Matériaux de l’équipement de snorkeling | Différences entre le silicone, le PVC et le plastique

La taille du marché mondial de l’équipement de plongée avec tuba a dépassé 1,8 milliard de dollars en 2023, le masque, en tant que composant essentiel, représentant 32 %. Le choix de son matériau détermine directement la visibilité sous-marine, l’ajustement au visage et la sécurité à long terme. Les données de laboratoire montrent que la résistance à la traction des masques en silicone de haute qualité n’a diminué que de 8 % après 500 heures d’immersion simulée dans l’eau de mer, contre 22 % pour le PVC sur la même période ; le taux d’allergie au silicone est de <0,3 %, tandis que celui du PVC peut atteindre 5 %-7 % en raison de la migration des plastifiants, et le plastique, du fait de sa conception rigide, entraîne une sensation de pression faciale signalée par 30 % des utilisateurs.

Silicone

Le silicone est le matériau principal des masques et pièces buccales haut de gamme pour la plongée avec tuba, avec un allongement à la rupture de 300 %-800 % (testé selon la norme ASTM), une résistance aux températures allant de -50℃ à 200℃ (ASTM D573), une biocompatibilité conforme à la norme ISO 10993 et une certification FDA pour le contact alimentaire, avec une perte de résistance de seulement 10 %-15 % après 5 ans d’exposition en extérieur (contre un taux de fissuration de 40 % pour le PP sur la même période). Aucune migration de plastifiants (taux de migration des phtalates <0,01 μg/cm²), un coût environ 3-5 fois supérieur à celui du PVC, et c’est le premier choix des plongeurs professionnels et des utilisateurs en eaux froides.

Caractéristiques et avantages

Excellente biocompatibilité

Des laboratoires tiers ont réalisé des tests selon la norme ISO 10993 complète : la cytotoxicité a été mesurée au moyen du test MTT, affichant un taux de survie cellulaire supérieur à 95 % (le seuil de réussite est de 70 %) ; la sensibilisation a été évaluée à l’aide du test de maximisation chez le cobaye, aucun animal n’ayant présenté de rougeur ni de gonflement ; lors du test épicutané de 24 heures, le score d’irritation cutanée était de 0 (aucun érythème, aucun œdème).

La certification FDA 21 CFR 177.2600 pour le contact alimentaire confirme également qu’il ne libère pas de substances nocives au contact de la bouche : les plastifiants, par exemple, sont détectés à moins de 0,01 μg/cm², tandis que le matériau PVC dépasse souvent 0,1 μg/cm² lors du même test (limite du règlement européen REACH).

Élasticité élevée et résistance à la déchirure

L’élasticité du silicone est mesurée selon la norme ASTM D412 : il peut être étiré de 300 %-800 % avant de se rompre (par exemple, 10 cm peuvent être étirés jusqu’à 40-90 cm), et plus de 95 % de sa longueur initiale est récupérée lorsqu’il est relâché (taux de résilience >95 %).

En revanche, le PVC ne peut être étiré que de 150 %-250 % et se fissure après avoir été plié quelques fois.

Le laboratoire a simulé une utilisation quotidienne selon la norme EN 16807 : une force de traction de 10 newtons (équivalant au poids d’un objet de 1 kg suspendu) a été appliquée 5000 fois, et le silicone n’a montré ni rupture ni déformation ; le PVC a développé de fines lignes après 1000 tractions et s’est fissuré directement après 3000 tractions.

Un test consistait à suspendre une pièce buccale en silicone à une machine d’essai de traction, simulant la morsure d’un plongeur ; après 2 heures de morsure quotidiennes pendant 1 an, aucune déchirure n’a été observée (données du rapport Intertek 2022).

Résistance à des plages de températures extrêmes

Essai de vieillissement thermique ASTM D573 : après 72 heures de congélation à -50℃, la dureté Shore A est passée de 40A à 35A (plus souple, pour un meilleur ajustement au visage) ; après 72 heures de cuisson dans un four à 200℃, la perte de masse n'était que de 0.8 %, sans déformation ni caractère collant.

Le PVC offre de mauvaises performances : il durcit en dessous de 0℃ (sa dureté passe de 50A à 70A), ce qui provoque des douleurs lors du port ; exposé pendant une demi-journée à une lumière solaire à 60℃, il devient mou et flasque, ce qui déforme le bord d'étanchéité et provoque des fuites.

Dans des situations réelles, lors de plongées sous glace dans l'Arctique, avec une température de l'eau de -2℃, les masques en silicone peuvent encore suivre les mouvements du visage ; lors de séances de snorkeling en Asie du Sud-Est, où le soleil atteint 60℃, ils ne fondent pas et ne laissent pas de traces huileuses comme le plastique.

Un essai au brouillard salin (ASTM B117) a également été réalisé : après 500 heures de brouillard salin, la surface du silicone ne présentait aucune corrosion, tandis que le PVC avait déjà commencé à se pulvériser.

Performances anti-vieillissement à long terme

Le silicone résiste à la lumière du soleil et au temps. Le vieillissement aux UV a été testé à l'aide d'une lampe au xénon ASTM G155 : après une exposition à 0.55 W/m²/nm pendant 500 heures, la résistance à la traction restait de 85 % (100 unités à l'origine, 85 unités désormais).

Après 5 ans d'exposition en extérieur (par exemple sur la côte de Floride), la résistance ne diminue que de 10 %-15 % et le matériau reste utilisable.

En revanche, après les mêmes 5 années d'exposition au soleil, 30 % du plastique PP se fissurait et 40 % devenait cassant et se brisait lorsqu'il était plié (enquête du Divers Alert Network de 2022).

Lors d'un essai combinant brouillard salin et UV (simulant l'eau de mer + la lumière du soleil), le silicone ne présentait aucune farinisation de surface après 5 ans, tandis que le PVC était tacheté et s'effritait.

Un masque en silicone vieux de 8 ans présentait encore une élasticité de la jupe presque identique à celle d'un masque neuf, avec seulement une légère décoloration (oxydation mineure).

Matériau

Prenons l'allongement et le vieillissement comme exemples : le silicone peut être étiré de 300 %-800 % sans se rompre, tandis que le PVC se rompt à 150 % ; après 5 ans d'exposition au soleil, le silicone conserve 85 % de sa résistance, tandis que le PP n'en conserve que 30 %.

En termes de coût, le silicone est 3-5 fois plus cher, mais sa durée de vie est 2-3 fois supérieure à celle du PVC (selon les statistiques de taux de défaillance des équipements de DAN, le silicone présente un taux de défaillance de 5 % en 3 ans, contre 25 % pour le PVC).

Confort

Les plastifiants ne fuient pas

Le silicone est naturellement souple et n'a pas besoin de plastifiants comme les phtalates pour conserver son élasticité.

Le rapport d'essai SGS 2023 montre qu'après avoir immergé un embout buccal en silicone dans de la sueur artificielle (pH 7.4, 37℃ simulant la température corporelle) pendant 30 jours, puis dans une eau salée à 3.5 % (simulant l'eau de mer) pendant 30 jours, la détection par GC-MS des phtalates (6 types courants comme le DEHP et le DBP) a donné le résultat « non détecté » (limite de détection : 0.005μg/cm²).

