Atelier d'Injection INRS

Atelier de plasturgie

GUIDE PRATIQUE DE VENTILATION21

L’Institut national de recherche et de sécurité (INRS)

Dans le domaine de la prévention des risquesprofessionnels, l’INRS est un organisme scientifique et technique qui travaille, au plan institutionnel, avec la CNAMTS, les Carsat, Cram, CGSSet plus ponctuellement pour les services de l’Étatainsi que pour tout autre organisme s’occupantde prévention des risques professionnels.

Il développe un ensemble de savoir-faire pluridisciplinairesqu’il met à la disposition de tous ceux qui, en entreprise,sont chargés de la prévention : chef d’entreprise, médecin du travail, CHSCT, salariés.Face à la complexité des problèmes, l’Institutdispose de compétences scientifiques,techniques et médicales couvrant une très grande variété de disciplines, toutes au service de la maîtrise des risques professionnels.

Ainsi, l’INRS élabore et diffuse des documents intéressant l’hygiène et la sécurité du travail : publications (périodiques ou non), affiches, audiovisuels, multimédias, site Internet… Les publications de l’INRS sont distribuées par les Carsat. Pour les obtenir, adressez-vous au service Prévention de la caisse régionale ou de la caisse générale de votre circonscription, dont l’adresse est mentionnée en fin de brochure.

L’INRS est une association sans but lucratif (loi 1901)constituée sous l’égide de la CNAMTS et soumise au contrôle financier de l’État. Géré par un conseild’administration constitué à parité d’un collègereprésentant les employeurs et d’un collège représentant les salariés, il est présidé alternativement par un représentant de chacun des deux collèges. Son financement est assuré en quasi-totalité par le Fonds national de prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles.

Les caisses d’assurance retraite et de la santé au travail (Carsat),les caisses régionales d’assurance maladie (Cram) et caisses générales de sécurité sociale (CGSS)

Les caisses d’assurance retraite et de la santé au travail, les caisses régionales d’assurance maladie et les caisses générales de sécurité socialedisposent, pour participer à la diminutiondes risques professionnels dans leur région,d’un service Prévention composé d’ingénieurs-conseils et de contrôleurs de sécurité. Spécifiquement formés aux disciplines de la prévention des risquesprofessionnels et s’appuyant sur l’expériencequotidienne de l’entreprise, ils sont en mesure de conseiller et, sous certaines conditions, de soutenir les acteurs de l’entreprise (direction,médecin du travail, CHSCT, etc.) dans la mise en œuvre des démarches et outils de prévention les mieux adaptés à chaque situation. Ils assurent la mise à disposition de tous les documents édités par l’INRS.

Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l’INRS, de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite.Il en est de même pour la traduction, l’adaptation ou la transformation, l’arrangement ou la reproduction, par un art ou un procédé quelconque (article L. 122-4 du code de la propriété intellectuelle). La violation des droits d’auteur constitue une contrefaçon punie d’un emprisonnement de trois ans et d’une amende de 300 000 euros (article L. 335-2 et suivants du code de la propriété intellectuelle).

© INRS, 2013. Schéma et mise en pages : VirguleRouge.

Ateliers de plasturgie

ED 6146

Ce guide a été rédigé par un groupe de travail animé par Jean-Raymond Fontaine (INRS) et composé d’ingénieurset contrôleurs de CARSAT, de CRAM etde l’INRS: Stéphane ALONSO (Carsat Rhône-Alpes)Marcel ANDREOLLA (Cramif)Didier AOUSTIN (Carsat Bretagne)Olivier BARBE (Carsat Normandie)Robert BRACONNIER (INRS) Bernard DUFFE (Carsat Bourgogne et Franche-Comté) Pierre GOUTET (INRS)Patrick KARMAN (Carsat Bourgogne et Franche-Comté)Claude MIALON (Carsat Auvergne) Jean-Claude OSTERNAUD (CarsatRhône-Alpes)Roger PARDONNET (Carsat Nord Est)Cosmin PATRASCU (INRS)Jean-Louis POYARD (INRS)Stéphane TIRLEMONT (Carsat Nord-Picardie)

ED 6146

GUIDE PRATI QUE DE VENTILATI ON N° 21

Avertissement

Ce document est destiné à fournir des réponses pratiques à toutes les personnesconfrontées à un problème de conception, de réception, de conduite et decontrôle d’installations de ventilation dans les ateliers de Plasturgie.

Ce document a été établi par un groupe de travail sous l’égide de la Caissenationale de l’assurance maladie (CNAM) et comprenant des spécialistes deCaisses de retraite et de la santé au travail (CARSAT), de Caisses régionalesd’assurance maladie (CRAM) et de l’Institut national de recherche et de sécurité(INRS).

L’objectif à atteindre est le maintien de la salubrité de l’air dans les locaux de travail. Le système de référence proposé est celui des valeurs limitesd’exposition professionnelles pour les concentrations d’agents chimiquesdangereux au niveau des voies respiratoires, que celles-ci soient issues de la réglementation, de normes ou de recommandations établies par des organismes spécialisés en hygiène. Ces concentrations doivent être maintenues à un niveau minimal.

Les critères proposés constituent des recommandations propres à faciliterl’atteinte de cet objectif sur la base de données actuellement disponibles. Ces critères sont susceptibles d’évoluer en fonction de l’expérience acquise au cours de leur mise en œuvre, de résultats d’études nouvelles, ou de modifications apportées sur le plan réglementaire. C’est pourquoi ce guide sera réexaminé régulièrement et au besoin complété ou modifié.

La fédération de la Plasturgie a été consultée au cours de l’élaboration de ce document.

