Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les silicones (ou polysiloxanes) constituent une très grande variété de matériaux polymères aux propriétés physico-chimiques, et donc aux applications, très diverses. En fin de vie, leurs processus de dégradation chimiques et biologiques impactent différents compartiments environnementaux selon des mécanismes de mieux en mieux identifiés. De nombreuses études permettent aujourd'hui de connaître le devenir de ces matériaux dans l'environnement ainsi que leur répartition dans les différentes filières de traitement des déchets.
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Silicones (or polysiloxanes) constitute a wide variety of polymeric materials with extremely varied physico-chemical properties and applications. At the end of their lifetime, their processes of chemical and biological degradation impact various environmental sectors according to increasingly identified mechanisms. Many studies now allow for the understanding of the fate of these materials in the environment and their distribution in the various waste treatment processes.
Auteur(s)
-
Baptiste LAUBIE : Ingénieur en chimie – génie des procédés - Docteur ès sciences Laboratoire de génie civil et ingénierie environnementale (LGCIE), Institut national des sciences appliquées de Lyon (INSA)
-
Patrick GERMAIN : Professeur des universités Laboratoire de génie civil et ingénierie environnementale (LGCIE), Institut national des sciences appliquées de Lyon (INSA)
INTRODUCTION
Les silicones, polymères structurés autour de la liaison siloxane Si–O, sont très utilisés dans les biens de consommation domestique, mais aussi à l'échelle industrielle. En fonction de leurs degrés de polymérisation et des groupements chimiques greffés au squelette siloxane, on les trouve sous forme de fluides (dans les cosmétiques, les détergents par exemple), sous forme d'élastomères (comme joints dans de nombreux domaines d'application), mais également sous forme de résines. Environ 4 millions de tonnes de silicones sont produites chaque année dans le monde.
En fonction de leur utilisation et de leurs propriétés physico-chimiques, ces matériaux sont orientés vers différentes filières de traitement des déchets et impactent les compartiments environnementaux (sols, atmosphère, eaux usées...) de façon spécifique. Cet article s'attache à faire le point sur les connaissances liées à la fin de vie de ces polymères, de leur voie d'élimination jusqu'aux impacts environnementaux générés, en passant par les mécanismes de leur dégradation.
La grande majorité des données scientifiques disponibles sur le sujet est fournie directement par des fabricants ou des groupements d'industriels des silicones (comme le CES, Centre Européen des Silicones). Le devenir dans l'environnement de ces matériaux a été très étudié dans les années 1990 et jusqu'au début des années 2000. En effet, suite au très fort développement du marché, les producteurs ont largement communiqué afin de rassurer les consommateurs sur la non-toxicité des produits de dégradation pour eux-mêmes, comme pour l'environnement. Depuis ces années, de nombreux tests d'écotoxicité sont apparus à des fins réglementaires mais très peu de données sur leur fin de vie ont été publiées. Aujourd'hui, l'étude des silicones dans l'environnement s'est principalement concentrée sur l'analyse et le traitement des COVSi (Composés Organiques Volatils du Silicium) dans les biogaz.
Ainsi, après une description des matériaux silicones, le lien entre propriétés physico-chimiques, applications et répartition dans les filières de traitement des déchets est établi. Puis, après les processus (biotiques et abiotiques) de dégradation des silicones dans l'environnement, une attention particulière est portée sur leur devenir selon les compartiments environnementaux dans lesquels ils se trouvent.
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KEYWORDS
state of art | degradation | end-of-life | polymer | waste | silicone | polysiloxane
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Entrée des silicones dans l'environnement
En anglais
1. Les silicones : du silicium au matériau
Les silicones (ou polysiloxanes), molécules d'origine anthropique, constituent la branche la plus importante des dérivées organosiliciques. Ils ont une structure proche de celle du quartz ou de silicates, avec additions de groupements organiques. Leur structure est ainsi basée sur l'alternance d'atomes de silicium et d'oxygène, et peut être modifiée de différentes façons par des fonctions chimiques contenant du carbone. La présence simultanée de groupements organiques liés à un squelette inorganique donne aux silicones des propriétés uniques. Ces dernières justifient leurs utilisations dans de nombreux domaines industriels.
1.1 Structure générale et chimie des silicones
1.1.1 Structure et nomenclature
Par analogie avec les cétones, le terme générique silicone a été donné en 1901 par Kipping pour décrire des nouveaux composés de formule R2SiO....
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Les silicones : du silicium au matériau
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - IUPAC, International Union of Pure and Applied Chemistry - Silanols. - [en ligne] (1997) http://www.goldbook.iupac.org/S05664.html (page consultée le 17 juin 2013)
-
(2) - SPIVACK (J.L.), POHL (E.R.), KOCHS (P.) - Organoalkoxysilanes, organosilanols, and organosiloxanols. - Dans : CHANDRA (G.) Organosilicon materials, Springer, Berlin (1997).
-
(3) - DOW CORNING Corporation - Silicone chemistry overview - (1997) http://www.dowcorning.com/content/publishedlit/51-960A-01.pdf (page consultée le 17 juin 2013)
-
(4) - SCHORSCH (G.) - Silicones et composés fluorés : des produits aux propriétés d'usage. - Dans : LANTERI (P.) et BORDES (C.) Formulation des composés siliconés et fluorés, EDP Sciences, Les Ulis (2004).
-
(5) - OHANNESSIAN (A.) - Composés organiques volatils du silicium : un frein à la valorisation énergétique des biogaz. - Thèse, Insa de Lyon, Lyon (2008).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
CES Centre Européen des Silicones http://www.silicones-europe.com/ (page consultée le 17 juin 2013)
Dow Corning, Fascinating Silicone http://www.dowcorning.com/content/discover/ (page consultée le 17 juin 2013)
HAUT DE PAGE
European Silicon Days, MMS Conferencing, Congrès international sur la chimie et les technologies à base de silicium, a lieu tous les deux ans (années impaires) http://www.mmsconferencing.com/
Sardinia symposium, International symposium on waste management and landfill issues, a lieu tous les deux ans en Sardaigne (années impaires) http://www.sardiniasymposium.it/
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