Projet Horizon Europe ZeroF : Développement de revêtements sans PFAS vérifiés, sûrs et durables pour les applications d'emballage alimentaire et de textiles d'ameublement
- Taper Projet
- Statut Signé
- Exécution 2023 -2025
- Budget alloué 4.998.888,5 €
- Portée Europeo
- Communauté autonome Cataluña
- Principale source de financement Horizon Europe 2021-2027
- Site Web du projet https://doi.org/10.3030/101092164
Couramment utilisées dans l'industrie textile, les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) sont associées à des préoccupations sanitaires auxquelles il convient de répondre. Dans ce contexte, le projet ZeroF, financé par l'UE, développera des alternatives de revêtement sûres et durables dès la conception (SSbD) pour remplacer les composés PFAS dans les chaînes de valeur des emballages alimentaires et des textiles d'ameublement. Les revêtements SSbD auront une capacité d'absorption d'eau limitée, une résistance élevée aux huiles et graisses pour les emballages et une forte hydrophobie pour les textiles. Le projet utilisera des matières premières renouvelables et des composés non toxiques et améliorera l'efficacité des procédés en remplaçant les PFAS par des esters d'acides gras de cellulose pour les emballages et des hybrides organiques-inorganiques à base de silane pour les textiles. ZeroF comprend trois axes de travail : l'emballage alimentaire, les textiles d'ameublement et l'analyse SSbD (couvrant les aspects sécuritaires, environnementaux, économiques et sociaux). Le projet est à mi-parcours et les résultats des travaux approfondis menés sur la synthèse de polymères/complexes organiques-inorganiques et la dérivation de biomatériaux sont actuellement testés selon des exigences spécifiques à chaque application.
Les principales améliorations par rapport à l'état actuel de la technique ont été : le développement de systèmes Ormocer à base d'eau, susceptibles d'être utilisés dans l'industrie textile, où l'industrie a délaissé les solvants pour des raisons de sécurité et d'environnement ; l'amélioration des propriétés de l'Ormocer afin de mieux correspondre à celles des PFAS. Cela permettrait aux fabricants de textiles et de vêtements de remplacer les systèmes à base de PFAS par des alternatives moins nocives ; et le développement de nouveaux polysaccharides modifiés et de nouvelles formulations de revêtements. Les informations acquises ont fourni à l'équipe du projet des informations précieuses sur les relations structure-propriété et nous ont permis d'améliorer les performances des revêtements, sans augmenter les coûts ni nuire à l'environnement.
ZeroF détaille une série d'activités expérimentales sophistiquées et des avancées notables dans le domaine des solutions biomatériaux. L'accent a été mis principalement sur la synthèse de complexes biosourcés et organiques-inorganiques, ainsi que de diverses cires biosourcées. Ces travaux visaient à élucider les relations complexes entre les conditions et les propriétés des revêtements, ainsi qu'à évaluer leur fabricabilité. Parmi les réalisations marquantes, on compte le développement d'un système de revêtement biosourcé utilisant des esters d'acides gras polysaccharidiques. Ce système a été exploré à travers divers polysaccharides, chaînes d'acides gras et degrés de substitution afin d'optimiser ses performances. Dans le domaine des revêtements hybrides organiques-inorganiques, des progrès ont été réalisés dans la formulation de solutions aqueuses compatibles avec les utilisations textiles finales et dans le développement de nouvelles solutions améliorant l'hydrophobie et l'oléophobicité. Ces avancées sont cruciales pour améliorer la sécurité, la durabilité et la fonctionnalité des revêtements. ZeroF privilégie la collaboration avec ses partenaires et, dans le cadre du projet, nous avons accordé une attention particulière au partage d'informations et de matériaux entre eux. Par exemple, dans le secteur de l'emballage, le flux de travail a permis de fournir plusieurs lots du système de revêtement établi pour un développement ultérieur et une application dans les revêtements textiles et vice versa.
De plus, l'exploration des biocires en voie humide a permis de mieux comprendre leurs performances, tant pour les applications de revêtement que pour les ajouts humides. À l'échelle du laboratoire, de bonnes performances hydrophobes et oléophobes ont été obtenues pour des textiles présentant des angles de contact comparables à ceux des systèmes PFAS, et des tests spécifiques à chaque application sont en cours. Côté emballage, de nouvelles configurations de revêtement en poudre ont été mises au point, et les résultats de laboratoire sont très prometteurs pour la vapeur d'eau et le test Cobb. D'autres développements sont en cours pour garantir une bonne barrière à l'huile, ainsi que les résultats du KIT. Par ailleurs, chez ZeroF, nous avons lancé la première itération de la mise en œuvre du cadre « Safe and Sustainable by Design » (SSbD) du consortium. Cette initiative est essentielle pour l'élaboration des politiques, car elle soutient des plans d'action clés tels que le Pacte vert pour l'environnement, la Stratégie pour la durabilité des produits chimiques, l'Objectif zéro pollution et l'Économie circulaire.
