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Cours conférence Yvon Gervaise à l'Université de Rouen Master 2 chimie polymères

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Ce cours conférence porte sur les enjeux, perspectives et valeur ajoutée de l'analyse dans la filière polymères, et leur caractérisation en spectroscopie et spectrométrie de masse.

Publié dans : Sciences
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Cours conférence Yvon Gervaise à l'Université de Rouen Master 2 chimie polymères

  1. 1. LES ENJEUX, PERSPECTIVES ET VALEUR AJOUTÉE DE L’ANALYSE DANS LA FILIÈRE Université de Rouen Cours – conférence du 19 Janvier 2016 Master 2 Polymère et surface M. Yvon Gervaise Expert de justice Directeur SGS Multilab Rouen AJOUTÉE DE L’ANALYSE DANS LA FILIÈRE POLYMÈRE
  2. 2. POURQUOI L’ANALYSE : ENJEUX Information du consommateur Conformité : . Réglementaire => nouveau règlement . Résolution Conseil Européen Relation Cosmetic/santé Tendance environnementale 2 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Packaging Relation Cosmetic/santé Exemple perturbateur endocrinien Surveillance matière première impact réglementaire REACh environnementale écolabel Actifs Additifs
  3. 3. 1) Impureté dans les matières premières 2) Nouvelle exigence pour le packaging 3) Processus de fabrication du produit fini - interaction chimique / produit néoformé dans le produit fini -> protection appropriée – stabilité physico-chimique ANALYSE ET ENJEUX POUR LES PRODUITS POLYMÈRE EMBALLAGE EX. COSMÉTIQUE 3 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 du produit, pendant le stockage, la distribution et l’usage -> éviter une contamination microbiologique -> constitution de matériaux inerte ne relarguant pas de substance toxique dans la formulation -> valeur verte, analyse ACV : propriété recyclage et valorisation / biodégradation / compostage? Packaging cosmétique exigence
  4. 4. 1) Substance dans packaging qui peut être rejetée (relargage intentionnel) enregistrement Q > 1 t substance / an 2) Présence dans le packaging de substances entrant dans le champ d’autorisation (notification et information SVHC conc > 0,1 %) CMR Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique POLYMÈRE ET LA RÉGLEMENTATION… 4 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 CMR Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique Persistant, Bioaccumulable, Toxique: - phtalates - formaldéhyde - toluène - retardateur de flamme (PBDE, PBB)
  5. 5. A) Substances CMR (Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique) - catégories 1 et 2 - substances chimiques classées cancérigènes mutagènes et toxiques pour la reproduction directive 67/548/CE QUE SONT LES SUBSTANCES PRÉOCCUPANTES OU SVHC (SUBSTANCE VERY HIGH CONCERN) 5 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 B) Substances PBT (Persistantes, Bioaccumulables et Toxiques) - critère Demi Vie > 40 jours dans l’eau – dans écosystème - critère Facteur de Bioconcentration > 2000 - dans organisme C) Substances VPVB – substances très persistantes à fort potentiel bioaccumulables.