GUIDE PRATI QUE DE VENTILATI ON N° 10

ED 6008

1. Champ d’application du guide .............................................................................................................................................................................................6

2. Produits et procédés de fabrication [ 2, 3].............................................................................................................................................................62.1. Produits fabriqués ............................................................................................................................................................ 62.2. Procédés ........................................................................................................................................................................... 62.3. Opérations annexes ........................................................................................................................................................ 10

3. Risque et réglementation.........................................................................................................................................................................................................113.1. Risques d’exposition aux gaz, vapeurs, poussières ..................................................................................................... 113.2. Risques liés à l’ambiance thermique ............................................................................................................................ 123.3. Réglementation............................................................................................................................................................... 13

4. Démarche de prévention ..........................................................................................................................................................................................................144.1. Substitution des produits et procédés - Exemple des Phtalates................................................................................. 144.2. Maîtrise des émissions................................................................................................................................................... 144.3. Captage et ventilation générale..................................................................................................................................... 15

5. Dispositifs de captage.................................................................................................................................................................................................................155.1. Dispositifs de captage enveloppants ............................................................................................................................ 155.2. Cabines ouvertes............................................................................................................................................................. 155.3. Dispositifs de captage inducteurs................................................................................................................................. 165.4. Dispositifs de captage récepteurs ................................................................................................................................ 16

6. Compensation de l’air...................................................................................................................................................................................................................16

7. Traitement de l’air extrait ...........................................................................................................................................................................................................177.1. Rejet de l’air à l’extérieur - récupération d’énergie...................................................................................................... 17

7.2. Recyclage de l’air après épuration ................................................................................................................................ 17

8. Réception, maintenance et contrôle des installations......................................................................................................................188.1. Réception de l’installation ............................................................................................................................................. 188.2. Opérations de maintenance........................................................................................................................................... 188.3. Contrôles périodiques..................................................................................................................................................... 18

Annexes.................................................................................................................................................................................................................................................................191. Principaux polluants dégagés aux températures de mise en œuvre des polymères.................................................... 192. Principales VLEP................................................................................................................................................................ 203. Confort thermique des opérateurs ................................................................................................................................... 21

Bibliographie....................................................................................................................................................................................................................................................22

Dossiers techniques.............................................................................................................................................................................................................................23

Sommaire

6

1. Champ d’applicationdu guide

Le domaine d’application du guideest défini comme l’ensemble des opé-rations de mise en forme des matièresplastiques.

Sont cependant exclues :– la fabrication des composés de

départ (matières premières ou com-pounds),

– la mise en forme des polyestersstratifiés qui fait l’objet d’un guide deventilation existant [1],

– la mise en œuvre du caoutchouc(procédés spécifiques),

– la fabrication d’articles en poly-uréthane.

Les principaux procédés mis enœuvre en plasturgie sont :

– injection (pièces techniques,jouets…),

– thermoformage (blisters, pots deyaourt…),

– extrusion (fils, câbles, profilés…),– extrusion - gonflage (sachets, films,

filets…),– extrusion - soufflage (flacons, bou-

teilles, soufflets de cardan…), – roto-moulage (containers, cuves…),– compression (plateaux de can-

tine).

Ces procédés s’accompagnent leplus souvent de dégagements ther-miques importants.

Le guide aborde les risques liés à lafinition des pièces, au nettoyage desmoules, au décapage thermique desbuses ou embouts d’injection, aux inci-dents et changements de production(purge, formation et refroidissementde chiques), au stockage des pièces,etc.

Le guide ne traite pas le risque ATEX,qui fait l’objet d’une brochure éditée parla Fédération de la Plasturgie et réaliséeavec le concours technique de l’INRS[0].

2. Produits et procédésde fabrication [2, 3]

2.1 - Produits fabriqués

Thermoplastiques

Les thermoplastiques se déformentet sont façonnables sous l'action de lachaleur ; ils gardent leur forme en serefroidissant. Cette propriété permetleur recyclage : les objets sont broyéset refondus pour en élaborer d'autres.

Les plus répandus sont le polychlo-rure de vinyle (PVC), le polystyrène(PS), les acryliques, les polyamides(PA), les polyoléfines (polypropylène(PP), polyéthylène haute ou bassedensité (PEHB, PEBD)), le polyéthy-lène téréphtalate (PET), les polyacé-tals (polyoxyméthylène ou POM).

La très grande majorité de ces poly-mères sont obtenus à partir du pétrole.Depuis peu sont apparus sur le marchédes polymères issus de la biomasse(polymères biosourcés). Leurs for-mules et leurs propriétés sont voisinesde celles de leurs homologues pétro-sourcés avec lesquels ils sont toujoursutilisés en mélange

Thermodurcissables

Les thermodurcissables épousent laforme de l’empreinte sous l’effet com-biné de la chaleur et d’une actionmécanique (pression) ; ils durcissentsous l’effet d’une réaction chimique etprennent leur forme définitive au pre-mier refroidissement, la réversibilitéest impossible.

Par exemple, ce sont les phénoplastes(phénol-formol), les aminoplastes (uréeformol, mélamine-formol), les résinesépoxydes, etc.

2.2 - Procédés

2.2.1 - L’injection

Le procédé consiste à transformer,grâce à la chaleur produite par des élé-ments chauffants et la friction de la

matière dans l’unité d’injection, unemasse solide (granulés…) en unemasse dite plastifiée.

Cette matière est injectée sous pres-sion à travers une buse dans l’empreinted’un moule qui lui donne la forme voulue.Le moule refroidit et resolidifie la matièreinjectée. Une fois le polymère solidifié,on ouvre le moule pour en extraire la oules pièces réalisées (figure 1).

Lors de l’injection à travers la buse,la température de la matière plastifiéepeut aller de 160 à 380 °C. Le moule estthermo-régulé à une température com-prise dans l’intervalle de 25 à 160 °Csuivant le type de pièce réalisée et lamatière mise en œuvre.

La machine à mouler par injectionest composée essentiellement :

– d’une unité d’injection qui assureles fonctions de dosage, plastification(fusion de la matière), et injection ;

– d’une unité de fermeture quiassure les mouvements du moule (fer-meture, verrouillage et ouverture) ;

– d’un moule fixé sur les plateauxfixes et mobiles de la machine ;

– d’un système éjecteur ;– d’un système de commande.

