate de sodium (série Wetting Agent BX Powder / Penetrant BX Powder / DB Powder) :
Enregistrée sous CAS 25417-20-3 (CE 246-960-6, dibutylnaphtalènesulfonate de sodium, C18H23NaO3S, masse moléculaire 342.43 g/mol), CAS 25638-17-9 (CE 247-148-4 / 247-150-5, butylnaphtalènesulfonate de sodium, C14H15NaO3S, masse moléculaire 286.32 g/mol) et CAS 27213-90-7 (CE 248-330-6, diisobutylnaphtalènesulfonate de sodium, C18H23NaO3S, masse moléculaire 342.43 g/mol). Les chaînes isobutyles ramifiées (-CH2CH(CH3)2), sec-butyles (-CH(CH3)CH2CH3) et n-butyles linéaires (-C4H9) procurant la plus grande section hydrophobe parmi les poudres SANS monomères (HLB = 11.2 à 12.4), la poudre Wetting Agent BX entraîne la réduction la plus forte de la tension superficielle à l'équilibre (29.8 à 33.5 mN/m à 0.1 % à 0.5 % p/p dans l'eau à 25 °C) et les temps de mouillage Draves les plus courts pour les écheveaux de coton et les poudres de pesticides hydrophobes (2.0 à 8.0 secondes à 1.0 à 2.0 g/L). Elle constitue l'un des principaux agents pénétrants et mouillants secs pour les WP agrochimiques très hydrophobes (soufre 80 % WP, oxychlorure de cuivre WP et pyréthrinoïdes WP), les bains de débouillissage et de teinture textiles et la polymérisation en émulsion des latex SBR/NBR.
2. Poudre d'isopropyl- / diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium (série IP Wetting Agent Powder) :
Enregistrée sous CAS 1322-93-6 (CE 215-343-3, diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium, C16H19NaO3S, masse moléculaire 314.38 g/mol) et CAS 28729-52-4 (CE 249-189-3, isopropylnaphtalènesulfonate de sodium, C13H13NaO3S, masse moléculaire 272.30 g/mol). Avec ses substituants propyles secondaires ramifiés (-CH(CH3)2) sur le noyau naphtalénique (HLB = 12.5 à 13.4), la poudre d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium associe un mouillage dynamique rapide (temps Draves de 3.5 à 12.0 secondes à 1.0 à 2.0 g/L ; tension superficielle de 31.5 à 36.5 mN/m) à une excellente solubilité dans l'eau froide (250 à 400 g/L à 20 °C), un point de Krafft inférieur à zéro (< 0 °C), une rhéologie de poudre friable sans agglomération pendant le broyage par jet d'air et une mousse peu persistante à drainage rapide (hauteur de mousse Ross-Miles à 5 minutes <= 8 à 28 mm). La poudre SANS de type IP (75 % à 85 % de matière active) constitue ainsi l'agent mouillant sec de référence pour les granulés agrochimiques dispersables dans l'eau (WDG/WG) extrudés ou granulés en lit fluidisé, ainsi que pour les poudres mouillables (WP).
3. Poudre de méthyl- / diméthylnaphtalènesulfonate de sodium (série hydrotrope faiblement moussante et mouillante pour broyage) :
Enregistrée sous CAS 26264-58-4 (CE 247-557-8, méthylnaphtalènesulfonate de sodium, C11H9NaO3S, masse moléculaire 244.24 g/mol) et son homologue diméthylé (C12H11NaO3S, masse moléculaire 258.27 g/mol). Grâce à la substitution par un groupe méthyle C1 compact (-CH3) (HLB = 13.6 à 14.8), ce membre à chaîne courte de la famille des sulfonates d'alkylnaphtalène de sodium en poudre présente une solubilité aqueuse maximale (380 à 520 g/L à 20 °C), une mousse stable quasiment nulle (hauteur initiale Ross-Miles <= 10 à 25 mm, retombant à 0 à 5 mm en 5 minutes) et des capacités exceptionnelles de solubilisation hydrotrope et de diminution de viscosité. Il est largement utilisé dans les dégraissants alcalins industriels puissants en poudre, les produits de lavage des bouteilles, les poudres de décapage acide des métaux, l'empâtage des colorants dispersés ou de cuve et le broyage humide à billes des suspensions concentrées agrochimiques (SC).
4. Mélanges de poudres SANS mouillantes-dispersantes synergiques co-séchées par atomisation (poudres bifonctionnelles de type EFW) :
Enregistrés sous CAS 68909-83-1 (CE 272-717-9) et CAS 68425-94-5 (CE 614-476-8). Dans ces poudres hybrides, l'agent mouillant monomère sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium (35 % à 55 % p/p) est co-séché par atomisation dans une particule homogène unique avec un dispersant oligomère condensat de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium et de formaldéhyde (45 % à 65 % p/p). Le co-séchage garantit que chaque microsphère de poudre assure simultanément le déplacement immédiat de l'air (mouillage) et la stabilisation électrostatique multipoint des particules (dispersion), dans un seul additif sans poussière.
PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES
Pour les laboratoires d'assurance qualité, les ingénieurs de procédés et les formulateurs R&D évaluant un fournisseur de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre, des spécifications numériques complètes portant sur le dosage de matière active, la granulométrie, la mécanique des poudres et la thermodynamique interfaciale sont indispensables. Les constantes physiques et chimiques quantitatives ci-dessous concernent les qualités commerciales en poudre séchée par atomisation et les qualités microgranulaires de sel sodique d'alkylnaphtalènesulfonate en poudre, analysées conformément aux normes ISO, ASTM, DIN, OCDE et CIPAC :
1. Dosage chimique, stœchiométrie et caractéristiques de pureté de la poudre SANS :
- Masse moléculaire des monomères selon l'homologue :
* Monométhylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre (C11H9NaO3S) : 244.24 g/mol.
* Diméthylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre (C12H11NaO3S) : 258.27 g/mol.
* Monoisopropylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre (C13H13NaO3S) : 272.30 g/mol.
* Monobutylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre (C14H15NaO3S) : 286.32 g/mol.
* Diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre (C16H19NaO3S) : 314.38 g/mol.
* Dibutyl- / diisobutylnaphtalènesulfonate de sodium en poudre (C18H23NaO3S) : 342.43 g/mol.
- Teneur en tensioactif anionique actif (titrage cationique biphasique d'Epton selon ISO 2271 / ASTM D1681 ou spectrophotométrie UV à 228 nm) :
* Qualités standard Wetting Agent BX Powder pour le textile et l'industrie : 65.0 % à 72.0 % p/p au minimum de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium actif.
* Qualités standard de poudre mouillante pour WP / WDG agrochimiques (séries IP et DB) : 75.0 % à 82.0 % p/p au minimum de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium actif.
* Qualités agrochimiques, polymères et spéciales à haute pureté et faible teneur en sels : 85.0 % à 95.0 % p/p de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium actif.
- Teneur en sulfate inorganique structurant / support (sulfate de sodium anhydre, Na2SO4, ISO 6844) :
* Qualités standard BX / IP séchées par atomisation : 15.0 % à 30.0 % p/p de Na2SO4 (le sulfate de sodium anhydre cocristallisé augmente la température de transition vitreuse de la poudre, limite l'agglomération hygroscopique en atmosphère humide et agit comme synergiste électrolytique de force ionique, abaissant la CMC du tensioactif et accélérant le mouillage Draves de 25 % à 40 %).
* Qualités SANS à haute pureté et faible teneur en sels : <= 2.0 % à 6.0 % p/p de Na2SO4 (conçues pour les suspensions concentrées SC, les suspoémulsions SE et la polymérisation en émulsion sensibles aux électrolytes).
- Teneur en chlorures (exprimée en NaCl, titrage potentiométrique à l'AgNO3) : <= 0.05 % à 0.25 % p/p (<= 500 à 2,500 ppm).
- Humidité / perte à la dessiccation (105 °C pendant 2.0 heures selon ISO 672 ou titrage Karl Fischer selon ASTM E203) :
* Qualités premium de poudre pour cobroyage WP/WDG agrochimique : teneur maximale en eau <= 1.5 % à 2.5 % p/p.
* Qualités industrielles et textiles standard Penetrant BX Powder : teneur maximale en eau <= 2.5 % à 4.0 % p/p.
- Matières insolubles dans l'eau (solution aqueuse à 10.0 % p/p à 25 °C filtrée sur membrane de 0.45 micromètre ou creuset en verre fritté n° 4, CIPAC MT 10) : <= 0.05 % à 0.15 % p/p (garantissant un passage à 100 % dans les buses de pulvérisation agricoles de 50 mesh / 300 micromètres et de 100 mesh / 150 micromètres).
- Traces d'ions métalliques polyvalents (ICP-OES) : fer (Fe) <= 50 à 120 ppm ; calcium (Ca2+) + magnésium (Mg2+) <= 100 à 250 ppm ; métaux lourds (en Pb) <= 10 à 15 ppm ; arsenic (As) <= 2.0 ppm.
- Hydrocarbures aromatiques volatils résiduels (naphtalène libre non réagi, GC-MS de l'espace de tête) : <= 10 à 40 ppm dans les qualités de poudre à faibles COV désodorisées à la vapeur ; formaldéhyde libre == 0.00 % p/p (qualités de poudre SANS monomères non condensées exemptes de formaldéhyde à 100 %).
2. Granulométrie à l'état solide, masse volumique apparente et paramètres d'écoulement de la poudre :
- Aspect visuel et morphologie : poudre fine amorphe fluide blanc cassé, crème, beige clair, jaune pâle ou fauve clair (sphères creuses atomisées), ou microgranulés agglomérés sans poussière.
