El 20 de diciembre del 2022, 3M anunció sus planes para eliminar gradualmente sus líneas de productos basados en las PFAS (Sustancias perfluoradas y polifluoradas) de Novec para fines del 2025:
“3M anunció hoy que planea abandonar la fabricación de sustancias de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS) y trabajar para suspender el uso de las PFAS en su lista de productos para fines del 2025. Esta decisión se basa en una consideración cuidadosa y una evaluación exhaustiva del panorama externo, incluidos múltiples factores, como la aceleración de las tendencias regulatorias centradas en reducir o eliminar la presencia de las PFAS en el medio ambiente y cambiar las expectativas de las partes interesadas.” [1]
En Techspray, nuestro enfoque está en los productos químicos de limpieza de alta precisión, que incluyen reemplazos químicos inmediatos para Novec y fórmulas patentadas. Esos serán los productos discutidos en este artículo. Como se incluye como un apéndice del anuncio de eliminación gradual de Novec, los siguientes productos se enumeraron como parte de las futuras descontinuaciones:
Productos de limpieza líquidos
- Fluido de Ingeniería 3M™ Novec™ 7100
- Fluido de Ingeniería 3M Novec 71DA
- Fluido de Ingeniería 3M Novec 71DE
- Fluido de Ingeniería 3M Novec 71IPA
- Fluido de Ingeniería 3M Novec 7200
- Fluido de Ingeniería 3M Novec 72DA
- Fluido de Ingeniería 3M Novec 72DE
Productos de limpieza en aerosol
- Limpiador de Contactos Plus 3M Novec
- Desengrasante Electrónico 3M Novec
- Eliminador de Flux 3M Novec
¿Qué Son Las PFAS Y Por Qué Son Un Problema?
Las sustancias de polifluoroalquilo (y perfluoroalquilo) (PFAS) son una clase de productos químicos que se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluida la limpieza de alta precisión para industrias como la aeroespacial y la fabricación de dispositivos médicos. Las agencias ambientales, incluida la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. (EPA), se han centrado en las PFAS porque algunas tienden a reducirse muy lentamente y acumularse en el medio ambiente, los animales e incluso en las personas con el tiempo.[2] Es por eso que han sido apodados "químicos para siempre" en los medios populares.
Por supuesto, la preocupación de la EPA va mucho más allá de los solventes de limpieza industrial. Las PFAS también se pueden encontrar en fertilizantes, espuma para extinguir incendios, envases de alimentos, alfombras e incluso productos para el cuidado personal. [2]
Algunos estudios han demostrado que un alto nivel de exposición a las PFAS puede provocar una variedad de efectos negativos para la salud, como disminución de la fertilidad, retrasos en el desarrollo de los niños, respuesta inmunitaria reducida y mayor riesgo de cáncer.[2]
El administrador de la EPA, Michael Regan, formó el Consejo de la EPA sobre las PFAS a principios del 2021. El Consejo de la EPA creó una hoja de ruta estratégica de las PFAS para actuar como un plan agresivo para manejar los riesgos de las PFAS de la manera más eficaz posible.[3]
Las PFAS se usan tan ampliamente y en una variedad tan grande de industrias y aplicaciones que no es posible un enfoque unificado. Con eso en mente, el enfoque de la EPA se centra en estos principios:
- “Considerar el ciclo de vida de las PFAS”
- “Ponerse a la corriente del problema”
- “Hacer responsables a los contaminadores”
- “Garantizar la toma de decisiones basada en la ciencia”
- “Priorizar la Protección de las Comunidades Desfavorecidas” [3]
Debido a la prevalencia de las PFAS, la EPA no propone una prohibición radical, como se hizo con los productos químicos que agotan la capa de ozono en el Protocolo de Montreal. El objetivo es "buscar un enfoque integral para prevenir de manera proactiva que las PFAS ingresen al aire, tierra y agua a niveles que puedan afectar negativamente la salud humana y el medio ambiente".[3]
El tiempo lo dirá, pero lo más probable es que algunos productos químicos y aplicaciones de las PFAS se consideren innatamente dañinos y difíciles de controlar. Por ejemplo, es razonable esperar mayores restricciones en el uso de aerosoles, porque el químico en aerosol en el aire es intrínsecamente difícil de controlar. Por el contrario, un desengrasador de vapor moderno bien mantenido puede hacer un gran trabajo controlando las emisiones.
