Comprendre les PFAS : substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles

Substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles, souvent abrégé en Substances per- et polyfluoroalkyles, ou PFAS, Les PFAS sont un groupe important et complexe de produits chimiques synthétiques qui ont été utilisés dans une large gamme de produits de consommation et de produits industriels. Les PFAS font l'objet d'une attention accrue de la part du public et des autorités réglementaires en raison du risque potentiel qu'ils représentent pour la santé humaine et l'environnement. L'industrie électronique doit examiner sa chaîne d'approvisionnement pour mieux comprendre où se trouvent les PFAS, comment ils sont utilisés, quelles sont leurs propriétés et s'il existe des alternatives.

Histoire et contexte des PFAS

Selon l'Interstate Technology and Regulatory Council (ITRC), les premiers PFAS ont été inventés dans les années 1930 et constituaient les principaux ingrédients des revêtements antiadhésifs et imperméables. Au début des années 1940, les PFAS (principalement le PFOA et le PFOS) sont devenus largement utilisés dans les produits ménagers et les environnements industriels. Ces produits chimiques ont également été utilisés dans le passé dans les mousses anti-incendie en raison de leur efficacité à éteindre rapidement les incendies à base de pétrole grâce à leur capacité unique à repousser l'huile, la graisse, l'eau et la chaleur. Le développement de ces produits chimiques s'est intensifié à la fin des années 1960 après un incendie meurtrier à bord d'un porte-avions de la marine américaine, l'USS Forrestal, en 1967.

Les PFAS sont présents dans l'eau, l'air, les poissons et le sol partout dans le monde. Des études scientifiques ont montré que l'exposition à certaines PFAS dans l'environnement peut être liée à des effets nocifs sur la santé des humains et des animaux.

Produits contenant des PFAS

Les PFAS ont été utilisés dans l'industrie et les produits de consommation pour des applications allant de la lutte contre les incendies à la teinture et à l'imperméabilisation. Voici quelques exemples d'utilisation des PFAS :

• ustensiles de cuisine antiadhésifs
• Papier résistant aux graisses
• Produits de nettoyage
• Revêtements anti-taches utilisés sur les tapis, les tissus d'ameublement et autres tissus
• Vêtements résistants à l'eau
• Emballages alimentaires en papier et en carton résistants à la chaleur (comme les boîtes de pop-corn et de pizza pour micro-ondes)
• Produits de soins personnels (shampooing, fil dentaire, vernis à ongles et maquillage pour les yeux)
• Isolation électrique résistante à la chaleur
• Lubrifiants non réactifs (huile, graisse)
• Composants résistants au carburant, à l'huile et aux produits chimiques
• Capteurs d'oxygène et membranes ‘respirantes’ associées
• Barrières d'évaporation (par exemple, cuves de placage)
• Revêtements et lingettes antibuée
• Sur l'emballage (par exemple, pour les pièces de moteur)

Sources de PFAS dans l'environnement

Les principales sources de contamination de l'eau potable, des eaux souterraines, des sols et de l'air par les PFAS sont les suivantes :  

• Sites de formation et d'intervention en cas d'incendie
• Sites industriels
• Décharges
• Stations d'épuration des eaux usées et biosolides qui en résultent

Impacts sur la santé humaine

Les PFAS sont connus sous le nom de “produits chimiques à vie” parce qu'ils sont très persistants dans l'environnement et dans le corps humain. Les PFAS peuvent s'accumuler dans le corps, entraînant des risques potentiels pour la santé tels que des lésions hépatiques, des maladies thyroïdiennes, l'obésité, des problèmes de fertilité et le cancer. Des recherches et des études ont montré certains effets tels que des changements dans le développement, les fonctions hépatiques et thyroïdiennes, la réponse immunitaire, l'augmentation du poids du foie et des reins, ainsi que des changements cellulaires. Une augmentation des tumeurs a également été observée dans certains organes chez des animaux exposés à de très fortes doses de PFOA (acide perfluorooctanoïque).

