Les matériaux composites sont aujourd’hui largement utilisés dans de nombreux secteurs industriels. Leur combinaison unique de légèreté, de rigidité et de résistance mécanique en fait des matériaux de choix pour la fabrication de structures techniques.
On les retrouve notamment dans :
- l’aéronautique
- l’automobile
- le nautisme
- l’énergie éolienne
- la plasturgie
- les équipements sportifs
Un matériau composite est constitué de deux éléments principaux :
- une matrice polymère, généralement une résine polyester, vinylester ou époxy
- un renfort fibreux, le plus souvent fibre de verre ou fibre de carbone
La transformation de ces matériaux implique cependant plusieurs procédés industriels pouvant générer des polluants atmosphériques et des poussières industrielles.
Sommaire
Les procédés de fabrication des composites
La fabrication des pièces composites repose sur différents procédés de transformation.
Les plus répandus dans l’industrie sont :
- la stratification manuelle
- la projection simultanée
- l’infusion sous vide (voir l’étude de cas)
- le moulage sous presse
- la polymérisation en étuve
- l’usinage mécanique
- le ponçage et la finition
Ces procédés permettent d’imprégner les fibres avec une résine puis de polymériser l’ensemble afin d’obtenir une pièce rigide.
Cependant, ces opérations peuvent générer différents types d’émissions polluantes.
Les principaux polluants dans les ateliers composites
Plusieurs types de polluants peuvent être rencontrés dans les ateliers de fabrication composites.
Les composés organiques volatils (COV)
Les résines polyester et vinylester contiennent souvent du styrène, un monomère réactif qui peut s’évaporer dans l’air pendant la fabrication.
On retrouve également :
- solvants industriels
- vapeurs de résine
- émissions de catalyseurs ou durcisseurs
Ces substances appartiennent à la famille des composés organiques volatils (COV).
Voir le cas d’usage qui détaille le risque lié aux composés organiques volatils et au styrène
Les poussières composites
Les opérations d’usinage et de finition produisent des poussières composées de :
- fibres de verre
- fibres de carbone
- particules de résine polymérisée
Ces poussières peuvent être très fines et rester en suspension dans l’air.
Les fumées et brouillards industriels
Certaines opérations peuvent également générer :
- fumées de polymérisation
- brouillards de pulvérisation de gelcoat
- vapeurs chimiques
Ces émissions peuvent dégrader la qualité de l’air dans les ateliers.
Les risques pour la santé dans l’industrie des composites
L’exposition aux polluants générés lors de la fabrication des composites peut entraîner différents effets sur la santé des opérateurs.
Selon les recommandations de prévention publiées par l’INRS, les poussières et substances chimiques présentes dans certains procédés industriels peuvent provoquer :
- irritations respiratoires
- irritations cutanées
- irritation oculaire
- maux de tête
- fatigue
- sensibilisations allergiques
Les poussières fines issues de l’usinage peuvent également être inhalées et pénétrer dans les voies respiratoires.
La prévention de ces risques constitue un enjeu important dans les ateliers composites.
| Substance / Agent | Classification (CMR) | VLEP (indicative) | Risques principaux | Remarques |
|---|---|---|---|---|
| Styrène | CMR cat. 2 (cancérogène suspecté) | 20 ppm (≈ 86 mg/m³) – 8h | Effets neurologiques, irritation, suspicion cancer | Très courant dans les résines polyester |
| Poussières de fibres de verre | Non classées CMR | 1 fibre/cm³ (indicatif) | Irritations peau, yeux, voies respiratoires | Dépend du diamètre et de la biopersistance |
| Fibres de carbone | Non classées CMR | Pas de VLEP spécifique (réf. poussières : 3 mg/m³ alvéolaire) | Risques respiratoires (poussières fines) | Conductrices, peuvent poser aussi des risques électriques |
| Résines époxy | Non CMR (généralement) mais sensibilisantes | Variable selon composants | Allergies cutanées, asthme professionnel | Risque élevé en cas de contact répété |
| Amines (durcisseurs époxy) | Certaines CMR selon substance | Variable | Irritations, toxicité, sensibilisation | Vérifier FDS produit par produit |
| Solvants (acétone, etc.) | Non CMR (variable selon solvants) | Ex : acétone 500 ppm | Effets neurologiques, irritation | Dépend fortement des produits utilisés |
| Poussières de composites | Non classées globalement | 3 mg/m³ (fraction alvéolaire) | Mélange fibres + résines → effets respiratoires | Risque sous-estimé en atelier |
Autre étude de cas : poussières de fibre de verre lors de la découpe des composites.
Pourquoi capter les polluants composites ?
La captation et le traitement des polluants industriels permettent :
- de protéger les opérateurs
- d’améliorer la qualité de l’air des ateliers
- de limiter la dispersion des poussières
- de réduire les odeurs industrielles
- de respecter les exigences réglementaires
La captation à la source constitue l’une des méthodes les plus efficaces pour limiter l’exposition.
Solutions OberA pour la captation des polluants composites
OberA conçoit des solutions industrielles adaptées aux environnements de production composites.
Ces systèmes permettent notamment :
- la captation à la source des polluants
- l’aspiration industrielle des poussières
- la filtration des particules fines
- le traitement des COV
- l’amélioration de la ventilation des ateliers
Ces technologies contribuent à améliorer les conditions de travail et la qualité de l’air industriel.