- Blancheur et couleur en solution : indice de blancheur Hunter L* de la poudre solide = 78.0 à 92.0 (indice de jaunissement b* = 4.0 à 12.0) ; couleur Gardner d'une solution aqueuse à 10 % p/p (ASTM D1544) = 2.0 à 6.5 pour les qualités IP et méthylées blanchies/distillées et 5.0 à 10.5 pour les qualités dibutyl BX standard.
- Masse volumique apparente non tassée au versement (ASTM D1895 / ISO 697 à 20 °C) :
* Poudre standard séchée par atomisation à sphères creuses : 0.35 à 0.52 g/cm3 (350 à 520 kg/m3).
* Poudre microgranulaire agglomérée en lit fluidisé (qualité peu poussiéreuse) : 0.52 à 0.68 g/cm3 (520 à 680 kg/m3).
- Masse volumique tassée (ISO 787-11 / USP <616> après 1,250 tassements mécaniques) : 0.48 à 0.78 g/cm3 (480 à 780 kg/m3).
- Densité réelle du squelette cristallin (pycnométrie à l'hélium à 20 °C) : 1.28 à 1.42 g/cm3 (1,280 à 1,420 kg/m3).
- Indices de compressibilité et d'écoulement de la poudre :
* Rapport de Hausner (masse volumique tassée / masse volumique apparente non tassée) : 1.12 à 1.25 (poudre classée comme présentant un écoulement bon à libre).
* Indice de compressibilité de Carr : 11.0 % à 20.0 %.
* Angle de repos statique (ISO 4324) : 31 à 38 degrés pour la poudre fine atomisée ; 26 à 32 degrés pour la poudre microgranulée.
- Distribution granulométrique (diffraction laser en dispersion sèche selon ISO 13320 et tamisage ASTM E11) :
* Poudre SANS standard séchée par atomisation : D10 = 12 à 25 micromètres ; diamètre médian D50 = 35 à 85 micromètres ; D90 = 110 à 175 micromètres ; >= 99.0 % passant au tamis de 100 mesh (150 micromètres) ; >= 96.0 % à 98.5 % passant au tamis de 200 mesh (75 micromètres) ; résidu au tamis de 250 mesh (63 micromètres) <= 0.5 % à 2.0 % p/p.
* Qualité SANS micronisée par broyeur à jet d'air : D50 = 6.0 à 15.0 micromètres ; D90 <= 35.0 micromètres.
* Qualité SANS microgranulaire à faible émission de poussières : D50 = 180 à 420 micromètres ; fraction de poussières respirables/aéroportées (< 45 micromètres) <= 0.8 % p/p.
- Vitesse de dissolution dans l'eau (10.0 g de poudre ajoutés à 1,000 mL d'eau à 20 °C sous agitation magnétique à 300 tr/min) : dissolution optique complète à 100 % en 8 à 25 secondes sans formation d'amas gélifiés.
3. Propriétés quantitatives interfaciales, de mouillage, de moussage et thermodynamiques en solution :
- Tension superficielle à l'équilibre (DIN 53914 / ISO 304, plaque de Wilhelmy ou anneau de Du Noüy à 25.0 °C, eau pure = 72.8 mN/m) :
* Poudre de dibutyl- / diisobutylnaphtalènesulfonate de sodium (Wetting Agent BX Powder, CAS 25417-20-3 / 25638-17-9 / 27213-90-7) :
- À 0.05 % p/p (0.5 g/L) : 36.0 à 40.5 mN/m.
- À 0.10 % p/p (1.0 g/L) : 32.0 à 35.0 mN/m.
- À 0.20 % p/p (2.0 g/L) : 30.5 à 32.8 mN/m.
- À 0.50 % à 1.00 % p/p (5.0 à 10.0 g/L, au-dessus de la CMC) : 29.8 à 32.0 mN/m.
* Poudre de diisopropyl- / isopropylnaphtalènesulfonate de sodium (IP Wetting Agent Powder, CAS 1322-93-6 / 28729-52-4) :
- À 0.05 % p/p (0.5 g/L) : 38.5 à 43.0 mN/m.
- À 0.10 % p/p (1.0 g/L) : 34.0 à 37.5 mN/m.
- À 0.20 % p/p (2.0 g/L) : 32.2 à 35.0 mN/m.
- À 0.50 % à 1.00 % p/p (5.0 à 10.0 g/L) : 31.5 à 34.0 mN/m.
* Poudre de méthyl- / diméthylnaphtalènesulfonate de sodium (CAS 26264-58-4) :
- À 0.10 % p/p (1.0 g/L) : 45.5 à 51.5 mN/m.
- À 0.50 % p/p (5.0 g/L) : 40.5 à 46.0 mN/m.
- À 1.00 % p/p (10.0 g/L) : 38.0 à 42.5 mN/m.
- Concentration micellaire critique (CMC à 25 °C dans l'eau déionisée par rapport à une eau dure à 342 ppm de CaCO3 / électrolyte NaCl 0.1 M) :
* Poudre SANS dibutyl / diisobutyl : CMC = 0.80 à 1.60 g/L (2.3 à 4.7 mM) dans l'eau déionisée ; ramenée à 0.25 à 0.50 g/L dans un électrolyte NaCl 0.1 M.
* Poudre SANS diisopropyl / isopropyl : CMC = 1.60 à 3.10 g/L (5.1 à 11.4 mM) dans l'eau déionisée ; ramenée à 0.55 à 1.15 g/L dans NaCl 0.1 M.
* Poudre SANS méthylée : concentration minimale d'agrégation hydrotrope (MHC) = 8.5 à 17.5 g/L (35 à 72 mM).
- Équilibre hydrophile-lipophile (valeur HLB) : 11.2 à 12.4 pour la poudre BX dibutyl/diisobutyl ; 12.5 à 13.4 pour la poudre IP diisopropyl/isopropyl ; 13.6 à 14.8 pour la poudre SANS méthylée.
- Temps de mouillage d'un écheveau de coton selon Draves (ASTM D2281 / ISO 8022, écheveau de coton non blanchi de 5.0 g, lest de 40 g, 25.0 °C) :
* Poudre BX dibutyl / diisobutyl : 4.0 à 8.5 secondes à 1.0 g/L (0.10 % p/p) ; 1.8 à 4.0 secondes à 2.0 g/L (0.20 % p/p) ; < 1.5 secondes à 5.0 g/L (0.50 % p/p).
* Poudre IP diisopropyl / isopropyl : 6.5 à 14.0 secondes à 1.0 g/L (0.10 % p/p) ; 3.0 à 7.0 secondes à 2.0 g/L (0.20 % p/p) ; <= 2.2 secondes à 5.0 g/L (0.50 % p/p).
- Temps de mouillage des poudres agrochimiques selon CIPAC (méthode ruban/bécher CIPAC MT 53.3 dans l'eau standard D à 342 ppm de CaCO3 à 25 °C) :
* Une formulation WP ou WDG à 50 % à 80 % contenant 1.5 % à 3.0 % p/p de poudre SANS est complètement mouillée en 7.0 à 24.0 secondes (satisfaisant largement à l'exigence FAO/OMS de <= 60 secondes).
- Hauteur de mousse Ross-Miles (ASTM D1173 / ISO 696, 0.10 % p/p dans une eau dure à 342 ppm, 25 °C) :
* Poudre BX dibutyl : hauteur initiale (0 min) = 80 à 140 mm ; après 5 minutes = 15 à 42 mm.
* Poudre IP isopropyl : hauteur initiale (0 min) = 50 à 105 mm ; après 5 minutes = 8 à 25 mm.
* Poudre SANS méthylée : hauteur initiale (0 min) = 10 à 30 mm ; après 5 minutes = 0 à 6 mm.
- Mousse persistante CIPAC (CIPAC MT 47.2, dispersion à 1.0 % p/p dans l'eau dure à 342 ppm après 1 minute de repos) : 12 à 38 mL sans antimousse ; <= 2 à 12 mL lorsqu'elle est associée à 0.1 % à 0.2 % de poudre antimousse siliconée sèche.
- pH d'une solution aqueuse (ISO 4316 / CIPAC MT 75.3, solution aqueuse à 1.0 % p/p à 25 °C) : 7.0 à 9.0 (neutre à légèrement alcalin ; qualités tamponnées spécifiques à pH 7.0 à 8.5).
- Limite de saturation de la solubilité aqueuse (à 20 °C contre 60 °C) : 180 à 320 g/L (à 20 °C) et > 450 g/L (à 60 °C) pour la poudre BX dibutyl ; 250 à 400 g/L (à 20 °C) pour la poudre IP isopropyl ; 380 à 520 g/L (à 20 °C) pour la poudre SANS méthylée.
- Domaine de stabilité en milieu acide, alcalin et en eau dure : résistance à l'hydrolyse de pH 1.0 (H2SO4 ou HCl à 5 % à 15 %) à pH 14.0 (NaOH à 20 % à 28 %) ; solution limpide sans précipité en eau dure jusqu'à 800 à 1,800 ppm de CaCO3 ; point de trouble > 100 °C (absent).
- Stabilité thermique et combustibilité des poussières : température de transition vitreuse Tg = 155 °C à 185 °C (anhydre) ; début de décomposition ATG = 255 °C à 295 °C ; classe d'explosion des poussières = St 1 (Kst = 45 à 110 bar.m/s) ; température minimale d'inflammation (MIT) du nuage de poussière = 420 °C à 470 °C ; énergie minimale d'inflammation (MIE) > 30 à 100 mJ.
