Dans un marché dominé par l'innovation, où un quart des produits cosmétiques élaborés chaque année sont des versions nouvelles ou améliorées, les fabricants de produits de soins personnels s'efforcent de définir et de mettre en œuvre des procédures de nettoyage et de désinfection appropriées, en particulier lorsqu'ils travaillent avec un grand nombre de formules différentes à un même site.

L'industrie des soins personnels produit une grande variété de biens de consommation utilisés pour la beauté et l'hygiène personnelle (par exemple, des produits pour les soins de la peau et des cheveux, pour l'hygiène personnelle, des parfums, des écrans solaires et du maquillage). Tous ces secteurs présentent des défis similaires en termes de nettoyage, de conception des équipements et d'exigences réglementaires.

L'optimisation du processus de nettoyage est essentielle pour réduire les coûts opérationnels, les temps d'arrêt et pour atteindre les objectifs de durabilité fixés par une entreprise (tels que la réduction de la consommation d'eau, de produits chimiques et d'énergie).

L'objectif de cet article, le premier d'une série en deux parties, est d'illustrer les défis de nettoyage auxquels les fabricants de cosmétiques sont généralement confrontés, ainsi que les exigences de l'industrie. Dans la deuxième partie de la série, des conseils initiaux sur la manière d'optimiser les procédures de nettoyage et de désinfection seront fournis, depuis le choix des produits chimiques jusqu'à la configuration correcte des équipements disponibles sur le site, le tout dans le respect des exigences fixées par l'industrie.

1) Comprendre les défis du nettoyage et les exigences de l'industrie

Aujourd'hui, l'un des principaux défis pour les fabricants de cosmétiques est de maintenir l'efficacité des opérations de fabrication dans un scénario en constante évolution :

« En moyenne, les grandes entreprises industrielles ont un éventail d'environ 10 000 produits cosmétiques différents et reformulent près de 25 à 30 % de leurs produits chaque année. Sur ces reformulations, environ 10 % dépendent d'ingrédients qui sont nouveaux sur le marché ou dans l'industrie cosmétique. Les grandes entreprises ajoutent environ 80 nouveaux ingrédients à leur éventail de produits chaque année. »¹

 En plus de cette innovation permanente, la demande croissante de cosmétiques multifonctionnels haut de gamme est une tendance qui se traduit par une augmentation de la complexité des formules, ce qui complique la tâche des producteurs lorsqu'il s'agit de définir une procédure de nettoyage optimisée (voir le paragraphe 1.1 pour une description des principaux ingrédients difficiles à nettoyer).

Une autre tendance importante du marché qui a un retentissement sur le choix des produits de nettoyage dans l'industrie des soins personnels est la promotion d'ingrédients cosmétiques respectueux de l'environnement et biologiquement dérivés. En plus d'être nécessaire pour permettre d'apposer certaines allégations naturelles ou biologiques sur le produit cosmétique final, un détergent écologique peut également jouer un rôle clé dans la réalisation des objectifs de développement durable de l'entreprise, étant donné qu'un nombre croissant de chefs de file du secteur recherchent des moyens novateurs de devenir plus respectueux de l'environnement.

Enfin, pour de nombreuses entreprises multinationales, la mise en place d'une stratégie de nettoyage globale est importante pour mieux contrôler la qualité des produits finis. Bien qu'un grand nombre de produits de soins personnels soient fabriqués à l'échelle mondiale avec des matières premières similaires, les sites de fabrication locaux produisent souvent des produits cosmétiques spécifiques à une région géographique. Par conséquent, les sites de fabrication peuvent avoir des salissures différentes à nettoyer, ainsi que des équipements et des limites différents. Toutes les solutions de nettoyage ne peuvent donc pas être utilisées de manière identique à l'échelle mondiale et doivent être optimisées localement.

D'autres différences régionales dans la validation du nettoyage peuvent être applicables si le produit cosmétique répond à la définition de la FDA d'être à la fois un cosmétique et un médicament, et s'il est destiné à être vendu aux États-Unis. Les shampooings contre les pellicules, les dentifrices contenant du fluorure et les maquillages commercialisés avec des allégations de protection solaire entrent généralement dans cette catégorie.

1.1) Ingrédients difficiles à nettoyer et exigences

Dans la section suivante, différents groupes d'ingrédients couramment utilisés dans l'industrie sont présentés, ainsi que certaines recommandations concernant les produits de nettoyage à utiliser. Parmi ces groupes, de nouvelles combinaisons ou même de nouvelles substances présentant des caractéristiques similaires sont souvent élaborées.

Salissures cireuses

De grandes quantités de salissures cireuses inhibent l'effet du nettoyage à l'eau sur les salissures en raison de leur nature hydrophobe. Comme elles repoussent l'eau, une couche huileuse ou cireuse (grasse) tenace peut se former sur le dessus des grandes surfaces et laisser des résidus de produit. Le nettoyage est réalisé, notamment, grâce à l'action synergique d'agents surfactants mouillants (qui améliorent la pénétration dans la saleté) et de co-tensioactifs, qui permettent la solubilisation. L'effet combiné des ingrédients favorise la dispersion des phases grasses et visqueuses.