  6. 6. PLASTIQUES CATALYSEURS DURCISSEURS (amines aromatiques) SOLVANTS CHARGES ET AGENTS DE RENFORT RELATION ARTICLE / SUBSTANCE POLYMÈRE 6 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 PLASTIQUES ADJUVANTS SOLVANTS COLORANTS, PIGMENTS RETARDATEURS DE FLAME (PBB, PBDE), DE NOIRCISSEMENT STABILISANTS - Antioxydants (BHA, BHI) - Anti UV - Antiozonants PLASTIFIANTS - Phtalates DIVERS - Lubrifiants - Porogènes et - Antistatiques agents gonflants - Fongicides - Ignifugeants
  7. 7. EXIGENCE POUR LE LABORATOIRE 7 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 RECONNAISSANCE BPL
  8. 8. EXIGENCE POUR LE LABORATOIRE 8 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 DIPLÔME COFRAC
  9. 9. POLYMÈRE ET SUBSTANCE RÉGLEMENTÉES BISPHÉNOL ET ALKYLPHENOLS APPLICATION DE SGS MULTILAB DE LA QUANTIFICATION EN SPECTOMÉTRIE DE MASSE
  10. 10. POURQUOI L’EXIGENCE DE QUANTIFICATION DU BISPHÉNOL EN HPLC/MS/MS ? Quelques rappels : Bisphénol Migration selon la norme NF EN 14350 -2 : analyse en HPLC/Fluo • Analyse d’un simulant aqueux : H2O ou H2O à 3% CH3COOH 10 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 • Analyse d’un simulant aqueux : H2O ou H2O à 3% CH3COOH Pourquoi la technique HPLC/MS/MS ? Exigence de spécificité pour les matrices plus complexes Application pour les matrices alimentaires et les matières plastiques
  11. 11. MONOMERE DE POLYCONDENSATION (industrie des polymères) QU’EST-CE QUE LE BISPHÉNOL A? POLYCARBONATE RÉSINES EPOXY 11 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 LES DÉRIVÉS DU BISPHÉNOL A BADGE : Bisphénol A diglycil éther BAFGE : Bisphénol F diglycil éther
  12. 12. POLYMÈRE ET RÉGLEMENTATION Comment retrouve-t-on le Bisphénol A dans notre alimentation? • Migration de petites quantités dans les boissons et aliments stockés dans des contenants en polycarbonate ou recouverts de résines époxy Quel risque est associé au Bisphénol A? • Perturbateur endocrinien = interagit avec le système hormonal du corps 12 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 • Perturbateur endocrinien = interagit avec le système hormonal du corps humain Cas particulier des nourrissons • Rapports publiés par « Santé Canada » et « Environnement Canada » soulèvent des inquiétudes sur les effets nocifs pour les nourrissons et les enfants qui ne sont pas capables d'éliminer le Bisphénol A de leur organisme Quelle quantité sans danger? • DJA (Dose Journalière Admissible) = quantité d’une substance qui peut être ingérée sans danger • DJA = 0,05mg/kg de poids corporel
  13. 13. Energy 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 BISPHENOLA BADGE.H2O.HCl BFDGE BFDGE.2HCl BADGE.H2O BADGE NODGE(mélange3,4,5et6cycles) BADGE.2H2O DOSAGE DU BPA ET DE SES DÉRIVÉS PAR HPLC/FLUORIMÉTRIE Textes de référence: • NF EN 14350-2 (Décembre 2004) : « Articles de puériculture – Articles pour l’alimentation liquide » • NF EN 155136 (Avril 2006) : « Matériaux et objets en contact avec les denrées alimentaires – Dérivés 13 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 5,00 10,00 15,00 20,00 Minutes 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 BADGE.HCl BFDGE.2H2O BADGE.H BADGE les denrées alimentaires – Dérivés époxy soumis à des limitations – Détermination du BADGE, du BFDGE et de leurs dérivés hydroxylés et chlorés dans les simulants d’aliments » Conditions chromatographiques • Colonne : Silice greffée C18 Phase mobile : eau/acétonitrile en mode gradient • Détection : λex=275 nm, λem=305 nm
  14. 14. POURQUOI L’EXIGENCE DE QUANTIFICATION DU BISPHÉNOL EN HPLC/MS/MS ? Conditions chromatographiques : • Colonne C18 • Mode gradient H20/CH3CN Système de détection MS/MS 14 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 • Mode d’ionisation : électrospray négatif • Analyseur : triple quadripôle Transition de quantification : 226,9 > 211,8 Transition de confirmation : 226,9 >132,8 Transition de l’étalon interne : 240,9 > 222,9 LQ = 10 µg/kg
  15. 15. CHROMATOGRAMMES D’ÉTALONS DE BISPHÉNOL A 15 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016
  16. 16. CAS PFOA PFOS DANS LES POLYMÈRES DOMAINE D’APPLICATION ET DE RESTRICTIONRESTRICTION ÉVALUATION EN LABORATOIRE
  17. 17. GÉNÉRALITÉS : PFOA / PFOS ET ISOMÈRES PFOS: PerFluoroOctanSulfonique acide CAS: 1763-23-1 PFOA: PerFluoroOctanoique Acide CAS: 335-67-1 PFHxS: Perfluorohexane sulfonate PFDS: Perfluorodécane sulfonate 17 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 PFOSA: Perfluorooctane sulfonamide N-Me PFOSA: N-méthyle perfluorooctane sulfonamide N-Ét PFOSA: N-éthyle perfluorooctane sulfonamide
  18. 18. GÉNÉRALITÉS : PFOA / PFOS Famille chimique : surfactants anioniques Propriétés • Grande résistance thermique /chimique / biologique • Propriétés chimiques: hydrophobes / oléophobes conférées par les chaines fluoroalkyls 18 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Fabrication • Fluorination par électrochimie des acides n-octanoïque ou n- octanesulfonique • Télomérisation
