Emulsions stabilisées par des particules colloïdales stimulables PDF Download

Author: Mathieu Destribats
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Languages : fr
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Des émulsions particulièrement stables peuvent être formulées à l'aide de particules colloïdales (émulsions dites de Pickering). L'objectif de cette étude est d'accéder à la compréhension des mécanismes de stabilisation des interfaces, ainsi que du lien entre propriétés interfaciales et propriétés macroscopiques des émulsions. Dans ce cadre, la stratégie adoptée repose sur l'utilisation de particules colloïdales dont les caractéristiques peuvent être variées continûment à la fois en amont par la chimie de synthèse (variation de la mouillabilité, de la déformabilité) et in situ par un stimulus (pH, sel, température...). De plus,les émulsions stabilisées par de telles particules deviennent, elles aussi, sensibles aux stimuli et la déstabilisation des émulsions peut être déclenchée à la demande. Les mécanismes d'adsorption, les interactions entre particules aux interfaces et les propriétés résultantes des émulsions sont étudiés. L'établissement de concepts généraux régissant la stabilisation/déstabilisation des émulsions permet d'en contrôler, via la formulation ou le procédé (température, cisaillement), les propriétés d'usage. Enfin les émulsions stabilisées par des particules colloïdales peuvent être utilisées en tant que précurseurs dans la formulation de matériaux plus complexes : ceci est illustré par l'élaboration de capsules à libération thermostimulée.

Author: Marie-Charlotte Tatry
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Les microgels sont des particules colloïdales polymères faiblement réticulées, capables de se gonfler d'un solvant, de se déformer et de s'adsorber à des interfaces liquides. Parmi eux, les microgels de poly(N-isopropylacrylamide) (pNIPAM) sont thermosensibles et présentent une contraction en volume lorsque la température est supérieure à la température de transition de phase volumique, notée VPTT. De précédents travaux ont montré leur capacité à stabiliser des émulsions de Pickering : les émulsions peuvent être stables à des températures inférieures à la VPTT et être déstabilisées sur demande au-dessus de celle-ci. Afin d'approfondir la compréhension du mécanisme de stabilisation des émulsions, nous discutons le rôle de la structure des microgels sur leur adsorption, leur organisation à des interfaces modèles, les propriétés mécaniques des interfaces et les propriétés des émulsions résultantes en terme de stabilité (cinétique, mécanique) et de propriétés d'écoulement. Le rôle de la réticulation, de la présence de charges et de la taille est étudié pour le modèle du pNIPAM. Nous démontrons le lien existant entre conformation et propriétés macroscopiques des émulsions. En prenant en considération à la fois la structure des microgels et les procédés de formulation (voies d'émulsification), des émulsions avec des propriétés rhéologiques et des états de floculation variés peuvent être obtenues. Fort de ces connaissances, les concepts établis à l'aide des microgels de pNIPAM seront généralisés à d'autres familles de microgels, d'une part des systèmes biocompatibles avec des dérivés comportant des chaînes pendantes oligo(éthylène oxyde), d'autre part des microgels sensibles à des stimuli biologiques tels que la reconnaissance de sucre.

Author: LEGRAND Jack
Publisher: Lavoisier
ISBN: 2746282038
Category : Emulsions
Languages : en
Pages : 484

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L’agroalimentaire est très riche en produits conditionnés sous forme d’émulsions ou de mousses, comme le lait et ses dérivés, la margarine ou la mayonnaise. Il existe une grande diversité dans les émulsions alimentaires, tant au niveau de leurs propriétés physico-chimiques que de leurs caractéristiques organoleptiques. Ceci est le résultat d’une forte interaction entre les ingrédients et les procédés de mise en œuvre dans ce que l’on pourrait appeler « le génie de la formulation ». Celui-ci intègre les différentes sciences nécessaires à la maîtrise de la qualité des produits, parmi lesquelles la biochimie, le génie des procédés, la physico-chimie et la rhéologie. Cet ouvrage traite des différents aspects des émulsions et des mousses en agroalimentaire, en abordant les généralités concernant la formulation et les caractéristiques des ingrédients utilisés pour obtenir les propriétés d’usage requises. Pour illustrer le propos, les exemples traités sont liés aux filières des boissons, du lait et des œufs.

Author: Fanch Cherhal
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Languages : fr
Pages : 164