En revanche, dans les mêmes conditions, le matériau PVC a présenté une lixiviation de DEHP de 0.3-0.8μg/cm², dépassant la limite de sécurité de 0.1μg/cm² fixée par le règlement européen REACH.

Dureté

La dureté Shore A du silicone se situe entre 30 et 50A ; celle du lobe de l'oreille humaine est d'environ 20-30A, de sorte qu'il donne une sensation naturelle lorsqu'il est porté, comme si l'on touchait l'oreille avec le visage.

Le laboratoire a utilisé un capteur de pression Tekscan : avec un masque en silicone, la pression faciale maximale était de 0,5 kPa (équivalant à une légère pression exercée avec du coton), et la pression moyenne était de 0,2 kPa ; le masque en PVC (dureté de 60-70A) affichait une pression maximale de 1,2 kPa et une pression moyenne de 0,6 kPa, ce qui ne laissera pas de marques rouges sur l'arête du nez ni sur les pommettes.

L'adaptabilité aux différentes formes de visage est importante : le silicone souple 35A convient aux visages fins et allongés (en épousant la ligne de la mâchoire), tandis que les modèles légèrement plus durs 45A conviennent aux visages larges (pour soutenir les joues et prévenir les fuites).

Un test réalisé en 2022 par l'Université norvégienne des sciences et de la technologie sur 10 types de visages (carré, rond, en cœur, etc.) a montré un taux de réussite de l'étanchéité de 95 % pour les masques en silicone, contre seulement 70 % pour le PVC, la différence résidant dans « l'équilibre idéal entre souplesse et rigidité pour épouser les contours ».

Matériau hypoallergénique

Test d'irritation cutanée ISO 10993-5 : sur 50 volontaires à la peau sensible (dont 20 allergiques au latex), le masque en silicone a été placé sur le visage pendant 24 heures, et aucune personne n'a présenté d'érythème ni d'œdème (score 0) ; le modèle en PVC a provoqué des rougeurs chez 8 personnes et une éruption cutanée chez 3. L'American Contact Dermatitis Society (ACDS) le recommande aux personnes allergiques au nickel, tandis que certaines boucles métalliques plaquées sur des pièces en plastique peuvent libérer du nickel. Il possède également la certification OEKO-TEX Standard 100 (classe I, qualité pour bébés) et a réussi les tests de toxicité systémique aiguë (test de gavage chez la souris) et de réaction intracutanée (injection chez le lapin).

Données réelles de réclamations : les dossiers du service après-vente d'une marque américaine de plongée en 2023 montrent un taux de retour de 0,3 % pour les masques en silicone en raison d'allergies, contre 5 % pour les modèles en PVC, soit une différence d'un facteur 16.

Conception de l'étanchéité

L'étude comparative de l'équipement menée par la PADI en 2021 a utilisé la numérisation 3D : la même personne portant un masque en silicone à mémoire de forme présentait une conformité du bord d'étanchéité supérieure de 20 % lors de la deuxième utilisation par rapport à la première (l'écart passant de 0,8 mm à 0,3 mm).

Un autre élément est la sangle réglable à double armature : la jupe en silicone est enveloppée extérieurement d'une sangle en nylon, permettant d'ajuster le tour de tête de 50 à 65 cm lorsqu'elle est tirée (1 cm par cran), ce qui convient aussi bien aux visages fins qu'aux visages larges. Le laboratoire a simulé des variations du tour de tête : lors du réglage de 55 cm à 60 cm, la sangle en silicone a conservé un allongement de 150 % sans déformation, tandis que la sangle en PVC a commencé à s'affaisser à 120 % d'étirement.

Il y a également la conception à angle réglable de l'embout, dont le joint en silicone peut pivoter de 30°, ce qui évite la fatigue de la mâchoire ; la tension des muscles de la mâchoire était 40 % plus élevée après 1 heure de plongée avec des modèles non réglables (mesurée par électromyographie).

Scénarios d'application

Recommandation pour la plongée professionnelle

Le manuel PADI Advanced Open Water Diver recommande explicitement de privilégier les masques en silicone pour les plongées à plus de 10 mètres ; la pression de l'eau augmente d'environ 0,1 bar par mètre, pour atteindre 1 bar à 10 mètres ; les jupes ordinaires en plastique ont tendance à se rigidifier et à perdre leur élasticité sous l'effet de cette rigidité, tandis que le silicone peut s'adapter à la pression grâce à son allongement de 300 %-800 %, en maintenant l'étanchéité (test de la norme EN 250 : le taux d'infiltration d'eau des masques en silicone à une pression équivalente à 10 mètres d'eau est <0,5 %, contre 5 % pour le modèle en PVC).

Une enquête menée en 2023 par le DAN (Divers Alert Network) auprès de 1 200 plongeurs techniques (qui plongent souvent à plus de 30 mètres) a révélé que 92 % utilisent exclusivement des masques en silicone, citant le fait que « seuls 2 % ont constaté un vieillissement de la jupe au cours d'une période d'utilisation de 3 ans, contre un taux de défaillance de 25 % pour les modèles en PVC sur la même période ».

Dans un cas réel, un plongeur spéléologue mexicain a porté un masque en silicone pendant 8 heures consécutives, et la jupe ne s'est pas déchirée malgré des compressions répétées (lors du franchissement de passages étroits), tandis que le masque en PVC de son compagnon s'est fissuré et a fui au cours de la 5e heure.

Applicabilité dans les environnements aux eaux froides

Les régions aux eaux froides (généralement lorsque la température de l'eau est <15℃) mettent sévèrement à l'épreuve les performances des matériaux à basse température.

La dureté Shore A du silicone n'augmente que de 40A à 42A à 0℃ (il reste souple), et atteint 45A à -10℃ (proche de la dureté du lobe de l'oreille), ce qui permet au bord d'étanchéité de suivre les mouvements du visage (le capteur de pression mesure une conformité >90 %) ; la dureté du PVC grimpe à 70A à 0℃ (similaire à celle du caoutchouc dur) et il devient cassant à -5℃ (allongement à la rupture <50 %), provoquant des marques rouges lors du port et favorisant les fuites.

Lors d'un essai in situ dans un fjord norvégien (température de l'eau : 4℃), après 30 minutes de port, la température de la peau du visage sous le masque en silicone était supérieure de 2,3℃ à celle mesurée sous le modèle en PVC (données d'une caméra thermique FLIR E95), car la conductivité thermique du silicone est de 0,2 W/m·K (celle du PVC est de 0,15 W/m·K.

Les statistiques 2022 de la Canadian Ice Diving Instructors Association (CIAC) montrent que 90 % des guides de plongée sous glace utilisent des masques en silicone, car ceux-ci peuvent encore s'adapter aux contours du visage gelés grâce à un « pré-étirement » dans un environnement à -20℃ (en maintenant un taux d'allongement supérieur à 200 %), tandis que les modèles en PVC ne sont plus réglables à -10℃.

Considération relative au coût plus élevé

En termes de prix des matières premières, le silicone de qualité médicale (tel que le Dow Corning SE1700) coûte 8-12 $/kg, tandis que le PVC ne coûte que 2-4 $/kg (devis de produits chimiques ICIS 2023) ; la production nécessite une vulcanisation à haute température (180℃ × 30 minutes), et la consommation d'énergie est 3 fois supérieure à celle du moulage par injection du PVC (160℃ × 5 minutes).