ZeroF développe des alternatives de revêtements sûrs et durables dès la conception (SSbD) pour remplacer les composés PFAS dans les chaînes de valeur des emballages alimentaires et des textiles d'ameublement. Les revêtements développés présenteront une absorption d'eau limitée, une résistance élevée aux huiles et graisses pour les emballages, et une forte imperméabilité à l'eau et à l'huile pour les textiles. Nous proposons de développer des revêtements à partir de précurseurs à des prix raisonnables afin que le produit final reste inférieur à l'objectif d'augmentation de 20 % par rapport aux alternatives actuelles. Pour atteindre l'objectif d'amélioration de l'impact environnemental de plus de 25 %, nous utilisons des matières premières renouvelables et des composés non toxiques et améliorons l'efficacité des procédés. Les PFAS sont remplacés par deux produits chimiques : les esters d'acides gras de cellulose pour les emballages et les hybrides organiques-inorganiques à base de silane pour les textiles. Le projet comprend trois axes de travail : emballages alimentaires, textiles d'ameublement et analyse SSbD.
Les flux de production des emballages alimentaires et des textiles suivent un parcours similaire (développement chimique, formulation, enduction et validation). L'analyse SSbD analyse activement les données relatives aux impacts environnementaux (analyse du cycle de vie, coût du cycle de vie et empreinte environnementale) et à la toxicologie (par exemple, danger et législation, principes de toxicologie verte). Des méthodes informatiques sont utilisées pour modéliser la toxicologie et les performances des produits chimiques développés in silico, afin de réduire les tests in vitro et de générer des outils pour le processus de certification et de normalisation. La feuille de route de certification et de réglementation est élaborée afin d'identifier les besoins réglementaires futurs et les lacunes en matière de connaissances. Les modèles SSbD sont développés dans le cadre suggéré par la CE afin de s'adapter facilement à d'autres secteurs au-delà du périmètre du projet. Le consortium est constitué d'une combinaison de partenaires industriels et de recherche capables de couvrir les chaînes de valeur des emballages et des revêtements textiles, y compris les utilisateurs finaux.
ZeroF développe des revêtements alternatifs sûrs et durables dès la conception (SSbD) pour remplacer les composés PFAS dans les chaînes de valeur des emballages alimentaires et des textiles d'ameublement. Les revêtements développés présenteront une absorption d'eau limitée, une résistance élevée aux huiles et aux graisses pour les emballages, et une forte hydrofugation pour les textiles. Nous proposons de développer des revêtements à partir de précurseurs à prix raisonnable, avec un coût estimé d'environ 0,2 à 0,4 €/m² pour le produit final, ce qui répond à l'objectif d'augmentation de 20 % par rapport aux alternatives actuelles. Pour atteindre l'objectif d'amélioration de l'impact environnemental de plus de 25 %, nous utilisons des matières premières renouvelables et des composés non toxiques, et améliorons l'efficacité des procédés. Les PFAS sont remplacés par deux produits chimiques : les esters d'acides gras de cellulose pour les emballages et les hybrides organiques-inorganiques à base de silane pour les textiles.
Le projet comprend trois axes de travail : l'emballage alimentaire, les textiles d'ameublement et l'analyse SSbD. Les flux de travail pour l'emballage alimentaire et le textile suivent un processus similaire (développement chimique, formulation, enduction et validation). L'analyse SSbD analyse activement les données relatives aux impacts environnementaux (analyse du cycle de vie, coût du cycle de vie et empreinte environnementale) et à la toxicologie (par exemple, risques et législation, principes de toxicologie verte). Des méthodes informatiques sont utilisées pour modéliser la toxicologie et les performances des produits chimiques développés in silico, réduire les tests in vitro et générer des outils pour les processus de certification et de normalisation. Une feuille de route pour la certification et la réglementation est élaborée afin d'identifier les besoins réglementaires futurs et les lacunes en matière de connaissances. Les modèles SSbD sont développés dans le cadre suggéré par la CE afin de faciliter leur adaptation à d'autres secteurs au-delà du périmètre du projet. Le consortium est composé d'une combinaison de partenaires de recherche et d'industriels capables de couvrir l'ensemble de la chaîne de valeur des emballages et des enductions textiles, y compris les utilisateurs finaux.
