L'AFTPVA et la SECF en duo le 21 janvier 2021
Un webinaire intitulé « Dioxyde de Titane (TiO2) - Fonctionnalités, Applications et Alternatives » a été organisé en partenariat avec la SECF. Il a été introduit par les présidents Jean-Pierre Dal Pont et Jean-Claude Saal et a rassemblé plus d'une centaine de personnes. Compte rendu rédigé par Annick Pichard, membre du Groupe de Travail Éco-Chimie pour des produits durables de la SECF.
Le dioxyde de titane trouve de très nombreuses applications dans le domaine des peintures, des plastiques, de l'alimentation et bien d'autres encore. Il apporte des fonctionnalités difficilement remplaçables en termes de blancheur, d'opacité, de résistance aux UV. C'est aussi un catalyseur efficace dans la lutte contre les pollutions. Il est toutefois l'objet d'interrogations sanitaires, et son utilisation est de plus en plus réglementée. De nombreux produits alternatifs sont déjà disponibles sur le marché. Ils visent à le remplacer soit totalement, soit de manière complémentaire. Ce webinaire avait pour but de faire un état des lieux non exhaustif des applications du dioxyde de titane, de faire le point sur les aspects réglementaires, et de présenter quelques-uns de ces produits alternatifs. Une attention particulière a été apportée aux méthodes analytiques de détection de sa présence dans certaines matrices complexes.
Contexte réglementaire
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En introduction aux débats plus techniques, le contexte réglementaire et ses impacts ont été présentés par Marie-Delphine Bracon, responsable des Affaires réglementaires produits à la Fipec. En février 2020, le règlement (UE) 2020/217 a été publié. Il contient une nouvelle classification pour le TiO2, obtenue au terme d'un processus de plusieurs années depuis la proposition de l'Anses en mai 2016. Le TIO2 fait l'objet d'une classification « carcinogène présumé (cat. 2.) par inhalation pour la forme poudre » précisant la forme physique du TiO2 qui est classé. La nouvelle entrée prévoit des dérogations pour les mélanges solides, non pulvérulents et liquides, et limite les impacts sur la plupart des utilisations. Ce règlement introduit également une nouvelle section pour les mélanges contenant du dioxyde de titane et crée des nouvelles phrases d'étiquetage supplémentaire EUH 211 « Attention ! Des gouttelettes respirables dangereuses peuvent se former lors de la pulvérisation. Ne pas respirer les aérosols ni les brouillards » et EUH 212 « Attention ! Une poussière dangereuse peut se former lors de l'utilisation. Ne pas respirer cette poussière ». Elles sont différentes selon l'état du mélange contenant le TiO2.
L'entrée du TiO2 est une première dans sa rédaction, ce qui pose quelques questions d'interprétation au regard de la forme utilisée. Aussi, plusieurs exemples d'étiquetage de mélanges solides et liquides, contenant du TiO2 à différentes concentrations, ont été développés, en lien avec les recommandations du guide d'étiquetage de l'Echa.
La dernière partie de la présentation a été consacrée à l'utilisation des agents chimiques dangereux et aux principes généraux de prévention développés dans le code du travail français. En effet, la classification se focalise sur la forme respirable du dioxyde de titane. Une exposition à la poudre de TiO2 peut se produire lors de la fabrication des produits, mais il existe déjà des réglementations au niveau de l'UE et des États membres qui protègent les travailleurs de l'exposition aux poussières.
Il est important de respecter les consignes de santé et de sécurité, en particulier celles liées à la manipulation de poudres, qu'elles soient de dioxyde de titane ou non.
Utilisation responsable du TiO2 et remplacement
Après une présentation de Christophe Zing et de Yannick Dewilde de Tronox sur une utilisation responsable du dioxyde de titane, plusieurs fabricants ont présenté leur gamme susceptible de le remplacer totalement ou partiellement, chacun avançant les avantages spécifiques à leurs produits.
Les peintures sont définies par la Norme NF EN ISO 4618 comme étant un produit pigmenté qui, appliqué sur un subjectile, forme un feuil opaque ayant des qualités protectrices, décoratives ou techniques. Les pigments donnent la couleur et les pigments blancs ou charges sont tous des produits minéraux dont l'indice de réfraction est supérieur à 1,7. Le dioxyde de titane a l'indice le plus élevé comparé aux autres pigments blancs. Afin de répondre à diverses exigences (réglementaires, coût...) des mélanges de dioxyde de titane et de charges (extenders) sont utilisés.