Voies d'exposition potentielles

Les enfants étant encore en développement, ils peuvent être plus sensibles aux effets nocifs des PFAS. Ils peuvent également être plus exposés que les adultes parce que les enfants boivent plus d'eau, mangent plus de nourriture et respirent plus d'air par livre de poids corporel que les adultes. Les femmes enceintes et allaitantes ont tendance à boire plus d'eau par livre de poids corporel que la personne moyenne et peuvent également être plus exposées aux PFAS que les autres personnes si ces substances sont présentes dans leur eau de boisson.

L'eau potable est une voie d'exposition primaire à la contamination par les PFAS partout dans le monde. La pollution par les PFAS a été identifiée dans les eaux de surface de plusieurs pays de l'UE, notamment l'Autriche, le Danemark, la France, l'Allemagne, les Pays-Bas et la Suède, ainsi qu'en dehors de l'UE.

Les professions qui manipulent de grandes quantités de déchets contenant des PFAS représentent une autre voie d'exposition potentielle. Par exemple, l'exposition aux PFAS lors de la manipulation des déchets électroniques peut avoir des effets mesurables sur la santé humaine. Selon une étude intitulée “Occurrence of PFASs in human matrices”, des échantillons d'urine, de sérum et de cheveux prélevés sur des travailleurs du secteur des déchets électroniques ont révélé des niveaux élevés de PFAS.

Classification des PFAS

La classification générale des substances per- et polyfluoroalkyles (PFAS) est basée sur une terminologie communément admise pour la nomenclature des PFAS. Cette classification est établie par l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE). L'OCDE est une organisation intergouvernementale au sein de laquelle les représentants de 36 pays industrialisés d'Amérique du Nord et du Sud, d'Europe, de la région Asie-Pacifique, ainsi que la Commission européenne, se réunissent pour coordonner et harmoniser leurs politiques, discuter de questions d'intérêt mutuel et travailler ensemble pour répondre aux problèmes internationaux. La plupart des travaux de l'OCDE sont menés par plus de 200 comités spécialisés et groupes de travail composés de délégués des pays membres.

Les PFAS sont classés comme suit les non-polymères ou polymères.

(i) Non-polymères :

• Acides perfluoroalkyles (PFAA)
  • les acides perfluoroalkyliques carboxyliques (APFC)
  • les acides perfluoroalkyl sulfoniques (PFSA)
  • acides phosphoniques perfluoroalkyles (PFPA)
  • acides phosphiniques perfluoroalkyles (PFPiAs)
• polyfluoroalkane sulfonyl fluoride (PASF) - substances à base de PASF.
• Iodures de perfluoroalkyle (PFAis)
  • Iodures de fluorotélomères (FTis)
  • Substances fluorotélomères
• les substances à base d'éthers de per- et de polyfluoroalkyle
  • les acides per- et polyfluoroéther carboxyliques (PFECA)
  • acides per- et polyfluoroéthersulfoniques (PFESA)

(ii) Polymères

• Polymères fluorés (FP)
• polytétrafluroéthylène (PTFE)
• fluorure de poluvinylidène (PVDF)
• éthylène propylène fluoré (FEP)
• polymère perfluoroalkoxyle (PFA)
• fluorure de polyvinyle (PVF)
• Polymères fluorés à chaîne latérale (FP)
• polymères (méth)acryliques fluorés
• polymères d'uréthane fluorés
• polymères d'oxétane fluorés
• Perfluoropolyéthers (PFPE)

Les PFAS les plus courants et leurs utilisations

Les PFAS sont utilisés comme adjuvants dans la fabrication des semi-conducteurs, comme agents de soudure et comme retardateurs de flamme pour réduire le risque d'incendie.

1. Polytétrafluoroéthylène (PTFE) – Utilisé dans une large gamme d'applications, telles que les joints, y compris les joints toriques en PTFE, les joints en PTFE, les vannes, l'isolation des fils, les transformateurs isolés, les roulements, les revêtements de surface, les équipements de traitement chimique.

