Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Edition scientifique • Agents chimiques • Mai 2010 ●Avis de l’Afsset ●Rapport d

Edition scientifique • Agents chimiques • Mai 2010 ●Avis de l’Afsset ●Rapport d’expertise collective Éléments pour l’évaluation des risques sanitaires des travailleurs en France Fabrication et usinage des matériaux composites à base de fibres de carbone Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail 253 av. du Général Leclerc 94701 Maisons-Alfort Cedex Tél. 01.56.29.19.30 Fax 01.43.96.37.67 Mél afsset@afsset.fr www.afsset.fr Le Directeur général Maisons-Alfort, le 28 mai 2010 AVIS de l’Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail Relatif à « la fabrication et l’usinage des matériaux composites à base de fibres de carbone - Eléments pour l’évaluation des risques sanitaires des travailleurs en France » L’Afsset a pour mission de contribuer à assurer la sécurité sanitaire dans les domaines de l’environnement et du travail et d’évaluer les risques sanitaires qu’ils peuvent comporter. Elle fournit aux autorités compétentes toutes les informations sur ces risques ainsi que l’expertise et l’appui technique nécessaires à l’élaboration des dispositions législatives et réglementaires et à la mise en œuvre des mesures de gestion du risque (article L.1336-1 du Code de la santé publique). Dans ce cadre, l’Afsset a été saisie le 16 janvier 2008 par la Confédération générale du travail (CGT) afin « d’explorer tous les risques que peut engendrer l’utilisation massive de composites de carbone » dans le secteur de l’aéronautique. Présentation de la question posée Par courrier en date du 16 janvier 2008, la CGT a saisi l’Afsset sur « la nécessité d’explorer tous les risques que peut engendrer l’utilisation massive de composites de carbone » dans le secteur de l’aéronautique. Deux situations à risque ont été identifiées par la CGT : la fabrication des composites à base de fibres de carbone où il est demandé à l’Afsset d’identifier les risques associés à la production des fibres de carbone (renforts), à l’emploi de résines (matrices) et à l’utilisation éventuelle de charges / additifs ; l’usinage de ces matériaux par les transformateurs / utilisateurs des composites de carbone où des poussières peuvent être générées par les diverses opérations de ponçage, d’ajustage, d’ébavurage, de perçage, etc. AVIS de l’Afsset du 28 mai 2010 Saisine « composites de carbone » 2/8 Définitions Le présent avis fait référence à plusieurs termes qu’il convient de définir. Un matériau composite résulte d’un assemblage intime d’au moins deux corps non miscibles à structure différente dont les qualités individuelles se combinent en donnant un matériau hétérogène avec des performances globales améliorées1. Les matériaux composites sont constitués : - d'une ossature conçue jusqu’à 90 % en volume de filaments appelée renfort ; c’est cette armature qui assure la tenue mécanique. Dans le cas de la présente expertise il s’agit des fibres de carbone ; - d'une protection : la matrice, qui lie les fibres renforts et répartit les efforts ; - de charges et additifs pouvant être inclus pour modifier les propriétés du matériau. Aiguilletage : Méthode de liage mécanique qui consiste à traverser une nappe de fibres avec de multiples aiguilles à barbes, auxquelles les fibres s'accrochent lorsque les aiguilles remontent, laissant ainsi les fibres enchevêtrées (Office de la langue française, 2001). CMR : Agent classé cancérogène, mutagène et/ou toxique pour la reproduction au sens de l’article R 4411-6 du code du travail. Ensimage : Traitement de surface du renfort d'un matériau composite, destiné à faciliter les opérations ultérieures de transformation ou de mise en œuvre (Commission générale de terminologie, 2005). Transformateur : Entreprise ayant une activité de transformation de la matière (usinage, remise en forme, etc.) Contexte La production mondiale des fibres de carbone est en augmentation constante et pourrait atteindre environ 60 000 tonnes par an2 en 2015. Les principaux producteurs mondiaux incluent les États-Unis, le Japon et le Royaume-Uni. L’application industrielle de ces fibres qui concernait initialement principalement l’aéronautique et les sports et loisirs est en pleine expansion. De nouvelles applications sont attendues dans des secteurs industriels tels que le génie civil, la production de voitures, la construction navale, l’éolien, l’exploitation pétrolière offshore, etc. L’analyse de la filière industrielle des matériaux composites montre que la chaîne inclut successivement les producteurs de renfort (ici les fibres de carbone), les fabricants de semi- produits, les transformateurs et enfin les utilisateurs (cf. schéma3 ci-après). Néanmoins, la production des matériaux composites est très souvent faite in situ par les utilisateurs. Selon les estimations de l’Institut national de recherche et de sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles (INRS), près de 32 000 salariés en France travailleraient dans des établissements mettant en œuvre des fibres de carbone. Au vu des questions posées, et des perspectives d’extension de l’utilisation des composites à base de fibres de carbone, l’Afsset a estimé nécessaire d’élargir le champ d’investigation de l’expertise, dans l’hypothèse où la fabrication et l’usinage de ces matériaux présenteraient un 1 Source : Weiss J., Bord C. (1983). Les matériaux composites. Usine Nouvelle. 