Les peintures sont définies par deux caractéristiques : leur extrait sec qui donne l'épaisseur de la couche de peinture déposée et la Concentration Pigmentaire Volumique, CPV qui définit les caractéristiques physiques des peintures. La CPVC est la valeur de la CPV pour laquelle le liant (huile, par exemple) remplit très exactement le volume entre les particules de matières pulvérulentes. Le caractère brillant ou mat peut ainsi être ajusté.
Ce sont les charges qui modulent l'opacité qui est influencée par différents paramètres : la différence d'indice de réfraction entre le pigment et le milieu ; la taille des particules ; la dispersion des particules ; la proportion de pigment dans le milieu de suspension et l'épaisseur du feuil appliqué.
Chaque intervenant s'est attaché à présenter l'utilisation de charges minérales (extenders) dans les formulations des peintures et des exemples de formulations avec les produits commercialisés sont proposés. Plusieurs extenders du dioxyde de titane ont été présentés par différents intervenants :
- Frédéric Blanc, La Provençale a présenté comment moduler les caractéristiques des peintures par l'usage du carbonate de calcium.
- Josh Mathes, de la société Kamin a montré comment optimiser les extenders dans les peintures tels que le Kaolin.
- Oliver Peters, de la société Evonik a aussi montré comment optimiser le pouvoir couvrant de peintures avec différentes charges minérales : le talc, le kaolin, le silicate de magnésium, le carbonate de calcium.
- Paul Dietz et Andy White de la société FP Pigment ont présenté différents pigments composites connus pour améliorer les propriétés optiques des revêtements. Du fait de la nouvelle classification européenne du dioxyde de titane, FP pigments en prenant des mélanges à base de substances telles que le carbonate de calcium, la craie ou l'argile montre qu'il est possible de limiter les concentrations de dioxyde de titane tout en conservant une opacité requise.
- Camille Jourde de Solvay a présenté les avantages de l'oxyde de cérium utilisé comme filtre UV dans les peintures et particulièrement les lasures. Il garantit une efficacité de longue durée et présente une bonne stabilité chimique.
Le challenge de la caractérisation des nanomatériaux
Enfin, le challenge de la caractérisation des nanomatériaux en matrices complexes - cas du dioxyde de titane - a été présenté par Guillaume Bucher du service commun des laboratoires de la DGCCRF.
En Europe, dans un souci d'information des consommateurs, les aliments contenant des nanomatériaux manufacturés sont soumis à une obligation d'étiquetage. Dans ce contexte, la DGCCRF mène, depuis 2017, des contrôles ayant pour objectif de rechercher la présence de nano-ingrédients dans les produits alimentaires. La caractérisation des nanomatériaux demeure, cependant, un challenge analytique en raison notamment des interactions nanomatériaux-matrices, de la sensibilité requise pour les mesurer et de la polydispersité des particules à mesurer.
Compte tenu de sa forme particulaire et de son utilisation répandue en qualité de colorant blanc, l'additif E171 (dioxyde de titane) a mobilisé et continu de mobiliser l'attention des laboratoires de contrôle français et européens. Ce webinaire apparaissait donc comme un moment privilégié pour revoir les méthodes analytiques permettant de vérifier la conformité de l'étiquetage des produits susceptibles de contenir des nano-ingrédients avec un focus sur l'additif E171 et ses alternatives.
Dans un premier temps les principes généraux des techniques ainsi que leurs avantages et inconvénients ont été présentés. Une attention particulière a été ensuite portée à la caractérisation du dioxyde de titane, aux travaux de normalisation et aux alternatives mises en oeuvre par l'industrie agro-alimentaire depuis le 1er janvier 2020. En effet, l'arrêté du 17 avril 2019 suspend la mise sur le marché français des denrées alimentaires contenant l'additif E171 (dioxyde de titane) pour une durée d'un an à compter du 1er janvier 2020. Cet arrêté a été reconduit le 21 décembre 2020 pour un an à compter du 1er janvier 2021.
Ce webinaire a été un vrai succès pour l'AFTPVA et la SECF, il a rassemblé une centaine de personnes qui ont manifesté un grand intérêt pour ce sujet qui sera prolongé par d'autres webinaires. Le prochain événement commun se déroulera le jeudi 24 juin 2021 et portera sur l'Éco-conception des peintures.
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