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Plastiques et résines

Problématiques rencontrées lors de nos interventions...

plastiques et résines

La fabrication de polymères synthétiques comme l’ABS, le PS et le PVC pour en faire des canalisations, des câbles, des contenants, des bouteilles, des réservoirs à carburant, et même des pellicules et des revêtements engendrent des poussières toxiques et inflammables. Pour se prémunir contre ces dangers et se doter d’un environnement de travail sécuritaire, aménager des enceintes (SAL) pour le captage et la collecte des poussières de résine / plastique ou envisager la possibilité de réévaluer les méthodes de fabrication.

Polymères synthétiques

Une matière plastique est un polymère synthétique (artificiel) qui provient de composés pétrochimiques comme le chlorure de vinyle, le styrène et l’acrylonitrile. Ces matières premières sont acheminées aux fabricants de résines qui à leur tour effectuent des transformations pour produire les polymères que nous retrouvons en usage aujourd’hui sous de multiples formes, à savoir le polychlorure de vinyle (PVC), le polystyrène (PS) et l’acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS).

Dans la préparation du polymère, les agents plastifiants, les ignifugeants, les autres additifs (comme les stabilisateurs) et les matières de charge (habituellement une poudre d’origine minérale, parfois des particules d’origine organique ou métallique) sont incorporés dans la matrice résineuse. Par l’effet combiné de la chaleur et de la pression, les résines sont transformées dans une multitude de produits en plastique.

En voici quelques exemples : des canalisations, des fils, des câbles et des feuilles (ou matières extrudées); des contenants (à partir des moules à compression); des couvercles et des bouchons (moulés par injections); des bouteilles et des réservoirs à carburant (ou des formes soufflées); des feuilles, des pellicules et des revêtements (à partir d’une machine de feuilles rotative ou à rouleaux compresseurs).

Dans cette rubrique, nous allons nous pencher sur les poussières et les poudres des résines / plastiques.

Procédés / sources de contamination et dangers potentiels

Manutention et méthodes de fabrication

La manutention, le transport par convoyeur et les différentes méthodes de fabrication des résines et des plastiques engendrent des poussières. Ceci est particulièrement évident dans le cas du transport pneumatique des granules en plastique : ceux-ci sont aspirés et projetés à grande vitesse contre les parois à l’intérieur des canalisations et l’effet de frottement (ou abrasion) contre les murs, ou encore lorsque les granules entrent en collision les unes contre les autres, engendre un effritement, une usure des particules.

Par ailleurs, la coupe, l’usinage, le perçage et le sablage des matières premières et les produits finis en plastique contribuent à produire des quantités importantes de poussière, tout comme les procédés qui transforment ces matières en granules ou en boulettes.

Fuites / écoulements de la matière en poudre

Nous retrouvons le plastique et la résine sous forme de poudre lorsqu’une fine granulométrie des particules est jugée nécessaire à la fabrication des objets / pièces. Les pertes de cette matière fine en provenance des appareils et des canalisations, soit par écoulement ou autre fuite, exigent un traitement analogue, à savoir pour la manutention, la rétention et le recouvrement des matières, à celui utilisé pour maîtriser les pertes des poussières en plastique. Les matières plastiques en poudre peuvent s’écouler des silos d’entreposage, des réservoirs, des conteneurs, des convoyeurs pneumatiques ou mécaniques, des malaxeurs et lors des activités de chargement et de déchargement.

Composition des matériaux – Méthodes de fabrication

Les matières plastiques et les résines varient selon leur composition et les méthodes employées pour générer des poussières et des poudres que nous pouvons identifier comme des sources possibles. Une bonne compréhension des procédés de fabrication est l’élément clé pour bien cibler les différentes sources mises à contribution. Ces efforts visent à promouvoir le développement de nouveaux outils et de revoir les méthodes en usage afin de réduire le nombre et la taille des sources, et les nuages de poussière engendrés par ces processus.

Nuages d’aérocontaminants – Surfaces chargées de poussières

Les systèmes d’aspiration locale (SAL) doivent être adaptés aux différents procédés; c’est-à-dire aménager les puits, les hottes et les conduits de captage pour recouvrir l’aire de transformation du plastique, soit le sciage, le taillage, l’usinage, le passage des feuilles dans une calandre, etc.; maintenir la vitesse nécessaire au flux d’air pour bien aspirer l’air chargé de contaminants, sinon les appareils n’arrivent pas à évacuer l’air vicié à temps.

Par ailleurs, certains travailleurs utilisent le jet d’air comprimé pour déloger les poussières accumulées sur leurs vêtements, sur les surfaces ou sur les pièces de travail; les poussières ainsi projetées en l’air restent en suspension et ne font qu’aggraver la situation. D’autres situations aussi occasionnent des problèmes, à savoir l’empilage des produits ensachés sur des surfaces déjà chargées de poussières. Ces activités contaminent non pas seulement les vêtements des travailleurs, mais engendrent des panaches de poussières. Toutes ces situations démontrent la nécessité de mieux comprendre les procédés qui engendrent des poussières des plastiques / résines et de la manière dont elles sont dispersées dans le milieu environnant.

