MATIERE : FORMULATION ET COSMETOLOGIE Année : 3ème

MATIERE : FORMULATION ET COSMETOLOGIE
Année : 3ème année
Semestre : 1
RESPONSABLE : Clorinthe LABBE, Maître de Conférences
Intervenants : voir pages suivantes
Adresse professionnelle : 3 rue Alfred Werner 68093 MULHOUSE CEDEX
Tél. professionnel : 0389608797
Mail : [email protected]
HORAIRE TOTAL :
Cours : 170 h
TD :
TP : 24 h
CREDITS ECTS : 15
COMMUN AVEC : option Matériaux et Polymères (78h) et option Organique, Biorganique et Thérapeutique (18h)
MODALITES DE CONTROLE DES CONNAISSANCES
Ecrit / Oral : Ecrits
Coefficient : 200
Durée : à convenir pour chaque module d’enseignement (de 1h à 3h)
OBJECTIFS DE L’ENSEIGNEMENT
Spécialisation dans un domaine de la chimie à vocation plutôt appliqué : la formulation à base de polymère.
L’acquisition de connaissances plus poussées sur la physico-chimie des polymères vont conduire à mieux comprendre
la formulation de nombreux produits d’usage courant comme les peintures, les composites polymères, les adhésifs, les
technologies liées à l’encapsulation de principe actif et plus particulièrement les particularités des produits de l’industrie
cosmétique (shampoing, crème, maquillage).
COMPETENCES ACQUISES
Rôle d’un ingénieur en formulation: prise en compte d’exigences diverses (marketing, environnement, performance du
produit, stabilité physique et bactériologique des produits)
Savoir faire pratique dans le domaine des émulsions.
CONTENU DES ENSEIGNEMENTS ET INTERVENANTS
Module Formulation à base de polymères (76h)
Matériaux à base de polymères et concepts de leur formulation
44 h de cours commun option Matériaux et Polymères
Natalia GOSPODINOVA, Pr.
Rhéologie des polymères
10h de cours commun option Matériaux et Polymères
Sophie BROGLY, Pr
Formulation à base de polymère et composés inorganiques
6h de cours propre
Jocelyne BRENDLE, Pr
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Résines photopolymérisables
12h de cours commun option Matériaux et Polymères
Céline CROUTXE, Xavier ALLONAS, Pr.
Conférence Pigment
4h BASF
Objectifs de l’enseignement
Ces cours ont pour le but d’acquérir des connaissances solides en physico-chimie des polymères dans les différents
états (amorphe, cristallin), en solution, en mélange. Pour cela, l’enseignement proposé couvrira différents aspects :
moléculaires, thermodynamiques, morphologiques, technologiques et applications pour différents types de formulation.
Compétences acquises
A l’issu de ce cours, les étudiants connaîtront les relations entre la structure des polymères et leurs propriétés. Ils
comprendront le lien entre leurs propriétés et leur utilisation en formulation, et ils pourront formuler un matériau à base de
polymère selon les applications souhaitées. Ces compétences permettront aux étudiants de faire face aux attentes de
l’industrie.
Module Cosmétologie (62h)
Matériaux poreux et cosmétiques
6 h de cours propre
Bénédicte LEBEAU, CR
Photochimie et domaine de la santé
8h de cours propre
Céline CROUTXE , Pr
Physico-chimie de la peau
6h de cours propre
Vincent ROUCOULES, MdC
Formulations cosmétiques
14h de cours propre
Clorinthe LABBE, MdC
TP Formulation et Cosmétique
24h de TP
Clorinthe LABBE et Karine MOUGIN, MdC
Conférence Cosmétique
4h
WELEDA
Objectifs de l’enseignement
Ce module permet de découvrir les contraintes liées à la formulation dans le domaine de la cosmétique et aussi la
nature et le rôle des ingrédients dans ces formulations.
Compétences acquises
Savoir faire dans le domaine des émulsions (mise en œuvre, caractérisations liée à
granulométrie) et dans la formulation de produits cosmétiques ( lait corporel, rouge à lèvre)
Module Formulation et milieux dispersés (30h)
Micro, Nanoémulsion, Liposome
8 h de cours propre
Clorinthe LABBE, MdC
Latex de polymère
12h de cours en commun avec option Matériaux et Polymères
Abraham CHEMTOB, MdC
Application des latex de polymère
6h de cours propre
Abraham CHEMTOB, MdC
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leur stabilité, rhéologie,
Conférence Peinture
4h
PPG Coatings ou Cray Valley
Objectifs de l’enseignement
Connaissance de la physico-chimie des milieux dispersés à base de polymères et exemples de leurs applications dans
le domaine de la formulation.
