Les plastifiants cherchent à redorer leur image

Le 01 octobre 2017 par À Barcelone, Sylvie Latieule
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Les liners de piscine sont fabriqués en PVC souple.
Les liners de piscine sont fabriqués en PVC souple.
© RENOLIT 2016

L'association European Plasticisers plaide pour la défense des plastifiants pour le PVC, en particulier de certains phtalates qui ont su prouver leur innocuité. Car leur consommation n'a rien d'anecdotique. Dans certaines formulations de PVC souple, la proportion de plastifiant peut dépasser les 50 %.

Le PVC est la troisième matière plastique la plus utilisée dans le monde. Violemment attaqués, il y a quelques années, par des mouvements environnementalistes, les producteurs de PVC ont su réagir en s'engageant dans la voie du développement durable. C'est ainsi que tous les acteurs de la chaîne de valeur, fabricants de résines, mais aussi les fabricants de stabilisants, de plastifiants et les transformateurs se sont réunis, dès 2001, pour créer l'association VinylPlus. Parmi ses objectifs, l'association cherche à expliquer que le PVC a surtout des applications durables car il entre dans la composition d'objets qui peuvent durer des décennies, comme un sol prévu pour durer dix à vingt ans, ou une protection de toit entre quinze et vingt-cinq ans.

En outre, l'association pousse fortement au recyclage de ce polymère. L'an passé, on a ainsi recyclé très précisément 568 696 t de PVC en Europe, avec un objectif à 800 000 t/an en 2020 (soit 4 fois plus qu'en 2010). Mais alors que la fronde « anti-PVC » semble s'être un peu calmée, l'attention commence à se reporter sur une autre catégories de produits chimiques : les plastifiants, sachant qu'il peuvent entrer parfois à plus de 50 % dans la composition d'un produit final en PVC.

Connus depuis des milliers d'années, les plastifiants ont toujours eu pour fonction de transformer les propriétés physiques d'un matériau pour le rendre plus souple et plus flexible. Le PVC est typiquement un matériau rigide qu'il faut assouplir dans des applications très variées, notamment dans la construction (gainage de câbles électriques, membranes de toiture, sols et revêtement muraux), dans l'industrie automobile (garnitures, câbles, étanchéité des dessous de caisse), meubles et articles de cuir artificiel.

 

Une cinquantaine de plastifiants commercialisés

 

Les plastifiants sont en général le résultat d'une réaction d'estérification par réaction d'un acide et d'un alcool. Du coup, les combinaisons sont infinies. « Au cours des dernières décennies, plus de 30 000 différentes substances ont été évaluées pour leurs propriétés plastifiantes, mais seules un petit nombre d'entre elles, environ 50, sont aujourd'hui commercialisées », résume Michela Mastrantonio, directrice de l'association European Plasticisers qui réunit 8 membres représentant 80 % de la production européenne de plastifiants. Il s'agit de BASF, Deza, Evonik, ExxonMobil, Grupa Azoty, Lanxess, Perstorp et Proviron. Et la consommation de ces produits n'a rien d'anecdotique, puisqu'elle représente annuellement 1,3 million de tonnes en Europe contre 8,4 millions de tonnes au niveau mondial. L'enjeu pour cette profession est aujourd'hui de contrer cette image négative. Pour y parvenir, European Plasticisers se propose pour cela d'ouvrir le dialogue avec le plus grand nombre possible de parties prenantes.

 

Haro sur certains phtalates

 