GÉNIE DU SÉCHAGE PAR ATOMISATION ET CONCEPTION DES PARTICULES À L'ÉTAT SOLIDE
La fabrication d'une poudre de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium de qualité supérieure, non agglomérante et à dissolution rapide, nécessite une intégration précise de la chimie amont d'alkylation-sulfonation aromatique avec les opérations aval de séchage par atomisation et d'ingénierie des particules en lit fluidisé :
1. Synthèse en amont de la liqueur d'alimentation SANS neutralisée :
Le naphtalène fondu raffiné (C10H8, pureté >= 99.2 %) est alkylé catalytiquement entre 115 °C et 170 °C avec du n-butanol, de l'isobutanol, du sec-butanol, de l'isopropanol, du propylène, du butylène ou du méthanol, afin d'obtenir un degré de substitution ciblé de 1.3 à 1.9 groupes alkyles par noyau naphtalénique, avec enrichissement de l'intermédiaire en isomères de position bêta-substitués 2-alkyle, 2,6-dialkyle et 2,7-dialkyle. Après élimination sous vide des traces de naphtalène non réagi (< 40 ppm), l'huile d'alkylnaphtalène est sulfonée de 55 °C à 85 °C au moyen d'oléum à 20 % à 65 % (suivi d'une dilution et de la séparation de l'acide sulfurique épuisé) ou dans un réacteur continu à film tombant alimenté en trioxyde de soufre gazeux (SO3) (pour les poudres à 85 % à 95 % de matière active et faible teneur en sels). L'acide alkylnaphtalènesulfonique obtenu (pKa < -1.5) est neutralisé en continu dans un réacteur à boucle refroidi à fort cisaillement, avec une solution aqueuse de soude (NaOH) à 25 % à 32 % p/p, jusqu'à pH 7.5 à 8.8 ; il peut ensuite être blanchi avec 0.3 % de peroxyde d'hydrogène et clarifié sur des filtres préenduits de terre de diatomées pour obtenir une suspension d'alimentation SANS aqueuse, limpide, à 42.0 % à 52.0 % p/p, entre 55 °C et 70 °C.
2. Atomisation dans une tour de séchage à cocourant et formation de sphères creuses :
Pour transformer la liqueur SANS aqueuse à 45 % à 50 % p/p en poudre de faible densité et à mouillage rapide, l'alimentation préchauffée est portée à une pression de 4.0 à 12.0 MPa par une pompe à pistons triplex, puis atomisée à travers des buses à pression tourbillonnaire en carbure de tungstène (ou un disque rotatif centrifuge tournant à 12,000 à 16,000 tr/min) au sommet d'une chambre de séchage cylindroconique à cocourant. De l'air sec filtré à une température d'entrée de 195 °C à 235 °C entre en contact avec les gouttelettes de liquide atomisées de 40 à 100 micromètres. En 0.5 à 2.0 secondes, l'évaporation rapide de surface forme autour de chaque gouttelette une pellicule viscoélastique semi-perméable de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium et de sulfate de sodium anhydre microcristallin. Lorsque l'eau interne se vaporise brusquement à 100 °C à 115 °C, la gouttelette gonfle en une microsphère creuse à paroi mince percée de micropores, puis se solidifie entièrement tandis que l'air d'échappement quitte la base de la tour à 88 °C à 105 °C.
3. Refroidissement en lit fluidisé, conditionnement antiagglomérant et microgranulation :
Comme la poudre SANS fraîchement atomisée, sortant du cyclone de la tour à 85 °C à 95 °C, se trouve au-dessus de sa température d'équilibre hygrométrique et peut se fritter si elle est emballée chaude, elle est directement introduite dans un refroidisseur à lit fluidisé alimenté en air refroidi et déshumidifié (air de conditionnement à 15 °C à 22 °C, humidité relative < 30 % HR). Ce dispositif abaisse la température de la poudre sous 32 °C et stabilise l'humidité résiduelle à <= 1.5 % à 2.5 % p/p. Pour les qualités agrochimiques WP/WDG spécialisées, 0.5 % à 2.0 % p/p de silice hydratée précipitée ultrafine (SiO2, D50 = 5 micromètres) ou de silice pyrogénée peuvent être déposés sur les microsphères dans la zone de refroidissement afin de servir d'agent d'écoulement solide à effet roulement, de réduire l'angle de repos au-dessous de 32 degrés et de prévenir l'agglomération sous la pression des piles en entrepôt. Lorsque la manutention sans poussière est requise, la poudre fine recyclée depuis le filtre à manches est agglomérée dans un granulateur par pulvérisation en lit fluidisé pour former des microgranulés sans poussière (D50 = 200 à 400 micromètres) conservant une solubilité instantanée dans l'eau.
MÉCANISMES DE MOUILLAGE INTERFACIAL, D'IMBIBITION CAPILLAIRE ET DE COBROYAGE
Lorsque le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre est mélangé à sec et cobroyé dans une formulation solide ou dosé dans un bain de procédé aqueux, quatre mécanismes physicochimiques distincts déterminent la qualité du produit :
1. Cobroyage à l'état solide et revêtement de surface lors de la micronisation par jet d'air :
Pour fabriquer des poudres mouillables agrochimiques (WP) et des granulés dispersables dans l'eau (WDG), des cristaux de pesticides techniques (par exemple tébuconazole, mancozèbe, soufre, atrazine ou chlorothalonil) sont mélangés à des supports d'argile/silice et à 1.5 % à 4.0 % p/p de poudre SANS, puis introduits dans un broyeur à jet d'air supersonique (broyeur à énergie fluide fonctionnant avec de l'air comprimé de 0.6 à 0.8 MPa). Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre atomisée étant un solide amorphe friable dont la température de transition vitreuse Tg > 155 °C et la température de décomposition thermique > 250 °C, ses microsphères creuses se fracturent proprement lors des collisions interparticulaires, sans fondre ni s'étaler. Des fragments submicroniques de sel sodique d'alkylnaphtalènesulfonate en poudre recouvrent à sec les nouvelles faces cristallines hydrophobes exposées de la matière active. Chaque particule de pesticide micronisée (D50 = 2.0 à 5.0 micromètres) quitte ainsi le broyeur à jet d'air déjà protégée par une couche superficielle hydrophile de sulfonate de sodium.
2. Dissolution instantanée et diffusion milliseconde à travers la couche limite :
Lorsque la poudre WP ou WDG formulée atteint la surface d'une eau froide ou dure dans une cuve de pulvérisation agricole (ou lorsque Penetrant BX Powder est ajouté à un bain de débouillissage textile), la morphologie poreuse creuse et la forte solubilité aqueuse (180 à 520 g/L) de la poudre SANS déclenchent une dissolution immédiate en quelques millisecondes. À la différence des tensioactifs à longues chaînes C12-C18 ou polymériques qui traversent une phase de gel visqueux à cristaux liquides hexagonaux ou lamellaires pendant l'hydratation, les molécules monomères compactes de SANS (masse moléculaire 244 à 342 g/mol) se dispersent directement en solution monomérique, avec un coefficient de diffusion fickien élevé (D = 4.5 x 10^-10 à 6.8 x 10^-10 m2/s à 25 °C).
3. Abaissement de la tension interfaciale et de l'angle de contact (mouillage de Young-Dupré) :
En s'adsorbant rapidement tant à l'interface air-eau qu'à l'interface solide hydrophobe-eau grâce à l'empilement aromatique pi-pi et aux forces de van der Waals des groupes alkyles C3-C4, les poudres de dibutylnaphtalènesulfonate de sodium et d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium font chuter la tension superficielle de l'eau (gamma_LV) de 72.8 mN/m à 29.8 à 36.5 mN/m tout en réduisant la tension interfaciale solide-liquide (gamma_SL). Selon l'équation de Young-Dupré, cos(theta) = (gamma_SV - gamma_SL) / gamma_LV passe d'une valeur négative (angle de contact non mouillant theta = 105 à 135 degrés) à une valeur positive (angle de contact mouillant theta = 35 à 52 degrés) en moins de 1.0 seconde. Les films d'air emprisonnés autour des amas de poudre flottants sont immédiatement chassés, provoquant l'immersion de la poudre en 7 à 25 secondes dans l'essai CIPAC MT 53.3.
4. Imbibition capillaire de Lucas-Washburn et désintégration rapide des granulés WDG :
Dans les granulés compactés dispersables dans l'eau (WDG/WG), l'eau doit pénétrer par capillarité dans les pores interparticulaires de 1 à 20 micromètres avant que le granule puisse se désagréger. La poudre SANS maximisant la tension de mouillage (gamma_LV * cos(theta)) tout en maintenant une viscosité du liquide pénétrant proche de celle de l'eau (eta ~ 1.05 mPa.s), la vitesse de pénétration capillaire suivant l'équation de Lucas-Washburn l^2 = (r * gamma_LV * cos(theta) * t) / (2 * eta) est maximisée. En 2 à 8 secondes, l'eau inonde le réseau de pores internes du granule WDG, dissout les ponts de liant et engendre une répulsion électrostatique (potentiel zêta = -32 à -48 mV), ce qui disperse le granule en un nuage de particules primaires (« dispersion spontanée ») en 10 à 30 secondes.
