Influence des matières premières sur la rhéologie

88 Chapitre 6. Modifier la rhéologie d’un produit

Figure 6.2 – Quelques propriétés rhéologiques et le gradient de vitesse associé

6.2 Influence des matières premières sur la rhéologie

6.2.1 Résines et solvants

Certains produits se présentent sous forme d’une solution d’un polymère dans un

solvant organique : vernis à ongles, laques, etc. Le comportement rhéologique de ces pro-duits est en général un comportement newtonien, la viscosité dépendant essentiellement de la longueur de la chaîne principale du polymère.

Figure 6.3 – Effet du sel sur la viscosité d’une solution de tensioactifs dans l’eau

Les émulsions et dispersions aqueuses, non modifiées par des additifs, ont généralement 6.2 Influence des matières premières sur la rhéologie 89

un comportement rhéofluidifiant. Des paramètres tels que le pH 1 et la salinité du milieu peuvent dans certains cas fortement influer sur leur mode d’action. Pour illustrer le second paramètre, citons le cas des shampooings. L’une des solutions employées pour augmenter leur viscosité (à bas gradient de vitesse) est d’y introduire du sel. Cette introduction aura pour effet de diminuer la solubilité du tensioactif dans l’eau, et par

conséquent la formation de micelles et l’augmentation de la viscosité (voir figure 6.3).

Les micelles formées peuvent avoir différentes morphologies, selon la concentration en tensioactif et la salinité du milieu : on parle de micelles géantes ou micelles cylindriques pouvant présenter une forme de bâtonnet ou de ver (« wormlike micelle ») comme

l’indique la figure 6.4.

Figure 6.4 – Formation de micelles géantes

6.2.2 Dispersants

Les dispersants influencent directement la rhéologie du produit. Cet effet peut être constaté en réalisant une courbe de défloculation : on réalise d’abord une suspension concentrée (slurry) d’un pigment, le dioxyde de titane par exemple, en dispersant celui-ci dans une petite quantité d’eau (extrait sec de 80 % environ). On suit alors la viscosité à bas gradient de vitesse de cette suspension en fonction du taux de dispersant ajouté

(voir figure 6.5).

Dans un premier temps, le dispersant provoque une diminution de la viscosité réduisant les attractions entre particules solides. Le minimum de viscosité correspond à la dosologie optimale en dispersant, on appelle ce point le flow point. On observe ensuite un palier, puis parfois (selon le type de dispersant) une remontée de la viscosité causée par le surdosage.

1. Voir plus bas avec les épaississants de type ASE (section 6.3.2).