Informations complémentaires sur les nettoyants aqueux

Les nettoyants aqueux sont constitués d’eau additionnée de produits nettoyants et d’autres additifs favorisant l’élimination des salissures organiques et inorganiques. Ils peuvent être acides, alcalins ou neutres. Leurs différents constituants remplissent chacun une fonction précise et dépendent du procédé mis en œuvre pour éliminer les salissures. Les nettoyants aqueux sont disponibles sous forme de liquides concentrés ou de poudres. Ils ont l’avantage d’être peu coûteux et de présenter moins de risques pour la santé et l’environnement que d’autres catégories de produits.

Utilisés depuis longtemps dans l’industrie métallurgique, les nettoyants aqueux conviennent pour l’élimination de la plupart des salissures : salissures inorganiques ou organiques, particules, dépôts, huiles légères et résidus (solvants ou autres produits nettoyants compris) provenant de la production et autres. Alors que les solvants ont une action essentiellement chimique sur les salissures organiques, les nettoyants aqueux combinent une action physique et chimique. Le nettoyage aqueux est plus efficace à température élevée. Pour obtenir des résultats optimaux et uniformes, le choix de techniques adaptées et le contrôle des procédés sont plus importants dans le cas des nettoyants aqueux que dans celui des solvants. Cependant, les nettoyants aqueux présentent une grande souplesse d’utilisation, leurs effets dépendant de la formulation, de la dilution et de la température de mise en œuvre.

Les nettoyants acides et alcalins peuvent avoir une action corrosive sur les pièces métalliques. L’ajout de certains additifs permet de réduire cet effet. Les nettoyants aqueux présentent également l’inconvénient d’augmenter la production d’effluents aqueux et d’allonger les temps de séchage.

Constituants des nettoyants aqueux

Tensioactifs
Ce sont généralement des molécules organiques comportant une partie hydrophile et une partie hydrophobe. Grâce à leur action physique (pouvoir émulsifiant, pouvoir pénétrant, pouvoir dispersant, pouvoir moussant et pouvoir mouillant), ces molécules favorisent la dispersion de la salissure dans l’eau. On associe souvent plusieurs tensioactifs, pour optimiser les propriétés du produit nettoyant.

Il existe deux sortes de tensioactifs ioniques : les tensioactifs anioniques qui, en solution, sont chargés négativement, et les tensioactifs cationiques, chargés positivement. Lorsque la charge de la partie soluble dans l’eau dépend du pH de la solution, on parle de tensioactifs amphotères. En milieu acide, ces tensioactifs se comportent comme des tensioactifs cationiques et, en milieu basique, comme des tensioactifs anioniques. Les tensioactifs ioniques se caractérisent généralement par leur tendance au moussage.

Les tensioactifs non ioniques, qui ne se dissocient pas dans l’eau, sont ceux qui possèdent le plus large spectre de propriétés ; elles varient selon l’équilibre entre les parties hydrophile et hydrophobe, lié notamment à la température. Celle-ci influe par exemple sur le pouvoir moussant des produits nettoyants non ioniques. Si la température augmente, les propriétés hydrophiles et la solubilité diminuent. Au point de trouble (solubilité minimale), les tensioactifs font généralement fonction d’agent anti-moussant ; en dessous-du point de trouble, leurs propriétés moussantes varient. On ne mélange pas les tensioactifs cationiques et anioniques, pour éviter qu’ils ne précipitent.

Agents adoucisseurs d’eau
Les agents adoucisseurs d’eau sont employés pour prévenir l’accumulation de dépôts minéraux (dureté de l’eau, etc.). Pour cela, on utilise habituellement des agents complexants, qui forment des complexes solubles avec le calcium et le magnésium : tripolyphosphate de sodium, pyrophosphate de potassium, organo-phosphates, polyélectrolytes, par exemple, ou encore gluconates de sodium, acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA)…

Agents oxydants
Les agents oxydants utilisés dans les opérations de nettoyage sont les agents de blanchiment (également utilisés comme nettoyants sanitaires) et les perborates. Les produits nettoyants chlorés sont surtout utilisés pour éliminer les résidus protéiques.

Enzymes
Les enzymes constituent une catégorie particulière de nettoyants aqueux. D’origine biologique, ce sont des protéines dotées d’une fonction chimique. Agissant comme catalyseurs, elles favorisent la décomposition de salissures organiques spécifiques. Elles se préparent avec de l’eau chaude et peuvent être utilisées dans tout processus utilisant des nettoyants aqueux ou des émulsifiants. Ce sont des biomatériaux, et leur utilisation se limite à une plage de température déterminée. La nouvelle génération de nettoyants enzymatiques permet toutefois une utilisation plus large, car ils sont développés à partir d’enzymes thermophiles (« aimant la chaleur ») ou psychrophiles (« aimant le froid »). Sont notamment utilisées les amylases, les protéases et les lipases (également utilisées aujourd’hui dans l’industrie alimentaire). Les nettoyants enzymatiques ont pour principaux avantages de nécessiter moins d’énergie que d’autres produits (moindre chauffage des bains) et d’être moins polluants.

Adjuvants alcalins
Les nettoyants fortement alcalins utilisent de la soude caustique (hydroxyde de sodium) ou de la potasse caustique (hydroxyde de potassium). Ces produits ont la particularité de saponifier les graisses (formation de savon). Les nettoyants fortement alcalins sont utilisés dans de nombreux procédés de nettoyage-en-place (CIP) et dans le nettoyage des bouteilles. Les nettoyants modérément alcalins contiennent des phosphates, des silicates ou des carbonates de sodium, de potassium, ou d’ammonium. Le phosphate trisodique est l’un des plus anciens et des plus efficaces. Les silicates sont surtout utilisés comme agents anticorrosion. Les nettoyants à base de carbonate formant des dépôts avec les ions calcium et magnésium, ils ont une utilisation limitée dans le secteur de l’alimentation.

Adjuvants acides
Les nettoyants acides contiennent des acides organiques et inorganiques. Les composés inorganiques les plus courants sont l’hydrogénosulfate de sodium, les acides phosphorique, sulfurique et chlorhydrique. Les acides organiques tels que l’acide acétique, l’acide citrique et l’acide gluconique sont également utilisés.

Charges et diluants
Les charges et diluants sont utilisés pour augmenter le volume ou la masse ou pour diluer les formulations dangereuses difficiles à manipuler. Les nettoyants fortement alcalins, notamment, sont fréquemment dilués. L’eau est utilisée comme diluant dans les formulations liquides. Le chlorure de sodium ou le sulfate de sodium sont souvent utilisés comme charges dans les nettoyants en poudre.