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L'éventuelle réglementation sur les PFAS : un défi pour la sélection des joints
aujourd'hui et demain
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Janvier 2025
Les faits essentiels en un coup d'œil :
- Défis liés à la réglementation sur les PFAS : La proposition de règlement de l'UE sur les PFAS pourrait avoir un impact sur les matériaux d'étanchéité polymères essentiels tels que le FKM, le PTFE et d'autres, qui sont cruciaux dans des industries telles que l'alimentation et les produits pharmaceutiques en raison de leurs propriétés uniques.
- Incertitude de l'ECHA sur la restriction des PFAS : Tout en reconnaissant l'importance des polymères fluorés ces derniers temps, la réglementation finale de l'ECHA sur les PFAS reste incertaine car elle continue à traiter un grand nombre de commentaires.
- Développement alternatif de matériaux sans PFAS : Angst+Pfister propose des matériaux sans PFAS (par exemple des composés EPDM, HNBR et VMQ de nouvelle génération) comme remplaçants potentiels, bien que ces matériaux soient limités, ainsi que de nouveaux types de FKM sans tensioactif fluoré (NFS) pour le cas probable où les polymères FKM NFS pourraient être acceptés dans le cadre de la réglementation finale.
Équilibrer l'innovation et la réglementation : L'avenir des PFAS dans les solutions d'étanchéité et les industries concernées
Les PFAS, c'est-à-dire les composés alkylés perfluorés et polyfluorés, sont sur toutes les lèvres en raison des efforts de réglementation déployés à l'échelle mondiale. Des associations issues de nombreux secteurs industriels mettent en garde contre les conséquences d'une interdiction trop complète de ces substances dans l'Union européenne, qui menace également les matériaux d'étanchéité polymères établis tels que le FKM, le FFKM, le PTFE, le FEP ou le PVDF. Ces matériaux sont largement utilisés comme solutions d'étanchéité fiables et durables lorsque l'application du client exige des propriétés que seuls les matériaux fluorés possèdent dans leur intégralité. Outre leur résistance aux températures élevées et aux produits chimiques, ces matériaux sont également inoffensifs sur le plan toxicologique en raison de leur inertie chimique, ce qui les rend aptes à entrer en contact avec des produits réglementés dans l'industrie de transformation. Dans cette combinaison, les industries alimentaire et des boissons, pharmaceutique et chimique posent des exigences particulières quant aux propriétés et à la pureté des matériaux. Étant donné que les PFAS doivent être retirés du marché précisément en raison des risques possibles pour l'environnement et la santé, il apparaît clairement à quel point le terme collectif « PFAS » est imprécis pour une telle réglementation.
En raison du large éventail de composés et d'applications, tous les « PFAS » ne sont pas identiques - les composés polymériques et non polymériques diffèrent considérablement. Bien que les risques environnementaux et sanitaires de certains composés PFAS soient cités, il existe également des applications indispensables, par exemple dans le domaine de la technologie médicale, où ils présentent un avantage évident et où leur utilisation est largement validée : Endoscopes, cathéters cardiaques, implants, stents et bien d'autres produits hautement réglementés pour lesquels il n'existe pas d'alternatives. Une approche différenciée est nécessaire pour minimiser les risques sans sacrifier les technologies qui sauvent des vies.
L'Agence européenne des produits chimiques (ECHA) est toujours en train d'examiner les plus de 5 600 commentaires soumis sur le projet de règlement : Les premières déclarations des comités responsables de l'évaluation des risques (RAC) et de l'analyse socio-économique (SEAC) sur diverses applications des PFAS ont mis l'accent sur la persistance en tant que principal danger de ce vaste groupe de substances, en plus des effets supplémentaires possibles de quelques PFAS sur l'environnement et la santé humaine.
Les producteurs de denrées alimentaires, les fabricants de machines et les fabricants de joints font face à cette situation incertaine en examinant toutes les options entre l'espoir d'une exemption totale ou partielle des polymères du règlement prévu en raison de leur inertie et l'interdiction redoutée de tous les PFAS ainsi que des matériaux polymères fluorés de la manière la plus complète. Dans ce dernier cas, une fois le règlement entré en vigueur, ces applications ne pourraient être équipées que de matériaux d'étanchéité à durée de vie beaucoup plus courte, voire pas du tout, avec toutes les conséquences imaginables.