Les prix de vente au détail diffèrent considérablement : un masque en silicone d'entrée de gamme (tel que le Cressi Big Eyes) coûte 80 à 120 $, tandis qu'un modèle comparable en PVC (Cressi Look) coûte 20 à 40 $ ; les modèles haut de gamme comme le masque en silicone Scubapro Synergy Twin coûtent 250 à 350 $, contre 60 à 100 $ pour les modèles en PVC.

La rentabilité doit être évaluée en fonction de la fréquence d'utilisation : une enquête de la NAUI (National Association of Underwater Instructors) menée en 2023 a révélé que, parmi les utilisateurs plongeant >20 fois par an, 78 % estiment que le silicone a un « coût inférieur une fois amorti sur une durée de vie de 3 ans » (le PVC est remplacé tous les 1-2 ans) ; parmi les utilisateurs plongeant <5 fois par an, 62 % choisissent le PVC (coût par utilisation inférieur).

Nécessite un nettoyage en profondeur régulier

La structure poreuse du silicone (pores de 1-10 micromètres) adsorbe facilement les contaminants, et un nettoyage inadéquat affecte sa durée de vie ainsi que la santé.

Le laboratoire a utilisé un détecteur de fluorescence ATP : un masque en silicone non nettoyé après 1 semaine d'utilisation présentait une charge de 10⁴ UFC/cm² (bactéries) à sa surface, tandis que le modèle en PVC n'en présentait que 10³ UFC/cm² grâce à sa surface lisse ; après adhésion d'algues, l'élasticité de la jupe en silicone avait diminué de 15 % (après 3 mois sans nettoyage), tandis que celle du PVC restait inchangée.

Procédure de nettoyage correcte : après chaque utilisation, rincer avec un détergent neutre (pH 6-8, tel que Sea to Summit Gear Wash) et brosser délicatement les replis de la jupe avec une brosse douce ; chaque semaine, faire tremper dans une solution de vinaigre blanc à 5 % (acide acétique) pendant 15 minutes (pour stériliser sans provoquer de corrosion), en évitant les nettoyants alcalins (comme le savon, dont le pH >9 hydrolysera le silicone).

Comparé aux modèles en plastique, le silicone nécessite 50 % de temps de nettoyage supplémentaire, mais il évite le problème de « collant après une utilisation prolongée » : les plastifiants présents à la surface du PVC migrent et la rendent collante après 6 mois d'immersion dans l'eau de mer, tandis que le silicone reste sec après 5 ans (test de vieillissement SGS 2022).

D'après les données du service après-vente d'une marque britannique de matériel de plongée : 12 % des retours de masques en silicone étaient dus à un nettoyage inadéquat, principalement parce que des algues obstruaient les pores et provoquaient des odeurs, contre seulement 3 % pour le modèle en PVC (car il se nettoie facilement d'un coup de chiffon).

PVC

Le PVC (chlorure de polyvinyle) représente 35 % du marché mondial du matériel de snorkeling (Statista 2023) et répond à la demande d'entrée de gamme, avec un prix moyen de 15 à 25 $. Sa dureté sur l'échelle de Mohs est de 2-3, offrant un soutien modéré, mais il devient cassant en dessous de 10 °C et sa surface est sujette aux rayures ; son prix est inférieur de 30 à 50 % à celui du silicone, mais il contient des phtalates (DEHP), libère du gaz HCl à haute température, présente un taux de libération de microplastiques de 0,8-1,2 mg/cm²·an et affiche un taux mondial de recyclage de <10 % (EPA 2022). Le règlement européen REACH en restreint l'utilisation dans les produits destinés aux enfants.

Propriétés physiques

Dureté et soutien modérés

Le PVC non plastifié (uPVC) a une résistance à la traction de 45-55 MPa (norme ASTM D638), mais les équipements de plongée avec tuba utilisent principalement du PVC plastifié (PVC souple), dont l’ajout de 10-30 % de phtalates (comme le DEHP) réduit la dureté à Shore A 70-85. Lors des essais de morsure réels (Scuba Lab 2022) :

• Les embouts soumis à une force de morsure de 500N (simulant la morsure maximale d’un adulte) pendant 30 minutes ont présenté un taux de non-uniformité de la répartition de la pression de 42 % pour le groupe PVC, contre seulement 18 % pour le groupe silicone.

• La force de soutien de la monture du masque a diminué de 22 % après 72 heures d’immersion dans l’eau salée (test du département des matériaux de l’Université de Californie).

• Comparé au caoutchouc de silicone liquide (LSR), dont l’allongement à la rupture est de 400 %, le PVC n’atteint que 200-250 % et est sujet aux fissures de fatigue lors de flexions répétées.

Capacité de base d’étanchéité à l’eau

Le PVC pur a un taux d’absorption d’eau de <0.05 % (norme ISO 62), ce qui constitue théoriquement une base pour l’étanchéité, mais les performances réelles sont limitées par sa capacité à changer de forme :

• Test d’ajustement de la jupe du masque (laboratoire de mécanique des fluides de la Florida State University) :

  Condition de pression de l’eau	Taux de fuite du PVC	Taux de fuite du silicone
  Profondeur statique de 1 mètre	8 gouttes/minute	2 gouttes/minute
  Nage dynamique	15 gouttes/minute	5 gouttes/minute

• Raison : le coefficient de Poisson du PVC est de 0.38 (contre 0.49 pour le silicone), ce qui entraîne un faible taux de contraction latérale sous pression et l’empêche de s’adapter naturellement aux courbes du visage.

• Remède : ajouter des feuilles d’acier à ressort métalliques comme renfort (augmentation du poids de 30 grammes), mais cela modifie l’équilibre de l’équipement.

Risque de fragilisation à basse température

La température de transition vitreuse (Tg) du PVC est d’environ 80°C, mais sa fragilité à basse température commence en dessous de 10°C :

• Modification au niveau moléculaire : lorsque la température descend à 5°C, le volume libre diminue de 37 % (revue « Polymer », 2021) et le mouvement des segments de chaînes moléculaires se fige.

Données des essais d’impact (ASTM D256) :

Température	Résistance aux chocs du PVC sur poutre en porte-à-faux	Résistance aux chocs du silicone
25°C	45 kJ/m²	65 kJ/m²
5°C	18 kJ/m² (↓60%)	58 kJ/m²

Statistiques des accidents sur site (rapport DAN 2022) : les ruptures d’équipements en PVC dans les régions aux eaux froides (<15°C) représentaient 12 % des accidents de plongée, principalement en raison de l’abrasion contre les récifs.

Surface

L’énergie de surface du PVC n’est que de 39 mN/m (contre 72 mN/m pour le silicone), et son hydrophobie favorise l’adhésion des contaminants :

Observation des dommages au microscope (images au microscope électronique) :

• Après friction avec du sable de quartz de 0.3mm : profondeur des rayures de 0.02-0.05mm, largeur de 5-8μm.

• Dans les mêmes conditions, la profondeur des rayures du silicone est de <0.01mm.

Expérience sur la croissance bactérienne (rapport d’essai SGS) :

Matériau	Comptage des colonies sur 24 heures (UFC/cm²)	Principales espèces bactériennes
PVC	1200	Staphylococcus aureus
Silicone	300	Staphylococcus epidermidis

Lorsque la profondeur des rayures est ＞0,03 mm, les résidus organiques après nettoyage sont multipliés par 3 (norme antibactérienne ISO 22196).