APPLICATIONS INDUSTRIELLES DU SULFONATE D'ALKYLNAPHTALÈNE DE SODIUM EN POUDRE
1. Formulations agrochimiques sèches et liquides (WP, WDG/WG, SP, DS et SC) :
- Poudres mouillables (WP) : dosées à 1.5 % à 4.0 % p/p avec 3.0 % à 6.0 % p/p d'un dispersant polymérique (tel qu'un condensat de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium et de formaldéhyde en poudre ou du lignosulfonate de sodium) ainsi que des supports kaolin/silice, la poudre d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium (IP Powder) et celle de dibutylnaphtalènesulfonate de sodium (Wetting Agent BX Powder) permettent des temps de mouillage CIPAC MT 53.3 rapides de 8 à 25 secondes avec les fongicides (mancozèbe 80 % WP, oxychlorure de cuivre 50 % WP, soufre 80 % WP, carbendazime 50 % WP, cymoxanil + mancozèbe WP), insecticides (imidaclopride 70 % WP, lambda-cyhalothrine 10 % WP, cyperméthrine 25 % WP, buprofézine 25 % WP) et herbicides (atrazine 80 % WP, diuron 80 % WP, metsulfuron-méthyle 20 % WP).
- Granulés dispersables dans l'eau (WDG / WG) : incorporée à 1.5 % à 3.5 % p/p dans des formulations WDG extrudées à double vis, granulées en assiette à fort cisaillement ou atomisées en lit fluidisé (par exemple tébuconazole 80 % WDG, azoxystrobine 50 % WDG, chlorothalonil 75 % WDG, thiaméthoxame 25 % WDG, benzoate d'émamectine 5 % WDG et glyphosate d'ammonium 75.7 % WSG), la poudre SANS joue le rôle d'agent mouillant solide thermiquement stable, non plastifiant, et d'auxiliaire d'extrusion. Elle garantit une désintégration des granulés en <= 15 à 40 secondes (CIPAC MT 174) et une suspensibilité >= 85 % à 95 % (CIPAC MT 184) dans une eau dure à 342 ppm, y compris après 14 jours de stockage accéléré à 54 °C (CIPAC MT 46.3).
- Poudres solubles (SP) et poudres sèches de traitement des semences (DS) : ajoutée à 0.5 % à 2.5 % p/p aux poudres insecticides/fongicides hydrosolubles (par exemple acéphate 75 % SP, acétamipride 20 % SP et chlorhydrate de cartap 50 % SP), la poudre SANS accélère la dissolution dans l'eau froide au champ et abaisse la tension superficielle de la bouillie à ~33 mN/m, améliorant la rétention foliaire sur les feuilles cireuses des cultures.
- Suspensions concentrées (SC) : la poudre SANS à faible teneur en sels et haute pureté (85 % à 95 % d'actif, <= 3 % de Na2SO4) est dosée à 0.5 % à 2.0 % p/p dans les bases de broyage aqueuses SC afin de mouiller rapidement les poudres techniques hydrophobes, chasser l'air occlus et réduire la contrainte seuil de la suspension durant le broyage humide à billes de zircone.
2. Prétraitement textile, débouillissage, mercerisage, carbonisage et standardisation des colorants :
- Traitement textile par voie humide (Penetrant BX Powder / Pulling Agent BX) : dosé à 0.5 à 3.0 g/L dans les bains de désencollage du coton, de débouillissage alcalin en chaudière ou continu par foulardage-vapeur (10 à 40 g/L de NaOH à 95 °C à 105 °C), de blanchiment au peroxyde d'hydrogène, de mercerisage du coton en soude concentrée (200 à 280 g/L de NaOH) et de carbonisage acide de la laine (50 à 75 g/L de H2SO4 à pH < 1.0), Wetting Agent BX Powder assure une immersion du tissu en < 3 secondes et une pénétration capillaire profonde de la liqueur, sans trouble ni hydrolyse acide/alcaline.
- Standardisation commerciale des colorants et pigments en poudre : les fabricants de colorants mélangent directement à sec 1.0 % à 5.0 % p/p de poudre de méthylnaphtalènesulfonate de sodium ou d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium aux poudres commerciales de colorants dispersés, de cuve, au soufre, réactifs et acides (avec des dispersants polymériques à base de condensats de naphtalènesulfonate). La poudre colorante finie se mouille ainsi immédiatement sans former de points de goudron flottants lors de l'empâtage en teinturerie.
3. Polymérisation en émulsion et production de latex de caoutchouc synthétique :
- Latex de caoutchouc styrène-butadiène (SBR), nitrile-butadiène (NBR) et polychloroprène (CR) : introduites à 0.3 % à 2.5 % phm (parties pour cent parties de monomères) dans les réacteurs de polymérisation, les poudres de dibutylnaphtalènesulfonate de sodium à faible teneur en électrolytes (CAS 25417-20-3) et de diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium (CAS 1322-93-6) génèrent des micelles uniformément gonflées de monomères, contrôlant la nucléation des particules de latex (60 à 180 nm), empêchant l'encrassement du réacteur et stabilisant les latex finis contre le cisaillement mécanique et la coagulation lors du mélange.
4. Nettoyants industriels mélangés à sec, poudres de traitement des métaux et cartouches antipoussières minières :
- Dégraissants alcalins en poudre, produits de lavage des bouteilles et nettoyants à vapeur : mélangées à sec à 2.0 % à 8.0 % p/p avec des perles de soude caustique, du métasilicate de sodium, du carbonate de sodium dense et des poudres de phosphates/chélatants, les poudres de méthylnaphtalènesulfonate de sodium et d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium procurent une stabilité de stockage sans agglomération en fût sec et, après dissolution dans les bains de lavage chauds (60 °C à 95 °C), un mouillage instantané peu moussant, une pénétration des huiles et une solubilisation hydrotrope.
- Nettoyants acides pour métaux en poudre et inhibiteurs de décapage : mélangée à 1.0 % à 4.0 % p/p à des poudres détartrantes d'acide sulfamique, de bisulfate de sodium, d'acide oxalique ou d'acide citrique, la poudre SANS réduit la tension superficielle du bain de décapage à ~34 mN/m, accélère le décollement des incrustations et facilite le dégagement des bulles d'hydrogène à la surface de l'acier.
- Cartouches mouillantes solides pour l'abattage des poussières dans les mines de charbon et les carrières : comprimée en cartouches cylindriques solides destinées aux conduites d'eau au moyen de sels liants, la poudre de dibutylnaphtalènesulfonate de sodium se dissout de façon dosée dans l'eau des rampes de pulvérisation minières à 50 à 250 ppm, captant les poussières respirables hydrophobes de charbon et de silice (< 10 micromètres) avec une efficacité 3 à 5 fois supérieure à celle de l'eau seule.
5. Mortiers secs de construction, enduits de plâtre et acide phosphorique par voie humide :
- Plaques de plâtre, stuc et colles à carrelage en mélange sec : dosée à 0.05 % à 0.30 % p/p dans les mélanges secs de sulfate de calcium hémihydraté ou de mortier cimentaire, la poudre SANS accélère le mouillage pendant le gâchage en mélangeur continu à grande vitesse, éliminant les amas de poudre sèche (« yeux de poisson ») et améliorant la fluidité de la suspension.
- Fabrication d'acide phosphorique par voie humide et d'engrais : ajoutée à 50 à 300 g par tonne de roche phosphatée lors de l'attaque à l'acide sulfurique, la poudre de sel sodique d'alkylnaphtalènesulfonate mouille la matière organique hydrophobe qui recouvre le minerai d'apatite, accélère l'attaque acide et modifie la morphologie cristalline du sulfate de calcium dihydraté (phosphogypse) pour améliorer les débits de filtration.
AVANTAGES COMPARATIFS DE LA POUDRE SANS FACE AUX AGENTS MOUILLANTS SECS CONCURRENTS
Dans les formulations de poudres agrochimiques sèches WP/WDG, d'auxiliaires textiles en poudre ou de nettoyants industriels à mélange sec, le choix du sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre plutôt que de tensioactifs solides ou liquides adsorbés sur supports offre des avantages techniques déterminants :
1. Poudre SANS contre dioctylsulfosuccinate de sodium solide (poudre DOSS / qualités adsorbées à 75 %-85 %) :
Bien que le dioctylsulfosuccinate de sodium (DOSS) soit un puissant agent mouillant à pH neutre, le DOSS pur est un solide cireux, plastique et à faible point de fusion qui encrasse les buses des broyeurs à jet d'air et les filières des extrudeuses à double vis s'il n'est pas dilué sur 15 % à 25 % de support siliceux. Plus important encore, le DOSS comporte deux fonctions ester carboxylique qui s'hydrolysent rapidement en 2-éthylhexanol et sulfosuccinate inactif dès que le pH de la formulation ou de la cuve descend sous 4.0 ou dépasse 9.0 (notamment avec les fongicides cupriques alcalins, les WP au soufre, les nettoyants alcalins ou les bains de débouillissage textile), entraînant une perte majeure de pouvoir mouillant pendant le stockage. Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre est un solide amorphe friable à point de fusion élevé (> 250 °C) qui se broie sans dilution sur silice et ne contient aucune liaison ester hydrolysable, conservant 100 % de sa vitesse de mouillage de pH 1.0 à 14.0.
2. Poudre SANS contre laurylsulfate de sodium (SLS / SDS en aiguilles et en poudre, CAS 151-21-3) et sulfonate d'alpha-oléfine (poudre AOS) :
Les poudres de sulfates et de sulfonates aliphatiques C12-C14 (SLS et AOS) génèrent une mousse abondante, persistante et stable (hauteur initiale Ross-Miles > 190 à 230 mm, avec > 90 % de rétention après 5 minutes), provoquant de graves débordements des cuves de pulvérisation lors de la préparation par les agriculteurs et une incorporation d'air pendant le broyage humide. En outre, le laurylsulfate de sodium s'hydrolyse de façon autocatalytique en alcool laurylique et bisulfate acide de sodium au cours du stockage à température élevée (54 °C dans l'essai accéléré CIPAC ou dans des formulations acides) et possède un point de Krafft d'environ 16 °C à 20 °C, qui limite la dissolution à froid (< 10 °C). La poudre SANS se dissout rapidement dans l'eau glacée (point de Krafft < 0 °C pour les qualités IP et méthylées), produit une mousse faible et rapidement déstructurée (retombant à <= 8 à 42 mm en 5 minutes) et ne subit jamais l'hydrolyse des esters sulfates.
