La fin des solvants pétrochimiques
Le dégraissage industriel est une opération de nettoyage qui implique d’enlever tout résidu d’une surface en prévision d’une nouvelle étape d’usinage (soudure, peinture, collage). A l’inverse du décapage, le dégraissage permet d’enlever la pollution superficielle généralement d’origine organique. Avant les années 90, le procédé de nettoyage était réalisé exclusivement avec des solvants, grâce à leur pouvoir de solubilisation des huiles.
4 paramètres sont déterminants pour caractériser un solvant de dégraissage :
- Le pouvoir solubilisant
- Le point d’ébullition
- La concentration seuil pour la sécurité
- Être inerte vis-à-vis des alliages à traiter
L’indicateur phare pour caractériser le pouvoir solubilisant est l’indice de Kauri-Butanol. Il correspond au nombre de centimètres cubes du solvant versés sur une solution de gomme Kauri dans le butanol pour obtenir l’apparition d’un trouble. La référence est le benzène avec un indice de 100. Les solvants utilisés sont issus de la filière pétrochimique.
Ils peuvent être classer en 3 catégories :
- Hydrocarbure aromatique : benzène, xylène, toluène = inflammable, toxique
- Hydrocarbure aliphatique : C10-C12, whitespirit, kerosene = inflammable, toxique et sèche mal
- Hydrocarbure aliphatique halogéné : DCM, TCE, => très efficace mais très toxique et inflammable
Ces composés ont un redoutable pouvoir dégraissant, caractérisés par des indices de Kauri généralement supérieurs à 100. Les filières de production sont largement étudiées, optimisées et efficaces. Près de deux siècles après la découverture du pétrole, les propriétés de ces composés sont largement connues. La production est directement issue de la distillation du pétrole brut, d’où un prix généralement proche de 1€/kg. Ces composés sont hautement dangereux pour les opérateurs ainsi que pour l’environnement. Le séchage rapide de ces solvants en fait également une faiblesse sanitaire, à cause de la toxicité volatile. La classification CMR et Inflammable de ces solvants oblige les industriels à chercher des alternatives durables (pour les opérateurs et pour l’environnement).
Les formules détergentes
Face à ces composés, il existe le dégraissage chimique en phase aqueuse basique. Le mécanisme de nettoyage de la surface est très différent de celui des solvants hydrocarbures. Ces derniers se contentent de solubiliser les graisses. Dans le cas des dégraissants en phase aqueuse, l’eau et l’huile sont insolubles. L’eau va entrainer le mouvement de la couche d’huile et les tensioactifs contenus dans le dégraissant vont permettre de maintenir en suspension les huiles. La surface métallique et la graisse sont hydrophobes. L’interaction qui en résulte est donc très favorable. Pour pallier cela, le tensioactif va venir s’adsorber à l’interface, entre le métal et l’huile.
Pour fonctionner ainsi, ces formulations doivent présenter des caractéristiques générales :
CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES
- Solubilité dans l’eau
- Stabilité dans le temps vis-à-vis des conditions
- Réserve alcaline suffisante pour maintenir le pH constant malgré l’apport d’acide gras qui consomme la base sous forme de saponification
- Pouvoir mouillant (abaissement des tensions d’interface)
- Pouvoir émulsionnant
- Possiblement passivation de la surface
- Rinçabilité
- Corrosion minimale
- Prix compétitif
- Sécurité pour l’opérateur et l’environnement
Ces fonctions techniques doivent être converti en fonction chimique.
- Réserve alcaline : soude, silicate de sodium (pouvoir émulsionnant et détergent),
- Complexant pour régler les problèmes de tartre : capturer les ions alcalino-terreux comme l’EDTA
- Tensioactif :
- Cationique – Peu employé en détergence. Caractère bactéricide. La répulsion électrostatique fait que les salissures sont attirées par le métal.
- Amphotère – Dépend du pH.
