C. LES CARACTÉRISTIQUES DES PLASTIQUES
1. Les propriétés communes à l'ensemble des plastiques
Tous les plastiques sont légers, stables, isolants, résistants aux chocs et à la corrosion.
Les plastiques sont des matériaux extrêmement polyvalents ; la variété de leurs formes et de leurs couleurs, leurs propriétés de souplesse ou de rigidité les rendent aptes à toute une série de fonctions, d'applications et d'utilisations.
La densité relativement faible de la plupart des plastiques les rend légers , ce qui facilite leur manutention et réduit la consommation de carburants au moment de leur transport. Cette légèreté ne s'oppose pas à une bonne ténacité et résistance. Un sac plastique ne contenant pas plus de 3 grammes de polymère peut, par exemple, porter jusqu'à 3 kg, soit 1 000 fois son poids !
Plusieurs polymères présentent d'excellentes propriétés d'isolation thermique et électrique , même si d'autres peuvent être conçus pour conduire l'électricité le cas échéant.
Ils sont plus résistants à la corrosion provoquée par de nombreuses substances qui attaquent d'autres matériaux et sont, à ce titre, plus durables, ce qui leur ouvre la voie vers des applications dans des environnements hostiles, sans avoir nécessairement besoin d'une protection spécifique comme un traitement de surface, une peinture ou une protection cathodique.
En raison de leurs propriétés d'imperméabilité, les plastiques sont très utilisés dans le domaine de l'emballage alimentaire : c'est le seul matériau qui permette une conservation sous atmosphère modifiée de l'aliment qu'il contient.
La combinaison des propriétés des plastiques peut en faire des matériaux difficilement substituables dans certains domaines.
Ce rapide panorama des nombreuses propriétés des plastiques est en évolution constante, en conséquence de développements qui en font des matériaux de plus en plus sophistiqués.
Enfin, le plastique est une matière première bon marché dont le prix est fortement corrélé à celui du pétrole.
2. Une grande variété de formulations
Les matières plastiques sont constituées d'un polymère auquel on a additionné des composants chimiques dans le but :
- de leur conférer des caractéristiques physiques et chimiques recherchées pour les produits finis ;
- de faciliter la transformation de la matière plastique au cours de sa fabrication ;
- d'en réduire le coût de production et le prix de vente.
En pratique, on distingue plusieurs catégories de composants auxiliaires :
- les additifs destinés à freiner la dégradation des matières plastiques (ignifugeants, antioxydants, stabilisants, biocides, etc.) qui font d'eux des matériaux conçus pour durer (ce qui n'est pas sans poser des problèmes lorsqu'ils se retrouvent dans la nature) ;
- les additifs fonctionnels (agents antistatiques, plastifiants, lubrifiants, agents de glissement, agents de durcissement, agents moussants etc.) ;
- les additifs colorants (pigments, azocolorants solubles, etc.) ;
- les charges (mica, talk, kaolin, argile, carbonate de calcium, sulfate de baryum, etc.) ;
- les renforts (fibres de verre, fibres de carbone, etc.).
Par ailleurs, les polymères peuvent contenir des substances non intentionnellement ajoutées, qui sont définies comme des impuretés présentes dans les substances utilisées, intermédiaires de réaction formés au cours des réactions chimiques ou produits de décomposition ou de réaction (catalyseurs 13 ( * ) , monomères, oligomères, solvants résiduels, etc.).
Tous ces produits constituent une large gamme de composés chimiques plus ou moins toxiques. Leur proportion respective dans les résines est très variable, suivant la nature du composant auxiliaire et la résine considérée. Leur concentration peut aller de quelques %o à plus de 100 % du poids de la résine de base.
La présence des précurseurs monomères, des catalysateurs et solvants de polymérisation ainsi que des additifs (plastifiants, retardateurs de flamme, stabilisants, pigments, etc.) présente un risque potentiellement de migration dans l'air, dans l'eau et vers d'autres supports avec lesquels ils sont en contact, dont la nourriture.
L'exemple des plastifiants et des ignifugeants illustre cette toxicité potentielle.
Les plastifiants peuvent représenter jusqu'à plus de 100 % du poids du polymère d'une matière plastique afin d'en améliorer la souplesse, la tenue aux chocs et aux basses températures. Parmi eux figurent les phtalates, reconnus comme perturbateurs endocriniens. Or, la plupart des plastifiants sont susceptibles de migrer vers la surface de l'objet fini, de s'évaporer dans l'air ou d'être en partie dissous dans l'eau ou d'autres liquides en contact avec la matière plastique.
Les ignifugeants rendent plus difficile l'inflammation de la matière, diminuent la vitesse de propagation de la flamme et peuvent, dans les meilleurs des cas, provoquer l'arrêt spontané de la combustion. Toutefois, les retardateurs de flammes perfluorés ou polybromés sont des perturbateurs endocriniens qui se photodégradent rapidement et s'échappent donc dans l'environnement.
Selon l'Agence européenne des produits chimiques, sur les 906 substances chimiques recensées dans les emballages plastiques, 63 sont considérées comme dangereuses pour la santé humaine et 68 pour l'environnement.
Les phénomènes de migration
Les emballages alimentaires plastiques sont rarement complètement inertes. L'interaction entre le contenant et le contenu peut aboutir à des transferts de molécules depuis la matrice des emballages vers les aliments ou, inversement, des aliments vers l'emballage plastique. Ces phénomènes sont susceptibles d'altérer la qualité de l'aliment, de détériorer les propriétés mécaniques de l'emballage et de causer des problèmes toxicologiques.
La migration d'une substance est régie par les lois de la thermodynamique et des équilibres chimiques. Différents paramètres déterminent l'intensité de la migration : la nature de l'aliment au contact du plastique (teneur en lipides, teneur en eau), la concentration de la substance dans le plastique, la structure du polymère et la présence de vide qui favorise la migration via ces espaces libres, l'épaisseur de l'emballage, sa géométrie, la température et le temps de contact.
Concrètement, plus le rapport surface de matériau /volume d'aliment est grand, plus la migration sera importante.
La migration vers l'aliment n'est pas le fait du polymère, mais des monomères, des additifs, des auxiliaires technologiques, des impuretés, des produits de réaction et des produits de dégradation de la matière plastique. Ainsi, le PVC peut libérer des phtalates, le polycarbonate du bisphénol A, le polystyrène du styrène.
Le r èglement (CE) n° 1935/2004 du parlement et du conseil du 27 octobre 2004 concernant les matériaux et objets destinés à entrer en contact avec des denrées définit les critères d'aptitude au contact alimentaire. L'article 3 prévoit notamment que les matériaux doivent être suffisamment inertes pour ne pas céder aux aliments des substances en quantités susceptibles de présenter un danger pour la santé humaine ; de modifier les caractéristiques organoleptiques des aliments ou d'altérer leur composition.
Ce principe d'inertie est exprimé en termes de limite de migration globale et de limite de migration spécifique. La migration globale correspond à la somme des migrations des composés qui constituent le matériau ou l'objet. La limite de migration spécifique est quant à elle définie pour le composé individuel.
* 13 Substances qui, sans subir de transformation visible, provoquent ou accélèrent les réactions.