Compétences acquises
Technologies de mise en oeuvre des dispersions aqueuses de polymères dans divers domaines (peinture,
phytosanitaire, médical, alimentation)
Module Ingrédients tendances en formulation : les substances naturelles (26h)
Module Ingrédients tendances en formulation : les substances naturelles(26h)
Polysaccharide et Formulation
8 h de cours propre
Jacques DESBRIERES,Pr
Chimie Verte
4h de cours commun avec option Organique et Biorganique
Serge NEUNLIST, Pr
Les substances naturelles
14h de cours commun avec option Organique et Biorganique
Serge NEUNLIST, Pr
Objectifs de l’enseignement
Ce module permet de découvrir la nature et le rôle des substances naturelles qui peuvent rentrer dans la formulation de
nombreux produits.
Compétences acquises
Nouvelles tendances liées au « BIO »
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MATIERE : CHIMIE VERTE
Année : 3ème année
Semestre : 1
RESPONSABLE : Stéphanie FREITAG, Maître de Conférences
Intervenants : voir pages suivantes
Adresse professionnelle : 3 rue Alfred Werner 68093 MULHOUSE CEDEX
Tél. professionnel : 0389608797
Mail :[email protected]
HORAIRE TOTAL :
Cours : 174 h
TD :
TP : 26 h
CREDITS ECTS : 15
COMMUN AVEC : option Organique, Biorganique et Thérapeutique (38h),
Option Sécurité et Environnement (40h), option Matériaux et Polymères (24h)
MODALITES DE CONTROLE DES CONNAISSANCES
Ecrit / Oral : Ecrits
Coefficient : 200
Durée : à convenir pour chaque module d’enseignement (de 1h à 3h)
OBJECTIFS DE L’ENSEIGNEMENT
Le concept de chimie verte, défini en 1998 par les chimistes américains Paul Anastas et John C. Warner de l’EPA
(Environmental Protection Agency), est basé sur 12 principes. Le but étant de réduire et d'éliminer l'usage ou la génération
de substances néfastes pour l'environnement, par de nouveaux procédés chimiques et des voies de synthèses « propres »,
c'est-à-dire respectueuses de l'environnement.
L'objectif de l'option "Chimie verte" est de former des ingénieurs chimistes à double compétence : la chimie et son impact
sur notre environnement.
COMPETENCES ACQUISES
La chimie verte est à la frontière entre de nombreux domaines : biologie, biochimie, chimie organique, matériaux,
photochimie, informatique, sécurité et bien évidemment environnement. Les étudiants auront acquis des compétences
spécifiques à la fois en chimie « propre » et en chimie de l'environnement. Les enseignements proposés suivent cette
répartition. De ce fait, l'option "chimie verte" permettra aux étudiants d'avoir une base de connaissances dans les
méthodes alternatives et propres de productions chimiques, dans leurs risques très souvent liés aux activités industrielles,
dans les technologies de prévention et de traitement des pollutions, ainsi que dans les législations et les normes en
vigueur.
CONTENU DES ENSEIGNEMENTS ET INTERVENANTS
1) Chimie Propre
• Matériaux poreux pour le développement durable (A. Simon-Masseron, 18h)
Durant ce cours seront présentés les solides poreux utilisés à l’échelle industrielle (zéolithes, argiles, charbons actifs,
diatomées, …). Après une partie orientée sur la caractérisation texturale des solides poreux (isothermes d’adsorption),
seront précisés les modes de synthèse de ces solides (synthèse hydrothermale, méthode sol-gel, …). La plus grande partie
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du cours sera consacrée au développement industriel des solides poreux (matériaux naturels/synthétiques, données
économiques, propriétés à l’origine des applications, mise en forme,…) à travers des exemples d’application pris dans le
domaine du développement durable (dépollution de l’air et de l’eau, …). Enfin, une dernière partie permettra de présenter
les solides poreux en cours de développement (solides mésoporeux organisés, Metal Organic Framework, …).
