Chimie Lille Etudes, la clé de vos projets

Category: Sciences

Histoire d’étude

La tache mystérieuse

Dans l’industrie comme dans nos maisons, on aime quand c’est propre. Alors quand des taches mystérieuses apparaissent, il faut faire quelque chose.

Le client d’aujourd’hui se plaint de taches qui sont apparues à l’intérieur de ses moules d’extrusion. Le problème, c’est qu’on ne sait pas de quoi sont composées ces taches. C’est là que notre équipe entre en scène. Un moule d’extrusion, c’est grand… trop grand. Pas question de faire les tests directement dessus, d’autant plus que cela peut coûter plus d’une centaine de milliers d’euros. Un échantillon de la tache est récupéré « à l’ancienne », en frottant dessus avec un chiffon (c’est parfois ça la chimie). Le premier lot d’échantillons vient d’arriver, nous allons pouvoir commencer.

Les tissus sont découpés en morceaux puis analysés par fluorescence X. Cette technique consiste à bombarder la matière de rayons X, ce qui va provoquer une excitation des éléments qui vont réémettre un rayonnement. Cela permet d’identifier les différentes espèces présentes sur le tissu. En comparant avec un tissu témoin, on devrait pouvoir identifier les espèces chimiques que contient la tache. En complément, nous passons les échantillons en diffraction des rayons X (DRX). Cela permettra d’identifier la structure cristalline des molécules de la tache, si elles sont sous forme de cristaux.

Machine de DRX
Machine de Fluorescence X

Les résultats sont… difficiles à analyser. Les spectres obtenus ne révèlent pas grand chose, quelques espèces chimiques mais rien de significatif, il faut aller plus loin !

Un deuxième prélèvement est effectué. Cette fois-ci, un des chiffons est mouillé avec de l’eau. Un élément qui a son importance. En effet, la tache est visible sur le chiffon mouillé, ce qui n’était pas le cas sur un chiffon sec. De plus, les tissus sont passés aux UV pour recueillir un maximum d’informations.

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Rapport d’autopsie d’un plastique (confidentiel)

Hier, on m’a apporté une nouvelle victime. Elle a été retrouvée gisant dans la rue à quelques pas d’ici. Tout ce qu’on sait pour l’instant, c’est qu’il s’agit d’un plastique. C’est notre boulot de retrouver son identité pour le rapporter à sa famille. Le recyclage ou l’incinération.

Briefing préliminaire

Le plastique, c’est une substance chimique composée d’un ou plusieurs polymères. Ça tombe bien, à Chimie Lille Etudes, les polymères, c’est notre spécialité. Il faut savoir maintenant quels polymères composent ce plastique. L’enjeu est majeur. Il est important de pouvoir identifier tous les composants afin de pouvoir le traiter et le recycler par la suite. Ça ne va pas être une mince affaire. Tout d’abord, il ne peut y avoir qu’un seul type ou bien un mélange de différents polymères. Je peux également avoir affaire à un emballage multicouche, qui permet aux plastiques d’avoir de nouvelles propriétés (c’est souvent le cas des produits frais emballés dans les supermarchés). Ces emballages sont beaucoup plus difficiles à recycler car ils font appel à plus de composants différents.

Une nouvelle problématique est apparue récemment. Certains produits peuvent contenir des substances héritées, c’est-à-dire des additifs qui ont été utilisés il y a plusieurs années en toute légalité, mais qui, depuis, sont interdits à l’usage. On les retrouve dans des produits en fin de vie, et en toute rigueur, ces produits ne peuvent pas être recyclés car ils contiennent des substances aujourd’hui interdites. Comme le souligne Olivier Gabut, responsable des matières plastiques issues de l’économie circulaire chez Legrand :

On est face à un paradoxe. On souhaite recycler plus, mais les réglementations sont plus contraignantes. Par exemple, le plomb contenu dans le PVC. Les sels de plomb (sulfate et phosphite) sont d’excellents stabilisants thermiques pour PVC, mais d’usage interdit depuis une quinzaine d’années et remplacés par des systèmes Ca/Zn. Les produits PVC en fin de vie qu’on récupère aujourd’hui sont souvent vieux d’une trentaine d’années, donc ils contiennent du plomb, et ne peuvent finalement pas être intégrés dans des filières de recyclage. C’est d’ailleurs un problème majeur pour l’industrie de la fenêtre.
Un autre cas, celui des ignifugeants bromés : seul un nombre mineur d’entre eux sont interdits par la réglementation (PBB, PBDE et HBCD). Les techniques de tri sont aujourd’hui capables de détecter le brome, mais pas la nature de l’additif bromé. Donc sur une chaîne de recyclage, lorsque l’équipement détecte du brome, personne ne sait (en automatique) s’il s’agit d’une molécule interdite ou d’une molécule autorisée. Le principe de précaution impose de ne prendre aucun risque, donc tout fragment de matière plastique contenant du brome est directement sorti des filières de recyclage et ce, sans exutoire (direction l’enfouissement).

Vous aurez compris que la réussite de notre mission est capitale. Si nous voulons réussir à offrir une deuxième vie à notre plastique, nous devons connaitre son identité et tout ce qui le compose.

Commençons l’enquête

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Oh non ! Mon flacon !

Pourquoi les entreprises pharmaceutiques rappellent parfois leurs médicaments ?

J’ai bien regardé, et il n’y a pas de date de péremption !

Et oui, les emballages ne restent pas neutres face aux charmes des produits qu’ils contiennent. De nombreuses interactions peuvent avoir lieu, et c’est un vrai casse-tête pour les industriels. Que ce soit de l’emballage vers le produit (migration) ou du produit vers l’emballage (sorption), notre petit couple emballage/produit reste rarement tranquille. Ces processus peuvent altérer la qualité du produit, détériorer les propriétés mécaniques de l’emballage et même engendrer des problèmes toxicologiques. On a un problème, mais pas de panique, on a aussi des solutions !

Restons sur notre exemple des industries pharmaceutiques et du délaminage du verre. Le délaminage du verre est sa propriété à se cisailler dans son épaisseur longitudinalement. Ce phénomène est apparu comme un enjeu majeur pour l’industrie pharmaceutique, puisqu’il est à l’origine du rappel de nombreux produits médicamenteux injectables. Plusieurs causes peuvent provoquer le délaminage du flacon, et les mécanismes qui y conduisent ne sont visibles qu’au bout de quelques mois de stockage, rendant difficile la résolution du problème. Néanmoins, les récentes directives ordonnent aux industriels de réaliser des tests de compatibilité contenant/contenu et de mettre en place certaines actions visant à limiter le relargage du verre en solution.

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