  19. 19. GÉNÉRALITÉS : PFOA /PFOS Applications dans diverses industries Textile Revêtement de surface Industrie du cuir Industrie du plastique Papier 19 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Papier PFOA: émulsifiant pour Perfluorotetra éthylène = TEFLON Formulation insecticide…
  20. 20. BREF CONTEXTE NORMATIF ET RÈGLEMENTAIRE PFOS règlementé suivant directive 2006/122/CE Substance ou composante de préparation : < 0,005 % (m/m) Entrant dans la composition d’un produit ou article semi fini ou dans une partie d’un article < 0,1 % (m/m) 20 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Textile < 1 µg/dm² Interdit dans les mousses incendies à partir de 2011 Normes Actuelles ISO 25101-2009 : Qualité de l’eau. Dosage par extraction SPE, quantification en HPLC/MS/MS
  21. 21. TECHNIQUE LC/MS/MS Chromatographie liquide haute performance LC • Méthode de séparation par affinité des composants cibles avec la phase stationnaire et la phase mobile • Système HPLC (MS) utilisé : Alliance Waters Spectrométrie de masse MS/MS 21 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Spectrométrie de masse MS/MS • détecter et d’identifier des molécules d’intérêt en fonction du rapport de leur masse sur leur charge (m/z) Source : ESI Electrospray • Ionisation douce à pression atmosphérique et T°ambiante permettant l’analyse d’échantillons liquides sans les dégrader.
  22. 22. TECHNIQUE LC/MS/MS Analyseur Triple quadripole 1er quadripole : Formation de l’ion parent via les tensions de côsne 2ème quadripole : Cellule de collision pour fragmenter l’ion parent 3ème quadripole : Formation de l’ion fils 22 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Détecteur
  23. 23. MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE PFOA/PFOS Extraction de l’échantillon suivant la matrice Ajout d’un étalon interne de préparation à l’échantillon • EI : PFOA C13 et PFOS C13l’efficacité de l’extraction • EI permet de surveiller efficacité extraction Eau : Solid Phase Extraction (SPE) 23 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Eau : Solid Phase Extraction (SPE) Textile : Extraction aux Ultrasons par CH2Cl2 Revêtement teflon pour poêle : Grattage puis extraction aux Ultrasons par Acétonitrile
  24. 24. MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE Paramètres de la source ESI Electrospray négatif à cause des fonctions acides PFOA /PFOS Perte d’un proton et formation d’un (M-H)- 24 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Paramètre analyseur Mode MRM: Multiple Reaction Monitoring
  25. 25. EXEMPLE DE CHROMATOGRAMMES : GAMME POINT BAS 1NG/ML 25 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016
  26. 26. EXEMPLE DE CHROMATOGRAMME ÉCHANTILLON Chromatogramme d’échantillon de textile à base de TEFLON 26 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016
  27. 27. POLYMÈRE ET ENVIRONNEMENT
  28. 28. Analyse des alkylphénols accrédité COFRAC Section Laboratoires – Accréditation n°1-0281 Analyses physico-chimiques des eaux (100-1) : MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE 28 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 EAUX RESIDUAIRES ET EAUX DOUCES (NATURELLES, DESTINEES A LA CONSOMMATION HUMAINE, DE PISCINES ET DE BAIGNADES) OBJET CARACTERISTIQUE MESUREE OU RECHERCHEE PRINCIPE DE LA METHODE REFERENCE DE LA METHODE Eaux résiduaires Alkyls phénols : Octylphénol, octylphénol monoéthoxylate, octylphénol diétholxyltae, nonyphénol, nonylphénol monoéthoxylate, nonylphénol diéthoxylate Dérivation, extraction SPE et dosage par GC/MS ISO 18857-2
  29. 29. NONYLPHÉNOLS ET ÉTHOXYLATES Les nonylphénols et leurs éthoxylates sous toutes leur formes : 29 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 O O O O H n R9 O O O O H n
  30. 30. MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE Etapes critiques de la méthode 30 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016
  31. 31. MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE Etapes critiques de la méthode : Blanc de manipulation Nécessité de suivre tous les réactifs, la verrerie et les systèmes d’analyses. • Un blanc de manipulation qui reprend toute la manipulation pour chaque série d’analyses (1 tous les 11 analyses). 31 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 chaque série d’analyses (1 tous les 11 analyses). • Un blanc de réactif reprenant la manipulation à partir de la silylation. • Un blanc de solvant entre chaque injection d’échantillon afin de contrôler la chaine de mesure. • Les blancs doivent être inférieurs à la limite de quantification. • Les blancs de manipulation sont corrigés du résultat.