• Matériaux photopolymères (Xavier Allonas, 24h)
*12h de photochimie : synthèse, mécanismes photochimiques, données technologiques, photoréactions organiques, effet
de la lumière sur l'environnement et photodépollution
*12h de photomatériaux respectueux de l'environnement : principes de base, aspects sociétaux, photopolymérisation,
propriétés, matériaux photopolymères biodégradables, photodégradation des polymères
• Chimie Verte (Stéphanie Freitag, 4h)
Notions de chimie verte, analyse du cycle de vie d'une substance, écotoxicité ; Enjeux environnementaux et économiques
(disponibilité des terres agricoles pour des usages énergétiques) ; légalisation, normalisation, labellisation.
• Les grandes classes de substances naturelles (Serge Neunlist, 14h)
Protides, lipides, glucides : présentation, intérêts et applications industrielles.
• Initiation à la microbiologie (Serge Neunlist, 14h)
Notions de base, microbiologie et environnement : utilisation des microorganismes dans le traitement des déchets, DBO5,
bioremédiation, productions particulières des micro-organismes : antibiotiques et vitamines.
• Biodégradations et biotransformations (Serge Neunlist, 4h)
Principes, utilisation des bioressources, cas particuliers : valorisation non alimentaire de produits agricoles par voies
biologiques ; cas particulier : les fibres végétales et le fractionnement de la biomasse lignocellulosique en synthons pour la
chimie, fonctionnalisation des composés végétaux féruloylés en vanilline par les basidiomycètes.
• Biotechnologie blanche (Nathalie Berezina, 4h)
La biotechnologie blanche, appelée également industrielle, consiste en la réalisation des réactions chimiques par des
agents biologiques (enzymes purifiées et - ou microorganismes entiers). Les avantages de cette approche sont
globalement: travail dans l'eau et à des températures basses, de plus la très importante sélectivité des enzymes permet un
accès direct à des molécules optiquement pures, la réalisation des réactions régiospécifiques (sans passer par des étapes
de protection - déprotection) et parfois la réalisation de réactions à régiochimie inaccessible par voie de synthèse classique.
Plusieurs exemples industriels de l'utilisation de cette technique sont déjà en place dans les synthèses des produits
pharmaceutiques, cosmétiques, voir même des polymères.
Il s'agit d'un domaine pluridisciplinaire, dans lequel un rôle très important est joué par les chimistes
2) Chimie et Environnement
• Catalyse (J. Brendlé 6 h, P. Gilot 6h)
Catalyse et interfaces (JB) : introduction à la catalyse, préparation, caractérisation et principales propriétés physicochimiques des catalyseurs inorganiques solides, principaux réacteurs industriels, exemples d’applications industrielles
(raffinage et pétrochimie, chimie fine, traitement des eaux, …), photocatalyse (utilisation TiO2), biocatalyse
Catalyse hétérogène (PG) : application à la dépollution des échappements d’automobiles. Etat de l’art en dépollution des
échappements, catalyse hétérogène : mécanismes, couplage transport-réactivité, étude détaillée de la catalyse 3 voies et
du procédé associé (modélisation, dépollution des échappements de moteurs Diesel : réduction des oxydes d’azote et
oxydation des suies).
• Gestion des déchets (Jean Michel Chiapello, 12h)
Procédés de traitement des déchets. Qualité de l'air intérieur.
• Valorisation des déchets (J. Brendlé + 1 conférencier, 6h)
Valorisation des déchets (formation de bio-nanocomposites à partir d’algues vertes, zéolithisation des cendres volantes et
de la paille de riz, valorisation de l’amiante, …), piégeage de la radioactivité par des solides poreux.
• Pesticides, phytoprotection, dépollution par plantes (Karine Jezequel, 10h)
Partie 1 : I Bioremédiation ; I.1. Définition ; I.2. paramètres du sol contrôlant l'activité microbienne impliquée dans la
dégradation des polluants. ; I.3. Influence des propriétés du polluant sur sa dégradation et caractéristique de quelques
polluants ; I.4. Voie de dégradation microbiologique des polluants organiques ; I.5. Les traitements ; II. La
phytoremédiation ; II.1. Application aux métaux lourds ; II.2. Application aux polluants organiques ; II.3. Les différentes
techniques de phytoremédiation ; III. Cout des traitements biologiques ; Partie 2 : Cas concrets étudiés au laboratoire ; 1.