Les énergies alimentant les action-neurs (moteur, vérin…) sont hydrau-liques ou électriques.

Il existe plusieurs configurations,dont les plus courantes sont :

� les machines horizontales où lamatière est injectée à travers le demi-moule fixé sur le plateau fixe ;

� les machines verticales où lamatière est généralement injectéedans le plan de joint du moule.

Phases du procédé

Le procédé d’injection comporte lesphases principales suivantes :

1/alimentation des machines enmatière première ;

2/plastification de la matière pre-mière ;

3/ fermeture du moule ;4/ injection de la matière plastifiée

dans le moule ;5/ouverture du moule et éjection de

la pièce par des éjecteurs ou manipula-teurs.

7

Le procédé s’accompagne en géné-ral des phases suivantes :

� nettoyage des machines à moulerpar injection :

– purge de la presse,– décapage des buses et desembouts d’injection,– nettoyage des vis d’injection,– nettoyage des moules ;� broyage des rebuts et carottes.

Émissions aux différentes phases du procédé

Alimentation des machines Elle se fait par l’intermédiaire d’une

trémie. Le chargement de cette der-nière peut se faire manuellement maisest souvent réalisé de manière auto-matique, par transport pneumatiqueou à l’aide d’une vis.

Dans certaines situations, cettephase engendre des émissions depoussières ou de vapeurs. Des solu-tions de type « anneau aspirant » peu-vent alors être envisagées [4].

L’ouverture des sacs et l’étuvage desmatières peuvent, dans certains cas,

l’intégralité des émissions produitespendant cette phase. Certaines instal-lations permettent d’ajuster le débitd’aspiration de la machine en fonctiondu mode de fonctionnement : débitnominal en production normale, débitaccru (doublé) en situation dégradée(purge ou nettoyage) (voir dossierstechniques 1 et 2).

La purge produit une chique, massede thermoplastique de 1 à 10 kg, quiémet des substances dangereusesdurant toute sa phase de refroidisse-ment. Il est recommandé de la refroidirpar immersion dans l’eau ou de ladéplacer dans une enceinte ventiléepour le refroidissement.

2.2.2 - Thermoformage

Définition

Le thermoformage (figure 2 page sui-vante) est un procédé de transforma-tion d’une plaque de matière plastiquepar chauffage suivi d’une mise enforme par application d’un moule.

donner lieu à des émissions de pol-luants (voir dossier technique n° 7).

Injection - Ouverture du moule etéjection des pièces

Ces phases s’accompagnent d’émis-sions de gaz et fumées qui, aux tempé-ratures de mise en œuvre, peuventcontenir des substances dangereuses,en particulier des CMR (voir [2] ettableau en annexe 1). L’émission princi-pale se produit généralement au niveaude la buse d’injection. Ces polluantsdoivent être prioritairement confinés etcaptés à la source, conformément auxprincipes généraux de prévention pré-sentés au paragraphe 4 (voir dossierstechniques 1 et 2).

PurgeLa purge d’une unité d’injection est

une opération qui intervient lors d’unchangement de matière, de moule ousuite à un incident. Elle s’accompagned’une émission importante de pol-luants. Le dispositif de captage à pré-voir au-dessus de la zone de purgedoit être dimensionné pour évacuer

Figure 1 • La machine à mouler par injection (appelée aussi presse à injecter)

8

Il comprend cinq phases :– chauffage de la feuille

(radiant ou par contact) etéventuellement préétirage,

– suppression du chauffageet montée du modèle ,

– aspiration de l’air dansl’espace feuille/modèle ,

– refroidissement par souf-flage

– démoulage .

Remarques sur ce procédé :– ce procédé a la particula-

rité d’utiliser en entrée desdemi-produits : feuilles calan-drées ;

– la transformation se faiten dessous de la températurede fusion des polymères (20 à30 °C sous la température detransition vitreuse) ;

– il nécessite une phase definition : découpe ;

– puissance thermiquenécessaire de 25 à 50 kW/m2

de polymère ;– principale contrainte :

obtenir une épaisseur cons-tante.

2.2.3 - Extrusion

L'extrudeuse (figure 3) (par-fois nommée boudineuse)comprend une trémie d’ali-mentation et un fourreaucylindrique chauffant (ther-morégulé) à l'intérieur duqueltourne une vis sans fin alimen-tée en poudre (compounds) ouen granulés. La vis malaxe,compresse, échauffe et trans-porte en continu la matièrefluidifiée et homogène vers lafilière. Celle-ci conférera à lamasse plastifiée la formedésirée.

Les émissions principalesde polluants se produisent auchargement, en sortie defilière et au niveau des éventsdu fourreau.

1

2

3

4

5

Moule

CHAUFFAGE

MONTÉE DU MOULE

PlatineBoîteà vide

Table

1

2 ASPIRATION 3

REFROIDISSEMENT4 DÉMOULAGE 5

elouM

Ped viàetoîB

CH

enitPla

elbTa

GEAUFFHA 1

MONTÉE DU MO2 OULE A TIONSPIRAAT 3

OIDISSEMREFR4 MENT D GEDÉMOULA 5

Figure 2 • Les différentes phases du thermoformage

Figure 3 • Schéma d'une extrudeuse montrant la vis sans fin dans le fourreau chauffantet l'extrudat encore fluide sortant de la filière de la tête d'extrusion

9

2.2.4 - Extrusion - Gonflage

Définition

Ce procédé (figure 4) consiste, ensortie de l’extrudeuse, à dilater avec del'air comprimé une gaine de polymèreprécédemment formée. La sortie del’extrudeuse est verticale. L’air com-primé est insufflé dans la matière fon-due qui se gonfle et s’élève verticale-ment en une longue bulle de film. Aprèsrefroidissement, des rouleaux aplatis-sent le film en une gaine plane qui,ensuite, s’enroule sur des bobines. Onréalise ainsi des films utilisés dans lafabrication d’emballages, de sacs-pou-belles, de sacs de congélation, depoches médicales pour perfusion ainsique des feuilles souples et fines derevêtements pour serres horticoles.

