Tests microchimiques

Plusieurs tests micro-chimiques permettant l’identification des polyuréthanes existent. Ces derniers ont l’avantage d’être simples à mettre en œuvre, d’utiliser des équipements et produits facilement accessibles et abordables d’un point de vue financier et de donner des résultats fiables et immédiats82. De plus, seul un petit fragment d’échantillon suffit pour les réaliser (de l’ordre du mm3 ou du mg). Par ailleurs, ces tests sont de l’ordre du semi-qualitatif, autrement dit, ils permettent de donner le composé principal (PUR) ou encore la catégorie du polymère testé (thermodurcissable), mais pas le type exact (ester ou éther)83.

76 Reuss, 1997, p. 56

77 Un tableau chronologique de l’apparition des matériaux dits « plastiques » est à consulter en annexe 12, p.45.

78 Ashby et Johnson, 2002, p.201

79 Quye et Williamson, 1999 , p.63

80 Voir méthode de mise en œuvre, chapitre 2.3.4, p.38.

81 Questionnaire repris de Coles, 2009, p.129

82 Rémillard, 2007, p.3

Test pH par pyrolyse

Ce test consiste à mesurer le pH des vapeurs de combustion se dégageant d’un échantillon passé à la flamme. Pour se faire, on place à l’intérieur d’une pipette l’échantillon à tester ainsi qu’une bande indicatrice pH, préalablement trempée dans l’eau. Une fois la pipette refermée par un bouchon, on porte l’extrémité capillaire à la flamme (où est logé l’échantillon). Les vapeurs qui en résultent réagissent avec la bandelette qui prend alors une couleur en fonction de l’acidité ou la basicité du produit84. La mousse de PUR, par les composées qui la constitue, est de nature acide85. Hors, en vieillissant, ce matériau tend toujours plus vers la neutralité d’un point de vue du pH, puisqu’ il libère continuellement des composés volatils organiques (COV)* de nature azotée qui font son acidité de base. En fonction de l’âge des mousses de rembourrage des sièges, on peut ainsi s’attendre à des valeurs proches d’un pH 6-7 ou légèrement plus acide.

Après réalisation des tests, la plupart des mousses, à l’exception de deux, ont révélé un pH des vapeurs de combustion proche de 6 (5-5.5), ce qui coïncide tout à fait avec les valeurs présupposées pour un tel matériau. Ceci prouve que la mousse présente encore une acidité et que, dans une moindre mesure, elle reste susceptible de dégager encore des COV corrosifs, bien que ceci tende à diminuer au fil du temps.

Les deux échantillons échappant à cette règle (TI.05.1586 (type C1) et TI.06.15 (type B)), présentaient un pH basique plutôt bien marqué (respectivement 8 et 9.5). Après m’être renseigné auprès de professionnels87, ceux-ci m’ont informé que cela ne signifiait pas pour autant qu’il ne s’agisse pas de mousse PUR. En effet, une forte quantité d’adjuvant de type basique, comme des charges inorganiques anti-oxydantes, utilisées dans la synthèse de la mousse88, peuvent expliquer ce résultat89. Cette supposition a pu être confirmée plus tard par l’analyse EDS et FTIR, qui a mis en avant une quantité importante de composés inorganiques au sein des deux échantillons en question90. Test olfactif

La plupart des polymères de synthèse possèdent une odeur spécifique, qui peut aider à leur identification. L’odeur peut, bien entendu, être ressentie directement sur le matériau faisant l’objet d’un prélèvement, mais il n’est pas toujours évident de la distinguer. En chauffant l’échantillon à l’intérieur d’une pipette, l’ensemble des fumées qui en résultent sont emprisonnées à l’intérieur du

84 Rémillard, 2007, p.4-6

85 pH des vapeur de combustion compris entre 2 et 3. Rémillard, 2007, p.23

86 Pour le numéro d’identification se référer à l’annexe 10, p.30-40.

87 Brambilla, 2015, entretien oral et Gueniat 2015 entretien oral.

88 Voir chapitre 2.3.3, p.35, consacré à la synthèse du matériau.

89 De plus, ces charges présentent une plus grande stabilité que certains composés de type acides composant la mousse. Ainsi, après dissipation de ces derniers, le pH de la mousse est donc susceptible de devenir basique. Wiles, 1993, p.110.

contenant91. Ainsi, lorsque le bouchon est retiré, l’odeur du matériau est davantage concentrée et plus facilement détectable. Pour rappel, une odeur âcre qui « pique le nez » est caractéristique d’une mousse PUR.

Bien que la plupart des échantillons présentaient déjà cette odeur caractéristique, ce test a permis de le confirmer pour l’ensemble des prélèvements.

Test du comportement du matériau

Les plastiques sont classés en 3 catégories distinctes, à savoir : les thermoplastiques, les thermodurcissables et les élastomères. Leur réaction face à la chaleur permet de les différencier, notamment les thermoplastiques des thermodurcissables. Ces derniers gardent leur forme jusqu’à ce que la température de combustion soit atteinte, tandis que les thermoplastiques passent par une phase où ils se ramollissent, puis fondent avant la combustion ou la décomposition à proprement parlé92. Cette observation, permet donc de définir la nature et la catégorie de plastique du matériau. L’ensemble des échantillons testés ont réagi comme des thermodurcissables, catégorie de plastique à laquelle appartient la mousse de PUR93.

Les tests olfactifs et le test du comportement du matériau s’opèrent en parallèle au test pH. Ainsi, lorsque le micro-prélèvement contenu à l’extrémité de la pipette est passé sur la flamme son comportement à la chaleur peut être observé et c’est après avoir retiré le bouchon que le test olfactif peut se faire. Cette manière de procéder permet d’économiser l’échantillon de base94.

Test (Diméthylamino)benzaldéhyde

Ce test, qui permet d’identifier la présence de polyuréthane, repose sur la pyrolyse d’un microéchantillon mis au contact, par l’intermédiaire d’un

coton-tige, d’un mélange composé d’une solution (diméthylamino)benzaldéhyde 14% avec une solution d’acide acétique concentrée95. Si le coton se colore en jaune canari, cela signifie que le test est positif.

Concernant les échantillons de mousses testés, les résultats ont été sans équivoque : tous ont entrainé une coloration jaune au fond de l’éprouvette, même la mousse rigide de couleur pourpre prélevée (type I)96.

91 Rémillard, 2007, p.4

92 Rémillard, 2007, p.4

93 La classification de la mousse PUR au sein d’une des catégories de plastique peine à être clairement définie dans la littérature consultée, puisque le matériau partage des caractéristiques aussi bien avec les thermoplastiques que les élastomères. Le terme d’élastomère thermoplastique est parfois employé. Techniques de l’ingénieur, 2014 [en ligne]

94 Rémillard, 2007, p.4

95 Rémillard, 2007, p.20

96 La procédure du test de même que le résultat des échantillons testés sont à consulter en annexe 15, p.49-51. Figure 17 Tous les tests se sont révélés positifs