Propriétés de l'anodisation
Anodisation et Contact avec des Aliments
L'aluminium est un matériau largement utilisé pour la production d'objets destinés au contact avec les aliments, tels que poêles, plaques de cuisson, ustensiles, barquettes et composants pour la transformation alimentaire. Pour garantir la sécurité alimentaire et limiter la migration de métal vers les aliments, l'aluminium est souvent protégé par peinture ou anodisation.
Parmi les traitements disponibles, l'anodisation représente l'une des solutions les plus efficaces pour augmenter la résistance chimique et mécanique de l'aluminium dans les applications alimentaires, à condition qu'elle soit correctement conçue et utilisée.
Migration d'aluminium vers les aliments
Les alliages d'aluminium présentent une bonne résistance à la corrosion grâce à la formation spontanée, au contact de l'air, d'une couche passivante d'oxyde d'aluminium. Cette couche crée une barrière protectrice vers l'environnement extérieur, mais elle a une épaisseur extrêmement réduite et une résistance chimique limitée.
La couche de passivation naturelle :
- est stable dans des environnements neutres ou peu agressifs
- ne résiste pas dans des environnements acides ou alcalins
En particulier, la couche d'oxyde naturelle est dissoute :
- dans des environnements acides avec pH < 4,5
- dans des environnements alcalins avec pH > 8,5
Dans ces conditions, l'aluminium n'est plus protégé et peut se dissoudre dans l'aliment.
Un comportement analogue est observé en présence d'ions chlorure (par exemple dans les aliments salés), qui peuvent attaquer la couche d'oxyde même à pH neutre, laissant le métal exposé à l'action corrosive.
Limite spécifique de migration (SRL)
Pour garantir la sécurité alimentaire, une limite maximale de migration pour l'aluminium a été définie, indiquée comme SRL – Specific Release Limit.
Le P-SC-EMB (Committee of Experts on Packaging Materials for Food and Pharmaceutical Products) a établi une :
Limite SRL pour l'aluminium : 5 mg/kg d'aliment
Les objets destinés au contact avec les aliments doivent respecter cette limite dans les conditions d'utilisation prévues. La vérification du respect de la limite SRL est de la responsabilité de l'opérateur économique qui met sur le marché le produit fini.
Aluminium anodisé et contact avec les aliments
Contrairement à la couche de passivation naturelle, la couche d'anodisation est beaucoup plus épaisse, présente une structure plus compacte et possède une dureté superficielle plus élevée. Ces caractéristiques rendent l'aluminium anodisé plus adapté au contact avec les aliments par rapport à l'aluminium non traité.
Résistance chimique de la couche anodique
L'aluminium anodisé montre une excellente résistance aux solutions salines neutres contenant des chlorures et une bonne résistance dans des environnements modérément acides ou alcalins.
Les tests de corrosion accélérée en brouillard salin montrent que l'anodisation, en particulier l'anodisation dure, peut dépasser 1000 heures sans phénomènes corrosifs significatifs.
En présence d'aliments fortement acides ou fortement alcalins, la couche anodique est toutefois progressivement dissoute. Dans ces conditions, l'anodisation ne garantit pas une protection illimitée dans le temps.
Résistance mécanique et usure
La couche anodique est caractérisée par une dureté élevée et une résistance à l'usure. Ces propriétés permettent de réduire le transfert d'aluminium dû à l'abrasion et d'améliorer la durabilité du composant au contact des aliments.
Traitement conseillé pour applications alimentaires
Pour la protection d'objets destinés au contact avec les aliments, il est conseillé :
- Anodisation dure (OX-HS)
- Épaisseur élevée : 50 ± 10 µm
- Fissage à chaud obligatoire
- Alliages série 6000 ou autres alliages conformes EN 601 / EN 602
Norme EN 14392 Contact avec les aliments et Règlement FCM (CE) 1935/2004
La norme européenne EN 14392 – Requirements for anodized products for use in contact with foodstuff définit les exigences pour les produits en aluminium anodisé destinés au contact avec les aliments.
Exigences principales
Composition de l'alliage L'alliage d'aluminium doit être conforme aux normes :
- EN 601
- EN 602
L'anodisation étant une transformation de l'aluminium, les éléments d'alliage sont également présents dans la couche d'oxyde anodique.
Fissage obligatoire La couche anodique présente une structure poreuse. Pour sceller la porosité et augmenter la résistance à la corrosion, la phase de fissage est obligatoire, effectuée par immersion dans l'eau chaude (typiquement à une température supérieure à 95 °C). Le fissage réduit la perméabilité de la couche, améliore la résistance chimique et contribue à limiter la migration d'aluminium.
Vérification de la migration et responsabilité de l'opérateur
Le respect des exigences de la norme EN 14392 n'est pas en soi suffisant pour garantir le respect de la limite SRL.
La migration d'aluminium dépend en effet de l'alliage d'aluminium du matériau de base, du traitement de surface appliqué et des conditions d'utilisation réelles du produit fini.
Le traitement de surface, seul, ne constitue pas un matériau fini. La responsabilité de la conformité au Règlement (CE) 1935/2004 et à la limite SRL incombe à l'opérateur économique qui met sur le marché le produit fini, entendu comme combinaison de matériau de base et de traitement.
La vérification de la migration est par conséquent nécessaire, en particulier en présence d'aliments fortement acides ou alcalins, de températures élevées, de temps de contact prolongés ou de cycles répétés de lavage ou de désinfection.
Aliments compatibles et conditions critiques
L'anodisation avec fissage est généralement adaptée pour les aliments à pH modéré, tels que l'eau et les boissons (pH 5–8), le lait et les produits laitiers, les viandes et le poisson, les aliments salés, les huiles et les graisses.
Une évaluation spécifique de la migration est en revanche nécessaire en présence d'aliments très acides (pH < 3), d'aliments alcalins, de contact prolongé à hautes températures ou de cycles répétés de lavage ou de désinfection agressifs.
Conclusions
L'anodisation représente une solution efficace et éprouvée pour l'utilisation de l'aluminium au contact des aliments, mais n'élimine pas la nécessité d'une évaluation technique et normative au cas par cas.
En résumé, l'anodisation améliore significativement la résistance chimique et mécanique de l'aluminium, réduit la migration d'aluminium vers les aliments, mais ne garantit pas une protection illimitée dans des conditions extrêmes.
La conformité normative doit toujours être accompagnée d'une évaluation des conditions d'utilisation réelles et, lorsque nécessaire, de tests de migration spécifiques.
Documentation disponible :