Brevet FR2928456A1 — publié le 20090911

DISPOSITIF POUR LA CAPTURE ET L'ANALYSE DIFFEREE DE CONTAMINANTS VOLATILS La présente invention concerne un dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils. La description qui va suivre est basée sur une application très spécifique, celle du vin, pour permettre d'appréhender la portée de l'invention sans que cette application puisse être considérée comme limitative. En effet, dans le domaine du vin, on connaît des contaminants volatils particulièrement préjudiciables au produit : les Haloanisoles parmi lesquels les TCA ou TriChloroAnisols qui confèrent au vin un goût de moisi totalement inacceptable. Plus généralement, il convient de détecter les composés de la famille des haloanisoles ou de leurs précurseurs halophénols dans tous les lieux susceptibles d'être contaminés et susceptibles de porter préjudice au vin. Ces composés sont présents dans certaines atmosphères et contaminent un vin initialement sain, par exemple lors du stockage du vin avant son remplissage ou contaminants des auxiliaires technologiques du vin qui eux-mêmes pourront contaminer le vin par contact. C'est le cas des barriques ou bouchons qui peuvent être contaminés lors de leur fabrication. Il serait donc important de pouvoir contrôler certains lieux de production ou de stockage, de pouvoir effectuer des suivis de produits durant des expéditions qui incluent souvent des stockages intermédiaires dans des conditions non satisfaisantes ou encore de localiser une source de contamination et de déterminer les types de contaminants présents. On connaît les pièges à Bentonite, argile naturelle, qui permettent une absorption de tels composés volatils du fait des propensions fortes de cette argile à absorber les produits plus particulièrement sous forme liquide. Par exemple, l'analyse des produits captés par la bentonite en nécessite des manipulations d'extraction par solvant. Cette opération reste complexe et d'une faible sensibilité. Cette sensibilité limitée réduit son aptitude à l'utilisation comme test systématique. La reproductibilité est également relativement aléatoire, ce qui interdit des 10 applications au titre de preuve pour garantir l'existence ou non d'une contamination. Ainsi, ces pièges présentent de nombreux inconvénients et le dispositif selon l'invention permet d'y pallier en procurant les avantages suivants - absence de fragilité du dispositif et facilité de mise en oeuvre, 15 - confinement dans une cartouche, - faibles dimensions autorisant son positionnement même dans les endroits exigus, - grande sensibilité, - forte reproductibilité grâce à une production industrialisable, 20 - facilité de manipulation pour l'analyse de la cartouche, sans intervention délicate. Pour un expéditeur d'un produit tel que du vin ou pour une personne chargée de gérer un lieu de stockage, si l'on veut systématiser le suivi et le contrôle qualité, la mise en oeuvre doit être la moins contraignante possible tant techniquement 25 qu'en temps de mise en oeuvre. Ce côté pratique que doit présenter un tel testeur est également essentiel quand on sait que les produits, comme le vin et ses auxiliaires technologiques toujours dans cet exemple retenu, voyagent à travers le monde. Un des buts de l'invention est de permettre un suivi parfait du produit et parallèlement de pouvoir analyser le résultat au sein d'une structure adaptée en conduisant à des résultats fiables et reproductibles. De plus, le capteur doit aussi être léger et robuste afin de pouvoir être attaché 5 aux produits à contrôler. On note aussi que le résultat doit pouvoir être connu rapidement pour pouvoir prendre les décisions qui s'imposent en cas de risque de contamination avérée. Or dans certains cas, le produit est expédié vers un site extrêmement éloigné, éventuellement dépourvu de l'environnement technique nécessaire au traitement 10 de la cartouche, il faut donc pouvoir la retourner vers un lieu d'analyse adapté. Le coût est également une contrainte à prendre en compte et ce coût conditionne également les dimensions du dispositif, la nature des matériaux utilisés en fonction des contraintes techniques nécessaires. Les autres paramètres contraignants restent ceux qui sont liés à l'analyse 15 permettant de déterminer les types de contamination éventuelle et les taux associés. En effet, il existe de nombreuses méthodes d'analyse mais encore faut-il pouvoir disposer de moyens de capture des composés qui soient également aptes à la capture et à la restitution desdits composés à des fins d'analyse. 