Formulación de aerosoles a base de agua

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Únicamente 2,53 por ciento del total es agua dulce y el resto es agua salada y aproximadamente las dos terceras partes del agua dulce se encuentran inmovilizadas en glaciares y al abrigo de nieves perpetuas.

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El agua, además de ser un elemento fundamental para la vida de los seres humanos, es esencial para la vida del resto de la naturaleza y para casi cualquier actividad en el quehacer diario de los habitantes de la Tierra.

De acuerdo a un informe reciente de la Organización de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos en el Mundo, aunque el agua es el elemento más frecuente en la Tierra, únicamente 2,53 por ciento del total es agua dulce y el resto es agua salada y aproximadamente las dos terceras partes del agua dulce se encuentran inmovilizadas en glaciares y al abrigo de nieves perpetuas.

El informe apunta que a la cantidad natural de agua dulce existente en lagos, ríos y acuíferos se agregan los 8,000 kilómetros cúbicos almacenados en embalses. Los recursos hídricos son renovables (excepto ciertas aguas subterráneas), con enormes diferencias de disponibilidad y amplias variaciones de precipitación estacional y anual en diferentes partes del mundo.

La precipitación constituye la principal fuente de agua para todos los usos humanos y ecosistemas. Esta precipitación es recogida por las plantas y el suelo, se evapora en la atmósfera mediante la evapotranspiración y corre hasta el mar a través de los ríos o hasta los lagos y humedades. El agua de la evapotranspiración mantiene los bosques, las tierras de pastoreo y de cultivo no irrigadas, así como los ecosistemas.

El ser humano extrae un ocho por ciento del total anual de agua dulce renovable y se apropia del 26 por ciento de la evapotranspiración anual y del 54 por ciento de las aguas de escorrentía (escurrimiento a la corriente de agua) accesibles.

El control que la humanidad ejerce sobre las aguas de escorrentía es ahora global y el hombre desempeña actualmente un papel importante el ciclo hidrológico. El consumo de agua per cápita aumenta (debido a la mejora e los niveles de vida, la población crece y en consecuencia el porcentaje de agua objeto de apropiación se eleva.

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En la industria del aerosol

Para la operación en las plantas de llenado de aerosoles, como la fabricación de insumos (latas, gases y válvulas), el agua es fundamental.

Además del uso común del agua para la higiene de las fábricas, el agua se utiliza para comprobar que no existen fugas en las latas y es también un elemento que debe estar disponible de manera permanente en los sistemas de seguridad. En el manejo y trasiego de propelentes, por ejemplo, el agua es insustituible.

Sin embargo, también existe un proceso muy interesante en formulaciones en base de agua para aerosoles.

Formulaciones

Sin duda, las formulaciones para fabricar aerosoles en base de agua no son precisamente una novedad. Vienen desarrollándose hace ya varios años debido, sobre todo a que son productos que no impactan al ambiente de manera sobresaliente, es decir que los gases de efecto invernadero o los Compuestos Volátiles Orgánicos (CVO/Volatile OrganicCompounds/ VOC) que pudieran emanar de ellos, son mínimos.

Esto, permite que los productos en aerosol cuya formulación es en base de agua, sean bien vistos por organismos internacionales que cada vez con mayor fuerza intervienen para que se apliquen normas o leyes a favor del ambiente.

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Por ejemplo, la Agencia de Protección del Medio Ambiente (Environmental Protection Agency/EPA), así como el Consejo de Recursos Atmosféricos de California (California Air Resourses Board/CARB), que son los organismos de mayor influencia en Estados Unidos para la aplicación de reglas sobre el uso y desuso de productos que pueden afectar la vida del planeta, desglosan a los CVO a partir de una volatilidad mayor que 0.1 mm HG° a 20°C o tener menos de 12 átomos de carbono en la molécula o tener en promedio una vida en la atmósfera de más de 90 días. Más que el gas etano. Ambos organismos consideran a futuro una característica mas: que no produce descomposición de las sustancias que indirectamente causan la acumulación de ozono troposférico. Esto podría aplicarse a hidrofluoro olefinas como HFO1234ze (E) y HFO1234yF y HFO 1336mzz gas-líquido.

Por lo anterior se recomienda que se utilicen fragancias en menos de dos por ciento y propelentes HFC-152ª y HFO 1234ze. Como solvente es muy aconsejable que se utilice el formiato de metilo, que es incoloro y de olor agradable, entre otras características a favor que se deben tomar en cuenta. También se pueden utilizar petróleo destilado de baja volatilidad, silicones, glicol de propileno, dipropilenglicol monometoil éter, aceite vegetal, ditilenglicol butil éter y éter monometílico de etilenglicol.

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Evitar la corrosión

Es fundamental utilizar inhibidores de la corrosión para evitar que el agua haga estragos en los envases. En este caso se debe de considerar el uso de envases de aluminio o utilizar una cubierta interna de PET para los envases de acero. Las costuras, en lo que respecta a los envases de tres piezas, deben tener una recubierta de plástico.

El encrimpado debe hacerse al vacío, purga y burbujeo, para eliminar el aire. El volumen debe tener un espacio mínimo en la parte superior del envase y hay que subir el valor del pH a menos de 8.3 (25°C).

Otras características que se deben observar son: el uso de agua desionizada a 60°C ó 65°C, con el objeto de reducir el oxígeno disuelto antes de las formulaciones. Hay que evitar la agitación del aire u oxígeno en el lote del concentrado; emplear envases con acero más pesado (0.50 lb ETP) y evitar iones de cloruro que son causantes de corrosión, así como el surfactante lauril sulfato de sodio.

En la técnica de envasado a base de agua es indispensable combatir a microorganismos, por ello se deben agregar veinte por ciento más conservadores del nivel que se utiliza normalmente.

Hay que sanitizar los tanques y todos los conductos en la máquina de llenado. Esto se debe hacer con 350 ppm de solución de hipoclorito de sodio y posteriormente enjuagar con agua desionizada. Se debe calentar el tanque de agua a 60°C para eliminar las pseudomonas y otros agentes que puedan influir en la corrosión.

Los tanques de concentrado deben de permanecer con la tapa colocada y los envases deben ser llenados rápidamente. En el concentrado se debe de incluir más del 15 por ciento de etanol.

Siempre hay que tener a la mano un contador de colonias tipo Quebec o uno equivalente para evitar la proliferación de microorganismos. De igual manera hay que reducir el oxígeno hasta donde sea posible para evitar los microbios aerobicos.

Finalmente, para el caso de productor alimenticios, los concentrados deben ser ultrapasteurizados a 74°C.

Observando todos estos puntos en la fabricación de aerosoles a base de agua, la tarea será exitosa.

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