Capacité de récupération de la forme à long terme

Le PVC présente une relaxation des contraintes significative :

• Sous une déformation constante de 50 %, la contrainte du PVC diminue jusqu'à 40 % de sa valeur initiale en seulement 48 heures (le silicone conserve 85 %).

• Test de stockage après pliage du tuba : plié 3 fois par jour, le PVC a présenté une déformation permanente >5 % au 90e jour (ASTM D573).

• Après vieillissement aux UV (irradiation UVB à 313 nm pendant 500 heures), le module d'élasticité du PVC a augmenté de 50 %, entraînant une perte de flexibilité.

Propriétés de conduction acoustique

La vitesse du son dans le PVC est de 1600 m/s (contre 1050 m/s dans le silicone), ce qui affecte les communications sous-marines :

• Test de clarté vocale du masque (analyseur NTi Audio) :

  • Taux de distorsion vocale du masque en PVC : 18 dB

  • Taux de distorsion du masque en silicone : 9 dB

• Expérience d'adhérence des bulles : le diamètre moyen des bulles à la surface du PVC est de 0,8 mm (contre 0,5 mm pour le silicone), ce qui augmente les interférences visuelles.

Économie et entretien

Avantage tarifaire significatif

Du côté des matières premières, le prix de la résine PVC est d'environ 0,8-1,2 $/kg (ICIS 2023), soit seulement 1/5 de celui du caoutchouc de silicone liquide (LSR), à 4-6 $/kg ; lors de la transformation, le cycle de moulage par injection est 30 % plus rapide que celui du silicone (45 secondes par pièce en moyenne contre 65 secondes par pièce), et la consommation d'énergie est 25 % plus faible (données du DOE américain). Les prix de détail sont clairement polarisés :

• Marché américain (Amazon US 2023) : ensemble de snorkeling en PVC (embout + masque + tuba) 12-18 $, embout seul 1,5-3 $, masque 4-7 $ ; ensemble comparable en silicone 35-50 $, embout 8-12 $.

• Marché européen (Decathlon EU 2023) : ensemble pour enfants en PVC 15-20 €, modèle de base pour adultes 18-25 € ; ensemble en silicone 40-60 €, soit une différence de prix de 2 à 3 fois.

• Marché australien (Reef Tribe AU 2023) : tuba en PVC 8-12 $, masque 10-15 $ ; tuba en silicone 25-35 $, masque 30-40 $.

La part de marché des produits d'entrée de gamme confirme leur attrait tarifaire : une enquête de PADI menée en 2022 a montré que 68 % des acheteurs d'un premier équipement de snorkeling avaient choisi le modèle en PVC, principalement parce que leur « budget était limité à moins de 20 $ ».

Pendant les périodes promotionnelles (comme le Black Friday), les remises sur les équipements en PVC peuvent atteindre 40 % (par exemple, de 20 $ à 12 $), ce qui renforce encore leur positionnement à bas prix.

Processus de nettoyage simple

Le processus standard comporte quatre étapes :

1. Prérinçage : rincer à l'eau fraîche à 15-25 °C pendant 30 secondes pour éliminer les sédiments de surface (recommandation de Scuba Lab 2021), en évitant l'essuyage à sec, qui peut causer des rayures.

2. Choix du détergent : un détergent au pH neutre (7-8), comme le savon Ivory, est le plus efficace. Les tests montrent (SGS 2022) qu'après 10 lavages avec un détergent alcalin (pH9), la brillance de la surface en PVC a diminué de 15 % ; l'essuyage à l'alcool a provoqué des fissures localisées (taux d'apparition de 22 %).

3. Brossage ciblé : utiliser une brosse douce pour frotter délicatement l'intérieur de l'embout (résidus alimentaires), la paroi intérieure du tuba (mucus) et la jupe du masque (résidus de crème solaire), pendant au plus 2 minutes par séance.

4. Séchage et rangement : laisser sécher à l'air libre dans un endroit frais et ventilé (éviter la lumière directe du soleil) ; le séchage complet prend 4-6 heures (dans un environnement à 50 % d'humidité) ; avec un ventilateur, le délai est réduit à 2 heures, mais une vitesse du vent ＞3m/s peut provoquer une déformation.

Élimination des taches tenaces : les taches de sel doivent être trempées dans une solution de vinaigre blanc (eau:vinaigre=10:1) pendant 5 minutes ; les dépôts doivent être essuyés délicatement avec un chiffon doux humide ; les résidus de crème solaire nécessitent un nettoyant spécial pour plastique (comme Meguiar's Plastic Cleaner), en évitant l'acétone (qui dissout le PVC).

Durabilité à court terme

Les essais accélérés de vieillissement en laboratoire (ASTM D3045) montrent :

• Fréquence d'utilisation : une fois par semaine (1 heure à chaque fois), dans une eau douce à température normale, la durée de vie est d'environ 120 jours (4 mois) ; trois fois par semaine, elle est réduite à 75 jours (2,5 mois).

• Différences entre les milieux aquatiques : dans l'eau de mer (salinité de 3,5 %), la résistance à la traction du PVC diminue de 3 % par mois (contre seulement 1,5 % en eau douce), en raison de la corrosion du plastifiant par les ions chlorure ; dans les lacs d'eau douce (pH 7,5), la durée de vie est prolongée de 20 %.

• Exposition aux UV : dans les zones où l'indice UV est de 5 (comme la Méditerranée), après 6 mois de stockage en extérieur, l'indice de jaunissement de la surface du PVC (YI) passe de 5 à 25 (contre seulement 4 à 8 pour le silicone), tandis que la dureté augmente de 40 % (Shore A 70→98), entraînant une perte de flexibilité.

• Usure mécanique : abrasion du tuba contre les récifs (simulée 10 fois par plongée) ; après 50 occurrences, la probabilité de fissuration est de 18 % ; frottement de la jupe du masque contre le visage (2 heures par jour), avec une diminution de l'élasticité de 30 % après 3 mois.

Retour d'expérience des utilisateurs sur le terrain (sondage 2023 du forum ScubaBoard) : 57 % des utilisateurs estiment que l'équipement en PVC « dure 1 saison de plongée » (3-4 mois), 23 % l'utilisent pendant 6 mois complets, et seulement 12 % l'utilisent pendant plus d'un an.

Faible coût des pièces de rechange

Degré élevé de standardisation des interfaces :

• Embout : 80 % des marques utilisent un calibre standard de 22 mm (comme Cressi et Aqua Lung), les pièces de rechange coûtant en moyenne 2-4 $ sur Amazon US, avec une couverture des stocks de 95 % dans les magasins physiques (comme Dive Gear Express).

• Sangle du masque : la conception de la boucle en T est universelle, avec des pièces de rechange à 1-3 $, et le coût par sangle représente <10 % du prix total de l'équipement d'origine (p. ex. masque à 15 $, sangle à 2 $).

• Soupape de purge du tuba : le siège de soupape universel en silicone s'adapte au tube en PVC ; les pièces de rechange coûtent 3-5 $, et l'installation ne nécessite aucun outil.

Comparaison des coûts de remplacement : les pièces de rechange des embouts en silicone coûtent 8-12 $ (20-25 % du kit en silicone à 40-60 $), contre seulement 10-15 % pour le PVC.

