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Céramiques et émaux

PCéramiques et émaux
Lors de la préparation des solutions utilisées dans l'industrie des céramiques ou des émaux, il peut être nécessaire d'ajouter des additifs afin d'obtenir une pâte fluide ou une solution bien dispersée. Des phosphates tels le STPP (tripolyphosphate de sodium) ou le SHMP (hexamétaphosphate de sodium) sont alors utilisés comme agents dispersants.

Le fluorure de sodium (NaF) possède quant à lui un pouvoir fondant, c'est-à-dire qu'il abaisse la température de fusion de certains mélanges induisant dès lors une réduction des coûts énergétiques. Signalons que les dérivés fluorés (NaF, SSF, PSF) sont également utilisés comme agents émaillants.

Porcelaine

Porcelaine
Les phosphates de calcium (DCP et TCP) sont utilisés dans la fabrication de porcelaines de haute qualité (Bone China). Ils participent à l'intensification de l'effet translucide de ces porcelaines.

Papier

Papier
Parmi les nombreux produits utilisés dans les industries de pâte à papier, il en est peu qui possèdent des utilisations aussi diverses que les phosphates. Leurs propriétés dispersantes les rendent extrêmement utiles afin de limiter l'agglomération des charges minérales (*), pigments, résines (et autres solides pulvérulents) lors d'une mise en suspension. Ils jouent ainsi un rôle important lors de la préparation des sauces de couchage.(**)

D'autres propriétés sont mises en jeu dans l'élaboration des pâtes (***), aussi bien chimiques que mécaniques et désencrées. Pour les pâtes vierges issues d'essences de bois contenant beaucoup de résine, on peut constater dans certains cas l'apparition d'une "gomme" autour des fibres pouvant mener à la formation de trous sur la feuille de papier : les points de poix (pitch). L'ajout de phosphates bien choisis permet d'inhiber ce phénomène. Il en est de même lors des étapes de désencrages avec les stickies.(****)

Les principaux phosphates utilisés sont le tripolyphosphate de sodium (STPP), l'hexamétaphosphate de sodium (SHMP) et le phosphate biammonique (DAP).

(*) Le carbonate de calcium et le kaolin sont les principales charges minérales mises en œuvre lors de la fabrication de certains types de papiers. Elles peuvent être utilisées soit dans l'épaisseur de la feuille de papier afin d'améliorer les propriétés optiques (blancheur, opacité...) et mécaniques (résistance, rigidité...), soit en surface de celle-ci dans le cadre d'un couchage (**). Plus rarement, on peut utiliser du dioxyde de titane.

La différence entre les charges minérales et les pigments est surtout liée à la granulométrie des produits, les pigments étant plus fins que les charges.

(**) Les sauces de couchage sont des mélanges liquides composés essentiellement de résines polymères et de minéraux sous forme de pigments. Elles sont appliquées sous forme de fines couches à la surface de certains papiers (magazine, par exemple) pour améliorer l'état de surface (régularité de l'épaisseur...), les propriétés optiques et l'imprimabilité (capacité du papier à être imprimé). La composition des sauces de couchage est fonction de l'utilisation finale du papier et des techniques d'impression qui vont être utilisées.

(***) Les pâtes à papier peuvent être classées en deux catégories : les pâtes vierges et les pâtes issues de la récupération des papiers recyclés. Les pâtes vierges peuvent être obtenues soit par des procédés chimiques (cuisson kraft...), soit par des procédés mécaniques (meules, raffineurs...). Elles peuvent être écrues ou blanchies. Les pâtes de récupération sont issues de papiers remis en suspension et éventuellement traités pour enlever les encres d'impression (désencrage).

(****) Les stickies sont des particules collantes que l'on retrouve principalement dans les pâtes désencrées. Ils peuvent provenir de résidus de colles ou de résines présentes dans les magazines et journaux recyclés ou bien se former dans les circuits de la papeterie (précipitation de substances en solution suite à un changement dans les conditions opératoires : (changement de pH, de température...).

Retardateurs de flammes

Retardateurs de flammes
Le phosphate monoammonique (MAP) et le phosphate biammonique (DAP) sont souvent utilisés comme retardateurs de flammes. Ils sont ainsi employés pour l'ignifugation de divers matériaux (panneaux de particules, allumettes, textiles, etc.) ainsi que dans la fabrication des poudres à extincteur. Le DAP ainsi que les polyphosphates d'ammoniaque entrent dans la composition des produits employés dans la lutte contre les feux de forêts.

Peintures

Peintures
Les polyphosphates et en particulier l'hexamétaphosphate de sodium (SHMP) sont des agents dispersants capables de modifier la répartition des charges ioniques (positives - négatives) des composés solubles. Il en résulte une stabilisation de l'émulsion qui se marque par une amélioration de la fluidité. Cette propriété est très utile dans l'industrie des peintures. Grâce à leur pouvoir séquestrant, les phosphates participent également à l'inhibition de la corrosion par la séquestration des ions de fer.

Fibre de verre

Fibre de verre
Un des grades particuliers de phosphate monoaluminique (MALP) est destiné à la production de matériaux à base de fibre de verre. Ce phosphate est employé comme agent liant en remplacement des composés organiques classiques. Le MALP présente en effet l'avantage de ne pas former, à haute température, de composés organiques volatils nocifs pour la santé.

Antigel

Antigel
Le phosphate dipotassique (DKP) entre fréquemment dans la fabrication d'antigel. Il y joue le rôle d'agent anticorrosion, par exemple dans les radiateurs de voitures. Le DKP permet de maintenir un pH proche de 9, diminuant ainsi les risques de corrosion.

Latex

Latex
Le fluosilicate de soude est recherché dans la synthèse de mousses de latex pour les matelas, où il intervient comme agent acidifiant dans la gélification du latex avant vulcanisation. Le pyrophosphate tétrasodique (TSPP) est également utilisé dans le processus de fabrication du latex en tant qu'agent dispersant.

Plâtre et ciment

Plâtre et ciment
Le sulfate de calcium est recherché dans l'industrie du plâtre pour son faible taux de P2O5 soluble (qui retarde la prise du plâtre), sa blancheur, l'absence de métaux lourds et d'éléments toxiques. Dans l'industrie du ciment, on l'utilise pour son effet "retardateur de prise"; pour cette application, il est également obligatoire de limiter le taux de P2O5 soluble dans le sulfate de calcium.

Autres applications

Autres applications
L'acide phosphorique purifié est employé pour la purification des huiles végétales, la purification des filtres à charbons actifs, la production de dioxyde de titane, etc. Les phosphates sont aussi utilisés dans nombre d'autres applications telles : les textiles, la fabrication de plaques de plâtre, la photographie, le traitement des boues de forage et la stabilisation de solution d'eau oxygénée, etc. Les dérivés fluorés (NaF, SSF et PSF) sont employés comme insecticides (USA uniquement). Le fluorure de sodium (NaF) est également une des matières premières pour la fabrication de phosphore monofluoré (MFP).

 

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