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Ces dernières années, un essor sur le développement et la caractérisation d’émulsions stabilisées par des particules colloïdales biosourcées a vu le jour. Notamment, les cristaux de polysaccharides tels que la cellulose, constituent des particules plus respectueuses de l’environnement. Un des travaux de cette thèse concernait la caractérisation des nanocristaux de cellulose (NCC) à l’interface eau/huile. Pour cela, trois lots de NCC avec des densités de charges de surfaces variables ont été préparés et caractérisés. Des études en AFM, en MET et en diffusion des neutrons aux petits angles (DNPA) ont permis de visualiser les différentes morphologies et déterminer les dimensions des NCC dans différents milieux salins. Un processus d’agrégation auto-similaire avec des dimensions fractales de 2,1 et 2,3 a été déterminées. Des émulsions de Pickering ont été réalisées avec ces différentes particules. L’évolution des diamètres de gouttes en fonction de la concentration et de la densité de charge de surface des NCC met en évidence deux domaines bien distincts. L’un, gouverné par la coalescence limitée, à recouvrement constant, et l’autre, où il y a une densification de l’interface à diamètre de gouttes constant. L’étude structurale par DNPA a permis de déterminer des épaisseurs de la couche cellulosique de 6 nm à 22 nm selon la densité de charge de surface et la force ionique. Lors d’un ajout de phase interne, on obtient une augmentation des émulsions gels. Ces émulsions ont été caractérisées en granulométrie laser et en microscopie confocale. On constate, qu’en réalisant un ajout d’huile à l’émulsion de départ, il y a apparition d’une deuxième population de goutte aux grands diamètres. En fonction de la quantité de NCC par ml d’hexadécane, on observe une variation de la polydispersité. Cela explique, par le recouvrement de la surface, l’apparition de coalescence au-delà d’une valeur critique de la concentration. Enfin, la texturation des émulsions à haute phase interne (HIPE) formées peut être modulée en fonction de la concentration en NCC, la salinité et la densité de charge de surface.

Author: Ian D. Morrison
Publisher: Wiley-Interscience
ISBN: 9780471176251
Category : Science
Languages : en
Pages : 0

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From the basics to the most recent developments- A concise review of suspensions, emulsions, and foams Updating and expanding their highly popular Colloidal Systems and Interfaces, Ian Morrison and Sydney Ross now provide authoritative coverage of the concepts and techniques applicable to suspensions, emulsions, and foams. Concisely yet thoroughly encompassing the significant developments of the past fourteen years, Colloidal Dispersions: Suspensions, Emulsions, and Foams describes a wide range of topics, including particles in liquids, interactions at interfaces, surfactants, and the technology of emulsions and foams. Industrial chemists and chemical engineers will discover among the book's insights recently developed computer-based methods that offer fast, precise measurements of particle concentration, size, and charge by acoustics, application of acid-base concepts to adsorption, the role of electric charges in nonpolar media, and the fundamentals of nanotechnology. This new edition includes: * Updated material and major advances in the field, including the development of new equipment * In-depth instruction on methods for producing emulsions and suspensions * Extensive industrial and practical applications of general principles * Expanded sections on particle sizing, nonpolar dispersions, and polymer stabilization

Author: Justyna Frelichowska
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Languages : fr
Pages : 201

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La stabilisation des émulsions peut être assurée par des particules solides plutôt qu’avec des molécules d’émulsifiant. Les émulsions stabilisées par des particules solides sont aussi appelées “les émulsions de Pickering”. Ce travail est divisé en deux parties : 1) l’étude des aspects physico-chimiques des émulsions ; 2) l’évaluation des émulsions stabilisées par des solides pour l’application cutanée. Les émulsions ont été stabilisées avec des nanoparticules de silice de caractère hydrophobe varié. Les émulsions huile-dans-eau obtenues avec de la silice partiellement hydrophobe ont été caractérisées en termes de stabilité, rhéologie et de quantité optimale de particules nécessaires pour la stabilisation. Les particules de silice hydrophile stabilisent les émulsions H/E avec des huiles très polaires. Le rôle de l’agrégation des particules en présence d’huile et d’électrolyte dans la stabilisation des émulsions a été souligné. Dans un deuxième temps, nous avons étudié l’absorption de principes actifs dans la peau, à partir des émulsions de Pickering, et nous avons comparé les résultats avec les émulsions classiques stabilisées par les tensioactifs. Les émulsions H/E et E/H avec des principes actifs modèles (rétinol comme molécule lipophile et caféine comme molécule hydrophile) ont été étudiées en terme d’absorption dans la peau. L’absorption des principes actifs a été significativement différente pour les émulsions stabilisées par des particules solides et pour les émulsions stabilisées par des molécules de tensioactif. Les émulsions de Pickering constituent une nouvelle formulation pour l’application cutanée