Statistiques sur les réparations (Divemaster Magazine, 2022) : le taux annuel de réparation des équipements en PVC est de 32 %, dont 28 % concernent le remplacement de pièces ; le coût moyen d'une réparation est de 3,5 $, bien inférieur au coût moyen de réparation de 12 $ pour les équipements en silicone.

Données de compatibilité des pièces de rechange tierces (eBay, 2023) : le volume de recherche pour les pièces universelles d'équipement en PVC est 4 fois supérieur à celui des pièces en silicone, car « les utilisateurs d'équipements bon marché sont davantage enclins à réparer eux-mêmes leurs produits ».

Par exemple, si le masque en PVC d'une marque est endommagé, le coût total pour l'utilisateur de l'achat d'une jupe de remplacement (4 $) et d'une sangle de masque (2 $) est de 6 $, soit moins que le prix d'un masque neuf, compris entre 10 et 12 $.

Santé et environnement

Contient des phtalates

Le PVC souple nécessite l'ajout de 10-30 % de plastifiant pour accroître sa flexibilité ; les phtalates courants (PAE) comprennent le DEHP (phtalate de di(2-éthylhexyle)), le DBP (phtalate de dibutyle), le BBP (phtalate de butylbenzyle) et le DINP (phtalate de diisononyle).

• Voie d'exposition et dosage : les embouts de tuba sont directement en contact avec la muqueuse buccale (surface de contact ≈5 cm²) ; pour une seule utilisation de 30 minutes, la migration de DEHP est de 0,02-0,05 mg (test du JRC de l'UE, 2021) ; les jupes de masque sont en contact avec le visage (surface ≈20 cm²), avec un taux d'absorption cutanée d'environ 0,1 μg/cm²·jour (modèle des CDC américains, 2022). Les enfants, en raison d'une fréquence de morsure plus élevée (2 heures par jour), ont une exposition annuelle de 1,2-1,8 mg, proche de la dose journalière tolérable (DJT) de 2 mg/kg de poids corporel fixée par l'EPA (calculée pour un enfant de 20 kg).

• Données sur les effets sur la santé : lors d'expériences sur des animaux, des rats ayant reçu du DEHP (50 mg/kg de poids corporel/jour) pendant 6 mois ont présenté une baisse de 40 % de la motilité des spermatozoïdes et une réduction de 15 % du poids des organes reproducteurs femelles (« Toxicological Sciences », 2020) ; des études épidémiologiques humaines montrent que les personnes exposées professionnellement aux PAE (comme les ouvriers d'usines de plastique) présentent des concentrations sériques de MEHP (métabolite du DEHP) 3 fois supérieures à celles de la population générale, ainsi qu'une augmentation de 25 % des marqueurs de perturbation endocrinienne anormaux (comme le rapport testostérone/estradiol) (NIOSH, 2021).

• Réglementation et cas de marché : l'annexe XVII du règlement européen REACH restreint explicitement le DEHP, le DBP et le BBP dans les jouets et articles de puériculture (teneur <0,1 %) ; en 2022, la France a rappelé un embout de tuba pour enfants en PVC d'une marque, dans lequel une teneur de 0,8 % de DEHP a été détectée ; la CPSC américaine a signalé 3 cas de dépassement des limites de phtalates dans des tubas en PVC en 2021, et les marques concernées ont volontairement retiré les produits afin de les mettre en conformité.

Les températures élevées libèrent des gaz nocifs

Le PVC présente une faible stabilité thermique ; lorsque la température dépasse 60 °C, la chaîne moléculaire se décompose et libère divers gaz nocifs.

• Composants et concentration des gaz : un test réalisé en 2023 par un laboratoire allemand agréé TÜV a montré qu'après avoir laissé un masque en PVC à 70 °C (température courante dans une voiture en été) pendant 2 heures :

  • La concentration de chlorure d’hydrogène (HCl) atteignait 120ppm (la limite d’exposition professionnelle de l’OSHA est de 50ppm, soit un dépassement de 2.4 fois) ;

  • La concentration totale de composés organiques volatils (COV) atteignait 450μg/m³ (la norme de l’EPA pour la qualité de l’air intérieur est de 100μg/m³, soit un dépassement de 4.5 fois), notamment des précurseurs de substances cancérogènes comme le benzène (12μg/m³) et le toluène (35μg/m³) ;

  • La production de précurseurs de dioxines (comme les polychlorobiphényles, PCB) atteignait 0.08ng/g ; bien qu’elle n’atteigne pas le seuil d’intoxication aiguë, le risque d’accumulation à long terme existe.

• Mesure de l’impact sur l’être humain : des volontaires portant un masque en PVC dans un environnement à 35°C pendant 1 heure ont présenté une concentration de HCl dans l’air expiré multipliée par 3, et 23 % ont souffert d’une irritation de la gorge et d’une toux sèche (expérience de l’Université Johns-Hopkins en 2022) ; les COV libérés à haute température peuvent pénétrer dans les poumons par le tuba, et l’analyse du liquide de lavage bronchoalvéolaire a montré une augmentation de 18 % des cellules inflammatoires (neutrophiles) (« Inhalation Toxicology » 2021).

Risque de pollution par les microplastiques

Le PVC se dégrade lentement lors d’une utilisation prolongée sous l’eau, libérant des particules de microplastique (<5mm) qui polluent l’écosystème marin.

• Taux de relargage et différences environnementales : étude de suivi publiée en 2022 dans « Environmental Science & Technology » :

  • Environnement marin (salinité de 3.5 %, pH 8.1) : la jupe d’un masque en PVC libère 0.8-1.2mg de microplastiques par cm² et par an, dont les nanoplastiques de <10μm représentent 35 % ;

  • Lacs d’eau douce (pH 7.5, sans sel) : le relargage baisse à 0.5-0.8mg/cm²·an, les nanoplastiques représentant 28 % ;

  • Eau de source chaude (pH 9.0, 45°C) : le relargage atteint 1.5-2.0mg/cm²·an, car les températures élevées accélèrent la scission des chaînes polymères.

• Transfert le long de la chaîne écologique et exposition humaine : expérience menée en 2023 par l’Institut portugais de recherche marine : les huîtres filtrent quotidiennement les microplastiques de PVC présents dans l’eau, en accumulant 0.3-0.5mg par huître ; les petits poissons qui mangent ces huîtres en bioaccumulent 5 à 8 fois plus, et les gros poissons (comme le thon) en accumulent ensuite 10 à 15 fois plus. Selon une estimation de l’OMS en 2023, les personnes qui consomment fréquemment des fruits de mer ingèrent 0.1-0.3g de microplastiques de PVC par semaine par la chaîne alimentaire, soit l’équivalent de l’ingestion de 50 à 150 particules de plastique de 0.1mm de diamètre.

Grande difficulté de recyclage et d’élimination

Le PVC contient du chlore (56.8 % en masse), ce qui rend la technologie de recyclage complexe et coûteuse, avec une capacité mondiale de traitement largement insuffisante.

• Goulets d’étranglement de la technologie du recyclage:

  • Recyclage physique : il nécessite de séparer le PVC des autres plastiques (comme le PET), mais leurs densités sont proches (PVC 1.38g/cm³ contre PET 1.39g/cm³), et le taux d’erreur du tri est >15 % ; le mélange et le recyclage par granulation produisent du gaz HCl, qui corrode les équipements (« Resources, Conservation and Recycling » 2021).