Outre le fait qu'ils sont massivement utilisés dans l'industrie du PVC, les plastifiants tirent aussi leur mauvaise image des progrès de la toxicologie qui ont mis en évidence des problèmes de toxicité qui n'étaient pas suspectés dans le passé. Tout a commencé avec l'usage du plomb. Plus un stabilisant qu'un plastifiant, ce composé était largement utilisé dans le PVC et considéré comme un excellent additif. Il a fini par être banni en 2015, mais on en trouve encore fatalement dans des produits candidats au recyclage. Puis, l'attention s'est portée sur les plastifiants, dont une bonne part sont des dérivés de l'anhydride phtalique, les fameux phtalates (ou orthophtalates). Ainsi on a découvert que le DEHP (di-2-éthylhexyle phtalate), également appelé DOP (dioctyl phtalate), était dangereux pour la santé. Depuis la mise en place de Reach, il doit faire l'objet de procédures d'autorisations en Europe pour poursuivre son utilisation dans des applications où la substitution ne serait pas encore possible, comme par exemple dans le domaine des dispositifs médicaux. Pour autant, le DEHP représente encore 37,1 % du marché mondial et continue d'être produit et utilisé en Chine en Inde et dans d'autres pays d'Asie, au Moyen-Orient, en Afrique et en Amérique latine. De ce fait, ces restrictions d'usage en Europe n'empêchent pas la présence sur le marché européen d'articles importés contenant du DEHP. Produits qui partent ensuite dans les filières de recyclage.

Quoi qu'il en soit, les grands producteurs européens de plastifiants pour PVC tels que BASF, Evonik ou Perstorp assurent qu'ils ont abandonné la production de DEHP et travaillent d'ailleurs depuis longtemps sur la substitution. Ils ont ainsi mis au point des alternatives à plus haut poids moléculaires pour proposer au marché des produits inoffensifs. C'est ainsi qu'ont été développés les DINP (diisononyl phthalate), DIDP (diisodécyl phtalate), et DPHP (di(propylheptyl) phthalate)... Les producteurs ont cherché à rallonger les chaînes carbonées des alcools constitutifs de ces structures dérivées de l'anhydride phtalique, utilisant des chaînes tantôt linéaires, tantôt ramifiées. Mais un expert du domaine prévient que, dans le domaine des plastifiants, il faut toujours rester très vigilant sur une possible toxicité. Deux molécules ayant une formule chimique brute identique, mais avec des configurations spatiales différentes (donc des ramifications différentes), peuvent présenter des profils toxicologiques très différents ! Hormis les orthophtalates, d'autres substances ont été proposées telles que le DEHTP (ou DEHT ou DOTP, diéthylhexyl téréphthalate) ou le DINCH (diisononyl ester de l'acide 1,2-cyclohexanedicarboxylique). Tous deux ont par exemple été déclarés comme « ne présentant aucun danger ni risque pour la santé et l'environnement », par l'Anses en mai 2015.

Aujourd'hui, on parle beaucoup de plastifiants en relation avec le matériau PVC car plus de 90 % des plastifiants consommés en Europe sont utilisés pour des applications de PVC souple. Mais il faut aussi noter que le PVC n'est pas le seul polymère à utiliser des plastifiants, puisque les polyamides peuvent aussi nécessiter de grandes quantités de plastifiants. La société belge Proviron, qui a rejoint l'association European Plasticisers depuis moins d'un an, revendique par exemple une place parmi les leaders mondiaux dans la fourniture de plastifiants pour les polyamides 11 et 12 (voir encadré). D'autres secteurs comme ceux des adhésifs ou des revêtements sont aussi des consommateurs de plastifiants.

De ce fait, en Europe, les orthophtalates continuent de représenter la majorité du marché des plastifiants, suivis par les téréphtalates (dérivés de l'acide téréphtalique) puis les cyclohexanoates. Dans la liste des plastifiants, on trouve aussi des structures chimiques totalement différentes telles que des citrates (dérivés d'acide citrique), des sébaçates (dérivés d'acide sébacique), voire des solutions biosourcées comme les huiles végétales époxydées (ESBO pour Epoxidized soybean oil), hydrogénées et acétylées.

