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CHOISIR LE BON GAZ PROPULSEUR
pour des aérosols techniques
LES SOLUTIONS D'AVENIR
GAZ LIQUÉFIÉS POUR AÉROSOLS
Isobutane
l’Isobutane est toujours très utilisé, compte tenu de son point d’ébullition à -11,7°C, au profit du butane propane. Un exemple, on ne trouve plus d’aérosols de gaz pour réchauds portables pour camping. L’aérosol Butagaz après avoir été conditionné en Corée, a disparu de nos magasins.
Butane Propane
Le Propane à un point d’ébullition de -44°C, il est donc toujours proposé en mélange avec du Butane dont le point d’ébullition est de 0°C.
Avantages : disponible, peu cher (le mélange BP n’étant que du GPL spécialement désodorisé pour cette application),
Grande réserve de gaz dans les aérosols, bonne solubilité dans la plupart des produits, faible pression interne 2,5 bars permettant d’utiliser des boitiers 12 bars à faible coût.
Rapport Produit actif/ gaz propulseur extrêmement faible.
Inconvénients : Point éclair -58°C extrêmement inflammable.
Composé organique volatil (COV) avéré.
Stockage en quantité limitée. Nouvelle réglementation SEVESO III,
ICPE rubriques 4320/4321.
Interdiction de stockage en GMS ou GSB. Future réglementation à venir en PS spécialisées.
Primes d’assurances surévaluées comme première cause de sinistre incendie (liées la plupart du temps à la manutention).
Le butane Propane présenterait de plus, des risques pathologiques sur le plan toxicologique ; sa pénétration dans l’organisme étant susceptible de produire par réaction avec des protéines ou des acides nucléiques, divers métabolites toxiques qui se répandent dans les organes humains.
CFC/HCFC/HFC
L’interdiction de production des CFC a été prononcée en 1995.
L’interdiction portant sur les HCFC a été plus progressive avec un démarrage en 2007 certain HCFC ayant un ODP faible mais un PRP important.
Ces gaz ont été naturellement remplacés par des HFC et principalement par le HFC 134 A, point d’ébullition -25°C, et surtout ininflammable.
Le règlement UE 517/2014 du 16 04 2014 relatif aux gaz fluorés à effet de serre (Règlement F.Gaz) interdira le rejet dans l’atmosphère de gaz fluorés ayant un PRP supérieur à 150. Ce qui est le cas pour le HFC 134 A.
Cette Interdiction est applicable depuis le 1er Janvier 2018.
Les conditionneurs à façon aérosols se sont naturellement tournés vers le HFC 152 A ayant un PRP de 124, donc inférieur à 150. Bien que le HFC 152 A, soit extrêmement inflammable -50°C, son point d’ébullition à -25°C strictement équivalent au HFC 134 A, n’a pas nécessité de «reformuler» les produits.
Cette solution ne devrait pas avoir un grand avenir. En effet, les parties (197 pays) du protocole de Montréal (1987) qui viennent de se réunir récemment en juillet 2016 à Vienne, vont définir la date butoir de la fin de tous les HFC.
La COP 22 a décidé de l’interdiction prochaine de tous les HFC, y compris le HFC 152 A et tous ceux ayant un Potentiel De Réchauffement planétaire. Cet accord a été signé par 197 pays (le PRP d’un HFC étant 14 000 fois supérieur à celui du Co2). Référence UNFCCC COP 22.
Le choix récent , repris par certains conditionneurs aérosols de proposer une alternative au HFC 134 A par du HFC 152 A n’est donc pas pérenne.
HF0
Une 4ème génération de gaz fluorés apparaît : les hydrofluoroléfines sous l’appellation R 1234 ze. Ce gaz liquéfié a un 0DP de 0 et un PRP négligeable pour un point d’ébullition similaire au HFC 134 a (-19°C).
Son coût actuel est particulièrement élevé, mais devrait évoluer si il est généralisé comme réfrigérant dans les systèmes de climatisation, et dans le moussage de polyuréthane.
