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JdCHE 19 - MINOCOS
- 1. 1 # JDCHE19
- 2. 2
- 3. 3 Pôle de recherche Biotechnologie FIRST HAUTE ECOLE 2018-2020 MINOCOS Développement d’une formulation de matrice de microbille durable à destination du secteur cosmétique Promoteurs : Vesna Jerkovic & Charlotte Saussez Madani Lemaizi ( lemaizim@helha.be)
- 6. 6 Microbilles du secteur cosmétique Pôle de recherche Biotechnologie Micro quoi ? • < 5 000 µm • Visibles ou non • PE/PP/PMMA • En 2012, 4360 t
- 7. 7 Microbilles du secteur cosmétique • Produits cosmétiques et soins personnels Pôle de recherche Biotechnologie Où ? Pourquoi ? Combien ? • Jusqu’à 10% d’un produit • Après traitement, une centaine par m3 d’eau • Abrasif doux • Filmogène • Contrôle de la viscosité • Texturant • Sphérique • Bon marché • Processus industriel maitrisé et souple
- 8. 8 Problème Insolubles et non (bio)dégradable Impact environnemental Pôle de recherche Biotechnologie Microbilles plastiques
- 9. 9 Problèmes environnementaux Pôle de recherche Biotechnologie Ingestion Adsorption des POP’s Bioaccumulation Santé humaine Biodiversité Stress des océans
- 10. 10 Pôle de recherche Biotechnologie Règlementations 2009 - 2012 2015 - 2017 2018 - 2019 En 2020 Prise de conscience Pétition « I scrub plastic free » Engagement d’interdiction Premières intentions officielles d’interdiction Premières interdictions plus ou moins strictes en fonction des pays L’industrie cosmétique éliminera certains types de microbilles dans certaines applications
- 11. 11 Les alternatives • Les alternatives actuelles Noyaux de fruits Marc de café Silice de bambou PLA Cellulose Riz Pierres (ponces, corindon, sables) Pôle de recherche Biotechnologie Mais… Trop agressif Manque de sphéricité Risques d’allergies Manque de compatibilité Dispersion trop importante Manque de disponibilité Modifie le pH Trop ou pas assez abrasif . . .
- 12. 12 Les alternatives Pôle de recherche Biotechnologie • Les alternatives envisagées Poudre micronisée de noyaux d’olives Cellulose microcristalline Poudre micronisée de coques de noix d’argan Silice Carcasse de crustacés Algues
- 13. 13 Avantages des algues Succès grandissant en cosmétologie Sources de composés d’intérêts De l’océan à l’océan Durable Servent d’alimentation, d’habitat ou de protection Pôle de recherche Biotechnologie Quelle algue choisir ?
- 14. 14 Sélection de l’espèce d’algue Pôle de recherche Biotechnologie Bonne consistance Riche en alginate Grande disponibilité et en Europe Non concurrentiel avec l’agro-alimentaire Technique de pêche saine Macro algues 1 classe retenue 1 genre retenu 3 espèces retenues 1 espèce retenue
- 15. 15 Technique d’obtention des microbilles Pôle de recherche Biotechnologie • 10 µm à 3 mm Microbilles et microcapsules
- 16. 16 L’alginate Pôle de recherche Biotechnologie Polysaccharide ayant des propriétés gélifiantes, émulsifiantes et stabilisantes Structure : copolymère composé de 2 unités saccharidiques Unité G Acide α-L-guluronique Unité M Acide β-D-mannuronique Avantages : Bon marché, non-toxiques et biocompatibles
- 17. 17 Réticulation de l’alginate Pôle de recherche Biotechnologie Capacité : forme des gels en présence d’ions multivalents Permet l’encapsulation
- 19. 19 Production : La formulation Pôle de recherche Biotechnologie Etapes Objectifs 1. Broyage Obtenir de la fine poudre d’algue 2. Déminéralisation Séparer les ions liés à l’alginate Sels d’alginate + Acide → Acide alginique + Sels 3. Extraction de l’alginate Solubiliser l’alginate 4. Neutralisation Revenir à un pH neutre
- 20. 20 Pôle de recherche Biotechnologie Production : La microencapsulation 1. Opération mécanique : Prilling par jet cutter - Pour débit élevé à forte viscosité - Valable pour matrice solide - Faible dispersion de taille Formation d’entités polymériques hydrophiles réticulées sous forme de microbilles
- 21. 21 Pôle de recherche Biotechnologie Production : La microencapsulation 2. Stabilisation : Gélification ionotropique - Rapide - Peu de difficultés techniques
- 22. 22 Production : Récupération Pôle de recherche Biotechnologie Etapes Objectifs 1. Filtration Eliminer le bain de gélification 2. Rinçage Eviter des résidus qui perturberaient les formulations cosmétiques 3. Séchage Obtenir une forme sèche de microbilles facilement incorporables dans les formulations cosmétiques
- 23. 23 Pôle de recherche Biotechnologie Développement des gammes : 1.Tailles des microbilles Comment faire varier le diamètre ? • Douilles d’injection • Vitesse de rotation du spinning disk Diamètre de la douille (µm) Diamètre moyen des microbilles (µm) 300 283 400 412 500 518 800 732 Comment déterminer le diamètre ? • Granulomètre laser
- 24. 24 Pôle de recherche Biotechnologie Développement des gammes : 2. Dureté des microbilles Comment faire varier la dureté ? • Affinité des ions Ions A < Ions B < Ions C Soluble dans l’eau Lient les GG et GM Lient pas les MM Lient les GG et MM Lient pas les GM
- 25. 25 Conclusion : Pôle de recherche Biotechnologie
- 26. 26 Pôle de recherche Biotechnologie Perspectives Dosage de l’alginate Prouver la biodégradabilité Vérification de la conformité à la législation Etudier la stabilité et le vieillissement Décolorer les algues
- 27. 27 Pôle de recherche Biotechnologie L’avenir de MINOCOS Vendre aux fournisseurs de MP en cosmétique / industries exploitant les algues Vérifier si les autres bienfaits des algues sont exploitables sous cette forme
- 28. 28 Pôle de recherche Biotechnologie Bibliographie • T. Allen et N. Roux. Granulométrie. Technique de l’ingénieur, 1988. • R. Douzet ; Les alguesThallophytes Phycophytes ; Ecologie des forêts de Guyane, 2015. • I. Goujon ; Les Alginates : excipients d'origine marine utilisés dans l'industrie pharmaceutique Application à la synthèse d'un gel chimique ; Université Henri Poincaré ; Thèse ; France ; 2004. • T. Guin et al. Use of micro-plastic beads in cosmetic product in Europe and their estimated emissions to the North Sea environment, pages 1–33. SOFW J., 2015. • I.E. Napper et al. Characterization, quantity and sorptive properties of microplastics. Marine Pollution Bulletin, Elsevier, 2015. • L’observatoire des cosmétiques. http://www.observatoiredescosmetiques.com/pro/actualite/lexique- cosmetique/microbilles-4316, 2016. • S. Rouat. Ces déchets de plastique qui envahissent les océans, pages 66–69. Sciences et avenir, n°823, 2015. • G. Skjåk-Braek ; Polymers for encapsulation ; 10th Training School on Microencapsulation ; NTNU ; Norvège ; 2018. • T. Vandamme et al. Microencapsulation. Lavoisier, 2007. • U. Pruesse & al. ; Scale-up of the jet cutter technology ;Thünen Institute ; 2003.
- 29. 29 Pôle de recherche Biotechnologie # JDCHE19 Merci