Les produits chimiques des soins capillaires peuvent rester dans l'air en quantités surprenantes

Dans un article récemment publié dans Environmental Science & Technology, une revue de l'American Chemical Society (ACS), Nusrat Jung, professeur adjoint à la Lyles School of Civil Engineering, a découvert que plusieurs produits chimiques, en particulier les méthyl-siloxanes volatils cycliques - omniprésents dans les produits de soins capillaires - persistent dans l'air après leur utilisation. En moyenne, selon l'équipe de Jung, une personne peut inhaler une masse cumulée de 1 à 17 milligrammes de produits chimiques potentiellement nocifs au cours d'une seule séance de soins capillaires à domicile.

"Nous avons trouvé les résultats extrêmement alarmants", a déclaré M. Jung. "Nous ne nous attendions pas à observer des émissions aussi importantes de mélanges de produits chimiques volatils provenant de produits de soins capillaires vendus dans le commerce au cours de soins capillaires typiques que de nombreuses personnes effectuent chaque jour.

La substance chimique inhalée la plus importante - et la plus préoccupante - est le décaméthylcyclopentasiloxane (alias D5 siloxane). Il s'agit d'un composé organosilicié qui figure souvent en première ou deuxième position dans les listes d'ingrédients de nombreux produits de soins capillaires, ce qui indique qu'il peut s'agir de l'un des ingrédients les plus abondants. Au cours des dernières décennies, il est devenu un ingrédient courant dans de nombreux produits de soins personnels en raison de sa faible tension superficielle, de son inertie, de sa grande stabilité thermique et de sa texture lisse.

"Il a été démontré que le D5 siloxane avait des effets néfastes sur les voies respiratoires, le foie et le système nerveux des animaux de laboratoire", a déclaré M. Jung. "L'utilisation de ce produit chimique dans les produits cosmétiques lavables a déjà été restreinte dans l'Union européenne pour cette raison. Nombre de ces produits sont également parfumés, et certains des produits chimiques utilisés pour fabriquer ces parfums sont également potentiellement dangereux à inhaler."

Selon l'Agence européenne des produits chimiques, le siloxane D5 est classé comme "très persistant, très bioaccumulable". Et si les résultats des tests sur les animaux de laboratoire sont déjà préoccupants, a déclaré M. Jung, on dispose de peu d'informations sur l'impact de cette substance sur l'homme.

"Il n'y a pas eu beaucoup de recherches approfondies sur ce sujet, et nous n'avons donc aucune idée de l'ampleur de la menace que représentent ces produits chimiques lorsqu'ils sont inhalés sur une longue période", a déclaré M. Jung. Des tests ont été effectués sur des produits "lavables" comme les shampooings, mais pratiquement aucun sur des produits "non lavables" comme les gels capillaires, les huiles, les crèmes, les cires et les sprays.

Les recherches de M. Jung ont également montré que l'application d'une chaleur élevée sur ces produits chimiques, par exemple au moyen de fers à friser et de lisseurs de cheveux, a pour effet de libérer encore plus de substances chimiques dans l'air. Lorsque les températures atteignent 210 degrés Celsius, les chercheurs ont constaté que les émissions chimiques des produits de soins capillaires augmentaient de 50 % à 310 %.

Pour aggraver la situation, M. Jung précise que ces substances chimiques en suspension dans l'air ne restent pas dans une seule pièce, ni même dans la maison.

"La ventilation domestique est probablement une voie importante de transport des siloxanes de l'intérieur vers l'extérieur", a déclaré M. Jung. "Dans les environnements urbains, ce phénomène est particulièrement important, car des centaines, voire des milliers de maisons évacuent des substances chimiques potentiellement nocives dans l'atmosphère urbaine en un court laps de temps, lorsque les gens se préparent à aller au travail ou à l'école le matin. Ces produits chimiques sont ensuite collectivement réinjectés dans les bâtiments par le biais des systèmes de ventilation. Ainsi, même si l'utilisation de produits contenant des substances chimiques nocives ne fait pas partie de votre routine de soins capillaires, vous subirez quand même les effets de votre environnement urbain."