DME
Le Diméthyl éther ou méthoxy méthane a été un peu abandonné par les conditionneurs à façon d'aérosols techniques. Avec un point d’ébullition de -24°C et un point éclair de -41°C, il ne remplace pas avantageusement en matière de coût, le butane propane. Par contre il possède un pouvoir solvant remarquable, une réserve de gaz importante, et une excellente solubilité dans l'eau.
Le Méthoximéthane (DME) est encore largement utilisé en cosméto : laques pour cheveux, gels coiffants, mousses à raser.
Le DME existe depuis très longtemps, les très connus aérosols de Start Pilote ne contiennent que du DME.
Le DME étant un isomère de l’éthanol, de grandes quantités issues de la biomasse pourraient devenir disponibles dans les prochaines années et serait ainsi un propulseur bio-sourcé intéressant.
GAZ COMPRIMÉS POUR AÉROSOLS
CO2
Le CO2 ou anhydride carbonique, est le gaz idéal, il provient de sources naturelles. Le CO2, appelé également R 744 en réfrigération, est un gaz atmosphérique, donc disponible dans l’air, tout comme le sont l’Argon, l’Hélium, l’Oxygène et l’Azote. Le CO2 a d’ailleurs servi de référentiel pour établir le Potentiel de réchauffement planétaire
(GWP) d’autre gaz. Exemple Co2 PRP = 1 - HFC 134a PRP = 1430
Le CO2 issu de la photosynthèse, étant à l’origine de la vie sur terre, est disponible en nappes sous-terraines. Ce gaz comprimé ininflammable, inexplosible, incombustible, inerte, alimentaire, médical, bactériostatique n’a qu’un seul défaut, il est peu miscible dans la plupart des produits conditionnés si leur viscosité est importante.
Dans les techniques de gazage traditionnelles par Impact Gazing, la pression nécessaire serait trop importante et déformerait les boitiers.
Avantages : ininflammable, inexplosible, incombustible
Propulseur autorisé pour des applications en agro-alimentaire (le Co2 est utilisé pour la gazéification des boissons gazeuses, ainsi que pour
l’inertage et la protection bactériostatique des aliments sous-vide).
Inconvénients : Le Co2 est incompatible dans des boitiers sous-pression, avec l’eau ou des traces d’eau.
Avantage ou Inconvénient : Le choix marketing ; les gaz comprimés n’entrent qu’à un très faible % dans un aérosol, et par conséquence contiennent une très forte quantité de produit. Ce qui peut être un avantage ou un inconvénient en matière de prix final.
PROTOXYDE D’AZOTE N2O
Le Protoxyde d’azote est largement utilisé en milieu médical.
Employé comme propulseur pour aérosol, il est, contrairement au CO2, partiellement soluble dans l’eau, ce qui permet de généraliser son application dans les formulations bases aqueuses, crèmes Chantilly, détergents…
Gaz ininflammable, il est comburant à l’état pur, il ne l’est pas en présence d’eau.
Le N2O a un PRP (potentiel de réchauffement planétaire) 298 fois supérieur au Co2, mais compte tenu du très faible pourcentage des gaz comprimés, utilisés dans les aérosols (de 2 à 3%), l’incidence à terme est négligeable
(surtout si on la compare au Butane Propane qui lui a un PRP 300 000 fois supérieur au CO2).
AZOTE N
L’Azote tout comme l’anhydride carbonique d’origine naturelle, est un gaz idéal sur le plan environnemental.
Il représente 78,06% en volume, de l’air qui nous environne.
L’Azote est d’ailleurs produit par liquéfaction de l’air.
Gaz comprimé, ininflammable, inerte, il nécessite toutefois, compte-tenu de son point d’ébullition extrêmement bas -195°C, des installations particulièrement adaptées notamment pour l’alimentation des machines de conditionnement.
L’utilisation de l’Azote est courante dans la réalisation de très grandes séries telles que pour les brumisateurs, laques pour cheveux, c’est un gaz parfait pour des formulations aqueuses à fort pourcentage de matière active, s’il est conditionné en Gazer Shaker.
Choisir le bon gaz propulseur est un choix stratégique sur la réglementation
environnementale actuelle ou à venir
BREVET D'INVENTION TEC INDUSTRIES 904 019 684
N° de publication 0.407.308 A1
Finesse de pulvérisation avec un gaz comprimé ininflammable
