BREVETTO D’INVENZIONE TEC INDUSTRIES 904 019 684
Pubblicazione n. 0.407.308 A1
Finezza di polverizzazione con gas compresso non infiammabile
GAS LIQUEFATTI PER AEROSOL
Isobutano
L’Isobutano è ormai raramente usato, dato il suo punto di ebollizione a -83°C, a vantaggio del butano propano. È vietata la vendita di aerosol all’isobutano nei supermercati, nella grande e media distribuzione, nei negozi di bricolage e nei piccoli negozi specializzati. Ad esempio, non si trovano più aerosol di gas per le stufe portatili da campeggio. L’aerosol Butagaz dopo essere stato confezionato in Corea è scomparso dai negozi.
Butano propano
Il propano ha un punto di ebollizione di -44°C, quindi viene sempre offerto in una miscela con butano che ha un punto di ebollizione di 0°C.
Vantaggi: disponibile, basso costo (essendo la miscela di BP nient’alto che GPL appositamente deodorato per questa destinazione),
Elevata riserva di gas negli aerosol, buona solubilità nella maggior parte dei prodotti, bassa pressione interna 2,5 bar che consente l’utilizzo di bombolette da 12 bar di basso costo.
Rapporto Prodotto attivo/gas propellente estremamente basso.
Svantaggi: Punto di infiammabilità -58°C estremamente infiammabile.
Composto organico volatile (COV) appurato.
Stoccaggio in quantità limitate. Nuovo regolamento SEVESO III, ICPE voci 4320/4321.
Divieto di stoccaggio nella grande e media distribuzione o negozi di bricolage. Futuri regolamenti in PS specializzati.
Premi assicurativi sopravvalutati perchè considerati come la causa principale di sinistri provocati da incendio (per lo più legati alla manutenzione).
Si ritiene inoltre che il butano propano presenti rischi patologici dal punto di vista tossicologico; la sua penetrazione nel corpo può produrre, per reazione con proteine o acidi nucleici, vari metaboliti tossici che si propagano negli organi umani.
CFC/HCFC/HFC
Nel 1995 è stato imposto il divieto di produzione di CFC.
Il divieto degli HCFC è stato più progressivo con avvio nel 2007 con alcuni HCFC aventi un basso PDO (Potenziale di Diminuzione dell’Ozono) ma un elevato GWP (Potenziale di Riscaldamento Globale).
Ovviamente questi gas sono stati sostituiti da HFC e principalmente dall’ HFC 134 A con punto di ebollizione -25°C e soprattutto non infiammabile.
Il regolamento UE 517/2014 del 16 04 2014 sui gas fluorurati ad effetto serra (Direttiva F.Gas) proibirà l’emissione nell’atmosfera di gas fluorurati con un GWP superiore a 150. Èil caso dell’HFC 134 A.
Questo divieto è applicabile dal 1 ° gennaio 2018.
I produttori di bombolette spray si sono ovviamente spostati verso l’HFC 152 A che ha un PRP pari a 124 e quindi inferiore a 150. Anche se l’HFC 152 A è estremamente infiammabile -50°C, il suo punto di ebollizione a -25°C strettamente equivalente all’ HFC 134 A, non ha richiesto la “riformulazione” dei prodotti.
Questa soluzione non dovrebbe avere un grande futuro. In effetti, le parti (197 Paesi) del protocollo di Montréal (1987), recentemente riunitosi a Vienna nel luglio 2016, fisseranno il termine ultimo per la fine di tutti gli HFC.
La COP 22 ha deciso l’imminente divieto di tutti gli HFC, compreso l’HFC 152 A e tutti quelli con Potenziale di Riscaldamento Globale. Questo accordo è stato firmato da 197 Paesi (essendo il GWP di un HFC 14.000 volte superiore a quello della Co2). Riferimento UNFCCC COP 22.
La recente scelta, assunta da alcuni produttori di aerosol di proporre un’alternativa all’HFC 134 A parte dall’HFC 152 A non è quindi permanente.
HF0
Nasce una quarta generazione di gas fluorurati: gli idrofluorolefine con la sigla R 1234 ze. Questo gas liquefatto ha un PDO pari a 0 e un GWP trascurabile per un punto di ebollizione simile all’HFC 134 a (-19°C).
