Les analyses de substances, quelles stratégies adopter ?

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Publié le : 24/05/2024 par Colette Breysse

Les réglementations liées à la protection de l’environnement sont aujourd’hui renforcées en France et en Europe, si elles représentent des opportunités d’innovation et de différenciation, elles sont souvent vécues comme des contraintes.

Nous sommes entrés dans le cadre de la loi AGEC avec une succession de prises de décisions réglementaires visant à favoriser l’émergence de l’économie circulaire. Cette loi vise essentiellement à préserver l’environnement et la santé des consommateurs en agissant sur l’ensemble des impacts qui jalonnent le cycle de vie d’un produit. Ainsi, la plasturgie est tout particulièrement concernée et les enjeux sont considérables.

Se poser les bonnes questions pour l’analyse de substances

Pour les industriels, il s’agit d’engager un processus de réflexion pour identifier les sources de « dangers potentiels » liés à la production, à l’exploitation et à la fin de vie de son produit.

Chaque étape doit être examinée :

Est-ce que je maitrise la composition chimique de mes matières ?
Est-ce que ma production est gérée selon des bonnes pratiques de fabrication ?
Est-ce je maitrise mes émissions de gaz effet de serre ?
Qu’en est-il de la recyclabilité de mon produit ?

Ces postes nécessitent maîtrise et connaissance pour pouvoir justifier la pertinence du plastique pour ses applications. Il faut envisager cela comme une démarche d’amélioration collective, nous sommes bien dans la notion de circularité !

Quelles sont les grandes catégories de substances présentes dans les plastiques ?

A la base du plastique, il y a une formulation : « ce cocktail » chimique peut être plus ou moins complexe en fonction des matériaux et des propriétés qu’on souhaite lui conférer.

Nous allons retrouver des composés conventionnels inhérents au type de polymère (Ethylène glycol, acide téréphtalique, styrène…), des additifs, des plastifiants, des colorants, etc. On parlera alors de substances utilisées de manière intentionnelle (IAS) parce que, connues et maitrisées. Pour la majorité, elles disposent de données toxicologiques associées (FDS) et donc d’un statut au regard des réglementations REACH et CLP.

Ainsi, il est possible pour le formulateur d’identifier les dangers potentiels et de transférer cette information à ses propres salariés et son futur client. Dans la majorité des cas, l’analyse chimique permet de valider la présence de ces composés connus à condition de disposer de cette information. Aller à la recherche d’inconnus dans le cadre d’une déformulation peut s’avérer un parcours extrêmement complexe et de toute façon jamais exhaustif !

Une autre catégorie de substances est présente dans les plastiques : ce sont les produits de dégradations liés au process, au vieillissement sous certaines conditions (oxydation, exposition lumière…), les éventuels polluants présents dans les environnements de productions, de stockage, de transports, etc. Il s’agit des NIAS (Non Intentionnal Additived Substances).

Si pour certaines, leur présence est une probabilité connue, dans la majorité des cas, il s’agit d’inconnues. Leurs analyses deviennent beaucoup plus complexes et une identification totale n’est pas envisageable avec les techniques analytiques actuelles. L’examen toxicologique complet devient alors un défi.

Quelles stratégies analytiques adopter ?

Comme nous venons de le voir, la recherche des substances chimiques dans les plastiques nécessite de déployer des stratégies analytiques adaptées à son objectif.

Si on souhaite doser de manière précise une IAS pour laquelle une méthode analytique est disponible (norme, protocole de référence, pharmacopée…) et correspond à la quantité présente dans la matière, le résultat sera obtenu de manière rassurante.
Si on souhaite doser une IAS pour laquelle aucune donnée analytique n’est disponible, il sera nécessaire de s’engager dans de la mise au point de méthode adaptée au seuil de détection souhaité : l’obtention du résultat sera plus compliquée.
Si on souhaite réaliser une « déformulation » de matière ou lorsqu’on envisage la recherche de NIAS, l’utilisation combinée de plusieurs méthodes analytiques sera nécessaire.

À IPC, nous disposons d’équipements qui nous permettent d’assurer l’analyse des substances organiques (IRTF, chromatographie phase gazeuse et liquide, spectrométrie de masse) et inorganiques (ICP-MS).

La préparation des échantillons étant essentielle, nous pouvons appliquer, pour les composés organiques, de la thermodésorption à différentes températures allant jusqu’à la pyrolyse, de la SPME, de l’extraction par solvant.

Les combinaisons possibles sont nombreuses mais même si nous maitrisons de nombreuses applications, les mises au point de méthodes analytiques sont toujours actives. Les évolutions réglementaires qui ciblent de nouvelles molécules ou qui abaissent des seuils toxicologiques entrainent inévitablement des réflexions sur les méthodes d’analyses.

Quelles sont les limites des analyses ?

Chaque équipement analytique apporte une information mais il faut être conscient de leur seuil de détection. Ainsi, il apparait déraisonnable de rechercher des « ppm » avec l’Infra-Rouge ou des « ppb » avec de la GCMS classique.

D’une manière conventionnelle, dans le cadre de la déformulation ou de la recherche de NIAS on aboutit à l’identification de 70% des composés détectés au cours de ces investigations. Parmi ceux-là, certains ne disposeront pas d’étalons analytiques, la quantification ne sera donc pas simplement envisageable.

Pour les 30% restants, on peut envisager d’identifier une famille chimique, mais la plupart resteront inconnues.

La chimie analytique innove constamment et les équipements évoluent et se perfectionnent mais pour chaque composé présent dans un type de matrice, c’est une méthode spécifique ! Il faut en être conscient, il n’existe pas de méthode universelle !

Le laboratoire d’IPC : l’innocuité au cœur des analyses

La sécurité des produits plastiques est primordiale. IPC offre une expertise approfondie dans l’évaluation de l’innocuité des matières plastiques. Des analyses chimiques et de diffusion aux tests d’interactions contenant/contenu, en passant par l’évaluation de la perméabilité, nos études répondent aux normes les plus strictes, notamment le règlement UE 10/2011 et ses amendements.

La sécurité des surfaces en contact avec les personnes est cruciale. IPC propose des tests de conformité ISO 22196 pour assurer la qualité microbiologique des surfaces plastiques. Notre équipe assure des tests précis et fiables pour garantir l’efficacité des matériaux et des revêtements.

Notre laboratoire se concentre sur l’excellence en matière de qualité. Nous relevons vos défis en proposant des solutions adaptées, tout en assurant la confidentialité et en offrant une expertise spécialisée pour répondre à vos besoins.

Il se distingue par ses équipements de pointe, faisant d’IPC un pilier incontournable dans le domaine des caractérisations et des analyses.