Bougies, emballages et produits lustrants
Les fabricants de bougies, les transformateurs de carton, les producteurs d'allumettes et d'allume-feu et les formulateurs de produits lustrants travaillent avec des paraffines, des gatschs et des cires synthétiques. Le point de fusion et l'huile restant dans la cire déterminent la dureté, la brillance, la combustion et les propriétés barrière ; ces deux critères figurent donc en tête de toute spécification de cire.
Exigences de l'application
La paraffine entièrement raffinée, à moins de 0.5 % d'huile et en grades de fusion de 50 à 68 °C, est blanche et inodore et convient aux bougies en contenant, aux bougies piliers et aux chandelles, aux enduits pour papier et carton et aux crayons de cire. La paraffine semi-raffinée, à 0.5 à 1.5 % d'huile, coûte moins cher et se démoule plus facilement, au prix d'une légère odeur et d'une faible coloration, et sert aux bougies, aux allumettes, au carton ondulé et aux produits lustrants. Les gatschs LMO (47 à 53 °C), SPO (53 à 58 °C), MMO (58 à 64 °C) et DAO (69 à 74 °C) contiennent davantage d'huile et servent de cires de base économiques et de cires d'allongement pour les bougies, les allumettes et les allume-feu, de barrières à l'humidité sur le carton ondulé et dans les émulsions de cire. La cire microcristalline apporte souplesse et pouvoir collant, aide les bougies en contenant à adhérer au verre et améliore les enduits barrières et les contrecollages. La cire de polyéthylène, à raison de un à trois pour cent, durcit une bougie et en augmente la brillance. Les cires Fischer-Tropsch et de polyéthylène oxydé donnent dureté et brillant aux produits lustrants et aux systèmes de cires émulsionnables, et le white-spirit est le support des produits lustrants en phase solvant. La cire gel, huile minérale blanche gélifiée par une résine polymère, permet de fabriquer des bougies transparentes : le grade souple en contenants, le grade dur pour les formes autoportantes.
Points de contrôle de la spécification
Convenez du point de figeage (ASTM D938) ou du point de fusion à la goutte (ASTM D127), de la teneur en huile (ASTM D721), de la pénétrabilité à l'aiguille (ASTM D1321), de la couleur (Saybolt pour les grades raffinés, ASTM D1500 pour les gatschs), de l'odeur et de la viscosité cinématique à 100 °C. Pour une cire destinée au contact avec des denrées alimentaires ou des emballages alimentaires, demandez la déclaration de contact alimentaire du producteur au regard de la réglementation applicable sur votre marché. Pour la cire gel, respectez la température de chauffe maximale indiquée de 110 à 120 °C, coulez à 85 à 95 °C et limitez le parfum à environ 3 à 5 %.
Choix du grade
Les bougies en contenant utilisent généralement une paraffine raffinée à plus bas point de fusion, parfois avec un peu de cire microcristalline pour l'adhérence, tandis que les bougies piliers et les chandelles utilisent des grades à point de fusion plus élevé avec de la cire de polyéthylène pour la dureté et la brillance. Les bougies chauffe-plat et les bougies d'entrée de gamme peuvent utiliser de la paraffine semi-raffinée ou des mélanges avec du gatsch. Les allume-feu et les allumettes utilisent le slack wax LMO ou SPO, et les transformateurs de carton le slack wax SPO ou MMO, souvent sous forme d'émulsions. Les encaustiques pour sols et les cirages pour chaussures associent des cires synthétiques plus dures à de la paraffine et à du white-spirit ou à un système en émulsion.
Manutention et documentation
La cire fondue provoque des brûlures graves : faites-la fondre avec un équipement à régulation de température, jamais sur une flamme nue sans surveillance, et maintenez-la bien en dessous de son point d'éclair. La surchauffe de la cire gel la décolore et crée un risque d'incendie. Les gatschs peuvent exsuder de l'huile en stockage chaud ; conservez-les donc au frais et à l'abri du soleil direct. Le white-spirit est inflammable et doit être stocké dans un local ventilé, à l'écart des sources d'inflammation. Les déversements de cire et les pastilles au sol présentent un risque de glissade. Demandez la spécification, la fiche de données de sécurité et un échantillon afin de réaliser un essai de combustion ou d'enduction avant de commander des volumes de production.