Rouge à lèvres hydrofuge :

Fig. 1 Échantillons d'acier inoxydable pour comparer les performances de nettoyage d'un détergent non spécifique et d'un détergent formulé spécifiquement pour éliminer les salissures cireuses.

Silicone

Bien que certains silicones se nettoient facilement, de nombreux produits sur le marché sont formulés de telle sorte qu'ils sont extrêmement hydrophobes. Cela permet d'obtenir d'excellents produits hydrofuges, mais en même temps, il est plus difficile de nettoyer ces produits des surfaces des équipements. Le nettoyage est réalisé à l'aide d'un mélange sélectionné de produits tensioactifs.

Déodorant en bâton contenant du silicone :

Fig. 2 Échantillons d'acier inoxydable pour comparer les performances de nettoyage d'un détergent non spécifique et d'un détergent formulé spécifiquement pour éliminer les produits à base de silicone.

Charges pigmentaires élevées

De nombreux pigments sont fabriqués à partir de matériaux inorganiques tels que l'oxyde de fer. Bien qu'ils permettent d'obtenir de belles couleurs, ils peuvent laisser sur les surfaces des équipements des résidus ou une fine pellicule de poudre difficiles à éliminer chimiquement. Un nettoyage efficace est obtenu grâce à l'action synergique entre les agents surfactants et les agents chélateurs.

Écran solaire à pigments :

Fig. 3 Échantillons d'acier inoxydable pour comparer les performances de nettoyage d'un détergent non spécifique et d'un détergent formulé spécifiquement pour éliminer les produits hautement pigmentés.

Charges minérales élevées

Les éléments tels que l'argile, le mica et le kaolin peuvent laisser un résidu sur les surfaces de l'équipement. Bien qu'il se nettoie facilement à la main, il peut être très difficile à éliminer chimiquement en raison de sa nature inerte. Le nettoyage est réalisé grâce à l'action synergique entre les agents surfactants et les agents chélateurs.

Masque à l'argile :

Fig. 4 Échantillons d'acier inoxydable pour comparer les performances de nettoyage d'un détergent non spécifique et d'un détergent formulé spécifiquement pour éliminer les produits à charge minérale élevée.

Dans l'ensemble, l'industrie des soins personnels peut se décrire comme étant très innovante et dynamique, avec des salissures complexes et des ingrédients souvent très difficiles à éliminer. Par conséquent, des détergents très efficaces sont nécessaires pour relever ces défis de nettoyage.

Les normes de nettoyage de l'industrie sont fixées par l'ISO 22716/2007 : Cosmétiques – Bonnes pratiques de fabrication (BPF)2 qui décrit le nettoyage comme « toute opération assurant un niveau de propreté et d'aspect, consistant à séparer et à éliminer d'une surface les salissures généralement visibles » (section 2.8).

De plus, ce guide souligne que lorsque l'équipement est affecté à la production continue ou à la production de lots successifs du même produit, l'équipement doit être nettoyé et, si requis, désinfecté à des intervalles appropriés².

La norme IFS HPC précise dans la section 4.6.1 « ...que des programmes de nettoyage et de désinfection doivent être disponibles et mis en œuvre en fonction de l'analyse des dangers et l'évaluation des risques associés. Ces documents doivent comporter des données telles que les produits utilisés pour le nettoyage et leur mode d'emploi, ainsi que les zones à nettoyer et/ou à désinfecter. La fréquence de nettoyage doit également être précisée »³.

Il existe différents documents de référence qui expliquent comment mettre en pratique et maintenir les procédures de nettoyage et d'hygiène. Entre autres, les fournisseurs de détergents et de désinfectants peuvent être sollicités pour assurer la mise en œuvre d'une certaine norme, afin de garantir que toutes les exigences sont respectées.

1.2) Certification et sélection de détergents et de désinfectants conformes aux normes naturelles

De nombreuses stratégies de marketing de sociétés de produits de soins personnels prônent l'utilisation d'ingrédients respectueux de l'environnement et d'origine biologique dans leurs produits cosmétiques.

Les préoccupations écologiques doivent être prises en compte lors de l'élaboration de nouveaux détergents dans une industrie en pleine évolution. Il existe plusieurs organismes fournissant un étiquetage écologique sur le marché (Ecocert, Cosmos, NATRUE, BDIH Certified Natural Cosmetics) et il faut comprendre quelles exigences sont fixées par les différents organismes afin de fournir un produit de nettoyage et de désinfection conforme à la réglementation pertinente.

Les solvants sont toujours utilisés pour le nettoyage des produits cosmétiques. La conversion vers un détergent à base d'eau est la première étape pour améliorer l'empreinte écologique de la procédure de nettoyage. La sécurité des travailleurs est également améliorée par cette modification.

Les chélateurs et les surfactants sont les principaux ingrédients de la formulation d'un détergent qui ont une incidence sur l'empreinte écologique.