En este punto, la EPA no ha proporcionado muchos detalles sobre lo que está por venir. Si la historia sirve de guía, la EPA restringirá estrictamente o prohibirá algunas aplicaciones cuando existan alternativas viables (p. ej., cuando los solventes inflamables a base de hidrocarburos se puedan usar de manera segura) y proporcionará exenciones cuando las alternativas no estén fácilmente disponibles (p. ej., limpiadores en aerosol no inflamables y seguros), o protocolos cuando una aplicación tiene controles adecuados (por ejemplo, desengrasado por vapor).
¿Por Qué 3M Está Descontinuando Los Solventes 3M Novec?
Dado que no soy parte de 3M, todo lo que puedo hacer es tomar la declaración oficial de 3M al pie de la letra en el contexto de lo que sucedió el año pasado: “… acelerando las tendencias regulatorias enfocadas en reducir o eliminar la presencia de las PFAS en el medio ambiente…” [1]
3M ha fabricado muchos de sus PFAS en instalaciones de Bélgica. A principios del 2022, 3M se encontró en medio de un escándalo acerca de la contaminación, como reportó The Brussels Times:
“El ministro flamenco de Medio Ambiente, Zuhal Demir, anunció el martes que se rechazó la apelación de la multinacional 3M contra la decisión de reforzar los estándares de descarga de su planta de Zwijndrecht, lo que resultó en que el gobierno tomara medidas enérgicas contra nueve tipos de PFAS, químicos sintéticos peligrosos para la salud de las personas.” [4]
Este problema ha provocado una escasez en la cadena de suministro de solventes Novec en todo el mundo y un aumento de los precios del material que se puede adquirir. Las empresas de la industria aeroespacial, de fabricación de dispositivos médicos y otras industrias de misión crítica se vieron obligadas a luchar para encontrar suministro a corto plazo de cualquier manera que pudieran y calificar los solventes de reemplazo. Esto ha estado sucediendo sin parar antes del anuncio de 3M, por lo que lo más probable es que tenga algún tipo de relación causal.
Con Una Eliminación Gradual En El 2025, ¿Por Qué Reemplazar 3M Novec Ahora?
Como se mencionó anteriormente, ha habido una escasez global de solventes 3M Novec durante la mayor parte del 2022 debido a muchos problemas con sus instalaciones. Con el último anuncio, no hay razón para suponer que las cosas van a mejorar.
Además de eso, está claro en el anuncio de 3M que se desalentará el almacenamiento: “3M administrará las solicitudes de compra de última hora de los clientes en función de la disponibilidad del suministro, y trabajaremos con los clientes para determinar las necesidades específicas y establecer un plan de acción para ayudar a garantizar una transición ordenada. 3M actualmente no prevé almacenar estos productos”.
Los usuarios finales que deseen mantener el control de su suministro de solventes de alta precisión para sus necesidades críticas de limpieza deben comenzar el proceso de identificación y calificación de reemplazos lo antes posible. La alternativa sería operar a los caprichos de la demanda mundial con una oferta muy restringida.
¿Qué Es El Desengrasado Por Vapor?
El desengrasado por vapor es el proceso de limpieza que consiste en condensar vapores de solventes sobre el objeto que se está limpiando. El proceso no requiere agua ni lavado. En cambio, la máquina desengrasante a vapor utiliza vapores de solventes para limpiar y eliminar los contaminantes de las piezas. Este proceso se utiliza para limpiar diversos materiales durante el proceso de fabricación, como plástico, vidrio, metal, oro y cerámica.
En su configuración más básica, un desengrasador de vapor contiene dos tanques llamados sumideros, una canasta de metal y bandas de serpentines de enfriamiento. El primer sumidero hierve el solvente (sumidero de ebullición) y el segundo sumidero (sumidero de enjuague) recoge el destilado del solvente.
Como método de limpieza secundario, las piezas pueden sumergirse en un sumidero de ebullición y luego agitarse con ultrasonidos de alta frecuencia para una agitación adicional.