2. Acide perfluorooctanoïque (APFO) - Utilisé principalement comme agent de traitement des polymères fluorés et comme agent tensioactif. Ses sels sont également largement utilisés comme agents de revêtement et matériaux pour la fabrication de semi-conducteurs. C'est un produit chimique indispensable pour le revêtement en téflon des poêles à frire et le revêtement hydrofuge de divers produits.

3. Acide perfluorooctanesulfonique (PFOS) - Utilisé dans les tissus antitaches, les mousses anti-incendie et les emballages alimentaires.

4. GenX - Nom de marque Chemours pour un composé chimique organofluoré synthétique à chaîne courte, un sel d'ammonium de l'acide dimère d'oxyde d'hexafluoropropylène (HFPO-DA).

5. Polytétrafluoroéthylène (ePTFE) - Utilisé pour produire une structure en forme de filet pour les implants médicaux. Il permet aux tissus de se développer de manière transparente, ce qui en fait un excellent matériau pour les greffes vasculaires et d'autres opérations de chirurgie reconstructive.

6. Polyfluorure de vinylidène (PVDF) - Couramment utilisé comme isolant sur les fils électriques, en raison de sa flexibilité, de son faible poids, de sa faible conductivité thermique, de sa résistance élevée à la corrosion chimique et de sa résistance à la chaleur.

7. Polyfluorure de vinyle (PVF) - Principalement utilisé dans les revêtements ignifuges des intérieurs d'avion et des feuilles arrière des modules photovoltaïques. Également utilisé dans les imperméables et la tôle.

8. Polychlorotrifluoroéthylène (PCTFE) - Utilisé pour protéger les composants électroniques sensibles en raison de son excellente résistance électrique et de sa répulsion de l'eau. Les circuits imprimés flexibles et l'isolation des fils et des câbles sont d'autres utilisations.

9. Éthylène-propylène fluoré (FEP) - Utilisé dans les dispositifs biomédicaux à la place du PTFE en raison de sa température de service maximale de 204°C et de son coefficient de frottement légèrement supérieur à celui du PTFE.

10. Fluoroélastomères - Utilisé principalement dans les joints et les couches barrières soumis à des environnements trop sévères pour les autres élastomères.

Comment réduire l'exposition aux PFAS

Les PFAS constituent une menace sérieuse pour la santé humaine, certains d'entre eux étant connus pour leurs effets néfastes sur la santé, notamment le cancer. En raison de leur prévalence, les êtres humains sont fréquemment exposés à ces substances, qu'ils le sachent ou non. Nous pouvons toutefois prendre des mesures significatives, en tant qu'individus et entreprises, pour réduire notre exposition aux PFAS dans la mesure du possible.

• Vérifiez sur l'étiquette des produits la présence d'ingrédients comprenant les mots “fluoro” ou “perfluoro”
• Attention aux emballages alimentaires contenant des revêtements anti-graisse
• Éviter ou réduire l'utilisation d'ustensiles de cuisine antiadhésifs
• Respecter les directives relatives à la consommation de poissons provenant de sources d'eau contaminées
• Les mères d'enfants en bas âge peuvent envisager l'allaitement maternel pour réduire le besoin d'aliments pour bébés emballés.
• Les entreprises peuvent identifier les PFAS dans les chaînes d'approvisionnement et s'efforcer de les éliminer
• Rester au courant des dernières réglementations
• Repenser les produits pour utiliser des substances alternatives lorsque c'est possible

Conclusion

Les risques potentiels posés par les PFAS devenant plus clairs, l'industrie électronique doit adapter la conception des produits et les chaînes d'approvisionnement en conséquence. Dans notre prochain article, nous nous pencherons sur la réglementation des PFAS et sur la manière dont les entreprises du secteur de l'électronique peuvent se préparer à une éventuelle interdiction de ces substances.