  32. 32. INTER-CALIBRATION DANS LES EAUX Résultats de l’inter-calibration : PT-WFD proficiency test in the framework programme 2010 : EU WFD - Alkylphenols and Bisphenol-A relevant to the WFD in Surface Waters. Eau de surface de rivière ( de la rivière Ruhr, prélevée à Muelheim) Résultat du laboratoire SGS Multilab Rouen à l’intercalibration : 32 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016
  33. 33. ENJEUX DE L’ANALYSE ET DE L’EXPERTISE Information et exigence du consommateur Conformité : . Réglementaire . REACh Prise en compte Relation Produit/santé/environnement Exemple perturbateur endocrinien Tendance chimie verte Actifs végétaux Innovation Recherche Votre produit Votre matière Cahier des charges client Produit 33 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Prise en compte globale ACV, GES, GHS Surveillance matière première, impact réglementaire REACh Tendance environnementale écolabel Valeur d’usage Additifs Recherche Exigence particulière nouveau règlement cosmétique/ pesticides Sécurité des ingrédients Valorisation du produit et sous-produit - filière matière première Procédé
  34. 34. ANALYSES ET EXPERTISES, PROCESSUS D’ACCOMPAGNEMENT Scientifique : Identification produit, substance Mise au point procédé Technique à l’échelle de production du produit Qualification matière première Industriel 34 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Industriel Maîtriser l’industrialisation : installation classée, gestion des déchets Développement Prouver l’usage / stabilité matière active Économiques Opportunité / risque, sécurisation des matières premières / enjeux réglementaires Commercial Segments cibles et exigences particulières de l’import/export
  35. 35. CATALYSEURS DURCISSEURS (amines aromatiques) SOLVANTS CHARGES ET AGENTS DE RENFORT L’EXPERTISE : FAIRE PARLER LA MATIÈRE DANS SA COMPLEXITÉ Les matériaux Les 35 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 ADJUVANTS SOLVANTS COLORANTS, PIGMENTS RETARDATEURS DE FLAME (PBB, PBDE), DE NOIRCISSEMENT STABILISANTS - Antioxydants (BHA, BHI) - Anti UV - Antiozonants PLASTIFIANTS - Phtalates DIVERS - Lubrifiants - Porogènes et - Antistatiques agents gonflants - Fongicides - Ignifugeants Les produits
  36. 36. 1 – Qu’est-ce que l’expertise et l’analyse aujourd’hui 2 – Quels sont les facteurs et les enjeux économiques, réglementaires et domaines concernés ? 3 – L’intervention du Laboratoire d’Analyses au cours d’un processus d’accompagnement Les hommes, les outils, l’expertise, les agréments 7 QUESTIONS : L’ANALYSE ET L’EXPERTISE, VALEUR AJOUTÉE? 36 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 4 – Qu’apporte l’analyse en préventif, en curatif ? 5 – Comment se traduit la prise en compte des nombreuses évolutions en cours ? Veille scientifique, règlementaire et normative 6 – Retour d’expérience : exemples illustrés Valorisation des produits Sécurisation des filières Recherche innovation produit 7 – Visite au cœur du laboratoire d’analyse SGS MULTILAB Rouen 6 ateliers thématiques
  37. 37. ANALYSES ET EXPERTISES : QUEL TYPE D’INFORMATIONS OBTENUES POUR LE CLIENT ? Grandeurs mesurées Caractéristiques du produit Propriétés du produit Interactions environnement / santé Substances indésirables Comportement 37 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Comportement Qualitatives / quantitatives : Substances actives, fonctionnelles Comportement dans l’écosystème au cours du cycle de vie Écotoxicité Dispersion dans l’air/eau/sol