2 Source : Dupupet G. (2008). Fibres de carbone. (AM5134):Techniques de l'Ingénieur. 3 Source : GPIC (Groupement de la plasturgie industrielle et des composites) AVIS de l’Afsset du 28 mai 2010 Saisine « composites de carbone » 3/8 risque pour la santé des travailleurs. Il a donc été jugé opportun d’inclure dans le champ de l’expertise d’autres secteurs industriels que l’aéronautique. Les informations figurant dans le rapport d’expertise sont issues de recherches bibliographiques et de l’audition de fédérations professionnelles / industriels concernés par la fabrication et/ou l’utilisation de ces matériaux. Les entreprises auditionnées sont Soficar (groupe Toray), producteur français de fibres de carbone. Les composites à base de fibres de carbone étant employés dans divers secteurs d’activité, les entreprises interrogées sont du secteur aéronautique (Airbus, Dassault Aviation, Eurocopter, Snecma), automobile (Sotira) et naval (Lorima). Air France a été auditionné dans le cadre de ses activités de maintenance sur des structures comportant des composites de carbone. Les visites de sites industriels ont eu lieu de novembre 2008 à novembre 2009. Les producteurs de résines (matrices) ont été exclus du champ de la présente expertise. Par ailleurs, l’expertise ne porte pas sur les nanocomposites, dont les renforts ont une dimension inférieure ou égale à 100 nanomètres (nanotubes de carbone par exemple). Organisation de l’expertise L’expertise a été réalisée dans le respect de la norme NF X 50-110 « Qualité en expertise – Prescriptions générales de compétence pour une expertise (Mai 2003) » avec pour objectif de respecter les points suivants : compétence, indépendance, transparence, traçabilité. Ces problématiques relèvent des compétences du comité d’experts spécialisées (CES) « Evaluation des risques liés aux substances chimiques ». L’Afsset a confié l’expertise à plusieurs experts rapporteurs de différentes disciplines (toxicologie, chimie, métrologie, hygiène industrielle, etc.). Les travaux ont été soumis régulièrement au CES tant sur les aspects méthodologiques que scientifiques et les conclusions ont été présentées et approuvées lors de la séance du 18/02/2010 par le CES « Evaluation des risques liés aux substances chimiques ». Cette expertise est ainsi issue d’un collectif d’experts aux compétences complémentaires. Le présent avis se fonde pour les aspects scientifiques sur le rapport final issu de cette expertise collective (Fabrication et usinage des matériaux composites à base de fibres de carbone - Eléments pour l’évaluation des risques sanitaires des travailleurs en France, février 2010) qui a été approuvé par le comité d’experts spécialisé lors de sa séance du 18/02/2010. AVIS de l’Afsset du 28 mai 2010 Saisine « composites de carbone » 4/8 Résultats de l’expertise Etude de filière : de la production à la mise en forme finale du matériau composite La fabrication d’un matériau composite à base de fibres de carbone comporte plusieurs phases : 1) La phase de fabrication des fibres de carbone, qui peuvent être employées sous différentes formes dans la fabrication du matériau composite (bobine, nappes de tissu sec, etc.). 2) La phase de fabrication du matériau composite. Deux types de matériaux composites à base de fibres de carbone ont été distingués : Les composites de type carbone / résine (les plus répandus) Les résines employées les plus répandues sont les résines époxydes à base de bisphénol A (résines thermodurcissables). Des résines thermoplastiques sont également parfois employées. Il existe une grande variété des formulations à base d’époxydes : la présence éventuelle de charges ou d’adjuvants divers vient encore multiplier le nombre des combinaisons. Les résines sont la plupart du temps employées avec un agent de réticulation appelé durcisseur qui appartient généralement à la famille des amines aromatiques, aliphatiques et cycloaliphatiques. L’ensemble constitue la matrice qui imprègne le renfort (i.e. fibres de carbone). Les composites de type carbone / carbone La matrice est constituée de carbone, émanant d’une voie liquide utilisant une résine de type phénolique ou du brai par une voie gazeuse avec le craquage thermique d’un hydrocarbure léger. 3) Les phases d’emploi et de mise en forme finale des pièces en composites de carbone. Identification des dangers Concernant les fibres de carbone, et selon les données de la littérature, l’analyse de la toxicité potentielle des fibres doit être envisagée d’une part sur le versant « particulaire » (fibres de carbone proprement dites et autres particules associées, uploads/Industriel/ usinage-des-materiaux-speciaux.pdf