Immobilisation du Cd dans un sol agricole ; 2. Procédé de phytoextraction couplé à la bioaugmentation d’un sol agricole
polycontaminé par du chrome, du mercure et du plomb ; 3. Traitement biologique des eaux de pluie et de sédiments issus
du vignoble contaminés par des pesticides ; 4. Traitement à terre de sédiments de dragage contenant des
polychlorobiphényles (PCB) par bioremédiation couplée à la phytoremédiation
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• Le monde du vivant à l'échelle cellulaire (Stéphanie Freitag, 2h)
Origine de la vie, évolution ; 3 règnes du vivants ; la cellule base de la vie ; eucaryotes et procaryotes ; principales
biomolécules et leurs constitution.
• Cycles biogéochimiques ; fonctionnement, dynamiques des écosystèmes (Stéphanie Freitag, 4h)
L'eau ; cycles biogéochimiques majeurs : carbone, azote, phosphore, soufre ; écosystème et biodiversité ; facteurs
écologiques et climatiques ; écobilan.
• Formation et élimination des polluants (Roger Gadiou, 28h)
Les polluants, origine, effets, aperçu des analyses, formation et élimination. Effets de la pollution sur le milieu naturel (effet
de serre, pluies acides, SMOG photochimique, couche d'ozone, lixiviation, etc.) et la toxicologie (métaux lourds,
hydrocarbures cancérigènes, etc.). 1. Généralités sur les polluants ; qu'est-ce qu'un polluant, quels sont leurs effets,
établissement d'une liste ; sources de polluants, lien entre pollution et énergie/combustion ; généralités sur l'énergie
(production, consommation, pollution) ; 2. le problème du CO2 ; énoncé du problème ; solutions possibles (pile à
combustible, hydrogène, biomasse, etc.) ; 3. les oxydes d'azote et de soufre ; mécanismes de formation, analyse ;
méthodes de capture et/ou d'élimination ; 4. les HAP et les suies ; nature et toxicité, analyse ; mécanismes de formation ;
méthodes de capture des hydrocarbures et des particules ; 5. les métaux lourds ; toxicité, spéciation, analyse ;
mécanismes de formation des particules riches en métaux lourds ; méthodes permettant de limiter cette formation ; 6. les
dioxines ; nature, toxicité, analyse ; mécanismes de formation ; méthodes de capture ; 7. les normes ; principes de base ; 8.
moyens de prévision ; modélisation de réacteur, cinétique, calculs d'équilibre
3) Outils informatiques, modélisation et simulation
• Utilisation d'outils mathématiques et statistiques (Gérard Flesch, 8h)
Utilisation de modèles physiologiques pour décrire la pharmacocinétique de polluants dans les organismes vivants ; La
relation entre la dose et la réponse du médicament ; Introduction à la chaîne causale de l’action pharmacologique ;
Introduction aux concepts de pharmacocinétique clinique ; Introduction aux concepts de pharmacologie ; La relation entre
la dose et l‘exposition systémique ; La relation entre la concentration et l'effet du médicament ; La modélisation PK-PD ; Le
concept de courbe d‘utilité ; Introduction à la cinétique de population ; Etude de cas
• Chimiométrie (Michel Ulmschneider, Pascal Chalus, 6h)
Avancées des méthodes analytiques pour le "process understanding"
Proche infra rouge, chimiométrie qualitative et quantitative, technologies de l'image ; spectres chimiques (PIR, IR, Raman,
ToF-SIMS) ; techniques d'imageries (RMN, microscopies optique et électronique, microtomographie rayons X, imageries à
impulsions) ; extraction des données.
4) Les heures restantes sont consacrées à l'étude d'un cas pratique sur une semaine complète bloquée en janvier
(Karine Jezequel, Anna Boulanger, Serge Neunlist, Stéphanie Freitag)
• Sortie sur le terrain
Comment isoler un microorganisme, étude d'un sol pollué, bioremédiation par les plantes, dépollution par les argiles
• Etudes en laboratoire
Analyses et TP en commun avec l'option orga
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