En casi cualquier industria donde la limpieza de precisión es primordial para las piezas fabricadas, se puede encontrar el desengrasado por vapor. Es común en las industrias automotriz, aeronáutica y aeroespacial, de fabricación de dispositivos médicos, joyería y ensamblaje electrónico.
Los claros beneficios del desengrasado con vapor son los resultados de limpieza superiores, la repetibilidad y la falta de dependencia de las técnicas del operador y los métodos de limpieza manual. El uso de solvente vaporizado evita la contaminación cruzada, que es un problema con los métodos de limpieza que reutilizan solventes o soluciones de limpieza de una pieza a otra. El uso de solventes permite que los objetos se sequen rápidamente sin un proceso de secado secundario.
Aunque los solventes desengrasantes de vapor son generalmente costosos en comparación con otros materiales de limpieza, se reciclan continuamente en el proceso de circuito cerrado, lo que puede convertirlo en un método económico de limpieza con el tiempo.
¿Se Pueden Reemplazar Los Solventes 3M Novec?
Sí, existen alternativas para los solventes 3M Novec, y Techspray tiene una serie de opciones para adaptarse a los requisitos de varias aplicaciones. En la línea de productos Novec, 3M ha ofrecido una serie de azeótropos y mezclas de solventes azeótropos que ofrecen ventajas. Techspray tiene una gran variedad de solventes para desengrasado con vapor bajo las marcas PWR-4™ y Precision-V™. Para reemplazar los solventes 3M Novec, tenemos algunos cruces químicos equivalentes y opciones adicionales que se ajustan a los mismos criterios, pero con un mayor rendimiento de limpieza.
¿Cómo Identifico Y Califico Un Reemplazo de 3M Novec?
Para obtener una guía para calificar los reemplazos de 3M, consulte nuestro artículo "7 consejos para calificar los solventes de desengrasante en vapor de reemplazo de 3M Novec". En este artículo, desglosamos los siguientes consejos:
- No limite su búsqueda a una cruz exacta.
- Comprenda los criterios que son más críticos para su aplicación.
- No profundice demasiado en la química.
- Defina su requisito de limpieza.
- Esté preparado para explicar su proceso.
- La flexibilidad en su proceso puede proporcionar mejores resultados.
- Pida ayuda a sus proveedores.
La meta es limitar su búsqueda a reemplazos químicos exactos, que podrían ser necesarios a corto plazo debido a la larga línea de tiempo para un proceso de calificación completo. A largo plazo, lo mejor es entablar un diálogo con su proveedor de productos químicos y analizar sus requisitos y el proceso de limpieza. Es muy posible que haya mejores opciones disponibles.
Para el desengrase con vapor, es importante que el solvente sea un azeótropo o lo más parecido posible a un azeótropo, lo que significa que todos los componentes del solvente hierven aproximadamente a la misma temperatura. Esto asegura que la formulación no cambie a medida que el solvente se vaporiza y reconstituye cientos de veces en el ciclo de circuito cerrado.
Un azeótropo (como se usa en el mundo de la limpieza) es una mezcla de dos o más líquidos cuya química es exactamente la misma tanto en fase de vapor como líquida. Hay propiedades de cualquier azeótropo que son únicas. Por ejemplo, una mezcla binaria de solventes contiene dos solventes, cada uno con su propio punto de ebullición. Cuando uno combina estos dos solventes de manera precisa, el producto resultante exhibe un punto de ebullición diferente al de cualquiera de los componentes individuales y mantiene ese punto de ebullición durante todo el proceso. Actúa como un producto de un solo componente.
Los casi azeótropos, por otro lado, fraccionarán (dividirán) los dos ingredientes en un pequeño grado mientras hierven. Aunque estable una vez ecualizada, la composición de las fases de vapor y líquido no es exactamente la misma. Una fase será mayor con un componente mientras que la otra fase será mayor con el segundo componente. Debido a esto, puede haber pequeñas diferencias en el rendimiento de limpieza entre las fases líquida y de vapor.