Les enquêtes menées auprès de différents groupes de population indiquent que 16 % à 70 % des participants utilisent des produits de soins capillaires sans rinçage ou des produits de coiffure, selon la recherche de Jung. Si l'on considère que la fréquence moyenne d'utilisation des produits de soins capillaires se situe entre deux et cinq fois par semaine, d'après les enquêtes sur les modes d'utilisation des produits de soins capillaires, et si l'on suppose que 10 % des produits de soins capillaires sans rinçage sont à base de siloxane, les émissions totales de D5 de l'intérieur vers l'extérieur pourraient atteindre de 0,4 à 6 tonnes métriques par an aux États-Unis.

Alors, comment se protéger contre l'inhalation de ces substances chimiques ?

"La meilleure solution est tout simplement de ne pas utiliser ces produits", a déclaré M. Jung. "J'utilisais moi-même des produits similaires pour lisser mes cheveux, mais après avoir analysé les données, il est devenu évident que la meilleure chose à faire pour protéger ma propre santé était de cesser de les utiliser.

Si l'on doit utiliser ces produits, la meilleure chose à faire est de faire fonctionner un ventilateur d'extraction pour minimiser la quantité de produits chimiques inhalés, a déclaré Jinglin Jiang, étudiant en doctorat en génie civil et chercheur à Purdue.

"La ventilation peut être un moyen efficace de réduire l'exposition aux siloxanes pendant les soins capillaires en intérieur", a déclaré Jiang. "Notre modèle montre qu'en allumant le ventilateur d'extraction de la salle de bain, on peut réduire de plus de 90 % l'exposition au D5 par inhalation."

Cela contribue toutefois à l'impact environnemental de ce produit. Les recherches de Jung indiquent que les émissions cumulées de D5 de l'intérieur vers l'extérieur avec le ventilateur d'extraction toujours éteint atteignent 710 milligrammes en trois heures, tandis que les émissions de D5 de l'intérieur vers l'extérieur avec le ventilateur d'extraction toujours allumé atteignent 900 milligrammes en seulement une heure.

"Ce n'est pas pour rien que l'utilisation de ces produits chimiques dans les produits capillaires lavables est restreinte dans certaines parties du monde", a déclaré M. Jung. "Les effets sur les personnes et la planète doivent être étudiés de manière plus approfondie et des mesures réglementaires doivent être prises.

Collecte des données

Les recherches expérimentales de Mme Jung ont été menées dans un laboratoire d'ingénierie architecturale résidentielle qu'elle a conçu : la maison miniature Purdue Zero Energy Design Guidance for Engineers (zEDGE).

zEDGE est un bâtiment résidentiel à ventilation mécanique, à zone unique, dont l'intérieur est climatisé. Un spectromètre de masse à temps de vol à réaction par transfert de protons (PTR-TOF-MS) ultramoderne du laboratoire de Jung a été utilisé pour mesurer les siloxanes D5 et d'autres substances chimiques volatiles dans l'air intérieur en temps réel, seconde par seconde.

Les expériences d'émission de routine de soins capillaires ont été menées au cours d'une campagne de mesure dans zEDGE sur une période de plusieurs mois, comprenant trois types d'expériences : des expériences de soins capillaires réalistes qui reproduisent les routines de soins capillaires réels dans l'environnement domestique, des expériences d'émission sur plaque chauffante qui explorent la relation entre la température des outils de soins capillaires et les émissions de composés organiques volatils, et des expériences d'émission de surface qui étudient l'impact de la surface des cheveux sur les émissions de composés organiques volatils au cours des événements de soins capillaires.

Pour les expériences d'émission de routine de soins capillaires réalistes, il a été demandé aux participants d'apporter leurs propres produits de soins capillaires et outils de coiffure afin de reproduire leurs routines dans zEDGE. Avant chaque expérience, les participants ont été invités à séparer leurs cheveux en quatre sections. La longueur des cheveux de chaque participante a été classée en deux catégories : cheveux longs (au-dessous de l'épaule) et cheveux courts (au-dessus de l'épaule). La séquence de chaque expérience comprenait quatre périodes, afin de reproduire une routine de la vie réelle.

Après la coiffure, les participants disposaient de deux minutes pour ramasser les outils et quitter zEDGE ; cette période était suivie d'une période de décroissance de la concentration de 60 minutes, pendant laquelle zEDGE était inoccupé et le PTR-TOF-MS à haute résolution surveillait la décroissance des concentrations de composés organiques volatils à l'intérieur des bâtiments. Les expériences et les analyses ultérieures ont porté sur les concentrations et les émissions de composés organiques volatils à l'intérieur pendant et après les périodes de soins capillaires actifs.