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Laboratoire du futur II - les enjeux, perspectives et valeur ajoutée dans les filières polymères, produits chimiques et matériaux

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Cours conférence du 1er février 2018 (partie II) de Yvon Gervaise, à l'Université des Sciences de Rouen.
Laboratoire du futur, perspectives et valeur ajoutée dans l'évaluation des produits des filières polymères, chimie et matériaux

Suggestions

Laboratoire du futur II - les enjeux, perspectives et valeur ajoutée dans les filières polymères, produits chimiques et matériaux

  1. 1. M. Yvon Gervaise Expert de justice Directeur SGS France – Laboratoire de Rouen http://www.expertscience.fr LE LABORATOIRE DU FUTUR LES AVANCÉES TECHNIQUES ET SCIENTIFIQUES ET EXPERTISES MULTIDISCIPLINAIRE Cours – conférence du 1er février 2018 de Yvon Gervaise à Université de Rouen _ Master 2 Université des Sciences 2/2
  2. 2. Cours – conférence du 6 Janvier 2017 de Yvon Gervaise à Université de Rouen _ Master 2 Polymère et surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique DEUXIÈME PARTIE : LES ENJEUX, PERSPECTIVES ET VALEUR AJOUTÉE DE L’ANALYSE DANS LA FILIÈRE POLYMÈRE
  3. 3. 3 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 POURQUOI L’ANALYSE : ENJEUX Information du consommateur Conformité : . Réglementaire => nouveau règlement . Résolution Conseil Européen Packaging Relation Cosmetic/santé Exemple perturbateur endocrinien Surveillance matière première impact réglementaire REACh Tendance environnementale écolabel Actifs Additifs
  4. 4. 4 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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 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? ANALYSE ET ENJEUX POUR LES PRODUITS POLYMÈRE EMBALLAGE EX. COSMÉTIQUE Packaging cosmétique exigence
  5. 5. 5 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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  Persistant, Bioaccumulable, Toxique: - phtalates - formaldéhyde - toluène - retardateur de flamme (PBDE, PBB) POLYMÈRE ET LA RÉGLEMENTATION…
  6. 6. 6 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 A) Substances CMR (Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique) - catégories 1 et 2 - substances chimiques classées cancérigènes mutagènes et toxiques pour la reproduction  directive 67/548/CE 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. QUE SONT LES SUBSTANCES PRÉOCCUPANTES OU SVHC (SUBSTANCE VERY HIGH CONCERN)
  7. 7. 7 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 PLASTIQUES CATALYSEURS DURCISSEURS (amines aromatiques) ADJUVANTS SOLVANTS CHARGES ET AGENTS DE RENFORT 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 RELATION ARTICLE / SUBSTANCE POLYMÈRE
  8. 8. 8 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 EXIGENCE POUR LE LABORATOIRE RECONNAISSANCE BPL
  9. 9. 9 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 EXIGENCE POUR LE LABORATOIRE DIPLÔME COFRAC
  10. 10. POLYMÈRE ET SUBSTANCE RÉGLEMENTÉES BISPHÉNOL ET ALKYLPHENOLS APPLICATION À NOTRE LABORATOIRE DE LA QUANTIFICATION EN SPECTOMÉTRIE DE MASSE
  11. 11. 11 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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  Pourquoi la technique HPLC/MS/MS ?  Exigence de spécificité pour les matrices plus complexes  Application pour les matrices alimentaires et les matières plastiques
  12. 12. 12 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 MONOMERE DE POLYCONDENSATION (industrie des polymères) LES DÉRIVÉS DU BISPHÉNOL A BADGE : Bisphénol A diglycil éther BAFGE : Bisphénol F diglycil éther QU’EST-CE QUE LE BISPHÉNOL A? POLYCARBONATE RÉSINES EPOXY
  13. 13. 13 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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 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
  14. 14. 14 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 Energy 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 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 BISPHENOLA BADGE.H2O.HCl BADGE.HCl BFDGE BFDGE.2HCl BFDGE.2H2O 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 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
  15. 15. 15 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 POURQUOI L’EXIGENCE DE QUANTIFICATION DU BISPHÉNOL EN HPLC/MS/MS ?  Conditions chromatographiques :  Colonne C18  Mode gradient H20/CH3CN  Système de détection MS/MS  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
  16. 16. 16 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 CHROMATOGRAMMES D’ÉTALONS DE BISPHÉNOL A
  17. 17. CAS PFOA PFOS DANS LES POLYMÈRES DOMAINE D’APPLICATION ET DE RESTRICTION ÉVALUATION EN LABORATOIRE