- Anionique – Pouvoir dégraissant. Stabilité à pH élevé. Fort effet moussant
- Non-ionique – pouvoir détergent au point de trouble. Moins stable en basique dure
Les formulations écologiques d’Esperide
Depuis 20 ans, une nouvelle chaine de production est apparue : celle de la chimie du végétal. Le pétrole brut est remplacé par l’amidon, la lysine ou la cellulose (issu des végétaux). La distillation est remplacée par l’hydrolyse ou par l’hydrogénation. Les nouveaux produits de base issus de cette filière sont moins étudiés et moins connus car ils étaient peu valorisables dans la filière pétrole. Ainsi ses nouveaux composés peuvent rabattre les cartes des solvants hydrocarbonés grâce à des propriétés similaires. D’un côté, les solvants organiques sont en perte de vitesse à cause l’impact sur l’environnement et de leurs effets néfastes sur l’homme. De l’autre, la chimie du végétal a permis la montée en puissance des composés chimiques biosourcés. Ainsi en s’inspirant des dégraissants aqueux et en intégrant les composés issus de la chimie verte, il est possible de mettre au point des formules qui sont en accord avec les enjeux environnementaux actuels, qui ne sont pas dangereux pour l’homme et son environnement et qui garantissent une efficacité identique aux solvants pétrochimiques. Grace à plusieurs familles de composés, Esperide peut formuler des produits détergents biosourcés innovants.
PRODUITS DÉTERGENTS BIOSOURCÉS
- Tensioactif : La filière des acides gras ou des alcool gras permet d’avoir accès à des bases biosourcées pour la partie hydrophobe (alcool gras ethoxylé). La partie hydrophile peut être assuré par des glucosides ou par des acides aminés.
- Solvant : les produits de base à courtes chaines apportent des propriétés que les solvants hydrocarbures ne possèdent pas.
- Hydrotrope : de manière similaire aux tensioactifs, la filière sucre et les acide gras courts permettent d’accéder à des hydrotropes biosourcés.
- Agent de chélation : le remplacement de l’EDTA a été un long chemin de recherche. Des alternatives comme le gluconate de sodium ou le sorbitol sont parfois utilisés, mais les performances de complexation sont plus faibles que l’EDTA. Récemment, le MGDA biosourcé est arrivé sur le marché et présente une performance de complexation égale à l’EDTA.
La R&D pour nos clients
Afin de faire face aux enjeux environnementaux et à la surexploitation des ressources non renouvelables, ESPERIDE s’engage et propose une approche unique de développement de produits chimiques sur bases végétales. Forte d’une expérience de plus de 30 ans, grâce à son département Recherche et Développement, Esperide développe avec vous et selon vos besoins des solutions de nettoyage efficaces et écologiques pour de nombreux secteurs industriels.
SOLUTIONS DE NETTOYAGE
La personnalisation des solutions de nettoyage permet d’améliorer l’efficience des produits proposés à nos clients. L’un des principes de la chimie verte est la réduction de la quantité utilisée et la réduction des déchets. En développant des produits personnalisés grâce à nos prestations R&D, Esperide est en mesure de proposer LA solution la plus efficace et la plus respectueuse de l’environnement.
La chimie verte
Bophal, Feyzin, AZF, Protex. Plus récemment, Lubrizol et Beyrouth. Ces catastrophes industrielles ont contribué à la prise de conscience de la nécessite à l’industrie chimique de prendre un virage à la fin des années 90, afin de répondre aux enjeux environnementaux. En 1998, deux professeurs de l’université de Yale et de Boston publient le livre « Green Chemistry ». Ce livre présente les 12 principes de la chimie verte que doit suivre cette industrie pour devenir durable. Ces derniers peuvent s’appliquer de manière spécifique aux différents secteurs de la chimie. Le milieu de la détergence peut notamment limiter l’utilisation de produits chimiques dangereux en choisissant de formuler avec des composés non-toxiques pour l’Homme ou pour l’environnement.
CHIMIE DU VÉGÉTAL
En parallèle, l’amélioration de l’efficacité des détergents permet d’économiser la quantité de produit chimique consommée. Enfin, la sélection de matières premières peut se faire grâce aux filières de la chimie du végétal. Plutôt que d’utiliser des molécules issues du raffinage du pétrole, il est parfois judicieux d’utiliser des molécules provenant des filières de valorisation des matières agro-alimentaire (amidon, sucre, huile végétale). C’est en axant sa R&D sur ces 3 axes qu’Esperide a pu développer des solutions de nettoyage durable pour des secteurs comme l’aéronautique, le ferroviaire ou la métallurgie.