Agents chélateurs

Traditionnellement, pour traiter les produits cosmétiques contenant de grandes quantités de composés minéraux, l'EDTA (l'acide éthylène-diamine-tétracétique) était utilisé dans la composition des détergents. L'EDTA est une substance qui persiste longtemps dans l'environnement. Une préoccupation majeure de l'EDTA est qu'il contribue aux processus de biodisponibilité et de remobilisation des métaux lourds dans l'environnement⁵.

L'utilisation de phosphonates dans les formulations pour remplacer l'EDTA s'est avérée être une solution. Tout comme pour l'EDTA, la biodégradabilité des phosphonates est faible. Ils sont toutefois précipités et éliminés dans les stations d'épuration des eaux usées et les résidus restants ne sont pas toxiques pour les organismes aquatiques. Certains pays limitent également la teneur en phosphore (P) de leurs stations d'épuration des eaux usées. Ces limitations se reflètent dans l'utilisation mondiale des composés phosphorés dans les détergents.

Dans la nature, la chélation est également très répandue, on la voit par exemple dans le contexte de la photosynthèse chez les plantes et du transport de l'oxygène chez les animaux. Un chélateur synthétique a le même mode d'action en utilisant des atomes d'azote en combinaison avec de l'oxygène, fonctionnant comme des centres de formation de complexes. Par rapport aux agents complexants classiques, la très bonne biodégradabilité de ce composé en fait une excellente option pour une utilisation dans les détergents d'un point de vue écologique.

Surfactants

Les préoccupations croissantes de l'industrie des soins personnels en matière de dévelppement durable poussent les fournisseurs de détergents à utiliser des agents surfactants dotés d'étiquettes écologiques et, idéalement, ne comportant aucune mention ni valeur minimale de danger du SGH. Les agents de surfactants certifiés contribuent à protéger l'environnement au moyen d'un approvisionnement responsable et d'une réduction des déchets et de la pollution tout au long de leur cycle de vie.

Le défi consiste à formuler des produits nettoyants équivalents aux formulations traditionnelles en termes de performance, mais dont l'étiquette ne comporte aucun pictogramme SGH, qui sont facilement biodégradables et qui présentent un très bon profil toxicologique.

1.3) Équipement de traitement : Défis et exigences courants

Comme l'industrie des soins personnels fabrique un grand nombre de produits différents, il existe également une grande variété d'équipements de traitement dans ce secteur. Les différents équipements vont des simples petites pièces (seaux, béchers, cuillères) et mélangeurs, jusqu'aux dissolveurs et homogénéisateurs hautement spécialisés. Tous présentent des défis spécifiques en matière de nettoyage et de désinfection, car ils sont principalement conçus pour produire des formules de produits spécifiques.

En réalité, de nombreuses usines du secteur fonctionnent encore avec des équipements conçus de telle sorte qu'ils ne sont pas hygiéniques et posent des problèmes de nettoyage et d'assainissement. Parmi les exemples les plus courants, on peut citer les branches mortes dans la tuyauterie, les points morts ou les zones fantômes dans les cycles de nettoyage, l'absence de circulation ou les possibilités de nettoyage en circuit fermé (NEP).

Pour les nouveaux équipements, il est recommandé de suivre les directives du EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) sur les équipements⁴.

Dans les BPF pour cosmétiques² actuelles, les exigences en matière d'équipement sont définies dans la section 5 : « L'équipement doit être adapté à l'usage prévu et pouvoir être nettoyé et, si nécessaire, désinfecté et entretenu ».

Résumé

La grande variété de matières premières utilisées dans l'industrie des soins personnels et leur changement rapide peuvent constituer un défi pour le processus de nettoyage, en particulier dans le cas de formules difficiles à nettoyer. L'utilisation d'un grand nombre d'équipements de fabrication, dont certains ne sont pas conçus de manière hygiénique, peut entraîner d'autres inefficacités qu'il convient d'identifier et de résoudre afin de réduire les coûts opérationnels, les temps d'arrêt et d'atteindre les objectifs de développement durable fixés par l'entreprise. Ces défis peuvent être portés à l'attention de partenaires en matière d'hygiène, comme les fournisseurs de détergents, qui peuvent aider le fabricant à optimiser les procédures de nettoyage, en recommandant des détergents efficaces adaptés à l'industrie et conformes à des exigences spécifiques (par exemple, conformes aux normes des organisations fournissant des certifications naturelles).

Références

1. https://cosmeticseurope.eu/cosmetics-industry/innovation-and-future-trends-cosmetics-industry/
2. ISO 22716/2007, Cosmétiques – Bonnes pratiques de fabrication (BPF) – Lignes directrices relatives aux bonnes pratiques de fabrication; RÉSUMÉ 2017
3. IFS HPC Version 2 Guideline ; December 2016 ; https://www.ifs-certification.com/images/standards/ifs_hpc2/documents/IFS-HPC-v2-Guideline2.pdf
4. European Hygienic Engineering & Design Groupe (EHEDG); DOC 8 - Hygienic Design Principles; troisième édition, mars 2018
5. European Chemicals Bureau, European Union Risk Assessment report edetic acid EDTA PL1,49, 2004