Solvants organiques - Principe
Principe
Un solvant organique est efficace pour une application de nettoyage si celui-ci élimine les salissures à la surface d’une pièce métallique par la mise en solution des salissures (pouvoir solvant). Les mécanismes de nettoyage sont :
- la mise en solution de contaminants, opération généralement désignée par le terme « dégraissage ». Ce mélange solvant + salissure se concentre au fur et à mesure que le procédé de dégraissage se déroule. Le solvant modifie la tension interfaciale surface-salissure éliminant ainsi les contaminants. Les paramètres gouvernant le dégraissage sont nombreux et le tout premier est la solubilité du contaminant dans le solvant. Toutefois, coefficient de partition, couche limite, diffusivité sont autant de paramètres qu'il faut prendre en considération lorsqu'on souhaite obtenir une efficacité de propreté maximale.
- le déplacement de particules s’effectue grâce à l’action mécanique générée par les ultrasons, l’agitation mécanique ou autre système d’agitation.
Le pouvoir solvant diminue en fonction du degré de saturation du solvant en salissures. Par conséquent, il est nécessaire pour le bon déroulement du procédé soit de purifier le solvant par un procédé de distillation soit d’effectuer des vidanges programmées du solvant suivies d’un remplissage de la machine avec du solvant neuf.
Dans le cadre du degraissage, plusieurs équilibres de partage entrent en jeu comme le montre les figures 1 et 3 :
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Figure 1 : Localisation des coefficients de partage(Réf CEA) |
- Les coefficients de partage
Les coefficients de partage KSC et KSFrelèvent de la chimie-sorption (contaminant lié par liaison chimique au support) ou de la physisorption. Il y a compétition entre ces deux coefficients de partage, une forte affinité du solvant pour le support permettra un meilleur nettoyage.
C'est un facteur important dans la vitesse de nettoyage. Si la couche limite est épaisse, la vitesse de dissolution sera plus lente car celle-ci est gouvernée par la diffusion à l'intérieur de cette couche limite. Si la couche limite est au contraire mince (présence d’agitation mécanique ou forte vitesse du fluide supercritique), la vitesse de dissolution sera plus importante et l'efficacité de nettoyage augmentée.
- Le temps
Selon l'allure de la courbe de la masse extraite en fonction du temps, on peut déterminer les paramètres limitant du nettoyage. Les courbes ci-après (figure 2) représentent plusieurs cas caractéristiques.
A : Cas où le contaminant est très soluble dans le solvant, ce sont les interactions surface-contaminant qui gouvernent le nettoyage. B : Cas intermédiaire des deux précédents. C: La couche limite est dans ce cas très épaisse et c'est la diffusion au travers de cette couche limite qui limite la vitesse de nettoyage. Cependant, les fluides supercritiques possèdant une diffusivité proche de celle des gaz et ce cas ne devrait pas être observé.
| Figure 2 : Masse extraite en fonction du temps (Réf : CEA) |
Figure 3 : Mécanisme de dégraissage par solvant organique
Solvants courrants
- Description des solvants courants
- Synthèse de la réglementation appliquée aux solvants
- Fiches techniques:
| Solvant chlorés | solvants non chlorés |
 Dichlorométhane |  Hydrocarbures aliphatiques |
| Trichloréthylène | Solvants oxygénés |
| Tetracloroéthylène (Perchloréthylène) | Solvants HFE |
Voir également dans les agrosolvants dans les produits innovants.