Alors que l'UE se prépare à durcir la réglementation sur les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) en 2026, la course aux alternatives plus sûres est lancée. ZeroF rassemble 12 partenaires de recherche et industriels de neuf pays, coordonnés par le centre de recherche finlandais VTT. Son objectif est de développer des revêtements sûrs et durables sans PFAS pour les emballages alimentaires et les textiles d'ameublement, tout en conservant les propriétés bénéfiques des revêtements traditionnels. « Nous avons besoin de solutions aussi performantes que les PFAS, sans les risques », déclare Miika Nikinmaa, responsable des solutions biomatériaux chez VTT. « L'industrie doit s'adapter rapidement aux réglementations à venir pour garantir que la sécurité et les performances ne soient pas compromises. » Cadres et résultats ZeroF utilise la méthode cadre « Safe and Sustainable by Design » (SSbD) du Centre commun de recherche (JRC) pour développer des matériaux, optimiser les formulations et évaluer la sécurité, les performances et la durabilité. Cette approche garantit que les revêtements développés sont efficaces, respectueux de l'environnement, sûrs et conformes aux normes réglementaires. Le projet s'est concentré sur la création de revêtements hybrides organiques-inorganiques pour les textiles et de solutions barrières avancées pour les emballages moulés. Les chercheurs ont amélioré la résistance à l’eau des textiles sans PFAS et explorent une chimie innovante pour améliorer la résistance à l’huile.
Jusqu'à présent, l'équipe a réalisé des progrès significatifs dans le développement de revêtements sans PFAS pour les textiles et les emballages, notamment un produit appelé ORMOCER®, et des revêtements à base d'esters d'acides gras glucidiques qui présentent une excellente résistance à l'eau et à l'huile. ZeroF a éliminé les solvants nocifs, remplacé les catalyseurs dangereux et optimisé les formulations avec des additifs et des polymères avancés pour garantir des performances et une sécurité optimales. Les techniques de revêtement par pulvérisation et par poudre ont été perfectionnées pour soutenir la production à l'échelle industrielle. Les analyses du cycle de vie et les enquêtes auprès des consommateurs offrent un aperçu de la durabilité et du potentiel commercial, favorisant l'application concrète des innovations de ZeroF. Efforts collaboratifs Remplacer les PFAS n'est pas chose aisée, et obtenir une forte imperméabilité à l'eau et aux graisses tout en maintenant des coûts raisonnables était un défi majeur. ZeroF vise à réduire l'impact environnemental de 25 % et à maintenir les augmentations de coûts pour les consommateurs en dessous de 20 %. De plus, les lacunes dans les données de sécurité des alternatives aux PFAS et l'applicabilité limitée des outils d'évaluation existants ont compliqué le processus de recherche. « Le manque de données de sécurité complètes a rendu difficile l'évaluation complète des alternatives aux PFAS », note Nikinmaa. « Nous avions besoin d’une base de données plus robuste pour guider le développement et établir la conformité réglementaire. »
Le succès de ZeroF jusqu'à présent est également dû à sa collaboration avec d'autres initiatives financées par l'UE, telles que BIO-SUSHY, PROPLANET et TORNADO. La participation à ECOSYSTEX offre également un réseau précieux pour le partage des connaissances, tandis que l'étroite collaboration avec les réseaux SSbD, comme IRISS, maintient l'alignement sur les principes de sécurité et de durabilité dès la conception à chaque étape du développement. Un avenir plus sûr : de nouveaux revêtements barrières sont en voie de production commerciale, notamment dans le secteur des emballages moulés. Dans le secteur textile, les chercheurs affinent la résistance à l'huile et aux produits chimiques pour étendre les applications à des domaines tels que les vêtements de protection. Afin de sensibiliser davantage, une campagne dédiée sera lancée en 2025 pour souligner les avantages des solutions sans PFAS. « Il ne s'agit pas seulement de réglementation ; nous voulons que les consommateurs et les entreprises comprennent l'importance d'adopter des alternatives plus sûres », ajoute Nikinmaa. Ce projet se conclura par un événement final en octobre 2025, où les résultats du projet seront présentés et ouvriront la voie à une adoption plus large. À l'issue du projet en décembre 2025, la phase finale explorera la biodégradabilité des emballages et des solutions durables de fin de vie des textiles afin de prévenir les dommages environnementaux à long terme. Cela garantit l'accessibilité et la praticabilité de solutions plus sûres pour une adoption généralisée.
- TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY
- ASSOCIACIO AGRUPACIO D'EMPRESES INNOVADORES TEXTILS
- E. CIMA SA
- TEMAS SOLUTIONS GMBH
- IDEACONSULT LIMITED LIABILITY COMPANY
- FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG EV
- LGI SUSTAINABLE INNOVATION
- LUXEMBOURG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
- ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA DI BOLOGNA
- ACONDICIONAMIENTO TARRASENSE ASSOCIACION
- YANGI AB
- KEMIRA OYJ
- Fiche d'information du projet CORDIS (pdf)
- Plan de diffusion et de communication mis à jour
- Plan d'éthique, plan de diffusion et de communication
- Rapport sur le cadre méthodologique sûr et durable par conception
- Rapport sur la cartographie des exigences réglementaires, de certification et e…
- Plan de gestion des données
- Site Internet de TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY
- Site Web de E. CIMA SA
- Site Internet de la FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSC…
- Site web de LGI INNOVATION DURABLE
- Site web de l'INSTITUT DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES DU LUXEMBOURG
- Site web de ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA DI BOLOGNA
- Site Web de l'Association de climatisation de Tarrasa
- Site Web de KEMIRA OYJ
- https://www.kemira.com