Risques pour la santé / sécurité

La présence de contaminants dans un atelier ou dans une usine peut mettre en péril la santé des travailleurs. Parmi les éléments à risque, nous retrouvons les résidus de composés pétrochimiques, les polymères et autres additifs comme les plastifiants, les stabilisateurs, les pigments / colorants, les ignifugeants, les agents catalyseurs, les lubrifiants et les matières de charge (habituellement une poudre d’origine minérale, parfois des particules d’origine organique ou métallique).

Quinze substances qui entrent dans la fabrication des matières plastiques sont des agents cancérigènes ou des agents mutagènes; parmi celles-ci, nous retrouvons le polychlorure de vinyle (PVC), le styrène-acrylonitrile (SAN) et l’acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS). La respiration des contaminants aéroportés, soit à répétition ou de manière prolongée, est à court et à long terme néfaste pour la santé des travailleurs.

Méthodes de prévention

Systèmes d’aspiration locale (SAL)

Le moyen de prévention le plus efficace est un contrôle à la source des émissions. Pour y arriver, un autre produit moins à risque peut être choisi pour remplacer une substance potentiellement dangereuse; ou les éléments à risque peuvent être mis à l’écart, voire délimités par une enceinte de travail appropriée; et en dernier recours, envisager la possibilité de réévaluer les méthodes de fabrication à la lumière des modes de défaillances possibles et leurs conséquences en matière de santé et sécurité au travail.

Prévoir l’aménagement d’un système d’aspiration locale (SAL) pour capter à leur source les fumées et les poussières nocives avant qu’ils n’atteignent la zone respirable du travailleur. Des unités SAL bien conçues et entretenues sont un moyen sûr pour atténuer les risques d’exposition.  

Minimiser les risques en matière d’incendie et d’explosion

Les poussières et les poudres des matières plastiques / résines sont combustibles et, selon les circonstances, elles peuvent être à l’origine d’une explosion. L’élément déclencheur peut être une étincelle, une décharge d’électricité statique, un frottement (ou une friction) entre deux matières en mouvement ou encore le contact avec des matières incandescentes. Habituellement, le souffle de la première explosion déplace les poussières combustibles accumulées sur les surfaces et les charpentes, et les projette dans un nuage de poussière aux dimensions imprévisibles et plus étendues, bien souvent en dehors du voisinage immédiat des opérations. Ce nuage, en contact avec d’autres sources de chaleur ou de feu, déclenche à son tour une seconde explosion et parfois une boule de feu aux conséquences dévastatrices.

Afin de minimiser les risques en matière d’incendie et d’explosion, et pour éviter des pertes en vies humaines ou en biens matériels, prévoir installer des équipements de prévention incendie, à savoir des extincteurs automatiques ou gicleurs, et des évents de déflagration dans l’aménagement et le design des systèmes de captage, de transport et de collecte des poussières. Ceci sera fait selon les exigences de la directive ATEX 2014/34/EU du parlement européen, de la norme HAZLOC (en Amérique du Nord) et de la norme NFPA 664.

Aménagement et design du système de collecte des poussières

Des ajouts ou des accessoires supplémentaires peuvent améliorer la sécurité et la fiabilité des systèmes de collecte des poussières. Utiliser un dépoussiéreur-cyclone pour filtrer les particules de plus grande taille ou s’en servir comme préfiltre en amont d’un dépoussiéreur à cartouche qui doit passer des quantités importantes de particules de taille différente. Dans l’industrie des plastiques / résines, plusieurs fabricants auraient avantage à posséder un système de collecte de poussières avec des filtres à cartouche, adapté selon leurs besoins.

Pour le traitement des poussières combustibles, choisir un emplacement à l’extérieur des bâtiments pour les unités de collecte et de filtrage et prévoir des équipements de protection incendie, et si nécessaire des filtres à cartouches ignifuges, selon les dispositions des normes NFPA. Des filtres à larges plis sont bien adaptés pour les particules de grande taille.

La fabrication des matières plastiques et des résines peut exiger dans certaines situations le traitement des émissions gazeuses par une méthode d’absorption (voie humide). Par ailleurs, certains procédés ne peuvent bénéficier d’un tel traitement; vous devez dans ces cas évacuer les contaminants aéroportés et les fumées par voie de SAL avec un renouvellement d’air (ou un apport d’air frais pour remplacer l’air vicié).

  • Mapei

    (Chicago, Il, USA)

    Manufacturier d'adhésifs et additifs.

    Réduction de la consommation électrique des ventilateurs de dépoussiéreurs.

  • CCP composites

    (Drummondville, Québec)

    Fabricant de résine.

    Captation des additifs chimiques dans la salle des mélanges et approbation des émissions atmosphériques auprès des ministères de l'environnement du Québec et de l'Ontario.

  • Gurit

    (Magog, Québec)

    Usine de matériaux composites.

    Filtration du procédé de fabrication de mousse isolante.

  • Soprema

    (Drummondville, Québec)

    Usine de fabrication de membranes d’étanchéité.

    Implantation d'un système de contrôle des émissions de COV (composés organiques volatiles).

  • Tray-Pak

    (Reading, Pennsylvanie, États-Unis)

    Fabricant d'emballage en plastique thermoformé sur mesure.

    Dépoussiérage ...

  • Edmonton Waste Management Centre

    (Edmonton, Alberta)

    Installation à la fine pointe dédié au traitement des déchets et à la recherche.

    Unité d'apport d'air et dépoussiéreur pour le traitement de déchets solides.

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