  18. 18. 18 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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  PFOSA: Perfluorooctane sulfonamide  N-Me PFOSA: N-méthyle perfluorooctane sulfonamide  N-Ét PFOSA: N-éthyle perfluorooctane sulfonamide
  19. 19. 19 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 GÉNÉRALITÉS : PFOA / PFOS  Famille chimique : surfactants anioniques  Propriétés  Grande résistance thermique /chimique / biologique  Propriétés chimiques: hydrophobes / oléophobes conférées par les chaines fluoroalkyls  Fabrication  Fluorination par électrochimie des acides n-octanoïque ou n- octanesulfonique  Télomérisation
  20. 20. 20 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 GÉNÉRALITÉS : PFOA /PFOS  Applications dans diverses industries  Textile  Revêtement de surface  Industrie du cuir  Industrie du plastique  Papier  PFOA: émulsifiant pour Perfluorotetra éthylène = TEFLON  Formulation insecticide…
  21. 21. 21 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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)  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
  22. 22. 22 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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  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.
  23. 23. 23 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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  Détecteur
  24. 24. 24 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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)  Textile : Extraction aux Ultrasons par CH2Cl2  Revêtement teflon pour poêle : Grattage puis extraction aux Ultrasons par Acétonitrile
  25. 25. 25 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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)-  Paramètre analyseur  Mode MRM: Multiple Reaction Monitoring
  26. 26. 26 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 EXEMPLE DE CHROMATOGRAMMES : GAMME POINT BAS 1NG/ML
  27. 27. 27 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 EXEMPLE DE CHROMATOGRAMME ÉCHANTILLON  Chromatogramme d’échantillon de textile à base de TEFLON
  28. 28. POLYMÈRE ET ENVIRONNEMENT
  29. 29. 29 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018  Analyse des alkylphénols accrédité COFRAC  Section Laboratoires – Accréditation n° 1-0281 Analyses physico-chimiques des eaux (100-1) : 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 MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE
  30. 30. 30 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 NONYLPHÉNOLS ET ÉTHOXYLATES  Les nonylphénols et leurs éthoxylates sous toutes leur formes : O O O O H n R9 O O O O H n
  31. 31. 31 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE  Etapes critiques de la méthode
  32. 32. 32 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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). • 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.
  33. 33. 33 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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 France - Laboratoire de Rouen à l’intercalibration :
  34. 34. 34 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 ENJEUX DE L’ANALYSE ET DE L’EXPERTISE Information et exigence du consommateur Conformité : . Réglementaire . REACh Prise en compte globale ACV, GES, GHS Relation Produit/santé/environnement Exemple perturbateur endocrinien Surveillance matière première, impact réglementaire REACh Tendance chimie verte Actifs végétaux Tendance environnementale écolabel Valeur d’usage Additifs Innovation Recherche Exigence particulière nouveau règlement cosmétique/ pesticides Sécurité des ingrédients Valorisation du produit et sous-produit - filière Votre produit Votre matière première Cahier des charges client Produit Procédé
  35. 35. 35 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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  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
  36. 36. 36 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 CATALYSEURS DURCISSEURS (amines aromatiques) ADJUVANTS SOLVANTS CHARGES ET AGENTS DE RENFORT 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 L’EXPERTISE : FAIRE PARLER LA MATIÈRE DANS SA COMPLEXITÉ Les matériaux Les produits
  37. 37. 37 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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 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 France - Laboratoire de Rouen 6 ateliers thématiques 7 QUESTIONS : L’ANALYSE ET L’EXPERTISE, VALEUR AJOUTÉE?
  38. 38. 38 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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  Qualitatives / quantitatives :  Substances actives, fonctionnelles  Comportement dans l’écosystème au cours du cycle de vie  Écotoxicité  Dispersion dans l’air/eau/sol