20 C'est l'objet de la présente invention de proposer un dispositif de capture sensibles aux composés recherchés, qui pallie les inconvénients des systèmes existants et qui est simple à mettre en oeuvre tout en répondant aux contraintes imposées. Le dispositif selon la présente invention est maintenant décrit en détail et 25 suivant un mode de réalisation préférentiel, non limitatif, en regard des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent : - figure 1 : une vue du dispositif dans sa position fermée, - figure 2 : une vue du dispositif dans sa position ouverte, et - figure 3 : une vue de détail d'un mode de réalisation des moyens de capture et du support. Sur les figures 1 et 2, on a représenté le dispositif de capture de contaminants volatils selon la présente invention qui comprend un étui 10 de protection. Cet étui 10 comporte un corps 12 creux, de forme cylindrique préférentiellement, en l'occurrence obturé à une extrémité 14. Cet étui 10 comprend une fenêtre 16 ménagée dans son corps 12 pour permettre une communication entre l'intérieur dudit corps creux et l'extérieur et une circulation d'air véhiculant lesdits contaminants volatils. Ce corps 12 creux est obturé à son autre extrémité 18 par un capot 20, de profil adapté à celui du corps creux. Ce capot 20 est mobile en translation par rapport au corps creux et apte à prendre au moins deux positions, la première fermée dans laquelle ledit capot obture la fenêtre 16 et interdit toute communication entre l'extérieur et l'intérieur de l'étui et la seconde ouverte dans laquelle le capot dégage la fenêtre 16 et autorise la communication entre l'intérieur de l'étui et l'extérieur. Le corps 12 est prévu pour recevoir un support 22 et des moyens 24 de capture de composés volatils disposés de façon amovible sur ce support. Ce support est constitué, dans le mode de réalisation présenté, d'un fil métallique du type fil d'acier inoxydable comme montré sur la figure 3. Ce fil d'acier inoxydable du support ainsi optimisé, est réalisé par pliage et prend appui sur les parois internes du corps 12 de façon élastique, une extrémité 26 recevant les moyens 24 de capture. Cette extrémité recevant les moyens 24 de capture est agencé de sorte qu'elle se trouve centrée par rapport au corps 12 creux. Les moyens 24 de capture sont constitués d'une cartouche 28 d'un matériau absorbeur de produits volatils et apte à les restituer par désorption thermique à l'aide du couplage d'une chromatographie gazeuse et d'une spectrométrie de masse, dit GC/MS muni d'un injecteur de type thermo-désorbeur, ceci dans le mode préférentiel retenu. Ce matériau absorbeur est en l'occurrence du polydiméthylsiloxane ou PbMS qui présente une très forte affinité avec les organochlorés, dans le mode retenu de 5 réalisation et pour cette application. Afin de rendre compatible la cartouche, un portoir est aménagé dans ledit appareil d'analyses de façon à recevoir directement les cartouches. Ces cartouches sont, dans le mode de réalisation préférentiel retenu, des barreaux de forme cylindrique et de dimensions données comprises entre 8 et 12 mm de 10 longueur et entre 3 et 5 mm de diamètre, en l'occurrence 10 mm de longueur et 4 mm de diamètre pour donner un exemple non limitatif. Compte tenu du type de matériau et pour qu'il permette la capture de façon optimisée et qu'il offre une sensibilité suffisante, il faut que la surface extérieure périphérique présente une porosité ouverte, obtenue par un 15 traitement thermique adapté dans le mode de réalisation préférentiel retenu. Aussi les cartouches 28 sont découpées par un moyen mécanique dans une plaque d'une épaisseur correspondant à la longueur du barreau, perpendiculairement à la surface de cette plaque. Cette découpe peut être avantageusement réalisée par jet d'eau. 20 Chaque cartouche ainsi réalisée peut être montée sur l'extrémité 26 du support 22 par introduction de la cartouche, suivant l'axe longitudinal, sur cette extrémité libre. La cartouche 28 ainsi montée sur le support, l'ensemble peut être introduit dans le corps 12 creux et la cartouche se trouve ainsi centrée au sein du dispositif et 25 de façon particulièrement avantageuse au droit de la fenêtre 16, comme indiqué sur la figure 2. Le matériau du corps 12 de l'étui 10 de protection est choisi de façon à ce qu'il soit inerte par rapport aux produits volatils à analyser afin d'éviter toute altération des résultats. En l'occurrence, l'aluminium est particulièrement adapté du fait de sa neutralité, de sa légèreté, de sa parfaite étanchéité aux gaz et de ses performances mécaniques. Enfin, lorsque l'étui est équipé d'une cartouche vierge, il est nécessaire de prévoir un emballage scellé, étanche de façon à conserver intactes les capacités d'absorption de la cartouche et à prévenir toute pollution préalable. Le dispositif selon l'invention est particulièrement attractif et répond aux différentes problématiques présentées en préambule. Lorsqu'un utilisateur souhaite déterminer si un local est contaminé par des composés organochlorés, il dispose un étui dans le local concerné en prenant la précaution de l'ouvrir, c'est-à-dire de faire coulisser le capot 20 mobile par rapport au corps pour que la fenêtre 16 se trouve dégagée et que la cartouche 28 soit au contact de l'environnement. L'étui est posé, suspendu ou fixé de façon amovible en un emplacement du local 15 susceptible d'être le plus efficace. Cet étui 10 reste ainsi en place durant plusieurs jours, plus généralement une ou plusieurs semaines. La cartouche 28 absorbe les composés volatils contenus dans l'air environnant du fait de sa forte affinité, en l'occurrence les organochlorés, lorsque la cartouche 20 est réalisée en PbMS. A l'issue de cette période de capture, l'étui est refermé, c'est-à-dire que la fenêtre est obturée afin que la cartouche soit isolée du milieu extérieur et n'absorbe plus d'autres composés hors du local. Les composés volatils déjà absorbés par la cartouche ne risquent pas d'être relargués par la cartouche du 25 fait de la forte affinité du matériau PbMS de la cartouche avec lesdits composés. L'étui