La communication de l'ECHA du 20 novembre 2024 reconnaît maintenant les efforts considérables de l'industrie et des associations et reconnaît spécifiquement les avantages inégalés des polymères fluorés dans la technologie d'étanchéité : Cette application en particulier - avec des tâches d'étanchéité dans des applications grand public, professionnelles et industrielles en tant que joints, revêtements de tuyaux, joints plats et composants de vannes - est explicitement mentionnée comme une nouvelle utilisation non identifiée auparavant des PFAS.
La notification ouvre également de nouvelles possibilités en ce qui concerne la suite de la procédure. Par exemple, les alternatives aux interdictions seront également discutées dans le cadre de la procédure ultérieure, ce qui n'avait pas été envisagé auparavant.
Dans l'ensemble, la récente annonce de l'ECHA est bien sûr très positive, mais il n'est pas temps de se reposer sur les lauriers de la proposition de règlement, mais de continuer à évaluer soigneusement la situation. Les alternatives possibles pour l'application respective avec les paramètres respectifs doivent toujours être recherchées et évaluées dans tous les aspects, si cela est possible. Les producteurs de denrées alimentaires, les constructeurs de machines et les fabricants de joints espèrent également que les deux comités, le CCR et le CASE, pourront leur indiquer la voie à suivre. Il reste à voir si, comme le prévoit le règlement (UE) n° 10/2011, l'accent sera mis sur les questions d'emballage plus orientées vers le consommateur, avec des conditions modérées et un contact à long terme, ou si une attention suffisante sera également accordée aux applications de l'industrie alimentaire, qui ont tendance à avoir des conditions de processus plus courtes et plus agressives et qui nécessitent donc des évaluations mécaniques, thermiques et chimiques complètement différentes. Un examen complet des deux aspects serait important pour réduire les incertitudes de l'ensemble de l'industrie alimentaire et de ses fournisseurs du secteur de l'ingénierie mécanique. À cet égard, l'industrie alimentaire doit être considérée comme un précurseur des autres branches de l'industrie de transformation, étant donné que bon nombre des entreprises de génie mécanique concernées fournissent également les autres branches, même si c'est dans des proportions variables.
Les fabricants de polymères fluorés réagissent aujourd'hui à cette situation incertaine et revoient leurs gammes de produits et leurs processus de production, en les améliorant pour éviter les PFAS critiques à chaîne courte, en particulier les agents de surface fluorés aux propriétés solubles dans l'eau, ou en arrêtant complètement la production de matériaux fluorés.
En tant qu'utilisateurs en aval des polymères PFAS, les fabricants de composés sont maintenant confrontés au défi d'une chaîne d'approvisionnement réduite qui peut également changer à très court terme, en révisant leur portefeuille de matériaux et en développant de nouveaux matériaux afin d'être en mesure d'offrir à leurs clients toutes les options, quelle que soit la voie que la réglementation mondiale pourrait emprunter dans les années à venir.
Ce nouveau défi représente souvent un nouveau conflit d'objectifs pour la sélection des joints, qui vient s'ajouter aux objectifs existants. Dans l'industrie de transformation, les joints doivent satisfaire à au moins trois aspects :
Les trois aspects de la sélection des joints pour les aliments, les boissons et les produits pharmaceutiques
D'une part, la résistance chimique de l'élastomère est essentielle en plus de la résistance mécanique afin d'obtenir des joints qui résistent aux produits agressifs contenant une grande variété d'ingrédients. Les produits agressifs ne doivent pas nécessairement être des substances dangereuses telles que les produits chimiques de nettoyage sous forme d'alcalis chauffés, d'acides, de milieux de stérilisation oxydants ou de vapeur qui sont essentiels dans l'industrie alimentaire et des boissons. En fait, les boissons contenant des mélanges d'arômes ou les aliments contenant des ingrédients solides tels que des noix, des graines ou de la pulpe de fruits peuvent également constituer un défi majeur pour la technologie de scellage.
