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Thèse soutenue

Emulsions concentrées inverses : relation entre le comportement rhéologique et les propriétés physico-chimiques : application au processus d'émulsification

FR
Auteur / Autrice : Anne Langenfeld
Direction : Marie-José Stébé
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie et physicochimie moléculaires
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Nancy 1
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Résumé

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Le processus d'émulsification d'émulsions inverses très concentrées, stabilisées par des tensioactifs non ioniques fluorés, est étudié en utilisant la rhéologie et la Diffusion de Neutrons aux Petits Angles. Ces émulsions étant formées de globules d'eau dispersés dans un milieu continu micellaire inverse, le tensioactif est localisé à la fois dans le milieu continu et à l'interface des globules d'eau. La répartition du tensioactif est directement évaluée par DNPA. Sur la base du modèle de Princen, cette évaluation est également possible par des mesures d'élasticité en rhéologie. Les résultats sont analysés en terme de taux d'émulsification. La confrontation des résultats obtenus par les deux techniques permet de valider la méthode de mesure du module élastique, simple de mise en oeuvre. Afin d'optimiser l'utilisation du tensioactif, plusieurs modes de préparation des émulsions sont envisagés. Le taux d'émulsification atteint sa valeur maximale lorsque l'émulsion est préparée à des fractions volumiques en phase dispersée et des rapports huile/tensioactif élevés, ou encore, quand l'émulsion est fractionnée à l'aide d'Ultra-Turrax. L'amélioration du taux d'émulsification permet de minimiser la quantité de tensioactif nécessaire à la formulation des émulsions concentrées, toutefois, la stabilité du système est entachée et un compromis doit être trouvé. Le vieillissement de ces émulsions concentrées polydisperses en taille a été étudié. Pour cela, la diminution de l'élasticité des émulsions avec le temps est suivie par rhéologie. Ces systèmes se dégradent selon un scénario de coalescence hétérogène, themiiquement activé auquel est associé une fréquence de rupture du film de tensioactif et un temps caractéristique de coalescence. Enfin, les modifications du comportement de ces émulsions en faisant varier la nature des composés sont étudiées. Les résultats permettent d'établir des relations entre la formulation et les propriétés physico-chimiques des émulsions concentrées.