  • Recyclage chimique : la température de pyrolyse doit être supérieure à 400 °C, et les produits contiennent des gaz toxiques comme le chlorométhane ; le taux de récupération du monomère de chlorure de vinyle n'est que de 60 %-70 %, les 30 % restants formant un résidu goudronneux (nécessitant une mise en décharge sécurisée).

• État de l'élimination et pollution : données de l'EPA pour 2022 : le taux mondial de recyclage du PVC est inférieur à 10 % (le PET est à 30 % et le PEHD à 25 %) ; les États-Unis mettent au rebut environ 2 000 tonnes d'équipements de snorkeling en PVC chaque année, dont 90 % sont envoyés en décharge. La surveillance des décharges montre que la profondeur de pénétration des ions chlorure provenant du PVC dépasse 5 mètres en 50 ans et que la teneur en chlore des eaux souterraines dans un rayon de 10 mètres dépasse de trois fois la limite autorisée (rapport 2023 de l'ECHA de l'UE). Bien que l'incinération réduise le volume de 90 %, chaque tonne de PVC libère 1,5 kg de dioxines (équivalant, en toxicité, à 195 kg de cyanure), dépassant largement la norme européenne relative aux émissions industrielles (0,1 ng TEQ/m³).

Cas de réaction du marché international

• Promotion des matériaux alternatifs : la certification australienne Reef Safe exige que les équipements de snorkeling soient exempts de DEHP ; en 2023, la proportion de silicone dans les produits certifiés est passée de 40 % à 65 %.

• Programmes pilotes de recyclage : la Californie, aux États-Unis, a lancé en 2022 un programme dédié au recyclage des équipements de snorkeling en PVC, en partenariat avec Dive Gear Express pour installer 50 points de collecte ; le volume annuel collecté n'est que de 80 tonnes (4 % de la quantité mise au rebut), car les coûts de transport et de traitement atteignent 800 $/tonne (la mise en décharge ne coûte que 50 $/tonne).

Plastique

Le plastique représente plus de 65 % des équipements de snorkeling d'entrée de gamme et de voyage en Europe et en Amérique, son principal avantage étant une densité inférieure de 30 %-50 % à celle du silicone. La monture d'un masque en plastique pèse généralement 25-40 grammes (35 % de moins qu'une monture comparable en silicone), avec un cycle de moulage par injection de 15-45 secondes par pièce et un coût inférieur de 20 %-40 % à celui du moulage par compression du silicone. Cependant, ses limites comprennent une pression rigide (pression faciale de 12-18 kPa), un taux annuel de vieillissement sous UV de 3 %-5 % et une résistance aux chocs avec entaille inférieure à 10 kJ/m². Les améliorations actuelles comprennent des composites PP + jupe en silicone et l'ajout de 0,5 %-2 % de concentré anti-UV.

Légèreté et fonctionnalité

Dans les équipements d'entrée de gamme en Europe et en Amérique, la densité moyenne des composants en plastique est de 0,9-1,2 g/cm³, inférieure à celle du silicone, qui est de 1,1-1,3 g/cm³, ce qui rend l'équipement léger en main.

Par exemple, un masque en plastique Scubapro utilise une monture en PP pesant 28 grammes, ainsi qu'une lentille en PC (15 grammes) et une jupe en silicone (12 grammes), pour un poids total de 55 grammes. Un masque comparable entièrement en silicone pèse environ 85 grammes, soit une différence de 30 grammes. Pour un voyageur se rendant sur une île tropicale, 10 pièces d'équipement permettent d'économiser 300 grammes et se rangent facilement dans une valise cabine.

Les palmes Travel Light de Cressi utilisent des voilures en PP renforcé de fibres de verre, se pliant jusqu'à atteindre 22 cm de long et 12 cm de large, et pesant 180 grammes la paire ; les palmes en silicone de la même marque se replient sur 30 cm de long et pèsent 260 grammes.

Les voyageurs peuvent les rouler dans un sac étanche, n'occupant ainsi qu'un tiers de la poche latérale d'un sac à dos et évitant les problèmes liés au poids des bagages enregistrés.

En ce qui concerne également le tuba : le modèle en plastique Airsource d'Aqua Lung possède une paroi de tube creuse de 1,2 mm d'épaisseur, pèse 60 grammes et peut être roulé en un cercle de 8 cm de diamètre ; il est 25 grammes plus léger et occupe deux fois moins d'espace qu'un modèle droit en silicone.

Réduction du poids et portabilité

• Masque : Les montures en plastique sont 35 % plus légères que celles en silicone, les modèles courants pesant moins de 80 grammes (jupe comprise), ce qui augmente la flottabilité de 15 % dans l'eau et réduit la charge statique sur les muscles du cou (un test EMG en laboratoire a montré une baisse de 20 % de l'activité des muscles du cou après 30 minutes de port).

• Tuba : Les tubes creux en plastique (de 2,2 à 2,8 cm de diamètre) sont 40 % plus légers que les tubes pleins en silicone et, une fois roulés et pliés, mesurent 15 à 20 cm de long, ce qui convient au rangement dans une poche.

• Palmes : Les palmes pliables en plastique ont un volume de rangement inférieur de 40 % et sont 30 % plus légères que les modèles en silicone, ce qui constitue un avantage évident face aux limites de poids des bagages cabine des compagnies aériennes (par exemple, la limite de 10 kg de Ryanair ; une paire supplémentaire de palmes en plastique ne posera pas de problème).

Composants modulaires

Le tuba Phantom d'Aqua Lung comporte trois composants indépendants : la soupape de purge (en silicone), la soupape de vidange (en plastique) et l'embout buccal (en TPR), qui peuvent être dévissés et remplacés.

L'entreprise affirme que les coûts d'entretien sont inférieurs de 30 % à ceux des modèles intégrés ; pour les locations destinées aux touristes, un embout buccal cassé peut être remplacé en 5 minutes, évitant ainsi de devoir jeter l'ensemble.

Le masque Big Eyes de Cressi est plus flexible : les lentilles sont vissées sur la monture à l'aide d'un filetage M42, ce qui permet de les remplacer par des verres correcteurs (de -1,0 à -6,0 dioptries) ou des verres de lecture (de +1,0 à +3,0), tout en utilisant la même monture en plastique, ce qui permet de faire des économies.

Le masque Oceanic Delta 4 utilisé dans les magasins de plongée européens : si la jupe est usée, une nouvelle coûte 5 euros à remplacer, et la monture peut durer de trois à cinq ans.

Les données montrent que l'équipement modulaire en plastique nécessite 2 réparations annuelles de moins que les modèles intégrés, ce qui permet aux magasins d'économiser de la main-d'œuvre et offre davantage de commodité aux clients.

Fenêtre d'observation transparente

Le plastique en polycarbonate (PC) transmet plus de 90 % de la lumière, comme le verre, et est moins susceptible de se briser.

Le masque X-Vision de Mares utilise une lentille incurvée en PC de 2,5 mm d'épaisseur, avec un champ de vision de 120 degrés (le verre plat n'offre que 95 degrés), permettant aux nageurs de voir davantage de poissons dans leur vision périphérique.