D'autre part, le matériau doit répondre aux exigences légales en matière de contact avec les denrées alimentaires. En raison de la mise en réseau mondiale de l'industrie, il est important pour les fournisseurs et les clients de satisfaire à autant de réglementations que possible avec un seul ou quelques matériaux afin de réduire le nombre de variantes. Inversement, cela signifie également que ces matériaux ont déjà prouvé avec succès leur sécurité du point de vue et de l'expertise de toutes les parties du monde. Ainsi, l'objectif des lois et des normes pertinentes - par exemple la norme américaine 21 CFR 177.2600 (FDA), les normes chinoises GB 4806.n et GB 9685 ou la recommandation allemande XXI de l'Office fédéral pour l'évaluation des risques - est le même, à savoir protéger le public d'une modification inappropriée par migration de substances à partir des composants, avec transfert ultérieur dans les denrées alimentaires. Cependant, la manière d'y parvenir diffère dans les détails et il n'y a pas d'acceptation mutuelle à l'heure actuelle. Même si le protectionnisme est parfois soupçonné : Le matériel mondial doit également résister à des avis d'experts divergents à l'échelle mondiale.
Enfin, une fois les exigences matérielles susmentionnées satisfaites, la géométrie finale doit également convenir à une utilisation en tant que joint dans une industrie réglementée telle que l'industrie alimentaire et des boissons, ce qui est résumé par le mot-clé « conception hygiénique ». Les joints ne doivent pas représenter une faiblesse du point de vue de l'hygiène et ne doivent pas, par exemple, entraver indûment la nettoyabilité du système. La conception doit également permettre d'éviter une installation incorrecte ou une surpression ; ces aspects peuvent facilement être pris en compte si le fournisseur de joints est impliqué à un stade précoce.
Le règlement sur les PFAS, qui se profile à l'horizon, menace désormais ce premier aspect de la durabilité des matériaux. Les polymères fluorés sont uniques par leur résistance thermique et chimique et ne peuvent être remplacés par d'autres matériaux, même si d'autres matériaux peuvent être utilisés dans certains cas. Toutefois, cela dépend des conditions de traitement de ce cas particulier, de sorte que la raison initiale d'utiliser des matériaux polymères contenant du fluor comme matériau universel pour (presque) toutes les applications n'est plus valable et qu'il peut être nécessaire de sélectionner plusieurs variantes en fonction du produit et des conditions de nettoyage, de la température ou du cas de charge.
Nouveaux matériaux FKM sans tensioactifs fluorés
Angst+Pfister développe de nouveaux FKM réticulés au peroxyde pour succéder aux matériaux PERTEC® CIP FKM 75.501 04 et PERTEC® UP FKM 70.501 07, utilisés notamment dans l'industrie alimentaire, en tant que versions dites NFS (non-fluoro-surfactant) dans le cas espéré d'une exemption des matériaux polymères de la réglementation en vigueur. En effet, les fabricants de polymères utilisaient également des tensioactifs fluorés solubles dans l'eau pour les FKM réticulés au peroxyde. Les nouveaux procédés des fabricants de polymères ne nécessitent pas ces substances, mais rendent nécessaire le remplacement du polymère, ce qui rend inévitable le développement de ce matériau pour tous les FKM réticulés au peroxyde de tous les fabricants de joints. Les nouveaux matériaux d'Angst+Pfister devraient avoir pratiquement les mêmes propriétés que leurs prédécesseurs en raison de leur grande similitude.
Dans le cas espéré d'une exemption des PFAS polymères de la réglementation, le matériau FKM éprouvé HITEC® FKM 75.16-04, par exemple, resterait disponible, qui, en tant que matériau réticulé au bisphénol, n'est heureusement pas affecté par le problème décrit des tensioactifs fluorés.