3. Poudre SANS contre poudre de sulfonate d'alkylbenzène linéaire (LAS / SDBS Powder, 70 %-90 %) :
Les poudres de sulfonates d'alkylbenzène linéaires C10-C13 sont très hygroscopiques (formant rapidement des blocs collants en atmosphère humide), génèrent une mousse persistante importante et précipitent sous forme de flocons de sulfonate de calcium insoluble dans l'eau dure au-delà de 150 à 250 ppm de CaCO3. Grâce à l'association d'un noyau naphtalénique bicyclique rigide et de substituants alkyles courts ramifiés C1-C4, le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre reste fluide pendant le stockage, produit une mousse rapidement drainée et demeure entièrement limpide en eau dure dépassant 1,000 ppm de CaCO3.
4. Poudre SANS contre éthoxylates liquides non ioniques d'alcools et APEO adsorbés sur silice :
L'incorporation de tensioactifs non ioniques liquides (tels que des éthoxylates d'alcool tridécyle ou des éthoxylates de nonylphénol soumis à restrictions) dans les poudres sèches WP ou WDG impose une préadsorption du liquide sur une silice précipitée coûteuse, dans un rapport massique de 1:1. Sous la pression des palettes en entrepôt ou à des températures élevées (40 °C à 54 °C), les éthoxylates liquides exsudent du support siliceux, plastifient la poudre, relient les granules adjacents en blocs durs et subissent une séparation de phase au point de trouble thermique dans les bains chauds. Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre anhydre (Tg > 155 °C, fusion/décomposition > 250 °C) supprime entièrement l'exsudation liquide, les coûts de dilution sur silice et les défaillances liées au point de trouble.
MATRICE DE CHOIX DES QUALITÉS, FORMULATIONS INITIALES ET RÉSOLUTION DES PROBLÈMES
1. Sélection de la qualité optimale de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre :
- Qualité de type A — Poudre d'isopropyl- / diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium (IP Powder, CAS 1322-93-6 / 28729-52-4, 75 %-85 % d'actif) :
* Principaux critères de sélection : meilleur compromis global entre mouillage rapide (Draves 3.5-12 s), forte solubilité dans l'eau froide (> 250 g/L), aptitude au broyage à jet d'air sans agglomération et mousse faible à disparition rapide.
* Applications cibles : agent mouillant sec de premier choix pour les granulés agrochimiques dispersables dans l'eau (WDG/WG), les poudres mouillables (WP), les poudres solubles (SP) et les mélanges secs de pigments.
- Qualité de type B — Poudre de dibutyl- / diisobutylnaphtalènesulfonate de sodium (Wetting Agent BX Powder / DB Powder, CAS 25417-20-3 / 25638-17-9 / 27213-90-7, 65 %-80 % d'actif) :
* Principaux critères de sélection : hydrophobicité maximale, tension superficielle à l'équilibre minimale (29.8-33.5 mN/m) et vitesse de mouillage Draves maximale (2.0-8.0 s).
* Applications cibles : WP agrochimiques très hydrophobes (soufre 80 % WP, oxychlorure de cuivre WP, pyréthrinoïdes), débouillissage/mercerisage/carbonisage textiles (Penetrant BX Powder), polymérisation en émulsion du caoutchouc SBR/NBR et cartouches d'abattage des poussières de mines de charbon.
- Qualité de type C — Poudre de méthyl- / diméthylnaphtalènesulfonate de sodium (MNS Powder, CAS 26264-58-4, 80 %-92 % d'actif) :
* Principaux critères de sélection : mousse extrêmement faible (Ross-Miles <= 10-25 mm), solubilité aqueuse la plus élevée (380-520 g/L) et capacités maximales de couplage hydrotrope et de réduction de viscosité de la base de broyage.
* Applications cibles : dégraissants industriels fortement alcalins en poudre, produits de lavage des bouteilles, standardisation des colorants dispersés/de cuve, poudres de décapage acide et broyage humide des formulations agrochimiques SC.
- Qualité de type D — Poudre synergique monomère SANS + condensat co-séchée par atomisation (EFW Powder, CAS 68909-83-1 / 68425-94-5, 80 %-90 % d'actif) :
* Principaux critères de sélection : associe le mouillage monomérique instantané à la dispersion électrostatique oligomérique dans une poudre unique à écoulement libre.
* Applications cibles : systèmes tensioactifs simplifiés en un seul composant pour les WP et WDG agrochimiques et les mélanges secs réfractaires/céramiques.
2. Formulations industrielles initiales contenant du sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre :
- Formulation initiale 1 — Granulé agricole dispersable dans l'eau à 75 % (tébuconazole ou chlorothalonil 75 % WDG par extrusion à double vis) :
* Matière active technique (ajustée à 75.0 % p/p d'actif) : 77.30 % p/p.
* Agent mouillant sec — poudre d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium (IP SANS Powder, CAS 1322-93-6, 80 % d'actif, humidité <= 2.0 %) : 2.50 % p/p.
* Dispersant polymérique principal — poudre de condensat de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium (CAS 68425-94-5) : 6.50 % p/p.
* Codispersant et liant d'extrusion — poudre de lignosulfonate de sodium : 5.00 % p/p.
* Désintégrant hydrosoluble — sulfate d'ammonium anhydre : 4.00 % p/p.
* Poudre antimousse siliconée sèche : 0.30 % p/p.
* Diluant support — argile kaolinique (pour atteindre 100.00 % p/p) : 4.40 % p/p.
* Procédé et performances : mélanger toutes les poudres à sec, broyer par jet d'air jusqu'à D50 = 3.5 micromètres, malaxer avec 15 % d'eau, extruder à travers une filière de 0.8 mm puis sécher en lit fluidisé à 65 °C jusqu'à une humidité <= 1.2 %. On obtient un temps de mouillage CIPAC MT 53.3 de 9 secondes, une désintégration des granulés en 18 secondes et une suspensibilité de 91 % dans une eau dure à 342 ppm.
- Formulation initiale 2 — Poudre mouillable agricole à 80 % (soufre 80 % WP ou mancozèbe 80 % WP) :
* Matière active technique (ajustée à 80.0 % p/p d'actif) : 88.90 % p/p.
* Agent mouillant rapide — poudre de dibutylnaphtalènesulfonate de sodium (Wetting Agent BX Powder, CAS 25417-20-3, 75 % d'actif) : 2.20 % p/p.
* Dispersant principal — poudre de condensat de naphtalènesulfonate de sodium et de formaldéhyde : 4.50 % p/p.
* Agent d'écoulement antiagglomérant — silice hydratée précipitée (SiO2) : 2.00 % p/p.
* Support inerte — argile kaolinique (pour atteindre 100.00 % p/p) : 2.40 % p/p.
* Performances : broyage par jet d'air jusqu'à D50 = 4.2 micromètres ; temps de mouillage CIPAC MT 53.3 = 11 secondes ; suspensibilité à 30 minutes = 89 % ; résidu de tamisage humide à 75 micromètres = 0.02 %.
- Formulation initiale 3 — Dégraissant alcalin industriel puissant en poudre pour métaux et nettoyant par immersion :
* Perles de métasilicate de sodium anhydre : 35.00 % p/p.
* Microperles d'hydroxyde de sodium (soude caustique) : 25.00 % p/p.
* Carbonate de sodium (carbonate de soude dense) : 22.00 % p/p.
* Tripolyphosphate de sodium (STPP) ou granulés de MGDA trisodique : 12.00 % p/p.
* Tensioactif mouillant et hydrotrope faiblement moussant — poudre de méthyl- ou d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium (SANS Powder, CAS 26264-58-4 / 28729-52-4) : 6.00 % p/p.
* Performances : poudre fluide sans agglomération ; utilisée à 30 à 60 g/L, entre 70 °C et 90 °C, pour la saponification rapide et la pénétration des huiles lourdes d'emboutissage sans débordement de mousse.
3. Guide de résolution des problèmes des formulations sèches :
- Problème 1 — Étirement ou accumulation de matière sur la roue de classification du broyeur à jet d'air pendant la micronisation WP/WDG :
* Cause : humidité excessive de la poudre mouillante (> 4 % p/p) ou utilisation de tensioactifs cireux / à bas point de fusion (tels que DOSS ou éthoxylates).
* Solution : remplacer par une poudre d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium anhydre séchée par atomisation (humidité <= 2.0 % p/p, Tg > 155 °C, décomposition > 250 °C) et ajouter 1.5 % à 2.0 % de silice précipitée avant le broyage.
- Problème 2 — Mouillage lent des granulés WDG (> 45 secondes) ou absence de désintégration dans l'eau dure froide :
* Cause : dosage insuffisant de poudre SANS monomérique (< 1.0 % p/p) ou surcompactage pendant l'extrusion à haute pression.
* Solution : porter la dose de poudre d'isopropyl- ou de dibutylnaphtalènesulfonate de sodium à 2.0 % à 3.5 % p/p, associée à 3.0 % à 5.0 % de sulfate d'ammonium ou de sulfate de sodium comme désintégrant afin d'accélérer l'imbibition capillaire de Lucas-Washburn.