  38. 38. MOYEN TECHNIQUE ANALYTIQUE / INFORMATION TECHNIQUE ANALYTIQUE INFORMATIONS ICP/MS Métaux lourds /isotopes emballage 94/62 Hg, Cd, Pb spectro β scintillation liquide Carbone C14, émetteur β Spectroscopie IR Nature polymère / 38 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Spectroscopie IR Nature polymère / fonction chimique GC/MS/MS SVHC liste SIN 2-0 REACh… HPLC/MS/MS Acrylamide, bisphénol… GC/MS ROH(s) retardateur de flamme… Essais écotoxicologiques Classification environnementale
  39. 39. ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE . Densité, granulométrie, PCI . Solubilité, coefficient de partition ANALYSE DE MATIÈRE ACTIVE . Biocides, pesticides…ANALYSE DE L’AUTHENTICITÉ . ANALYSE ÉCOTOXICOLOGIQUE . Biodégradabilité . Toxicité aiguë : poissons, algues . Toxicité chronique, inhibition COMMENT UN PLAN DE CONTRÔLE PREND EN COMPTE LES PROBLEMATIQUES CHIMIQUES ET ENVRONNEMENTALES …? Votre produit Votre 39 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 . Traceur d’origine . Biosourcé C14 ANALYSES RECHERCHES SUBSTANCES INDÉSIRABLES RECHERCHE INGRÉDIENT Votre matière première IDENTIFICATION NOUVELLE SUBSTANCE . Étude BPL, UVCB . Solubilité, coefficient de partition ANALYSE ÉTIQUETAGE . Valeur déclarée = ingrédient . Substances réglementées . Substances limitées . Absence substances interdites
  40. 40. EXPERTISES, PRESTATION, AGRÉMENTS RÉFÉRENTIELS D’ACCRÉDITATION BPL Analyses Accréditation COFRAC : programme portée fixe / flexible Études Reconnaissance BPL : étude OCDE, GIPC Recherche Agréments Ministère de la recherche : CIR 40 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Agréments Ministère de la recherche : CIR Contrôles Agréments Ministère de la santé, de l’environnement, USAID, DREAL, KFDA, etc…
  41. 41. ANALYSE ET INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS Évolution technique / marché Normes Réglement Veille scientifique, analytique, et produit - procédé Veille normative Veille réglementaire Aspect contextuel du résultat d’analyse : connaissance analytique + connaissance spécificité produit 41 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 http://twitter.com/expertscience • Information en temps réel (1600 comptes officiels) • Laboratoire SGS Multilab partenaire capable d’assurer une veille scientifique, technique, réglementaire • Monde connecté, interaction -> Nouvel outil : twitter @expertscience
  42. 42. VALEUR AJOUTÉE DES ESSAIS DE LABORATOIRE ET CLASSIFICATION DES PRODUITS Arrêté du 19/04/2011 relatif à l’étiquetage des produits de construction ou de revêtement mur ou de sol et des peintures ou vernis sur leurs émissions de polluants volatils. • Seuil limite des concentrations d’exposition en µg/ m3 et classes de correspondance C, B, A C = forte émission A+ = très faible émission 42 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Dosage de C.O.V. dans l’air intérieur des locaux et enceinte d’essai ISO 16000-6 : échantillonnage actif par sorbant Tenax désorption thermique et CPG MS/FID Dosage de l’émission de COV ISO 16000-9 : Méthode de la chambre d’essai d’émission Dosage de l’émission de COV Cellule d’essai d’émission ISO 16000-11 préparation d’échantillon pour essai
  43. 43. VALEUR AJOUTÉE DES ESSAIS DE LABORATOIRE ET CLASSIFICATION DES PRODUITS 43 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Peinture et évaluation sanitaire Émissivité, air intérieur Peinture et COV Mesure indice COV NF ISO 11890-2 et règlement 2004/42/CE • Valeurs limites définies dans la directive Peinture et label écologique • Critères pour l’attribution de label selon décision 13/08/2008 Peinture et allégations biosourcés