Les émissions de polluants se pro-duisent essentiellement dans la zoneinférieure de la filière où la tempéra-ture est la plus élevée.

2.2.5 - Extrusion-Soufflage

L’extrusion-soufflage (figure 5) estun procédé utilisé pour fabriquer uncorps creux dans un moule.

Ce procédé consiste à combiner latechnique de l'extrusion avec celle dusoufflage. Un tube de thermoplastique(paraison) extrudé est enfermé dansun moule de soufflage. Un dispositifinjecte de l’air comprimé dans la parai-son et la plaque sur les parois dumoule. Le moule refroidit la matièreplastique et fige l’objet aux dimensionsde l’empreinte intérieure du moule.

2.2.6 - Rotomoulage

Ce procédé (figure 6) est utilisé pourfabriquer des corps creux comme deskayaks, des planches à voile, des cuvesou des conteneurs.

Une fine poudre thermoplastique ouun plastisol est enfermé dans un moulechauffant qui est mis en rotation sui-vant deux axes. Le matériau se répartituniformément sur les parois du moulepar barattage.

Figure 4 • Schéma de l’extrusion-gonflage

Figure 5 • Schéma de l’extrusion-soufflage

Figure 6 • Schéma du rotomoulage

Bobinagede l’objet

creux

Filière

Rouleaux tireurs

Gaine tubulaire

Extrudeuse

Rotation

Alimentationen polymère

Filière annulaire

Moteur

Phase 1

Paraison

Moule

Poinçon AirPiècefinie

Phase 2 Phase 3 Phase 4

lunnère ailiF

ueMot

irea

ru

oM

aP

elou

nisoara AirnoçniPo enifièceiP

e 1saPh e 3saPhe 2saPh e 4saPh

Refroidissement Démoulage

Chargement ChauffagemegraCh ntem geaffuahC

sidirofRe ntemess eglauomDé

10

Généralement, le problème de pré-vention principal concerne l’inconfortthermique des salariés. Une solutionconsiste à réaliser la phase de refroi-dissement du moule dans une cabineventilée, éventuellement couplée à unsystème de récupération d’énergiepour réduire les coûts de chauffage del’atelier en période hivernale.

2.3 - Opérations annexes

Dans ce paragraphe sont traités lesprocédés annexes qui nécessitent uneattention particulière du point de vuedes émissions.

2.3.1 - Traitement CORONA

Afin de pouvoir imprimer les pro-duits extrudés, ceux-ci sont préparéspar un prétraitement superficiel (effetcorona). L’arc électrique créé entre uneélectrode portée à un potentiel élevé etle rouleau d’acier sur lequel passe lefilm, modifie l’état de surface du polymère pour améliorer l’accroche del’encre.

La décharge et le rayonnement UVinduit génèrent de l’ozone. À proximitédu traitement corona, ont été mesu-rées des valeurs en ozone dépassant

plus de trois fois la VLCT (0,2 ppm). Lessalariés peuvent être exposés plus par-ticulièrement durant les phases de sur-veillance et de maintenance.

Pour évacuer l'ozone généré par l'effetcorona, un dispositif de captage (hotteou aspiration latérale) doit être intégré àla machine. L’air capté sera transporté etrejeté à l'extérieur du bâtiment.

La génération d'ozone dépend prin-cipalement de la puissance de réglagedu transformateur à haute tension, ledébit de l'extracteur devra être suffi-sant pour pouvoir évacuer l'ozonelorsque la puissance du traitementsera maximale.

2.3.2 - Décapage des buses, embouts d’injection, vis

Le décapage thermique est une opé-ration fortement polluante puisqu’ellegénère des produits de dégradationthermique, des thermoplastiques outhermodurcissables.

Le décapage thermique au chalu-meau est à éviter ; privilégier l’utilisa-tion de fours à pyrolyse (pour lespetites pièces, voir dossier techniquen° 8), de lits fluidisés à l’alumine (pourles plus grosses pièces) ou de cabinesventilées (voir dossier technique n° 9).

Le décapage par cryogénie est émer-gent. Il consiste à pulvériser à l’aide

d’un jet d’air comprimé des « micro-pel-lets » de glace carbonique. Ce procédé al’avantage d’éviter les émissions de pro-duits de dégradation thermique. Parcontre, il est générateur de bruit, de gazcarbonique et parfois de poussières(voir dossier technique n°10).

2.3.3 - Nettoyage des moules

Le nettoyage des moules se faitgénéralement après démontage ettransfert dans l’atelier de mainte-nance. Cette opération utilise desbains de lessive de soude avec unrecours éventuel à la technique desultrasons (voir dossier technique n° 11).L’utilisation de cuves équipées d’aspi-ration bilatérale est préconisée (voir leguide de traitement de surface [5]).Dans le cas où le nettoyage se fait avecdes solvants, l’opérateur utilise despinceaux, chiffons, petits pulvérisa-teurs; le poste de nettoyage doit alorsêtre équipé d’un système de ventila-tion approprié (petites cabinesouvertes, dosserets aspirants…). Onpourra s’inspirer du guide sur ledégraissage des petites pièces pouridentifier des dispositifs de ventilationadaptés [6].

2.3.4 - Tri, contrôle et finition des pièces fabriquées

Des émissions résiduelles de pol-luants par des pièces fraichementmoulées ont parfois été constatées.Par exemple, pour le cas du polyoxy-méthylène (POM), une concentrationen formaldéhyde de 0,7 mg/m3 au-des-sus du bac de réception de pièces etune concentration de 0,3 mg/m3 aupoint de chute de pièces sur un tapisont été observées dans certaines situa-tions (mesurage près du point d’émis-sion dans les deux cas). Ces émissionsrésiduelles peuvent être à l’origined’expositions significatives pour lesopérateurs si des opérations de tri, decontrôle ou de finition sont réaliséesimmédiatement après le moulage. Demême, les opérations de finition dutype ébavurage, détourage, découpe etFigure 7 • Schéma de dispositif de captage intégré à un traitement par effet CORONA

11

usinage sont génératrices de pous-sières.