Il suo costo attuale è particolarmente elevato, ma dovrebbe evolvere se utilizzato come refrigerante negli impianti di climatizzazione e nella schiuma del poliuretano.
DME
L’etere dimetilico o metossimetano è stato un po’ abbandonato dai produttori aerosol tecnici. Con un punto di ebollizione di -24°C e un punto di infiammabilità di -41°C, non sostituisce vantaggiosamente il propano butano come alternativa economicamente conveniente. Invece ha un notevole potere solvente, un’importante riserva di gas e un’eccellente solubilità in acqua. Il metossimetano (DME) è ancora oggi largamente utilizzato in cosmesi: lacche per capelli, gel per lo styling, schiume da barba. Il DME è in circolazione da molto tempo, i ben noti aerosol Start Pilote contengono solo DME.
Dato che il DME è un isomero dell’etanolo, nei prossimi anni potrebbero rendersi disponibili grandi quantità provenienti da biomassa e costituirebbe quindi un interessante propellente di origine biologica.
GAS COMPRESSI PER AEROSOL
CO2
Il CO2, o anidride carbonica, è il gas ideale, proviene da fonti naturali. La CO2, nota anche come R 744 in refrigerazione, è un gas atmosferico e quindi disponibile nell’aria, così come l’Argon, l’Elio, l’Ossigeno e l’Azoto. La CO2 è stata utilizzata anche come base di riferimento per stabilire il potenziale di riscaldamento globale
(GWP) di altri gas. Esempio CO2 GWP = 1 – HFC 134a GWP = 1430
La CO2 derivante dalla fotosintesi, essendo all’origine della vita sulla terra, è disponibile in falde sotterranee. Questo gas compresso non infiammabile, non esplosivo, non combustibile, inerte, alimentare, medico, batteriostatico ha un solo difetto, è difficilmente miscibile con la maggior parte dei prodotti confezionati se la loro viscosità è elevata.
Nelle tecniche di gassatura tradizionali con Impact Gazing, la pressione necessaria sarebbe troppo elevata e deformerebbe le bombolette.
Vantaggi: non infiammabile, non esplosivo, non combustibile
Propellente approvato per l’uso nell’industria agroalimentare (il CO2 è utilizzato per la gassificazione di bevande gassate, nonché per rendere inerte e proteggere batteriostaticamente gli alimenti confezionati sottovuoto).
Svantaggi: il CO2 è incompatibile in bombolette sotto pressione, con l’acqua o con tracce d’acqua.
Vantaggio o svantaggio: la scelta marketing; i gas compressi entrano in una percentuale molto piccola in un aerosol che quindi contengono una quantità molto elevata di prodotto. Ciò può costituire un vantaggio o uno svantaggio in termini di prezzo finale.
PROTOSSIDO DI AZOTO N2O
Il Protossido di azoto è ampiamente utilizzato in applicazioni mediche.
Utilizzato come propellente per aerosol è, a differenza della CO2, parzialmente solubile in acqua, ciò che permette di generalizzare la sua applicazione in formulazioni a base acquosa, panna Chantilly, detergenti…
Gas non infiammabile, è comburente allo stato puro, non lo è in presenza di acqua.
L’N2O ha un GWP (Global Warming Potential) 298 volte superiore alla Co2, ma data la percentuale molto bassa di gas compressi utilizzati negli aerosol (da 2 a 3%), l’incidenza a lungo termine è trascurabile (soprattutto se confrontato con il Butano Propano che ha una GWP 300.000 volte superiore alla CO2).
AZOTO N
L’Azoto, come l’anidride carbonica di origine naturale, è un gas ideale sul piano ecologico.
Rappresenta il 78,06% in volume dell’aria che ci circonda. D’altronde l’Azoto è prodotto dalla liquefazione dell’aria.
Gas compresso, non infiammabile, inerte, richiede tuttavia, in considerazione del suo punto di ebollizione estremamente basso -195°C, installazioni particolarmente adatte per alimentare le macchine confezionatrici.
L’uso di Azoto è comune nella produzione di serie molto grandi come per vaporizzatori, lacche per capelli, è un gas perfetto per le formulazioni acquose con un’alta percentuale di principio attivo, se confezionato in Gazer Shaker.