  44. 44. NF EN ISO 16000-9 : Air intérieur – Partie 9 : Dosage de l’émission de composés organiques volatils de produits de construction et d’objets d’équipement – Méthode de la chambre d’essai d’émission (AFNOR, 2006). NF EN ISO 16000-11 : Air intérieur – Partie 11 : Dosage de l’émission de composés organiques ÉVALUATION SANITAIRE DES MATÉRIAUX, ÉMISSIONS DE C.O.V. À SGS MULTILAB ROUEN RÉFÉRENCES 44 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 L’objectif de cet essai est de caractériser les émissions de composés organiques volatils (COV) et d’aldéhydes (dont formaldéhyde) par un vernis appliqué sur un support. volatils de produits de construction et d’objets d’équipement – Echantillonnage, conservation des échantillons et préparation d’échantillons pour essais (AFNOR, 2006). NF ISO 16000-3 : Air intérieur – Partie 3 : Dosage du formaldéhyde et d’autres composés carbonylés – Méthode par échantillonnage actif (AFNOR, 2002). NF ISO 16000-6 : Air intérieur – Partie 6 : Dosage des composés organiques volatils dans l’air intérieur des locaux et enceintes d’essai par échantillonnage actif sur le sorbant Tenax TA, désorption thermique et chromatographie en phase gazeuse utilisant MS/FID (AFNOR, 2005). BUT DES ANALYSES
  45. 45. L’éprouvette d’essai a été conditionnée sous une chambre d’essai d’émission en verre d’un volume de 51 litres. Les paramètres d’essai retenus, proches du scénario d’émission « murs » de la norme NF EN ISO 16000-9, sont présentés dans le tableau ci-dessous. ÉVALUATION DES ÉCO-MATÉRIAUX, ET CONDUITE DES CONTRÔLES À SGS MULTILAB ROUEN Conditionnement en chambre d’essai d’émission 45 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Paramètres d’essai Conditions analytiques Chambre d’essai d’émission CLIMPAQ (verre) Volume de la chambre 0,051 m3 Température 23 ± 2 °C Humidité relative 50 ± 5 % Surface de l’éprouvette 0,131 m2 Débit d’air 0,063 m3 .h-1 Taux de renouvellement de l’air n (volume d’air propre admis par heure dans la chambre / volume libre de la chambre d’essai) 1,33 h-1 Taux de charge 2,57 m2 .m-3 Taux de ventilation spécifique (qc) 0,503 m3 .m-2 .h-1 Durée de l’essai 28 jours
  46. 46. Les prélèvements et analyses des C.O.V. sont réalisés selon la norme NF ISO 16000-6. Les équipements utilisés pour l’analyse des C.O.V. dans notre laboratoire sont un thermo-désorbeur MARKES Unity et un chromatographe en phase gazeuse AGILENT 7990A couplé à un spectromètre de masse (MS) AGILENT 5975 pour l’indentification et pour la quantification. Les conditions analytiques sont présentées dans le tableau ci-dessous. Les principaux C.O.V. identifiés sont quantifiés en utilisant le facteur de réponse du toluène (concentration exprimée en toluène équivalent). La concentration en C.O.V. totaux est calculée, pour les composés éluant entre le n-hexane et le nhexadecane (inclus), comme la somme des C.O.V. identifiés et non identifiés quantifiés avec le CONDITIONS ANALYTIQUES DE CONTRÔLE DES ÉCO-MATÉRIAUX Méthodes de mesure des C.O.V et aldéhydes 46 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 nhexadecane (inclus), comme la somme des C.O.V. identifiés et non identifiés quantifiés avec le facteur de réponse du toluène. Paramètres Conditions analytiques Thermo désorbeur MARKES UNITY Température de désorption 250 °C Débit d’hélium 25 ml / min Durée de désorption 15 min. Température du piège secondaire 300 °C Chromatographe gaz / Spectromètre de masse AGILENT 7990A / AGILENT 5975 40 °C pendant 5 min Montée à 310°C à 10°C/min. 310 °C pendant 14 min. Cycle de température . RTX1 (longueur : 60 m, diamètre interne : 0.25 mm,Colonne capillaire épaisseur de la phase : 1 µm) Quadripole Ionisation à 70 eVParamètres du spectromètre de masse 30-500 daltons
  47. 47. PEINTURE ET ÉVALUATION SANITAIRE ÉMISSIVITÉ / AIR INTÉRIEUR 47 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 ÉMISSIVITÉ / AIR INTÉRIEUR UN NOUVEAU PARADIGME