  39. 39. 39 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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 / 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
  40. 40. 40 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE . Densité, granulométrie, PCI . Solubilité, coefficient de partition ANALYSE DE MATIÈRE ACTIVE . Biocides, pesticides…ANALYSE DE L’AUTHENTICITÉ . Traceur d’origine . Biosourcé C14 ANALYSE ÉCOTOXICOLOGIQUE . Biodégradabilité . Toxicité aiguë : poissons, algues . Toxicité chronique, inhibition ANALYSES RECHERCHES SUBSTANCES INDÉSIRABLES RECHERCHE INGRÉDIENT COMMENT UN PLAN DE CONTRÔLE PREND EN COMPTE LES PROBLEMATIQUES CHIMIQUES ET ENVRONNEMENTALES …? Votre produit 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
  41. 41. 41 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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  Contrôles  Agréments Ministère de la santé, de l’environnement, USAID, DREAL, KFDA, etc…
  42. 42. 42 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 ANALYSE ET INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS  Évolution technique / marché  Normes  Réglement  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  Veille scientifique, analytique, et produit - procédé  Veille normative  Veille réglementaire -> Nouvel outil : twitter @expertscience Aspect contextuel du résultat d’analyse : connaissance analytique + connaissance spécificité produit
  43. 43. 43 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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  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
  44. 44. 44 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 VALEUR AJOUTÉE DES ESSAIS DE LABORATOIRE ET CLASSIFICATION DES PRODUITS  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
  45. 45. 45 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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. 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 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). ÉVALUATION SANITAIRE DES MATÉRIAUX, ÉMISSIONS DE C.O.V. À SGS France - Laboratoire de Rouen  RÉFÉRENCES  BUT DES ANALYSES
  46. 46. 46 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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. 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 ÉVALUATION DES ÉCO-MATÉRIAUX, ET CONDUITE DES CONTRÔLES À SGS France - Laboratoire de Rouen  Conditionnement en chambre d’essai d’émission
  47. 47. 47 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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 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 CONDITIONS ANALYTIQUES DE CONTRÔLE DES ÉCO-MATÉRIAUX  Méthodes de mesure des C.O.V et aldéhydes
  48. 48. 48 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 PEINTURE ET ÉVALUATION SANITAIRE ÉMISSIVITÉ / AIR INTÉRIEUR UN NOUVEAU PARADIGME
  49. 49. 49 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 ÉVALUATION DES PEINTURES ET ÉMISSIVITÉ  Émission en C.O.V.  Évaluation sanitaire des peintures à SGS France - Laboratoire de 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 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
  50. 50. 50 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018  Analyse CPG MS / FID et désorbeur thermique C.O.V. ET ÉMISSIVITÉ DES PEINTURES ET VERNIS
  51. 51. 51 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018
  52. 52. 52 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018
  53. 53. 53 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018  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
  54. 54. 54 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018  Dosage du formaldéhyde  Analyse en chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse ou en HPLC/UV-Visible. AUTRE CAS D’ANALYSE DE C.O.V., FORMALDÉHYDE ET COMPOSÉS CARBONYLÉS
  55. 55. 55 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018
  56. 56. 56 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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. 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
  57. 57. 57 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 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  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
  58. 58. 58 © SGS France - Laboratoire de Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Sciences, Université de Rouen – 1er février 2018 Yvon GERVAISE yvon.gervaise@sgs.com @expertscience : http://twitter.com/expertscience www.sgsgroup.fr Directeur, SGS France Laboratoire de Rouen 65 rue Ettore Bugatti - BP 90014 - 76801 Saint Etienne du Rouvray t 02 35 07 91 80 f 02 35 07 91 25 « Demain est moins à découvrir qu’à inventer » Merci de votre attention Gaston Berger, philosophe

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