Dans une étude récente publiée dans Sciences et technologies environnementalesdes chercheurs ont mené des expériences de soins capillaires de type réaliste pour évaluer les émissions et les expositions de méthylsiloxane volatil cyclique (cVMS) lors de l’utilisation de produits de soins capillaires (HCP) dans une structure résidentielle.
Les HCP incluent les cVMS, qui peuvent nuire à l’environnement et à la santé humaine. Des études ont rapporté que le cVMS peut survivre et se bioaccumuler chez les créatures aquatiques, provoquant des lésions hépatiques et pulmonaires chez la souris. De plus, l’exposition par inhalation de produits de soins personnels (PCP) peut nuire aux voies respiratoires, au foie et au système neurologique des animaux de laboratoire. Les chercheurs en environnement se sont concentrés sur les produits lavables, avec peu d’enquêtes sur l’exposition aux produits sans rinçage.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont caractérisé les émissions intérieures, l’exposition par inhalation et les transferts de siloxane et d’autres composés organiques volatils (COV) à l’extérieur depuis les environnements intérieurs lors d’activités de soins capillaires à l’intérieur.
L’équipe a utilisé la Tiny House Purdue Zero Energy Design Guidance for Engineers (zEDGE) comme laboratoire d’ingénierie architecturale sans énergie et ventilé mécaniquement pour simuler des environnements réalistes de soins capillaires. L’équipe a évalué les HCP contenant du siloxane en utilisant des procédures de coiffure populaires telles que le lissage, le curling, l’ondulation et le huilage. Ils ont intégré des données d’émission de composés organiques volatils en temps réel à l’intérieur avec une modélisation du bilan matière pour évaluer les effets des types de produits de soins capillaires, des équipements de coiffure, de la température de fonctionnement et de la longueur des cheveux sur les facteurs d’émission (FE) de COV et de CVMS.
Les chercheurs ont utilisé des systèmes de refroidissement-chauffage sans conduits et à zone unique avec des climatiseurs portables pour maintenir une température intérieure de 20 °C. Ventilateurs motorisés à vitesse variable avec deux filtres [minimum efficiency reporting value (MERV) 13] l’air extérieur filtré et dirigé vers l’intérieur du zEDGE, tandis que les ventilateurs d’extraction à vitesse variable de la salle de bain transféraient l’air intérieur vers l’extérieur.
L’équipe a installé quatre ventilateurs dans le grenier et au rez-de-chaussée du zEDGE pour augmenter le mélange de l’air intérieur et a effectué une spectrométrie de masse à temps de vol avec réaction de transfert de protons (PTR-TOF-MS) pour détecter les concentrations de COV. La pression a été maintenue à 2,20 mbar, la température à 70 °C et la tension à 600 V.
L’équipe a développé un système automatisé d’échantillonnage par valve qui basculait entre les emplacements d’échantillonnage intérieurs et extérieurs, échantillonnant à l’extérieur et à l’intérieur pendant cinq minutes et 55 minutes, respectivement. Ils ont installé des filtres à membrane en polytétrafluoroéthylène (PTFE) à l’entrée de la ligne d’échantillonnage pour éliminer les particules et ont calibré les monoterpènes et le D5 avec du gaz limonène et des étalons D5, respectivement.
Les trois types d’expériences menées au cours de la campagne zEDGE de deux mois étaient des expériences réalistes liées aux soins capillaires, des expériences réalistes d’émission de régimes de soins capillaires et quatre études de cas avec différentes combinaisons de HCP et d’outils de coiffure. L’air intérieur a été purgé à un taux de renouvellement d’air extérieur (ACR) de 9,0 h-1 pendant au moins 30 minutes entre les essais pour aider à éliminer les contaminants de l’air intérieur. Les FE produits à partir d’expériences réalistes dans la zEDGE Tiny House ont ensuite été utilisés pour estimer les flux de masse de COV de l’intérieur vers l’extérieur et les expositions par inhalation aux COV pendant les soins capillaires par modélisation du bilan matière de salles de bains simulées avec et sans ventilateurs d’extraction. L’étude comprenait des personnes âgées de 18 à 65 ans qui utilisaient des produits de santé et des produits coiffants pour imiter leurs habitudes.
Résultats
Les HCP ont grandement influencé le contenu chimique intérieur, le cVMS (décaméthylcyclopentasiloxane) étant l’EF le plus dominant lors des activités liées aux soins capillaires. La longueur des cheveux, le type de HCP, le style d’équipement et les températures de fonctionnement ont eu un impact sur les FE. Les températures de coiffage élevées et la grande surface fournie par les cheveux augmentent les émissions de COV.
L’augmentation des températures de lissage des cheveux de la température ambiante à 210°C a augmenté le facteur d’émission du cVMS de 31 % à 50 %. Des concentrations accrues de cVMS dans les environnements intérieurs pourraient transférer de manière significative le cVMS à l’extérieur par la ventilation. Dans l’analyse PTR-TOF-MS, le spectre de masse a augmenté lors de l’utilisation active du HCP. Les mesures de siloxane en temps réel ont montré que l’utilisation de HCP pouvait fournir des siloxanes aux environnements extérieurs et intérieurs et augmenter l’exposition aux siloxanes parmi les ménages.
Par rapport au temps de référence avec deux habitants du zEDGE, plus de 100 ions ont montré une augmentation de 100 % pendant les procédures de soins capillaires. Ces ions étaient des ions fragments, des ions parents ou des amas d’eau, 75 % ayant un m/z supérieur à 200. Alors que zEDGE était inoccupé, les concentrations de siloxane lors de l’utilisation du HCP étaient 330 à 2 300 fois supérieures aux valeurs de fond.
Les émissions de siloxane étaient principalement liées au cVMS, les concentrations de lVMS étant beaucoup plus faibles. Les concentrations de cVMS étaient significativement plus élevées lors de l’exécution d’activités de soins capillaires que les valeurs moyennes en intérieur. Après les tests, les concentrations de cVMS normalisées par les participants étaient équivalentes ou supérieures aux valeurs maximales signalées après l’administration du PCP dans un logement résidentiel à plusieurs occupants.
Le lissage des cheveux a également amélioré les quantités de cVMS et de monoterpènes. Le contact long, régulier et étroit entre le fer à lisser et les cheveux pourrait contribuer à l’évaporation des HCP appliqués sur les cheveux, ce qui pourrait expliquer les modèles d’émission stables observés. Des COV à FE élevés, tels que les monoterpènes, les monoterpénoïdes et le propylène glycol, ont été détectés lors de la plupart des événements de soins capillaires. Le produit G émettait le plus grand nombre de FE monoterpéniques et monoterpénoïdes, équivalents aux FE monoterpéniques des désinfectants botaniques. Le propylène glycol (550 mg/individu) dominait les émissions du produit E.
Conclusion
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que les professionnels de la santé peuvent augmenter la concentration de cVMS dans les environnements urbains. L’exposition extérieure déclenche des réactions radicalaires hydroxyles, génère des produits d’oxydation tels que le siloxane et contribue au développement d’aérosols organiques secondaires. L’oxydation du cVMS en intérieur est moins importante en raison des faibles concentrations d’OH. Une meilleure compréhension du comportement des clients est cruciale.