MÉTHODES D'ANALYSE ET DE CONTRÔLE QUALITÉ DE LA POUDRE SANS
Chaque lot de production de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre fourni par Ataman Kimya fait l'objet d'une certification analytique et fonctionnelle rigoureuse suivant sept protocoles de laboratoire normalisés :
1. Dosage du tensioactif anionique actif (ISO 2271 / ASTM D1681, titrage biphasique d'Epton et spectrophotométrie UV) :
Un échantillon de 1.000 g de poudre SANS est dissous dans l'eau déionisée, puis titré en système biphasique eau-chloroforme par du chlorure de benzéthonium 0.004 M étalonné, avec un indicateur mixte de bromure de dimidium acidifié / bleu de disulfine VN 150, afin de déterminer précisément le pourcentage de sulfonate anionique actif (% p/p). Parallèlement, l'absorbance en spectrophotométrie UV à lambda_max = 228 nm et 278 nm confirme le dosage du chromophore aromatique à +/- 0.5 %.
2. Certification de la teneur en humidité (ISO 672, perte à l'étuve, et ASTM E203, titrage Karl Fischer) :
Une prise d'essai de 5.00 g de poudre de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium est chauffée à 105 +/- 2 °C jusqu'à masse constante (2.0 heures) ; le résultat est contrôlé par titrage Karl Fischer volumétrique dans le méthanol afin de certifier une humidité <= 1.5 % à 3.0 % p/p.
3. Dosage des sulfates et chlorures inorganiques (ISO 6844 et titrage potentiométrique) :
La teneur en sulfate de sodium anhydre (Na2SO4) est mesurée par précipitation gravimétrique au chlorure de baryum ou chromatographie ionique supprimée, tandis que les traces de chlorure de sodium (NaCl) sont déterminées par titrage potentiométrique automatisé au nitrate d'argent (AgNO3).
4. Granulométrie par diffraction laser sèche et résidus de tamisage humide/sec (ISO 13320, ASTM E11 et CIPAC MT 185) :
La diffraction laser en dispersion sèche mesure la distribution granulométrique D10, D50 et D90, tandis que les essais de tamisage vérifient un passage >= 98.0 % à travers un tamis de 200 mesh (75 micromètres) et un résidu insoluble < 0.05 % sur un tamis humide de 325 mesh (45 micromètres).
5. Masse volumique apparente non tassée et tassée et écoulement (ISO 697, ISO 787-11 et ISO 4324) :
La volumétrie en éprouvette étalonnée, par remplissage et tassement, certifie la masse volumique non tassée (0.35 à 0.68 g/cm3), la masse volumique tassée (0.48 à 0.78 g/cm3), le rapport de Hausner (1.12 à 1.25) et l'angle de repos statique (26 à 38 degrés).
6. Cinétique Draves de mouillage des écheveaux de coton et des poudres hydrophobes CIPAC (ASTM D2281 et CIPAC MT 53.3) :
Le temps d'immersion Draves normalisé est mesuré à 1.0 g/L et à 2.0 g/L dans de l'eau à 25.0 °C (vérifiant <= 2.0 à 12.0 secondes), tandis que le temps de mouillage de la poudre agrochimique est vérifié dans l'eau standard CIPAC D à 342 ppm de CaCO3.
7. Tension superficielle et profil de mousse Ross-Miles / CIPAC (DIN 53914, ASTM D1173 et CIPAC MT 47.2) :
La tension superficielle à l'équilibre à 0.1 % et à 0.2 % p/p (29.8 à 36.5 mN/m) est vérifiée par tensiométrie à plaque de Wilhelmy, tandis que les hauteurs de mousse à 0 minute / 5 minutes sont certifiées dans une eau dure à 342 ppm.
STOCKAGE ET MANIPULATION
Une gestion rigoureuse de l'humidité des entrepôts, le respect des règles d'empilage pour éviter l'agglomération et la maîtrise des poussières sont indispensables au stockage et à la manipulation du sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre dans les installations industrielles et les centres logistiques.
1. Protection contre l'humidité hygroscopique et conditions de stockage de la poudre SANS en entrepôt :
- Prévention de l'absorption de l'humidité atmosphérique et de l'agglomération : le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre atomisée (y compris la poudre de dibutylnaphtalènesulfonate de sodium, Wetting Agent BX Powder, Penetrant BX Powder, la poudre d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium et Sodyum Alkil Naftalin Sülfonat Toz) étant constitué de microsphères amorphes creuses à grande surface spécifique, la poudre sèche est modérément hygroscopique en air humide (> 60 % à 65 % d'humidité relative). Si les sacs de poudre de sel sodique d'alkylnaphtalènesulfonate restent ouverts en milieu humide, la vapeur d'eau s'adsorbe sur les particules, abaisse localement la température de transition vitreuse sous la température ambiante et forme des ponts liquides qui soudent la poudre en croûtes ou blocs durs. Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre doit donc être conservé dans un entrepôt intérieur frais, sec et bien ventilé entre 5 °C et 35 °C (41 °F à 95 °F), avec une humidité relative inférieure à 60 % HR, sur des palettes sèches à au moins 15 cm du sol et à l'écart des conduites de vapeur, des murs humides et de la lumière directe du soleil.
- Refermeture immédiate des sacs entamés et limites d'empilage des palettes : lorsqu'un sac multicouche de 20 kg ou 25 kg, un fût en fibre de 50 kg ou un grand sac FIBC de 500 kg de poudre SANS est ouvert pour la pesée d'un lot, les opérateurs doivent immédiatement expulser l'air humide emprisonné, torsader et fermer hermétiquement la doublure intérieure en polyéthylène faisant barrière à l'humidité avec un collier de serrage ou une soudeuse thermique, puis refermer l'emballage extérieur. Afin de prévenir la prise en masse par compression mécanique à température élevée, les sacs palettisés de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre ne doivent pas être empilés au-delà de 2 palettes de hauteur (ou doivent être stockés sur rayonnages). Si une légère formation de grumeaux par pression survient dans des sacs de Wetting Agent BX Powder sans contamination chimique, l'activité mouillante anionique et la réduction de tension superficielle restent intactes à 100 %, et les grumeaux tendres peuvent être défaits dans des mélangeurs à ruban ou entièrement dissous dans l'eau.
2. Hygiène industrielle, maîtrise des poussières et mise à la terre électrostatique :
- Ventilation par aspiration localisée (LEV) aux postes de transfert de poudre : la poudre standard de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium séchée par atomisation présentant un diamètre médian D50 de 35 à 85 micromètres, le vidage manuel des sacs, le prélèvement à la pelle, le transport pneumatique, le mélange en ruban et le broyage par jet d'air peuvent mettre des poussières organiques fines en suspension dans l'air des locaux. Toutes les trémies, tous les mélangeurs et tous les postes de conditionnement manipulant la poudre SANS ou Penetrant BX Powder doivent être munis de hottes d'aspiration localisée (LEV) reliées à des dépoussiéreurs à manches avec nettoyage par impulsion d'air, afin de maintenir les concentrations atmosphériques au-dessous des limites d'exposition professionnelle (moyenne pondérée sur 8 heures <= 10 mg/m3 de poussières inhalables et <= 3 mg/m3 de poussières respirables).
- Prévention des déflagrations de poussières et mise à la terre électrostatique : les nuages aéroportés de poudres organiques fines de sulfonate de sodium — y compris le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre (classe d'explosion St 1, température minimale d'inflammation MIT > 420 °C, énergie minimale d'inflammation MIE > 30 à 100 mJ) — peuvent provoquer une explosion de poussières lorsque leur concentration dans l'air dépasse le seuil minimal d'explosibilité (40 à 60 g/m3) en présence d'étincelles électrostatiques ou de flammes nues. Tous les silos métalliques, conduites de transfert pneumatique, broyeurs à jet d'air, sécheurs en lit fluidisé et cadres de déchargement FIBC utilisés pour cette poudre doivent disposer de liaisons équipotentielles et d'une mise à la terre électrique (résistance de terre < 10 ohms). Des grands sacs FIBC antistatiques de type B ou C doivent être utilisés lors de la vidange de poudre dans des récipients contenant des vapeurs inflammables.
- Ségrégation chimique : stocker le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre séparément des oxydants puissants (acide nitrique concentré, peroxydes, chlorates, perchlorates et hypochlorite solide) et des composés cationiques d'ammonium quaternaire.
3. Matériaux compatibles des équipements et spécifications de conditionnement :
- Matériaux de construction : le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre sèche et ses solutions aqueuses neutres (pH 7.0 à 9.0) sont entièrement compatibles avec les aciers inoxydables 304 et 316L, l'acier au carbone (uniquement pour les trémies de poudre sèche), le PEHD, le polypropylène, le PVC, le PTFE, l'EPDM et les joints en fluoroélastomères.
- Emballages commerciaux standard : sacs en papier kraft multicouche ou en polypropylène tissé de 20 kg ou 25 kg nets, avec doublure intérieure barrière à l'humidité en polyéthylène basse densité (LDPE) thermoscellée (500 kg à 750 kg par palette filmée), fûts en fibre doublés de PE de 25 kg ou 50 kg et grands sacs souples FIBC de 500 kg à 1,000 kg avec doublures intérieures en PE.
- Durée de conservation garantie : 24 à 36 mois à compter de la fabrication, à condition que le produit reste fermé dans son emballage d'origine faisant barrière à l'humidité et soit stocké dans les conditions d'entrepôt sec recommandées.