Compte tenu des délais actuellement estimés jusqu'à l'entrée en vigueur d'un règlement, qui n'interviendra pas avant 2028, mais peut-être pas avant 2030 ou plus tard, il reste suffisamment de temps pour les cycles de maintenance habituels d'un ou deux ans dans de nombreux cas et il n'est pas nécessaire de procéder à un changement « précipité », même si une interdiction complète des polymères fluorés aura un impact significatif sur les cycles de maintenance prévus et sur la sécurité des machines et des systèmes. Néanmoins, il est désormais logique d'examiner les matériaux qui ne sont pas concernés par le règlement prévu sur les PFAS afin de se préparer à une interdiction complète. D'une part, c'est le seul moyen d'évaluer les changements à prévoir dans le pire des scénarios pour chaque cas particulier et, d'autre part, de déduire les mesures nécessaires pour la conception et la gestion des produits, telles qu'un plus grand nombre de variantes, une modification de la conception pour un remplacement plus rapide ou même des mesures visant à réduire les dommages potentiels en cas de fuite attendue.
Explorer les matériaux sans PFAS : Les solutions EPDM, VMQ et HNBR d'Angst+Pfister pour les industries agro-alimentaires et pharmaceutiques
Les matériaux disponibles dans le portefeuille de matériaux d'Angst+Pfister pour ces applications comprennent, entre autres, les matériaux des groupes EPDM et VMQ. Alors que HITEC® DW EPDM 70.503 00 a été initialement optimisé pour le contact avec l'eau potable et conçu pour la durabilité dans cette application, il répond également à de nombreuses homologations supplémentaires pour l'industrie alimentaire et même le secteur pharmaceutique (voir l'illustration).
D'autre part, PERTEC® UP EPDM 70.503 04 est conçu pour des applications ultra-pures et répond en outre aux homologations chinoises et françaises en matière de sécurité alimentaire. Une version plus dure de ce matériau, PERTEC® 80.503 01, est également disponible.
PERTEC® UP VMQ 70.501 01 est un autre mélange de matériaux ultra-purs qui, contrairement à l'EPDM, résiste aux graisses et offre un large éventail d'homologations reconnues dans le monde entier. Pour les solutions plus souples, la variante PERTEC® UP VMQ 50.501 02 est disponible.
Si l'on compare directement ces excellents matériaux avec les matériaux FKM, il existe naturellement des limites spécifiques aux matériaux : L'EPDM présente des performances réduites en cas de teneur élevée en matières grasses, et le VMQ résiste moins bien aux processus de stérilisation à la vapeur.
Pour compléter cette gamme de matériaux sans PFAS, Angst+Pfister développe un HNBR de nouvelle génération, visant à réintroduire cette classe de matériaux - largement remplacée par les matériaux FKM depuis le milieu des années 2010 - à l'aide d'une technologie moderne.
Résumé et conclusion
Le flou qui entoure actuellement la réglementation prévue pour tous les PFAS perturbe les producteurs de denrées alimentaires, les fabricants de machines, les fabricants de joints d'étanchéité et leurs fournisseurs. Une amélioration rapide de cette situation par le biais de réglementations claires n'est pas encore en vue, même si la dernière communication de l'ECHA reconnaît l'importance des polymères fluorés pour les applications dans l'industrie de l'étanchéité. Les associations demandent des éclaircissements et, en particulier, une exemption totale des PFAS polymères des réglementations prévues, car ils sont sûrs à fabriquer, à utiliser et à éliminer. En fait, dans de nombreuses applications d'étanchéité, les polymères fluorés ne peuvent pas être remplacés par des alternatives équivalentes ; des durées de vie réduites et des défaillances plus précoces sont à craindre. Afin de parer à toute éventualité, il est conseillé de contacter le fournisseur de joints de haute qualité à un stade précoce pour vérifier les matériaux polymères fluorés de dernière technologie de son portefeuille, d'une part, et les matériaux de remplacement potentiels, d'autre part, et ainsi minimiser les risques pour votre propre entreprise.
Cet article a été publié pour la première fois dans le numéro de novembre de la revue spécialisée DICHT ! publiée par ISGATEC GmbH.
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