  48. 48. ÉVALUATION DES PEINTURES ET ÉMISSIVITÉ Émission en C.O.V. Évaluation sanitaire des peintures à SGS MULTILAB ROUEN Émission de composés organiques volatiles et d’aldéhydes pour des peintures appliquées sur des supports • ISO 16000-9 Méthode de la chambre d’essai • ISO 16000-3 Dosage du formaldéhyde et d’autres composés 48 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 • ISO 16000-3 Dosage du formaldéhyde et d’autres composés carbonylés • ISO 16000-6 Air intérieur des locaux et enceintes – dosage des C.O.V. Échantillonnage actif Sorbant Tenax Désorption thermique Chromatographie en phase gazeuse et détection MS/FI, spectrométrie de masse / ionisation flamme • Interprétation des textes Rapport AFFSET Décret
  49. 49. Analyse CPG MS / FID et désorbeur thermique C.O.V. ET ÉMISSIVITÉ DES PEINTURES ET VERNIS 49 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 et désorbeur thermique
  50. 50. 50 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016
  51. 51. 51 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016
  52. 52. Cas particulier du dosage du formaldéhyde et composés carbonylés, selon l’ISO 16000 – 3 • Principe : Dérivation du formaldéhyde avec de la 2-4, Di Nitro Phényl Hydrazine (DNPH). AUTRE CAS D’ANALYSE DE C.O.V., FORMALDÉHYDE ET COMPOSÉS CARBONYLÉS 52 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016
  53. 53. Dosage du formaldéhyde • Analyse en AUTRE CAS D’ANALYSE DE C.O.V., FORMALDÉHYDE ET COMPOSÉS CARBONYLÉS 53 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 • Analyse en chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse ou en HPLC/UV-Visible.
  54. 54. 54 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016
  55. 55. RÉSULTATS DES ANALYSES Les COV totaux n’ont pas été quantifiés au-delà de 1000 µg/m3, les 10 substances de l’arrêté n’ont pas été quantifiées au delà des seuils de la classe A+. Il n’a pas été détecté de phtalates, ni de benzène et trichloréthylène au-delà des limites des deux arrêtés du 30 avril 2009 et 28 mai 2009. 55 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Ainsi, l’échantillon analysé répond à la classe A+ du Décret no 2011- 321 du 23 mars 2011 relatif à l’étiquetage des produits de construction ou de revêtement de mur ou de sol et des peintures et vernis sur leurs émissions de polluants
  56. 56. CONCLUSION -> PRODUIRE EST UN ACTE SOCIÉTAL EN RÉPONSE AUX NOUVELLES EXIGENCES Évolution des préoccupations Contexte incertain – besoin de confiance – crédibilité – compétence Pari de l’intelligence – stratégie analytique optimisée et pertinente Intégration des tendances Rapprochement des univers en interaction: • Chimique / environnemental / alimentaire / agricole / santé / exposition 56 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Des obligations Obligation d’autocontrôle Obligation de traçabilité Une mission Valorisation et sécurisation de vos produits Sécurisation / mutation / innovation À l’ère du numérique - twitter outils de veille scientifique , technologique et normative
  57. 57. « Demain est moins à découvrir qu’à inventer » Merci de votre attention Gaston Berger, philosophe 57 © SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface , Université de Rouen – 19 janvier 2016 Yvon GERVAISE yvon.gervaise@sgs.com @expertscience : http://twitter.com/expertscience www.sgsgroup.fr Directeur, SGS Multilab Rouen 65 rue Ettore Bugatti - BP 90014 - 76801 Saint Etienne du Rouvray t 02 35 07 91 80 f 02 35 07 91 25 Gaston Berger, philosophe © SGS MULTILAB ROUEN Conférence Yvon Gervaise Propeller Club de Rouen 15/03/2013

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