Mientra investiga las alternativas de 3M Novec, preste mucha atención a la toxicidad. Los productos químicos como TCE (tricloroetileno, CAS #79-01-6), nPB (bromuro de n-propilo, CAS #106-94-5) y Perc (percloroetileno, CAS #127-18-4) se usan comúnmente en el desengrasado con vapor, tienen un gran rendimiento de limpieza, pero tienen efectos secundarios muy tóxicos (por ejemplo, efectos reproductivos, carcinógenos, insuficiencia orgánica, pérdida del funcionamiento cognitivo). Evite gastar tiempo y dinero para calificar otro limpiador solvente solo para que la OSHA o la EPA lo restrinjan. Para obtener más información, consulte nuestro artículo “Guía de seguridad para el manejo adecuado de 1-bromopropano (nPB) y otros solventes tóxicos”.
Techspray Tiene Los Reemplazos de Novec Que Necesita
Techspray tiene una gran variedad de solventes destinados al desengrasado con vapor bajo las marcas PWR-4™ y Precision-V™. Para reemplazar los solventes 3M Novec, tenemos algunos cruces químicos directos y opciones que se ajustan a los mismos criterios, pero con un mayor rendimiento de limpieza.
Estos productos están diseñados para ser menos tóxicos que muchos otros solventes comúnmente usados en desengrasantes de vapor: por ejemplo TCE (tricloroetileno, n.º CAS 79-01-6), nPB (bromuro de n-propilo, n.º CAS 106-94-5) y Perc (percloroetileno, n.º CAS 127-18-4).
Como mezclador químico innovador, nuestro objetivo es proporcionar a nuestros clientes alternativas más seguras y ecológicas a los productos químicos con alto potencial de calentamiento global (GWP) o "productos químicos para siempre". También cumplimos diligentemente con todas las reglamentaciones, monitoreamos activamente las reglamentaciones emergentes en todas las industrias que apoyamos y fabricamos a través de estrictos controles con respecto al uso y la eliminación adecuados de todos los materiales.
TechLab de Techspray ofrece servicios de limpieza, revestimiento y análisis de última generación para ayudar a los clientes a calificar nuevos productos y optimizar sus procesos. El equipo de limpieza incluye sistemas de desengrase en línea, por lotes, ultrasónicos y de vapor. Este equipo nos permite duplicar mejor su entorno de producción para la optimización de procesos y la resolución de problemas.
Comuníquese con Techspray al 678-819-1408 o info@itwcce.com para obtener una prueba de calificación gratuita de TechLab. Estamos disponibles para ayudar a calificar nuevos procesos de limpieza, evaluar procesos actuales o solucionar problemas de contaminación.
El Dr. Saroj Yadav es director de mercadotecnia de Techspray y anteriormente director de tecnología de productos. Tiene un doctorado en Química Orgánica de la Universidad Estatal de Luisiana y ha sido publicado en varias revistas de química, incluidas Tetrahedron y The Journal of Organic Chemistry.
Referencias:
[1] Carta de anuncio de 3M, 20 de diciembre de 2022, David N. Schneider, vicepresidente de productos químicos y semiconductores, 3M Company, división de soluciones de materiales electrónicos.
[2] “Nuestra comprensión actual de los riesgos para la salud humana y el medio ambiente de las PFAS”, EPA, https://www.epa.gov/pfas/our-current-understanding-human-health-and-environmental-risks-pfas (consultado el 4/1/23).
[3] “Hoja de ruta estratégica de las PFAS: Compromisos de acción de la EPA para el 2021-2024”, EPA, https://www.epa.gov/pfas/pfas-strategic-roadmap-epas-commitments-action-2021-2024 (accessed 1/4/23).
[4] The Brussels Times, por Lauren Walker, 8 de marzo de 2022, “Bélgica rechaza la apelación de 3M y refuerza las regulaciones sobre productos químicos peligrosos”. https://www.brusselstimes.com/209902/belgium-rejects-3m-appeal-further-tightens-standards-regarding-hazardous-pfas
[5] “7 consejos para calificar solventes de desengrasadores de vapor de reemplazo de 3M Novec”, Techspray, https://www.techspray.com/7-tips-for-qualifying-3m-novec-replacement-vapor-degreaser-solvents (accessed 1/4/23)