La réduction des expositions lors deces opérations peut être obtenue sui-vant le cas par :

– la mise en place d’un dispositif decaptage au point de réception despièces moulées (caisse ou tapis) ;

– un temps d’attente et des condi-tions d’aération minimales des piècesavant la réalisation des opérations detri, de contrôle ou de finition. Par exem-ple, privilégier un stockage en caisseplutôt qu’un stockage en sac plastique;

– l’aménagement d’un poste spéci-fique ventilé pour la réalisation de cesopérations ;

– La mise en œuvre d’un dispositifde captage adapté pour toute opéra-tion génératrice de poussières (voir leguide de conception des dispositifs decaptage, ED 841 [7]).

À titre d’exemple, pour la protectiond’un opérateur contre le risque d’inha-lation de substances dangereuses(vapeurs de formaldéhyde émises parles pièces fraîchement moulées oupoussières), notamment lors d’opéra-tions de tri ou d’ébavurage, le poste detravail peut être aménagé comme lemontre la figure 8 ci-après.

Le débit d’air aspiré doit être suffi-sant pour induire une vitesse d’air mini-male au point de la table le plus éloignéde la surface aspirante de 0,30 m/s.

Cette valeur devra être augmentéedans le cas de pièces chaudes (parexemple 0,5 m/s) (voir § 5.3).

2.3.5 - Stockage des produits finis

Les pièces fabriquées continuent àémettre des substances dangereuseset il faut prévoir leur stockage dans unlocal ventilé séparé de l’atelier de fabri-cation des pièces.

2.3.6 - Recyclage des déchets de thermoplastique (carottes ou rebuts)

En général et lorsque la nature despièces le permet, les déchets plas-tiques sont broyés et réintroduits endébut de chaîne. Cette opération peutêtre génératrice de poussières dansles broyeurs hors ligne.

3. Risque et réglementation

3.1. Risque d’exposition aux gaz, vapeurs, poussières

La transformation des matières plas-tiques peut être à l’origine de polluants

chimiques. Certains sont clairementidentifiés (voir tableau annexe 1), d’au-tres restent méconnus faute derecherches ou de moyens analytiques.La toxicité et les niveaux d’expositiondes opérateurs à ces produits restentde facto insuffisamment connus.

Nous nous contenterons donc icid’une approche extrêmement som-maire de la toxicité des principaux pol-luants rencontrés. Il convient, pourplus d’information, de se rapporter auxpublications spécialisées sur la dégra-dation des matières plastiques [2, 8] ousur des monographies relatives à latoxicité de chacun des polluants [9].

Il faut en pratique distinguer :– la pollution due aux matières plas-

tiques utilisées à froid,– la pollution due aux matières plas-

tiques lors de leur transformation,celle-ci produisant en général une élé-vation importante de leur températureavec émission de polluants bien parti-culiers,

– la pollution due aux produits decombustion,

– la pollution due aux produitsannexes (solvants, décapants, etc.).

Seuls les deux premiers cas sontabordés ici.

La pollution due aux produits decombustion des matières plastiquesest très particulière et relève de phéno-mènes accidentels non traités dans ceguide.

La pollution due aux produitsannexes est à traiter au cas par cas etsuivant les produits utilisés, souventdes solvants des polymères considérés(tétrahydrofuranne pour le PVC, dimé-thylformamide pour les polyuréthanes,etc.).

À froid

On a coutume de considérer lesmatières plastiques comme inertes.

Dans le cas des thermoplastiques,les progrès réalisés dans la chimie despolymères permettent effectivementde considérer les plastiques de cettecatégorie comme inertes.Figure 8 • Poste de finition de pièces moulées avec dosseret aspirant

12

C’est le cas notamment :– des polyoléfines (polyéthylène,

polypropylène) ;– du polystyrène ;– du PVC. Ce dernier contenait

autrefois (années 1960-1980) des quan-tités importantes de chlorure de vinyle(CV) cancérogène pour le foie. Actuel-lement, on peut considérer qu’il en estpratiquement exempt ;

– de l’ABS. Comme pour le PVC, lesteneurs en monomère résiduel (icil’acrylonitrile, cancérogène reconnu)sont actuellement extrêmement fai-bles.

Par contre, les impuretés des plas-tiques thermodurcissables peuventêtre en quantités très importantes, lesréactions de polymérisation étant engénéral incomplètes. Les monomèrescorrespondants mis en œuvre étanttrès réactifs, leur toxicité peut êtreimportante.

C’est le cas entre autres :– des phénoplastes contenant du

formaldéhyde (cancérogène) et duphénol,

– des aminoplastes contenant aussidu formaldéhyde,

– des polyuréthanes contenant desisocyanates (allergisants respiratoiressévères),

– des polyesters contenant du sty-rène (ototoxique (toxique pour le sys-tème auditif)).

Les principaux monomères résiduelsfigurent dans le tableau présenté enannexe 1.

On pourra se reporter, dans chaquecas, aux fiches toxicologiques éditéespar l’INRS pour plus de détails.

En dehors de la toxicité des pol-luants gazeux présents dans les poly-mères, et toujours à froid, il convientde ne pas oublier les polluants parti-culaires. Ainsi, les poussières dematières plastiques, même considé-rées comme étant « sans effet spéci-fique », peuvent pénétrer dans lesvoies respiratoires et provoquer desatteintes respiratoires, surtout parencombrement des poumons (pneu-moconioses de surcharge).

La présence de charges peut égale-ment être à l’origine d’un risquetoxique supplémentaire.

Aux températures de mise en œuvre

C’est ici qu’apparaissent une multi-plicité de polluants, en général gazeux,qui proviennent de la transformationdes polymères sous l’action de la cha-leur.

Ces polluants, émis chacun à desniveaux variables, constituent desmélanges de toxicité mal connue.