PREMIERS SECOURS ET INFORMATIONS DE SÉCURITÉ
Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre (y compris les poudres de dibutylnaphtalènesulfonate et d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium, Wetting Agent BX Powder, Penetrant BX Powder, SANS Powder et Sodyum Alkil Naftalin Sülfonat Toz) étant un tensioactif anionique solide concentré à mouillage rapide (65 % à 95 % de matière active), un contact direct avec la poudre sèche ou ses solutions aqueuses concentrées provoque une irritation oculaire grave ou des lésions des yeux, ainsi qu'une irritation modérée de la peau et des voies respiratoires. Tout le personnel qui manipule le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre doit respecter strictement les protocoles ci-dessous concernant les premiers secours et les équipements de protection individuelle (EPI).
1. Procédures d'urgence de premiers secours selon la voie d'exposition :
- Contact oculaire avec le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre : les poussières aériennes ou granulés solides de cette poudre (Wetting Agent BX Powder / SANS Powder) qui pénètrent dans les yeux se dissolvent rapidement dans le film lacrymal, abaissent la tension superficielle et entraînent des douleurs oculaires sévères, une rougeur conjonctivale, un larmoiement et de possibles lésions de l'épithélium cornéen (SGH, lésions oculaires catégorie 1, H318, ou irritation oculaire catégorie 2A, H319). En cas de contact avec les yeux, NE PAS les frotter ; rincer immédiatement avec un filet doux et continu d'eau courante tiède ou de solution oculaire isotonique stérile pendant au moins 15 à 20 minutes, en maintenant les paupières supérieures et inférieures largement ouvertes et en faisant tourner les globes oculaires pour irriguer les zones sous les paupières. Retirer les lentilles de contact après les 5 premières minutes de rinçage si elles sont présentes et facilement amovibles, puis poursuivre le rinçage. Toute exposition oculaire à la poudre SANS nécessite une prise en charge ophtalmologique immédiate.
- Contact cutané avec le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre : le contact prolongé ou répété de la poudre sèche avec une peau humide ou transpirante extrait les lipides de l'épiderme et entraîne sécheresse cutanée, gerçures, érythème et dermatite de contact irritative (SGH, irritation cutanée catégorie 2, H315). Si la poudre de sel sodique d'alkylnaphtalènesulfonate ou Penetrant BX Powder touche la peau, retirer doucement l'excédent de poudre sèche à la brosse avant de mouiller, puis laver soigneusement la zone touchée avec un savon doux et beaucoup d'eau courante pendant 10 à 15 minutes. Enlever les combinaisons, gants et chaussures contaminés par la poussière et les laver avant réutilisation. Appliquer une crème émolliente apaisante en cas de sécheresse et consulter un médecin si la rougeur ou l'irritation persiste.
- Inhalation des poussières de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre : l'inhalation de fines poussières aériennes de cette poudre séchée par atomisation irrite les muqueuses du nez, de la gorge et des voies respiratoires supérieures, provoquant éternuements, toux, écoulement nasal, mal de gorge et gêne thoracique. Si un opérateur inhale de la poudre SANS ou Wetting Agent BX Powder, l'éloigner immédiatement de la zone poussiéreuse et le conduire à l'air frais ; le maintenir au chaud et au repos dans une position semi-assise confortable. Inviter la personne exposée à se moucher doucement et à se rincer la bouche et les fosses nasales avec de l'eau propre afin d'éliminer les particules de poudre SANS déposées. En cas de persistance de la toux, de sifflements respiratoires ou d'essoufflement, consulter rapidement un médecin.
- Ingestion accidentelle de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre : l'ingestion de cette poudre (DL50 orale aiguë chez le rat = 1,250 à 3,500 mg/kg selon l'homologue alkyle) irrite les muqueuses de la bouche, de l'œsophage et de l'estomac, avec sensation de brûlure, nausées, vomissements, crampes abdominales et diarrhée. Si la poudre SANS ou Sodyum Alkil Naftalin Sülfonat Toz est avalée accidentellement, rincer soigneusement la bouche à l'eau fraîche puis recracher l'eau. Faire boire lentement 150 à 250 mL (1 verre) d'eau à une victime consciente et alerte afin de diluer le tensioactif dissous. NE PAS provoquer de vomissements, car la formation de mousse de la poudre SANS pendant le vomissement crée un risque élevé d'aspiration de mousse tensioactive dans les poumons (pneumopathie chimique). En cas de vomissement spontané, maintenir la tête du patient basse et penchée en avant pour dégager les voies respiratoires, puis obtenir des soins médicaux immédiats.
- Note aux médecins : traiter symptomatiquement l'exposition au sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre. Réaliser un examen à la lampe à fente avec fluorescéine après une exposition oculaire. Si un lavage gastrique s'avère nécessaire après une ingestion massive, administrer un antimousse à base de siméticone et protéger les voies respiratoires par intubation endotrachéale.
2. Équipements de protection individuelle (EPI) pour la manipulation du sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre :
- Protection des yeux et du visage : porter des lunettes de protection chimique bien ajustées, étanches aux poussières et aux éclaboussures (conformes EN 166 / ANSI Z87.1) lors du prélèvement, de la pesée, du vidage des sacs, du broyage ou de la dissolution du sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre.
- Protection respiratoire : lorsque l'aspiration localisée ne maintient pas les poussières aériennes sous les limites d'exposition professionnelle — ou pendant le vidage manuel des sacs, le nettoyage des broyeurs à jet d'air et la récupération de déversements secs — porter un demi-masque filtrant les particules certifié EN 149 FFP2/FFP3 ou NIOSH N95/P100.
- Protection des mains et du corps : porter des gants imperméables en caoutchouc nitrile, néoprène ou butyle (épaisseur >= 0.40 mm, EN 374), une combinaison antistatique à manches longues étanche à la poussière et des chaussures de sécurité.
3. Procédures de lutte contre l'incendie et de nettoyage des déversements secs de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre :
- Lutte contre l'incendie : le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre solide est un sel organique combustible à température élevée (température d'auto-inflammation > 400 °C) et se décompose au feu en dégageant des fumées irritantes d'oxydes de soufre (SO2, SO3), de monoxyde de carbone (CO), de dioxyde de carbone (CO2) et des cendres d'oxyde de sodium. Éteindre les incendies avec du brouillard d'eau, de la mousse, une poudre chimique sèche (ABC) ou du CO2. Ne jamais diriger de jet d'eau compact à haute pression sur des amas de poudre SANS en combustion, car cela pourrait disperser un nuage de poussières combustibles. Les pompiers doivent porter un appareil respiratoire isolant à pression positive et une tenue de protection complète.
- Nettoyage des déversements secs : NE PAS balayer la poudre déversée de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium avec des balais secs ni la souffler à l'air comprimé, car cela crée des nuages de poussières aériennes irritantes. Aspirer Wetting Agent BX Powder ou la poudre SANS déversée à l'aide d'un aspirateur industriel équipé d'un filtre HEPA, ou pelleter doucement la poudre sèche dans des fûts de récupération en polyéthylène fermés et étiquetés ; rincer ensuite les traces résiduelles à l'eau en avertissant le personnel que les solutions SANS humides rendent les sols extrêmement glissants.
STATUT TOXICOLOGIQUE, ÉCOTOXICOLOGIQUE ET RÉGLEMENTAIRE MONDIAL
1. Toxicologie chez les mammifères et classification SGH de la poudre SANS :
- Toxicité orale aiguë (OCDE 401 / 423, rat) : DL50 = 1,250 à 2,400 mg/kg de poids corporel pour les poudres de dibutyl- et diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium (CAS 25417-20-3 / CAS 1322-93-6, SGH toxicité orale aiguë catégorie 4, H302) ; DL50 = 2,200 à > 3,500 mg/kg de poids corporel pour la poudre de méthylnaphtalènesulfonate de sodium (CAS 26264-58-4).
- Toxicité cutanée aiguë (OCDE 402, lapin/rat) : DL50 > 2,000 mg/kg de poids corporel (non toxique par absorption cutanée).
- Irritation oculaire et cutanée (OCDE 404 / 405) : provoque des lésions oculaires graves ou une irritation oculaire sévère (SGH catégorie 1, H318, ou catégorie 2A, H319) ainsi qu'une irritation cutanée (SGH catégorie 2, H315) ; toxicité spécifique pour certains organes cibles après exposition unique, catégorie 3 (H335 : peut irriter les voies respiratoires par inhalation de poussières).
- Sensibilisation, mutagénicité et cancérogénicité : non sensibilisant lors des essais de maximisation sur cobaye OCDE 406 ; résultats négatifs aux essais de mutation inverse bactérienne d'Ames OCDE 471 ; non répertorié comme cancérogène par le CIRC, le NTP, l'OSHA ni le règlement CLP de l'UE.
2. Écotoxicologie et devenir dans l'environnement :
- Toxicité aquatique (OCDE 201 / 202 / 203) : CL50 poisson 96 heures = 12.0 à 45.0 mg/L (poudres dibutyl/diisopropyl) et 45.0 à > 100 mg/L (poudres méthylées) ; CE50 Daphnia magna 48 heures = 15.0 à 58.0 mg/L ; ErC50 algues 72 heures = 22.0 à 85.0 mg/L.
- Biodégradabilité et bioaccumulation : biodégradabilité intrinsèque dans les stations d'épuration industrielles (élimination ultime de 55 % à > 80 % aux essais OCDE 302B Zahn-Wellens) ; faible coefficient de partage octanol/eau (Log Kow = -1.2 à +2.4) et faible facteur de bioconcentration chez les poissons (BCF < 10 à 45 L/kg), confirmant l'absence de risque de bioaccumulation ; sans APEO à 100 %.