RENOLIT RÉDUIT SON RECOURS AUX PLASTIFIANTS GRÂCE AU PVC RECYCLÉ

Comment utiliser du PVC recyclé dans une formulation sans avoir à dégrader les propriétés du produit ? La société allemande Renolit, spécialisée dans la fabrication de films plastiques, pense avoir trouvé la solution. Dans son usine de Sant Celoni, en Espagne, Renolit a choisi d'utiliser des chutes de production et des rouleaux de films déclassés en provenance de ses propres usines. Avantage : la composition de ces produits est parfaitement connue, en particulier tous les plastifiants qui les constituent. Ceci n'empêche pas Renolit de disposer d'un important laboratoire de contrôle qualité qui lui permet de caractériser mécaniquement et chimiquement tous ces produits à recycler avant de les rentrer dans ses stocks. Ils sont alors classés en 9 catégories qui pourront être directement ajoutées dans des formulations de PVC et se substituer notamment à l'ajout de nouveaux plastifiants. Ainsi, pour une production donnée de films PVC qui deviendront, par exemple, des membranes d'étanchéité pour toiture ou des liners de piscine, la société peut inclure jusqu'à 80 % de produits recyclés, en fonction de ce qu'elle possède en stock et des propriétés qu'elle cherche à atteindre. Au total, sur 34 000 tonnes de films produits par an dans cette usine espagnole, 1 700 t/an de PVC recyclé sont utilisées. Un chiffre qui pourrait être largement multiplié par deux, si la ressource était disponible en plus grande quantité, note le directeur de l'usine, José Antonio Pallas. Par ce biais, la société allemande s'est néanmoins donné comme objectif d'atteindre à terme le zéro déchet.

3 Questions à Stefaan Depecker, directeur commercial de Proviron

InfoChimie : Présentez-nous la société Proviron ? Stefaan Depecker : Proviron est une société familiale belge qui emploie 230 personnes et réalise 70 millions d'euros de chiffre d'affaires. La société est divisée en 6 business units qui ciblent toutes des marchés de niche : les plastifiants, les dégivrants, les additifs pour l'alimentation animale, les produits chimiques fonctionnels, la chimie à façon et la production de micro-algues. Nous opérons deux unités de production en Belgique et une aux États-Unis, et on a aussi un bureau des ventes en Chine. Pouvez-vous détailler votre gamme de plastifiants ? S.D. : Nous avons choisi de nous positionner sur quelques niches. C'est ainsi que nous figurons parmi les leaders mondiaux dans la fourniture de plastifiants pour les polyamides 11 et 12. C'est un petit marché de 10 000 à 15 000 t/an, mais dont la taille correspond bien à notre entreprise. Les plastifiants usuels (dont les phthalates) n'offrent pas les propriétés requises dans ces applications. C'est pourquoi, nous avons développé des plastifiants dérivés de sulfonamides. Dans certaines applications, ces plastifiants peuvent représenter 30 à 40 % en masse du matériau. Quelques exemples d'utilisation de nos plastifiants sont : le fil de pêche, les monofilaments pour tondeuses à gazon, les tubes pour le forage offshore, des tuyaux de carburant et de frein, etc. Parmi nos spécialités, on peut également citer une gamme de plastifiants (citrates et adipates) pour PVC sans phtalates dont certains conviennent aux applications requérant un agrément au contact alimentaire. Nous proposons également des adipates pour plastifier le PVB (polyvinylbutyral) utilisé dans la production de verres feuilletés. Votre société s'intéresse également aux plastifiants biosourcés. Quelles pistes explorez-vous exactement ? S.D. : Il y a une dizaine d'années sont apparus les premiers doutes au niveau de certains phtalates. C'est pourquoi nous avons décidé de lancer un projet sur le développement de produits biosourcés. Notre première orientation consistait à offrir des citrates et des sébaçates biosourcés. Puis, nous avons initié le développement de produits basés sur des matières premières obtenues par fermentation ou par la modification d'huiles végétales. Cette second approche rencontre du succès, par exemple, chez les producteurs de matériaux de construction qui souhaitent proposer des solutions renouvelables et sans phtalates pour équiper des crèches ou des hôpitaux. Cela reste néanmoins un marché en devenir. Bon nombre de clients ont déjà mis au point des formulations ayant des propriétés identiques à celles des formulations usuelles et sont prêts à les lancer sur le marché si de nouvelles contraintes réglementaires, en particulier liées à la présence de phtalates, apparaissaient dans les années à venir. ?


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