Néanmoins, pour les matières plas-tiques les plus courantes, et aussi lesplus étudiées, on a pu mettre en évi-dence dans ces mélanges, en quanti-tés variables, et suivant les cas :

– des composés cancérogènes,mutagènes ou toxiques pour la repro-duction (CMR),

– des composés irritants,– des composants allergisants.

Nous avons regroupé les principauxpolluants dégagés aux températuresde mise en œuvre des polymères dansle tableau présenté en annexe 1. Cedocument n’est pas exhaustif, et sus-ceptible d’évolution.

Néanmoins, il apparaît que les CMRles plus fréquemment rencontrés sont :

– le formaldéhyde (cancérogène pourles voies respiratoires supérieures),

– l’acrylonitrile (cancérogène pourle foie).

Les composés irritants peuvent être,entre autres :

– le formaldéhyde (cancérogènedéjà cité, les phénomènes irritatifspouvant à la longue provoquer deslésions cancéreuses),

– d’autres aldéhydes,– des phénols,– l'ozone : il est particulièrement irri-

tant pour le système respiratoire et lesmuqueuses oculaires. Son action surles voies respiratoires est variableselon la concentration, la durée de l'ex-position mais aussi la tolérance dechacun et le degré d'activité durantl'exposition. Elle peut se manifesterdès 0,01ppm.

Des allergènes respiratoires peuventaussi être présents :

– isocyanates (le plus souvent TDI -diisocyanate de toluylène ou MDI - dii-socyanate de diphénylméthane),

– formaldéhyde,– anhydride phtalique.

En pratique, aux postes de travail, etsauf exception, ces composés se ren-contrent en général en concentrationsfaibles, voire très faibles (inférieures à1 ppm).

Une première approche de la toxicité,par comparaison des concentrationsprésentes dans l'atelier aux valeurslimites des polluants (quand elles exis-tent), est possible.

La plupart du temps, cette comparai-son sera rassurante, car elle montrerades concentrations nettement en des-sous des valeurs limites (exceptionfaite du formaldéhyde).

Cependant, la toxicité de cesmélanges complexes de polluantsétant de fait mal connue, et des effetssynergiques toujours possibles, cettesimple comparaison aux valeurslimites reste tout à fait insuffisante, etil convient d’être très prudent avant deconclure à la salubrité des postes detravail.

3.2 - Risques liés à l’ambiancethermique

Selon les technologies et les procé-dés utilisés en plasturgie, les tempéra-tures de consigne des machines serontplus ou moins importantes dépassantdans certains cas les 250 °C. Leséchanges entre les sources thermiques(procédés, machines, produits fabri-qués) et leur environnement, peuventcontribuer à un accroissement de latempérature au poste de travail, créerde l’inconfort, voire engendrer descontraintes thermiques pour les sala-riés. C’est en particulier le cas d’ate-liers combinant une mauvaise isolationdes machines avec une ventilationinsuffisante.

Les sensations thermiques de

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l’homme se rapportent principalementà l’état thermique de son corps dansson ensemble. Cet état est influencépar son activité physique et ses vête-ments ainsi que par les paramètres del’environnement : température d’air,température moyenne de rayonne-ment, vitesse et humidité de l’air.

La ventilation générale peut être uti-lisée pour améliorer les conditions cli-matiques aux postes de travail soumisà une charge thermique élevée.

En se basant sur les normes deconfort [10, 11] (annexe 3), des condi-tions de confort sont obtenues auxpostes de travail lorsque la vitesse del’air est inférieure à 0,5 m/s et la tem-pérature de l’air est comprise entre 18et 24 °C en conditions estivales (vête-ment d’été) et entre 15 et 21 °C enconditions hivernales (vêtement d’hi-ver).

Pour le cas des ambiances pluschaudes, une exposition à descontraintes thermiques trop impor-tantes peut avoir des conséquencesnon négligeables pour l’organisme(crampes, déshydratation, épuisement,coup de chaleur…). L’analyse préven-tive de ces situations est possible enmettant en place, par exemple, la stra-tégie décrite dans [12].

3.3 - Réglementation

Aération assainissement

L’aération et l’assainissement del’atmosphère des lieux de travail fontl’objet des textes suivants issus ducode du travail : articles R. 4222-1 àR.4222-26 et R. 4212-1 à R. 4212-7 rela-tifs à l’aération et à l’assainissement(décrets n° 84-1093 et n° 84-1094 du 7décembre 1984). Les locaux où s’exer-cent des activités de plasturgie sontdes « locaux à pollution spécifique », cequi entraîne, pour l’employeur, l’obliga-tion de capter les vapeurs, fumées etpoussières « au fur et à mesure de leurproduction, au plus près de leur sourced’émission et aussi efficacement que

possible, notamment en tenant comptede la nature, des caractéristiques et dudébit des polluants de l’air ainsi quedes mouvements de l’air » (art. R. 4222-12 et R. 4222-13 du code du travail).

Ces textes réglementaires font l’ob-jet de commentaires et de précisionscontenus dans la circulaire du 9 mai1985 du ministère du Travail, relative aucommentaire technique des décrets84-1093 et 84-1094 du 7 décembre 1984concernant l’aération et l’assainisse-ment des lieux de travail. Ils imposentnotamment la constitution d’un dos-sier d’installation comprenant sesvaleurs de référence [ 13 ].

Le contrôle périodique des installa-tions d’aération et d’assainissementfait l’objet de l’arrêté du 8 octobre 1987du ministère du Travail. Les mesures etcontrôles pouvant être prescrits parl’inspecteur du travail font l’objet del’arrêté du 9 octobre 1987 du ministèredu Travail [13].

Prévention du risque chimique

Les dispositions applicables auxactivités dans lesquelles les travail-leurs sont susceptibles d’être exposésà des agents chimiques dangereux(ACD) sont décrites dans les articlesR. 4412-1 à R. 4412-58 du code du travail(voir détail des articles en annexes).

Selon celles-ci, l’employeur est tenude procéder à une évaluation desrisques liés aux ACD (articles R. 4412-5à R. 4412-6), consignée dans le docu-ment unique d’évaluation des risques(DU) prévu dans l’article R. 4121-1 ducode du travail.