3. Autorisations réglementaires mondiales et inventaires chimiques :
- Autorisations de l'EPA américaine pour les ingrédients inertes de pesticides (40 CFR Part 180) : autorisés selon 40 CFR 180.910 (utilisation agricole avant et après récolte) et 40 CFR 180.920 / 180.930 pour les principaux homologues, notamment CAS 25638-17-9, CAS 1322-93-6, CAS 28729-52-4, CAS 26264-58-4 et CAS 68425-94-5.
- Autorisations de la FDA américaine pour le contact alimentaire indirect (21 CFR) : approuvés selon 21 CFR 175.105 (adhésifs), 21 CFR 176.170 / 176.180 (papier et carton au contact d'aliments aqueux, gras et secs) et 21 CFR 177.2600 (articles en caoutchouc destinés à un usage répété).
- Enregistrements dans les inventaires mondiaux : figurent dans US TSCA (actif), UE EINECS / REACH (272-717-9, 246-960-6, 247-148-4, 215-343-3, 249-189-3, 247-557-8), Turquie KKDIK, Chine IECSC, Japon ENCS (4-490 / 4-493), Corée K-REACH, Canada DSL, Australie AIIC et Philippines PICCS.
- Classification pour le transport (ADR / RID / IMDG / IATA) : non réglementé comme marchandise dangereuse pour le transport routier, ferroviaire, maritime ou aérien (marchandise non dangereuse, numéro ONU : non applicable).
QUESTIONS FRÉQUEMMENT POSÉES
Pourquoi le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre est-il préféré aux tensioactifs liquides dans les formulations agrochimiques WP et WDG ?
Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre anhydre séchée par atomisation (SANS Powder / IP Powder / Wetting Agent BX Powder) présente une humidité inférieure à 1.5 % à 3.0 % p/p, une température de transition vitreuse supérieure à 155 °C et un début de décomposition thermique supérieur à 250 °C. Contrairement aux éthoxylates non ioniques liquides et au DOSS cireux qui exsudent de leurs supports, encrassent les broyeurs à jet d'air et entraînent une agglomération en entrepôt sous pression d'empilage, la poudre SANS se cobroie proprement avec les cristaux de pesticides techniques et se dissout immédiatement au contact de l'eau de la cuve, avec des temps de mouillage CIPAC MT 53.3 de 8 à 25 secondes.
Quelle différence existe-t-il entre la poudre d'isopropylnaphtalènesulfonate de sodium de type IP et la poudre de dibutylnaphtalènesulfonate de sodium de type BX ?
La poudre d'isopropyl- / diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium de type IP (CAS 1322-93-6 / 28729-52-4, masse moléculaire 272.30 à 314.38 g/mol, HLB 12.5-13.4) offre une meilleure solubilité dans l'eau froide (> 250 g/L), une mousse persistante moindre et un comportement de granulation sans agglomération, ce qui en fait l'agent mouillant sec privilégié pour les granulés agrochimiques dispersables dans l'eau (WDG/WG) extrudés et les poudres mouillables (WP). La poudre de dibutyl- / diisobutylnaphtalènesulfonate de sodium de type BX (CAS 25417-20-3 / 25638-17-9, masse moléculaire 342.43 g/mol, HLB 11.2-12.4) possède un noyau hydrophobe C4 plus volumineux, procurant une tension superficielle à l'équilibre plus faible (29.8 à 33.5 mN/m) et des temps d'immersion Draves plus courts (2.0 à 8.0 secondes) ; elle convient particulièrement aux WP soufre/cuivre très hydrophobes, au débouillissage/mercerisage textile (Penetrant BX Powder) et à la polymérisation en émulsion du caoutchouc.
Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre peut-il être utilisé seul dans les formulations WP et WDG sans dispersant polymérique ?
Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre monomérique (masse moléculaire 244 à 342 g/mol) est conçu pour réduire rapidement la tension superficielle et chasser l'air des surfaces de poudres hydrophobes en quelques secondes, tout en assurant une première désagglomération électrostatique. Toutefois, afin d'empêcher la floculation et la sédimentation des particules mouillées dans la cuve pendant 30 à 60 minutes, la poudre SANS (dosée à 1.5 % à 3.5 % p/p) doit toujours être associée à 4.0 % à 8.0 % p/p d'un dispersant polymérique, tel qu'une poudre de condensat de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium et de formaldéhyde (SNFC) ou du lignosulfonate de sodium, ou choisie sous la forme d'une poudre hybride EFW monomère-condensat co-séchée par atomisation.
Pourquoi les qualités standard de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre contiennent-elles 15 % à 25 % de sulfate de sodium anhydre (Na2SO4) ?
Dans les qualités standard Wetting Agent BX Powder et IP Wetting Powder séchées par atomisation (70 % à 80 % de tensioactif actif), la fraction de sulfate de sodium anhydre de 15 % à 25 % p/p exerce deux fonctions techniques importantes : d'abord, elle forme dans les microsphères atomisées une structure cristalline rigide empêchant l'agglomération hygroscopique pendant le stockage humide et le broyage par jet d'air ; ensuite, après dissolution dans l'eau, les ions Na+ compriment la double couche électrique à l'interface air-eau, abaissant la concentration micellaire critique (CMC) du tensioactif et accélérant le mouillage Draves de 25 % à 40 %. Pour les suspensions concentrées (SC) liquides ou la polymérisation en émulsion sensibles aux électrolytes, Ataman Kimya fournit également des qualités SANS très pures et pauvres en sels, contenant 85 % à 95 % de matière active et <= 2 % à 5 % de Na2SO4.
L'agglomération ou la formation de grumeaux pendant un stockage humide en entrepôt diminue-t-elle les performances mouillantes du sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre ?
Non. L'agglomération physique provoquée par l'absorption d'humidité (> 65 % HR) ou la pression des palettes empilées est seulement un phénomène de formation de ponts physiques entre les particules de poudre amorphe ; elle ne modifie pas les liaisons covalentes aromatiques carbone-soufre ou carbone-carbone du sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre. Après désagglomération mécanique ou dissolution dans l'eau, la poudre SANS agglomérée conserve 100 % de sa capacité initiale de réduction de la tension superficielle et de sa vitesse de mouillage Draves.
Comment le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre se comporte-t-il dans des milieux extrêmement acides, alcalins et en eau dure ?
Le groupe sulfonate aromatique (-SO3Na) étant le sel d'un acide sulfonique fort (pKa < -1.5), lié par une liaison carbone-soufre non hydrolysable, le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre demeure totalement ionisé et chimiquement stable entre pH 1.0 (bains bouillants d'acide sulfurique à 5 % à 10 % pour le carbonisage de la laine et le décapage de l'acier) et pH 14.0 (solutions de soude caustique à 20 % à 28 % pour le mercerisage du coton et le lavage des bouteilles), et résiste à la précipitation par le calcium/magnésium dans une eau dure contenant plus de 1,000 ppm de CaCO3.
SYNTHÈSE TECHNIQUE
Le sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre — commercialisé mondialement dans les chaînes d'approvisionnement en produits chimiques sous ses principaux synonymes Sodium Alkyl Naphthalene Sulfonate Powder, SANS Powder, ANS Powder, poudre de sel sodique d'alkylnaphtalènesulfonate, Wetting Agent BX Powder (CAS 25417-20-3 / CAS 25638-17-9 / CAS 27213-90-7), Penetrant BX Powder, poudres d'isopropyl- et de diisopropylnaphtalènesulfonate de sodium (CAS 28729-52-4 / CAS 1322-93-6), poudre de méthylnaphtalènesulfonate de sodium (CAS 26264-58-4) et Sodyum Alkil Naftalin Sülfonat Toz — est un agent mouillant anionique anhydre de premier plan, un pénétrant capillaire et un tensioactif de cobroyage à sec pour les formulations industrielles modernes. Présenté en microsphères creuses fluides séchées par atomisation et en microgranulés peu poussiéreux (65.0 % à 95.0 % de matière active, humidité <= 1.5 % à 3.0 % p/p, masse volumique apparente 0.35 à 0.68 g/cm3, décomposition thermique > 250 °C), la poudre SANS se dissout immédiatement dans l'eau froide et dure (> 1,000 ppm de CaCO3), abaissant la tension superficielle à 29.8 à 36.5 mN/m, assurant des temps de mouillage Draves de 2.0 à 12.0 secondes et conservant une stabilité chimique complète entre pH 1.0 et 14.0, sans séparation de phase au point de trouble ni hydrolyse d'ester.
Les responsables des achats, les chercheurs en formulation agrochimique WP et WDG, les chimistes des auxiliaires textiles, les fabricants de colorants et pigments et les producteurs de nettoyants industriels recherchant un fournisseur et distributeur mondial fiable de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre peuvent contacter directement Ataman Kimya pour sélectionner une qualité technique adaptée et obtenir un approvisionnement commercial en vrac. Ataman Kimya propose des sacs palettisés de 20 kg et 25 kg avec barrière à l'humidité, des fûts en fibre ainsi que des grands sacs FIBC de 500 kg à 1,000 kg de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre, de qualités IP, BX/DB, MNS, à haute pureté et faible teneur en sels, et EFW co-séchées par atomisation (Sodyum Alkil Naftalin Sülfonat Toz), accompagnés de certificats d'analyse propres aux lots (COA), de fiches techniques (TDS) et de fiches de données de sécurité SGH (SDS). Pour demander des échantillons d'évaluation en laboratoire, des spécifications techniques ou une offre commerciale compétitive de sulfonate d'alkylnaphtalène de sodium en poudre, veuillez contacter l'équipe commerciale technique d'Ataman Kimya aux coordonnées ci-dessous.
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