est ainsi transmis au laboratoire agréé d'analyses et surtout disposant de l'appareillage apte à réaliser une thermodésorption et à analyser les composés ainsi désorbés. Au sein du laboratoire, l'étui 10 est ouvert en retirant le capot 20 afin 5 d'accéder au support 22 qui est également retiré du corps 12 creux de l'étui 10 dans lequel il était inséré. La cartouche 28 est à son tour retirée de l'extrémité 26 du support 22 et directement introduite dans le portoir de l'appareil d'analyses. Le cycle de l'appareil permet un chauffage de la cartouche afin de désorber les 10 produits captés avec une analyse simultanée des composés au fur et à mesure du chauffage. Il est ainsi possible du fait de la taille standardisée de la cartouche, de l'étui , du fait de la mise en oeuvre reproductible, de déterminer avec précision les natures et les quantités de produits volatils, donc de déterminer une éventuelle 15 contamination et son ampleur. Dans le cas où il convient d'effectuer un suivi de produits par exemple l'expédition d'un conteneur, après avoir vérifié que les produits sont exempts de contamination au départ, on peut installer un dispositif selon l'invention en plaçant un étui ouvert dans ledit conteneur au départ avant fermeture et scellés 20 habituels pour ce genre de transport. A l'arrivée ou après stockage, le conteneur est ouvert et l'étui 10 est récupéré. Le capot 20 est refermé pour éviter toute contamination parasite hors du conteneur. L'étui ainsi fermé est retourné par un service postal au lieu de départ ou directement au laboratoire chargé de l'analyse. 25 Avantageusement, une carte de suivi peut être associée à l'étui pour noter parallèlement certaines informations. Comme précédemment, la cartouche est traitée au sein de l'appareil d'analyses. On constate que l'étui peut voyager sans risque du fait de la résistance du corps creux métallique, sous simple enveloppe du fait de ses dimensions adaptées. L'étui est à usage unique afin d'éviter toute pollution accidentelle d'une part et pour s'affranchir d'opérations de décontamination longues et coûteuses. Les étuis étant en métaux et alliages valorisables sont recyclables et ne posent pas de problèmes environnementaux. Si l'application première est le domaine des boissons et plus particulièrement des vins et spiritueux, un tel agencement peut aussi trouver une application à la capture de composés volatils du type polychlorobiphényles, PCB, et plus généralement les composés organiques volatils, COV. Dans ce cas, la cartouche peut subir des modifications chimiques pour élargir la gamme de molécules susceptibles d'être adsorbées en surface. Le dispositif selon l'invention trouve aussi une application particulièrement pour le contrôle de l'atmosphère de lieux en présence d'aliments, d'auxiliaires 15 technologiques et de personnes. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (12) creux avec une fenêtre (16) pour permettre une communication entre l'intérieur dudit corps (12) creux et l'extérieur ainsi qu'un support (22) placé dans ce corps creux et équipé de moyens (24) de capture de composés volatils disposés de façon amovible sur ce support. 2. Dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (12) creux comporte un capot (20) mobile par rapport audit corps creux et apte à prendre au moins deux positions, la première fermée dans laquelle ledit capot obture la fenêtre (16) et interdit toute communication entre l'extérieur et l'intérieur de l'étui et la seconde ouverte dans laquelle le capot dégage la fenêtre (16) et autorise la communication entre l'intérieur de l'étui et l'extérieur. 3. Dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens (24) de capture sont constitués d'une cartouche (28) d'un matériau absorbeur de produits volatils et apte à les restituer par désorption thermique. 4. Dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (24) de capture sont aptes à restituer les produits volatils en vue d'une analyse couplée par chromatographie gazeuse et spectrométrie de masse. 5. Dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (24) de capture sont constitués de polydiméthylsiloxane présentant une très forte affinité avec les organochlorés. 6. Dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (22) est constitué d'un fil métallique, de forme adaptée pour être placé de façon amovible dans le corps (12). 7. Dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que la cartouche (28) est un barreau de forme cylindrique, de dimensions comprises entre 8 et 12 mm de longueur et entre 3 et 5 mm de diamètre. 8. Dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étui (10) comporte un corps (12) creux avec la fenêtre (16), de forme cylindrique, obturé à une extrémité (14) et obturé à son autre extrémité (18) par un capot (20), de profil adapté à celui du corps creux et mobile en translation. 9. Dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étui (10) est en aluminium de façon à être soit inerte par rapport aux produits volatils à analyser afin d'éviter toute altération des résultats, léger et étanche aux gaz, avec des performances mécaniques. 10. Dispositif pour la capture et l'analyse différée de contaminants volatils 20 selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étui (10) est apte à être placé dans un sachet étanche avec une carte de suivi.