Lorsque cette évaluation révèle unrisque pour la santé des travailleurs,l’employeur est tenu (entre autres) defaire procéder à des contrôles d’expo-sition (articles R. 4412-27 à R. 4412-31 etdécret 2009/1570 du 15 décembre 2009).

Des dispositions particulières ont deplus été prévues :

– pour les agents cancérogènes,mutagènes ou toxiques pour la repro-duction catégories 1 et 2 (articlesR.412-59 à R.4412-93) ;

– pour certains ACD (articlesR.4412-149 à R. 4412-154) ;

– pour les travaux exposant au for-maldéhyde (arrêté du 13 juillet 2006modifiant celui du 5 janvier 1993).

Pour les agents cancérogènes, muta-gènes ou toxiques pour la reproductioncatégories 1 et 2 (articles R. 412-59 àR. 4412-93), la mesure de préventionprioritaire est la substitution. Quandelle n’est pas applicable, la recherchedu niveau d’exposition le plus bas pos-sible s’impose en donnant la prioritéaux mesures de prévention collective[9].

Machines et captage

Les règles et prescriptions applica-bles aux machines et équipements detravail sont issues de directives euro-péennes.

Pour les machines neuves ou consi-dérées comme neuves et faisant l’objetdu marquage CE, le fabricant ou leconcepteur doit respecter des exi-gences essentielles de sécurité et desanté énumérées dans la directive«Machines» 2006/42/CE (règles deconception) qui a été transposée endroit français par le décret n° 2008-1156du 7 novembre 2008. Ces règles tech-niques de conception figurent dans lecode du travail à l’article R. 4312-1.

Le captage fait l’objet du § 1.5.13 del’annexe 1 de cette directive :

« 1.5.13. Émission de matièreset de substances dangereuses

La machine est conçue etconstruite de manière à éviter lesrisques d’inhalation, d’ingestion, decontact avec la peau, les yeux et lesmuqueuses et de pénétration per-cutanée de matières et de subs-tances dangereuses qu’elle produit.

Lorsque le risque ne peut être éli-miné, la machine est équipée demanière que les matières et subs-tances dangereuses puissent êtreconfinées, évacuées, précipitéespar pulvérisation d’eau, filtrées outraitées par toute autre méthodepareillement efficace.

Lorsque le processus n’est pastotalement confiné lors du

14

fonctionnement normal de lamachine, les dispositifs de confine-ment ou d’évacuation sont placésde manière à produire le maximumd’effet. »

Cette prescription doit être prise encompte lors de l’acquisition de nou-velles machines au niveau du cahierdes charges et du contrat d’achat. Ellepermet d’imposer au fournisseur unsystème de captage intégré à lamachine.

L’adjonction ou la modification d’unsystème de captage doit être réaliséeen maintenant la conformité de lamachine aux exigences essentiellescontenues dans la directive 2006/42/CE.

Nota : Les normes européennes visant les« Machines pour les matières plastiques etle caoutchouc » ne contiennent pas deprescriptions sur la conception de sys-tèmes d’aspiration mais uniquement uneinformation dans le paragraphe relatif à lanotice d’instructions [14, 15].

4. Démarche de prévention

Les règles générales de préventiondu risque chimique consistent à sup-primer ou à réduire au minimum lerisque d’exposition à des agents chi-miques dangereux.

Les principes sont appliqués dansl’ordre suivant [16] :

– substitution par un autre produitou procédé non dangereux ou moinsdangereux,

– réduction de la quantité d’agentschimiques dangereux. Des modifica-tions de procédés ou de matière doi-vent être recherchées afin de réduire laproduction de fumées et de contami-nants,

– captage à la source des polluants,– ventilation générale,– mise en œuvre d’équipements de

protection individuelle.

4.1 - Substitution des produitset procédés - Exemple des phtalates

Les phtalates constituent une famillede composés chimiques d’utilisationextrêmement répandue dans la miseen œuvre de certains polymères,notamment le PVC, pour lesquels ilsservent essentiellement de plasti-fiants.

Des évaluations toxicologiquesmenées à la fin des années 1990 surplusieurs phtalates, à la demande del’Union Européenne, ont montré desrisques reprotoxiques importants pourplusieurs d’entre eux.

Ont ainsi été classés reprotoxiquesde catégorie 1B, entre autres :

– le phtalate de bis(2-éthylhexyle) ouDEHP,

– le phtalate de dibutyle ou DBP,– le phtalate de diisobutyle ou DIBP,– le phtalate de butyle et de benzyle

ou BBP.

Réglementairement, tous les compo-sés reprotoxiques 1B doivent être sup-primés ou faire l’objet de substitutionpar un composé moins toxique, chaquefois que cela est techniquement possi-ble. Cependant, chaque application estun cas particulier et, dans le cas desphtalates listés ci-dessus, nous nepouvons proposer de solution « clef enmain » au problème de leur remplace-ment.

Il existe cependant des cas de subs-titutions réussis que l’on peut citer :

– le DEHP peut être remplacé pardu diisononyl phtalate (DINP), du diiso-décyl phtalate (DIDP), ou de l’adipatede diéthylhexyle (DEHA), notammentdans la fabrication de gaines en PVC ;

– le DBP peut être remplacé par dudipropylène glycol dibenzoate (DGD).

Il convient néanmoins de rester pru-dent dans le choix des produits de rem-placement, certains pouvant se révéleraussi toxiques que les composés qu’ilssont censés remplacer. C’est le cas duDIBP, retenu quelque temps commesubstituant du DBP, mais reclassé en1B depuis 2006.

4.2 - Maîtrise des émissions

4.2.1 - Choix de la matière plastique

D’une façon générale, on choisirapréférentiellement des matières ther-miquement stables permettant deréduire les émissions. Par exemple,dans le cas de polyoxyméthylène(POM), on fera le choix d’un copoly-mère thermiquement plus stable plutôtqu’un homopolymère.

