COMPORTEMENT DE VERRES INDUSTRIELS AU COURS DE LEUR DISSOLUTION AQUEUSE – BIGDAD

Au cœur de problématiques sociétales majeures, l’évolution des réglementations européennes (REACH, matériaux en contact des denrées alimentaires…) peut avoir de fortes conséquences pour toute l’industrie du verre en France. Il devient aujourd’hui capital d’être en mesure de démontrer la capacité du verre à retenir les éléments potentiellement toxiques. Notre objectif est de complétement décrire leurs mécanismes de relâchement (métaux lourds et de transition) au cours de l’altération dans les conditions les plus proches d’utilisation des principaux verres mis sur le marché européen (verres en cristal au plomb et au baryum, sodo-calciques, borosilicates, verres d’opales et verres avec dépôts émail ou organique). La pertinence des tests normalisés d’altération sur de courtes périodes en solutions acides, qui font référence aujourd’hui, sera aussi évaluée. Au-delà de la problématique du contact alimentaire (carafes, verres de table…), d’autres objets sont directement concernés. Il s’agit, par exemple de la flaconnerie pour les parfums, mais aussi des bijoux en cristal.

Dans un premier temps, il s’agira de décrire les mécanismes d’altération des grandes familles de verre et cristal. Ensuite, différents types de traitements de surface seront testés pour limiter au maximum les relâchements, tout en s’assurant qu’ils permettront d’atteindre les teneurs admissibles définies par les nouvelles réglementations pour l’ensemble des objets mis sur le marché. Ils permettront aux industries verrières de ne pas modifier leurs formulations et donc leurs procédés de fabrication, ce qui aurait un impact économique majeur. Il est donc attendu que les traitements ajoutés en fin de production permettent à l’ensemble des objets concernés de se positionner sous les normes fixées par les nouvelles réglementations, sans ajouter ni de surcharge financière majeure ni de modification des procédés de fabrication.

Le type de traitement de surface à appliquer est ainsi susceptible de varier en fonction de la nature du verre, de son type d’utilisation et de la nature des éléments qu’il contient. Des traitements par voies gazeuses, chimiques et par dépôts (sol-gel et pulvérisation) seront caractérisés et testés. Enfin, si pour certains éléments aucun traitement de surface n’acquière les spécifications requises, des études de formulation pourront être menées pour remplacer certains éléments mineurs. De premiers travaux préliminaires qui viennent de donner lieu à deux publications récentes ont été menés par les partenaires académiques. Ils ont permis la mise en place des outils nécessaires et montré la pertinence de caractériser la structure locale à l’échelle atomique afin de comprendre et décrire les mécanismes de relâchement. Ces travaux ouvrent la voie aux études plus ambitieuses proposées aujourd’hui à travers ce projet. Les diverses pistes proposées (nombreux traitements de surface possibles et nouvelles formulations), permettent de limiter très fortement les risques d’échec associés à ce projet.

Par ailleurs, ce projet permettra la mise en place d’un partenariat fort entre acteurs académiques ayant une forte expertise dans le domaine de la structure et des propriétés physico-chimiques des verres silicatés et des acteurs industriels au centre du marché mondial des verres de consommation courante. Ces derniers possèdent un patrimoine historique considérable des compositions vitreuses et apporteront leur connaissance des effets des procédés d’élaboration et des traitements de surface. L’ensemble des études relativement empiriques menées depuis plus d’une vingtaine d’années dans le domaine montre clairement la nécessité d’aller aujourd’hui vers ce type de collaboration pour progresser sur des problématiques qui remontent aujourd’hui au premier plan des préoccupations sociétales. Les enjeux majeurs d’un point de vue environnemental, permettant à l’industrie française de tendre vers une fabrication propre et durable, sont au cœur de ce projet.