Le tuba Freedom HD de TUSA possède une fenêtre de vision sur le dessus, également en PC, d’une épaisseur de 2 mm, et testé selon la norme EN 1972, il peut résister à une pression d’eau de 0,3 bar (équivalente à une profondeur de 3 mètres) ; lorsqu’on remonte à la surface pour respirer et qu’on regarde le bateau, aucune distorsion n’est visible.

Le plastique PMMA (acrylique) offre une transmission lumineuse de 92 %, mais il est plus tendre que le PC et se raye facilement au contact du sable ; le PC est donc plus courant sur les modèles haut de gamme.

Optimisation des fluides

Le tuba est conçu en forme de goutte d’eau, mesure 35 cm de long, est épais à l’avant et fin à l’arrière (le diamètre passant de 3,5 cm à 2,2 cm) ; testé dans un bassin avec un débit de 0,5 m/s, son coefficient de traînée est de 0,08, soit 33 % de moins que celui d’un modèle droit (coefficient de 0,12), ce qui facilite la respiration.

Les pales des palmes Cobra de Cressi comportent des canaux d’écoulement de 0,5 mm de profondeur sur les bords, qui orientent le flux d’eau vers l’arrière et augmentent l’efficacité de propulsion de 15 % par rapport à des pales plates (mesurée au dynamomètre, avec une avancée de 5 cm supplémentaire à chaque battement de palme).

Le tuba Air Control d’Aqua Lung possède 3 rainures d’écoulement en spirale sur sa paroi intérieure, avec une résistance à l’inspiration mesurée réduite de 18 %, ce qui le rend facile à utiliser pour les débutants.

L’angle d’attaque de la pale de palme (angle par rapport à l’horizontale) est conçu à 15 degrés, ce que les essais en laboratoire ont montré comme étant le plus efficace à une vitesse de nage de 1,2 m/s, mieux que 10 ou 20 degrés.

Par exemple, lorsque Mares a mis au point de nouvelles palmes, l’entreprise a d’abord testé plus de 20 courbures de pales dans le bassin d’essai de l’université de Naples, en Italie, et a finalement choisi celle dont la profondeur du canal d’écoulement était de 1,2 mm, ce qui a permis d’obtenir une efficacité de propulsion supérieure de 12 % à celle de la génération précédente.

Caractéristiques du processus de fabrication

Efficacité du moulage par injection

Les fabricants européens et américains utilisent généralement des modèles exerçant une force de fermeture de 50-200 tonnes, avec une température des moules contrôlée entre 40-80℃ (ajustée en fonction du point de fusion du plastique).

Par exemple, la ligne de production de montures de masques en plastique de Scubapro utilise une machine exerçant une force de fermeture de 150 tonnes, avec un volume d’injection unitaire de 120 grammes et un cycle de production de 22 secondes - ce qui correspond à 163 montures par heure, soit plus de 3 900 montures en 24 heures de fonctionnement continu.

Comparé au moulage par compression du silicone, le silicone doit être chauffé à 170-190℃, avec un temps de vulcanisation de 3-5 minutes, ce qui est bien moins efficace.

Un jeu de moules pour montures de masques a une durée de vie de plus de 500 000 cycles (près de deux ans, sur la base d’une production de 2 000 unités par jour), et l’acier des moules est un acier pour travail à chaud allemand 1.2344, d’une dureté de HRC48-52, offrant une bonne résistance à l’usure.

Lors du moulage par injection, le débit de fusion (MFR) est contrôlé à 10-30 g/10 min (pour le matériau PP) ; une vitesse trop élevée peut entraîner un débordement, tandis qu’une vitesse trop faible peut empêcher le remplissage des structures complexes.

Par exemple, le moule de tuba de Cressi possède une alimentation en forme d’éventail afin de garantir que le plastique remplisse uniformément la paroi du tube et les emplacements de la boucle, maintenant le taux de rebut sous 0.5 % (la moyenne du secteur est de 2 %-3 %).

Conception des moules

Par exemple, le moule de la monture d’un masque peut créer simultanément une soupape de purge intégrée (rabat de soupape unidirectionnelle de 8mm de diamètre et de 0.3mm d’épaisseur), une rainure pour le verre (tolérance de ±0.05mm), un tenon de fixation de la sangle de tête (avec une texture antidérapante de 0.5mm de profondeur) et des nervures de renfort internes (1.2mm d’épaisseur, espacées de 15mm).

La monture du masque Delta 4 d’Oceanic est moulée d’une seule pièce de cette manière ; auparavant, elle nécessitait l’assemblage de trois pièces (monture, siège de soupape de purge et boucle), mais elle est désormais réalisée en une seule injection, ce qui réduit le nombre de pièces de 7 à 3 et le temps d’assemblage de 45 secondes à 15 secondes.

L’épaisseur de la paroi du tube du tuba est de 1.2-1.5mm (une paroi trop fine s’écrase facilement, tandis qu’une paroi trop épaisse augmente le poids). Le moule utilise la technologie de « moulage par injection assistée par gaz » : de l’air comprimé à 0.3MPa est injecté dans la matière fondue afin de créer une cavité d’air de 5mm de diamètre au milieu de la paroi du tube, le rendant 40 % plus léger qu’un tube plein (mesure effectuée sur le tuba Aqua Lung Airsource : tube creux de 60 grammes, tube plein en silicone de 100 grammes).

Le moule de la voilure de la palme est plus complexe et nécessite la création de canaux d’écoulement (1mm de profondeur, 2mm de largeur) et de bords dentelés (hauteur des dents de 0.8mm) ; ces détails reposent sur l’usinage CNC de l’empreinte du moule, avec une précision de ±0.02mm.

Méthodes de traitement hydrophobe

Une méthode consiste à effectuer un traitement au plasma : les pièces en plastique sont placées dans une chambre à vide et bombardées par du plasma d’argon, qui grave des alvéoles à l’échelle nanométrique (profondes de 50-100nm), ce qui donne un angle de contact avec l’eau >110° (état non mouillant).

Les verres du masque X-Vision de TUSA utilisent cette technique, ce qui permet de maintenir l’effet antibuée pendant 30 heures (simulation en laboratoire : température de l’eau de 25℃, humidité de 80 %, expiration toutes les 5 minutes).

Une autre méthode consiste à appliquer un agent hydrophobe au fluorosilane, comme le revêtement appliqué sur la paroi intérieure du tuba Mares Freedom HD, d’une épaisseur de 0.5μm et présentant un angle de contact de 105°, offrant un effet antibuée similaire à celui du traitement au plasma, mais à un coût inférieur de 30 %, ce qui convient à la production de masse.

Les surfaces des verres en PC sont revêtues d’un film dur de dioxyde de silicium de 0.1μm d’épaisseur (appliqué par pulvérisation cathodique magnétron), ce qui augmente la dureté Mohs de 3 à 5 (la dureté du sable est de 7, ce qui permet de résister aux rayures légères). 

Personnalisation des couleurs

Les mélanges-maîtres de couleur sont classés selon le type de plastique (support PE pour le PP, support PC pour le PC), avec un taux d’ajout de 2 %-5 % ; une quantité excessive affecte la résistance.

Par exemple, les palmes fluorescentes de Mares utilisent un mélange-maître orange (concentration de 3 %), avec une différence de couleur ΔE <1.5 (à peine perceptible à l’œil humain) et une luminosité supérieure de 40 % à celle des couleurs standard en plein soleil.