Author: Faïza Laredj Bourezg
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Languages : en
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La stabilisation dite de Pickering repose sur l'utilisation de particules solides au lieu des émulsifiants. Leur forte adsorption aux interfaces confère à celles-ci une rigidité les protégeant de la coalescence. Ce travail se partage en quatre grandes parties. Un premier volet traite de la fabrication de ces particules et de leur caractérisation physico-chimique. Une deuxième partie traite de la formulation d'émulsions H/E selon deux procédés différents et leur caractérisation. La troisième partie avait pour but l'investigation du comportement de ces particules à l'interface H/E par diffusion de neutrons. La dernière partie traite de l'évaluation de ces émulsions pour l'application cutanée. Ce travail a pour objectif de formuler des émulsions de Pickering en utilisant des particules polymériques biodégradables. Des particules individualisées formées à partir de copolymères di-blocs du type : PCL-b-PEG et PLA-b-PEG, ont été fabriquées selon un procédé de nanoprécipitation innovant. Elles ont été caractérisées en termes de taille et de stabilité. Leur structure interne a également été investiguée par RMN et cryo-MET. Leur aptitude à stabiliser des émulsions H/E très concentrées a été démontrée. L'impact du procédé d'emulsification sur les propriétés finales a été souligné et l'adsorption de particules en forme de chapelets serrés à l'interface a été visualisée par diffusion de neutrons et microscopie électronique après cryofracture. L'absorption du rétinol dans la peau à partir de ces émulsions innovantes, a montré une accumulation accrue de cet actif dans le stratum corneum comparée à celle d'une émulsion stabilisée par des tensioactifs classiques. Cette absorption cutanée a été montrée dépendre du procédé de fabrication des émulsions. Les particules en suspension aqueuse ont aussi été testées pour l'encapsulation et la libération cutanée du rétinol. Les résultats ont montré l'influence de la constitution interne des particules (PCL ou PLA) sur l'absorption du rétinol dans la peau. L'utilisation de polymères biodégradables apporte de nouvelles perspectives dans la formulation des émulsions de Pickering à usage cosmétique ou pharmaceutique, en s'affranchissant des effets jugées hasardeux pour la santé humaine des particules inorganiques.

Author: Lucie Besnard
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Languages : fr
Pages : 185

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Nous avons étudié l’inversion de phase transitionnelle d’émulsions stabilisées par des copolymères diblocs amphiphiles formés d’un bloc polystyrène (PS) et d’un second bloc de poly(méthacrylate de diméthylamino éthyle) (PDMAEMA) pouvant également contenir des unités styrène. La polymérisation radicalaire contrôlée par transfert d’atome nous a permis de synthétiser plusieurs copolymères en variant la masse molaire des chaînes, le rapport des longueurs des deux blocs et la composition du second bloc. En raison de la présence des unités DMAEMA, le pH et/ou la température sont utilisés comme stimuli pour contrôler les propriétés des copolymères adsorbés aux interfaces eau/toluène. En particulier, nous contrôlons la nature et la stabilité des émulsions formées en balayant la séquence « émulsions huile dans eau (H/E) - émulsions multiples ou coexistence d’émulsions H/E et E/H instables - émulsions eau dans huile (E/H) ». De manière originale, notre travail montre pour la première fois que des émulsions multiples stables mais stimulables peuvent être obtenues lors d’une inversion de phase transitionnelle. Ces résultats laissent entrevoir des perspectives attrayantes dans le domaine de l’encapsulation/libération de principes actifs par des émulsions multiples. D’un point de vue fondamental, nous expliquons comment les séquences d’émulsions formées dépendent de la nature du copolymère et du pH. Pour cela, nous avons conduit une étude multi-échelle en établissant des corrélations entre la nature de l’émulsion formée, les microémulsions et le type d’émulsifiant adsorbé à l’interface. Les différentes techniques utilisées sont la tensiométrie, la microscopie confocale, la spectroscopie UV, la cryo-MET et la diffusion de neutrons aux petits angles. Nous montrons aussi des résultats originaux qui consistent à sonder la conformation des chaînes adsorbées par réflectivité de neutrons aux interfaces eau/toluène. Les mesures sont réalisées à l’aide d’une cellule que nous avons spécialement conçue.

Author: Jerôme Bibette
Publisher: Springer
ISBN: 3540708200
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 148

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Emulsions occur either as end products or during the processing of products in a huge range of areas including the food, agrochemical, pharmaceuticals, paints and oil industries. As end products, emulsions allow to avoid organic solvent in processing hydrophobic coatings. Emulsion technology is a suitable approach to vehicle viscous phases. It is also a remarkable mean of targeting actives or capturing specific species. The range of applications of emulsions progresses and their manufacturing becomes more and more sophisticated. Besides this broad domain of technological interest, emulsions are raising a variety of fundamental questions at the frontier between physic and chem istry. Indeed, as a class of soft colloidal materials, emulsions science is linked to various aspects of these disciplines: phase transitions, surface forces and wetting, metastability and hydrodynamic instabilities, mechanical properties and flow. The aim of this book is to review the main important concepts governing emulsion science. In Chapter 2, repulsive interactions between liquid films are discussed as well as adhesive interaction related to wetting. In Chap ter 3, consequences of weak and strong attractions are presented, related to the well accepted liquid solid transition analogy. In Chapter 4, the basics of both bulk compressibility and shear elasticity are presented, the role of disorder being the most important aspect of the elastic behavior of these soft systems. In Chapter 5 the central question of the emulsion lifetime related to metastability is discussed.

Author: Bernard P. Binks
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 1139458183
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 500

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The understanding of how small solid particles operate at liquid interfaces is minimal. This book brings together the topics actively being investigated, with contributions from experts in the field. It will be of interest to researchers in chemistry, physics, chemical engineering, pharmacy, food science and materials science.