Produits pour Bougies, emballages et produits lustrants
Cire de paraffine entièrement raffinée (50-68°C)
Déshuilée et hydrotraitée jusqu'à une teneur en huile inférieure à 0.5%, la cire de paraffine entièrement raffinée (CAS 8002-74-2) est blanche, pratiquement inodore et raffinée au niveau qu'exigent les usages en contact alimentaire et cosmétiques. Les grades de fusion vont de 50 à 68 °C : points plus bas pour les bougies en contenant, plus élevés pour les bougies piliers et les chandelles.
Cire de paraffine semi-raffinée (50-68°C)
Avec 0.5–1.5% d'huile résiduelle, contre 0.5% au plus dans une cire entièrement raffinée, la cire de paraffine semi-raffinée (CAS 8002-74-2) coûte moins cher et se démoule plus facilement, au prix d'une légère odeur et d'une couleur légèrement crème.
Cire microcristalline
Composée d'isoparaffines ramifiées et de naphtènes cycliques, la cire microcristalline (CAS 63231-60-7) est une cire de pétrole dont les molécules s'empilent mal. Seuls de très petits cristaux se forment : elle est donc souple, tenace et collante, et fixe bien plus d'huile que la paraffine, qui est cassante.
Cire de polyéthylène (cire PE)
La cire de polyéthylène (CAS 9002-88-4) est un polyéthylène de faible masse molaire dont l'intervalle de fusion se situe vers 100–130 °C. Elle lubrifie les compounds PVC, PE, PP et EVA, abaisse la viscosité à l'état fondu, facilite la dispersion des pigments et, à 1–3%, durcit la cire à bougies.
Slack Wax LMO (huile légère pour machines)
Le Slack Wax LMO (CAS 64742-61-6) est la coupe huile légère pour machines de la série des slack wax. Avec un point de fusion de 47–53°C, 10–25% d'huile et 3.1–4.2 cSt à 100°C, c'est le plus tendre et le plus fluide des quatre grades.
Slack Wax SPO (huile pour broches)
Obtenu non raffiné à partir du distillat d'huile pour broches, le Slack Wax SPO (CAS 64742-61-6) fond à 53–58°C, contient 5–20% d'huile et présente une viscosité de 4.7–5.7 cSt à 100°C. Avec une couleur ASTM de max. 1.5, c'est le deuxième plus pâle des quatre grades, après le LMO.
Slack Wax MMO (huile moyenne pour machines)
Le Slack Wax MMO (CAS 64742-61-6) est tiré du distillat d'huile moyenne pour machines. Avec un point de fusion de 58–64°C, 5–15% d'huile et 8.3–9.4 cSt à 100°C, il est plus ferme que le LMO et le SPO et convient aux usages qui demandent une charge de cire plus lourde.
Cire gel - Souple (qualité contenant)
La cire gel souple est une huile minérale blanche gélifiée avec une dose de polymère plus faible que celle du grade dur pour moulage, ce qui en fait le grade pour contenants. Elle s'écoule librement et libère l'air pour une finition des plus limpides, mais elle doit être brûlée dans le récipient qu'elle remplit.
Cire gel - Dure (qualité moulage)
La cire gel dure est le grade pour moulage du gel transparent pour bougies : une huile minérale blanche prise en masse avec une forte charge de résine polymère. Elle fond à 60–80 °C et est assez ferme pour être démoulée et tenir sans support, en maintenant les inclusions à l'endroit où elles sont placées.
Cire Fischer-Tropsch (FT)
La cire FT est une paraffine synthétique de haute pureté obtenue à partir de gaz de synthèse, avec une distribution étroite des longueurs de chaîne carbonée, une très faible teneur en huile, un point de fusion élevé et une faible viscosité à l'état fondu. Elle apporte dureté et lubrification au PVC, aux thermofusibles, aux encres, aux revêtements et au bitume.
Cire de polyéthylène oxydée
La cire de polyéthylène oxydée est une cire HDPE de faible masse molaire dotée de groupes carboxyle et hydroxyle par oxydation contrôlée à l'air. Cette polarité lui permet de mouiller les pigments et de disperser les charges tout en lubrifiant, ce qu'une cire PE ordinaire ne sait pas faire.
Solvant pétrolier (térébenthine minérale / white-spirit)
Solvant pétrolier limpide et brillant originaire du Pakistan, vendu sous les noms de térébenthine minérale ou de white-spirit, pour la dilution des peintures et vernis alkydes ainsi que pour le nettoyage et le dégraissage. Les aromatiques sont limités à 8.0 vol % et le soufre à 0.05 wt %, et le doctor test est négatif.
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