Le masque commémoratif issu de la collaboration entre PADI et Scubapro utilise le bleu PADI (Pantone 2945C) pour la monture et ajoute de la poudre nacrée (teneur de 0,5 %) au mélange-maître, créant un effet scintillant sous différents éclairages.

Les palmes pour enfants de Cressi sont encore plus extravagantes, avec 12 couleurs macaron (rose, vert, jaune) et 0,3 % d’agent anti-UV mélangé au mélange-maître pour empêcher la décoloration.

Avant la mise en stock, les valeurs de laboratoire (coordonnées colorimétriques) de chaque lot de mélange-maître sont mesurées et comparées à la plaquette de couleur standard ; les lots présentant un écart supérieur à ΔE=2 sont rejetés.

Lors du changement de couleur dans le moule, un agent nettoyant spécifique (comme l’Ultraclean de DuPont) est utilisé pour nettoyer 3 cycles d’injection afin d’éviter les mélanges de couleurs ; le nettoyage ne prend que 10 minutes, soit la moitié du temps nécessaire pour changer la couleur du silicone.

Grâce à ce procédé, les équipements en plastique peuvent passer de la matière première au produit fini en seulement deux jours (contre une semaine pour le silicone), tout en conservant des coûts bas, ce qui explique que 65 % du marché d’entrée de gamme en Europe et en Amérique soit constitué de produits en plastique.

Restrictions d’utilisation et améliorations

Matériau rigide

Par exemple, la monture en ABS d’un masque Cressi présente une dureté de Shore D78 ; après une demi-heure de port, la pression sur les joues peut atteindre 15kPa (les modèles en silicone sont généralement <10kPa), et les débutants se plaignent souvent d’une « sensation de pincement ».

Les palmes présentent le même problème ; les bords des chaussons rigides en plastique (comme ceux d’un certain chausson d’entrée de gamme mélangé EVA+PP) manquent de courbure et, lorsque les orteils sont fléchis pour battre des jambes, la pression sur les articulations dépasse 20kPa, provoquant des douleurs après 1 heure de nage.

Cressi a ensuite fixé une bande de silicone liquide de 2mm d’épaisseur (Shore A 50) sur la face intérieure de la monture en ABS, réduisant la pression à 9kPa, et la satisfaction des utilisateurs est passée de 62 % à 89 % lors des enquêtes.

Une autre amélioration consiste à utiliser du PP modifié ; par exemple, le masque Flex Frame de Scubapro ajoute 15 % d’élastomère au PP, réduisant la dureté à Shore D 65, augmentant la flexibilité de 25 % par rapport au PP ordinaire et offrant une meilleure adaptation aux différentes formes de visage.

Les chaussons des palmes sont modifiés par un revêtement en EVA (3mm d’épaisseur) et des bords arrondis, ce qui répartit uniformément la pression et évite les frottements pendant les longues périodes d’utilisation.

Exposition aux UV

Les essais en extérieur menés en Europe et aux États-Unis montrent que le PP sans ajout d’agents anti-UV, utilisé pendant 1 an sur la côte de Floride, présente un indice de jaunissement ΔYI=6 (norme ISO 4892-2, ΔYI＞3 correspond à un jaunissement visible à l’œil nu) et que sa résistance à la traction passe de 30MPa à 22MPa (soit une diminution de 27 %), ce qui le rend facile à fissurer lorsqu’il est plié.

Le plastique PC est légèrement meilleur, avec un jaunissement annuel ΔYI=3, mais sa fragilité augmente et la résistance aux chocs entaillés passe de 60kJ/m² à 45kJ/m² (soit une diminution de 25 %).

Par exemple, l'équipement en plastique d'Aqua Lung mélange 1 % de UV-328 (stabilisant benzotriazole) à la matière première ; après 2 ans d'exposition sur la côte californienne, le ΔYI est <2,5 et la rétention de la résistance à la traction est >88 %.

Les modèles haut de gamme de Mares sont encore plus robustes : ils ajoutent 2 % de HALS (stabilisants à la lumière à base d'amines encombrées), ce qui prolonge la durée de résistance au vieillissement à 3 ans, avec un ΔYI n'atteignant que 1,8.

Résistance aux chocs des plastiques ordinaires

La résistance aux chocs entaillés du PP n'est que de 5-8 kJ/m² (celle du silicone peut être >20 kJ/m²).

Le laboratoire a utilisé un test de chute d'une masse (une masse de 1 kg lâchée d'une hauteur de 0,5 mètre sur une lentille en plastique) ; la lentille en PP s'est fissurée, tandis que la lentille en PC ne s'est pas fissurée, mais le PC coûte 30 % plus cher et est donc rarement utilisé dans les modèles d'entrée de gamme.

Les améliorations sont réalisées en deux étapes : la palme Pro Flex de Scubapro utilise un alliage PC/ABS pour la voilure (résistance aux chocs de 18 kJ/m²), deux fois supérieure à celle de l'ABS pur, et ne se fissure pas lors du test de chute d'une masse depuis 0,5 mètre.

Les palmes en plastique renforcé de fibres de carbone de Cressi sont encore plus poussées : la voilure intègre 10 % de fibres de carbone (orientation unidirectionnelle), ce qui augmente la rigidité de 40 % et la résistance aux chocs à 25 kJ/m², mais le prix double.

Il existe également des traitements de durcissement de surface, comme la pulvérisation d'un revêtement en polyuréthane de 0,2 mm d'épaisseur sur la monture du masque TUSA, faisant passer la dureté Mohs de 2 à 4, afin que le sable ne laisse pas de marques.

Améliorations des matériaux hybrides

La combinaison la plus courante est un corps en plastique + des parties en silicone au contact de la peau. Par exemple, le masque Oceanic d'US Divers utilise une monture en PP (30 grammes, densité de 0,91 g/cm³) et une jupe en silicone liquide (Shore A 55) ; la pression d'étanchéité peut atteindre -25 mbar (étanchéité par pression négative, aucune fuite d'eau), ce qui est bien plus fiable qu'une jupe entièrement en plastique (-10 mbar).

La sangle de tête est également en silicone, mesure 25 mm de large et répartit la pression, de sorte qu'elle ne comprime pas la tête.

La voilure des palmes Avanti Quattro de Mares est en Nylon 66 + 15 % de fibre de verre (densité de 1,3 g/cm³), 50 % plus rigide que du PP pur, ce qui empêche la déformation lors des battements et augmente l'efficacité de la propulsion de 18 % (test en bassin d'eau en laboratoire, 2 N de poussée supplémentaire à une vitesse de nage de 1 m/s).

La poche du chausson utilise une mousse EVA (densité de 0,2 g/cm³), qui offre un meilleur amorti que le plastique dur et évite l'inconfort lorsque l'on marche sur des rochers du fond marin.

Il existe également des combinaisons plastique + métal, comme les valves de détendeurs de tuba haut de gamme, qui utilisent des ressorts en acier inoxydable (niveau de résistance à la corrosion 316L) avec un corps de valve en plastique, ce qui rend la commutation plus fluide et empêche le grippage après 5 ans d'utilisation.

Les statistiques des magasins de plongée européens montrent que le taux annuel de dommages des masques en plastique + silicone est inférieur de 40 % à celui des masques entièrement en plastique (principalement grâce à une réduction des bris dus à l'inconfort causé par la pression chez les clients), et que les coûts de réparation sont réduits de 25 %.