On vérifiera l’origine et la nature desmatières recyclées pour éviter lesrisques de contamination par des pro-duits fortement émissifs. On éviteraégalement les produits ayant subi plu-sieurs recyclages, qui présentent unrisque accru de dégradation thermique.

4.2.2 - Maîtrise du procédé

L’émission de polluants est liée à unedégradation thermique de la matière. Ilconvient donc d’assurer un réglageoptimal des températures (fourreau,injection, dosage, maintien) par un res-pect strict des températures deconsigne et des temps de séjour pouréviter tout risque de surchauffe de lamatière, notamment, par :

– une maintenance suivie des maté-riels de chauffage, de régulation et demesure. La mise en place de dispositifspermettant d’assurer une traçabilitédes conditions du moulage est àrechercher ;

– une maintenance suivie de l’en-semble du matériel de plastification(vis et buse en particulier), dans le butd’éviter les zones de stagnation et lesrisques de bouchage ;

– un contrôle de l’ensemble desajouts (additifs, charges et colorantsen particulier) pour éviter les risquesde contamination de la matière ;

– une bonne surveillance de la pro-duction.

De la même manière, l’opération depurge, avant le démarrage d’unemachine à mouler, doit être réaliséeavec un respect strict de la tempéra-ture limite. L’utilisation d’une matièrede purge spécifique est recommandée

15

chaque fois que c’est possible. Lachique doit être éliminée le plus rapide-ment possible (immersion dans unseau d’eau ou évacuation vers un dis-positif ventilé par exemple).

Le nettoyage en ligne des outillages(moule en particulier) est à éviter.

4.3 - Captage et ventilation générale

Le guide de ventilation n° 0 [17] traitede manière plus approfondie des prin-cipes généraux de ventilation.

4.3.1 - Ventilation par aspiration locale

La ventilation par aspiration localeconsiste à capter les polluants au plusprès de leur point d'émission, avantqu'ils pénètrent dans la zone d'évolu-tion des travailleurs et soient dissémi-nés dans toute l'atmosphère de l'ate-lier. Elle se compose de dispositifs decaptage localisé et d'introduction d'airde compensation. Cette solution deventilation doit être retenue en priorité.

4.3.2 - Ventilation générale

La ventilation générale consiste,grâce à un apport d'air neuf en quan-tité suffisante, à diluer les polluantsémis afin que leur concentration dansl'ambiance reste inférieure à un seuildonné. Les travailleurs doivent êtresuffisamment éloignés des sources depollution pour ne pas être soumis auxfortes concentrations existant au voisi-nage immédiat de celles-ci.

La ventilation générale n'est à reteniren tant que technique principale d'as-sainissement de l'air que lorsqu'il estimpossible de mettre en œuvre uneventilation par aspiration locale. Toute-fois, une ventilation générale complé-mentaire est souvent nécessaire pouréliminer les polluants résiduels noncaptés à la source par les aspirationslocales.

Ventilation générale par déplacement

Dans la ventilation générale pardéplacement, applicable en présencede sources de chaleur, l'air de compen-sation est introduit dans le local à fai-ble vitesse et à une température infé-rieure à la température ambiante. Unestratification de l'air est créée grâceaux forces de convection thermiquequi transportent l'air chaud et polluéjusqu'en partie haute du local où ilpeut alors être extrait.

La conception et le dimensionne-ment des ces systèmes doivent s’ap-puyer sur une étude qui prend encompte les paramètres spécifiquesdes ateliers (géométrie des locaux,puissance thermique des machines,particularité des procédés…) et néces-site le recours à des spécialistes.

5. Dispositif de captage

Pour assurer l'efficacité des disposi-tifs de captage localisé, on appliquerales principes ci-dessous lors de laconception de l'installation :

– envelopper au maximum la zonede production des polluants,

– placer le dispositif de captage auplus près de la zone d'émission despolluants,

– installer le dispositif de captage detelle sorte que l'opérateur ne puissepas se placer entre celui-ci et la sourcede polluants,

– utiliser les mouvements naturelsdes polluants,

– capter les polluants en induisant, àproximité de leur zone d'émission, desvitesses d'air suffisantes, à déterminerà partir des caractéristiques du pro-cédé (guide 0) [17],

– répartir uniformément les vitessesd'aspiration dans la zone de captage.

Il faut remarquer que les procédés deplasturgie génèrent souvent de la cha-leur qui peut être captée au niveau duposte de travail tout comme le pol-luant. Le dispositif de captage contri-

bue ainsi à l’obtention du confort ther-mique.

5.1 - Dispositifs de captage enveloppants

Un dispositif de captage est envelop-pant lorsque la source de pollution estsituée entièrement à l'intérieur du dis-positif. En général, ce type de disposi-tif ne présente pas plus de deux côtésouverts. Les vitesses d'air dans lesouvertures doivent être choisies detelle façon que les polluants ne puis-sent pas ressortir du dispositif.

Pour les dispositifs de captage enve-loppants, le débit d'air est fourni par larelation :

Q = A Vavec :– Q : débit d'aspiration (m3/s),– A : aire totale des ouvertures (m2),– V : vitesse moyenne de l'air dans

les ouvertures (m/s).

5.2 - Cabines ouvertes

Une cabine ouverte peut être consi-dérée comme une enceinte dont uneparoi a été en partie ou totalement reti-rée. Elle doit être assez grande (et enparticulier assez profonde) pour conte-nir entièrement la zone naturelle d'ex-pansion du polluant. L'aspiration esten général située en partie arrière.L'opérateur peut être placé à l'intérieurou à l'extérieur de la cabine, maisjamais entre la source de pollution etl'aspiration.

Le débit d'aspiration dans l'ouver-ture est donné par la relation :

Q = A Vavec :– Q : débit d'aspiration (m3/s),– A : aire de la face ouverte (m2),– V : vitesse moyenne de l'air dans la

face ouverte (m/s).

Une des conditions essentielles dubon fonctionnement d'une cabineouverte est la répartition la plus uni-forme possible des vitesses d'air. Si la

16

cabine est prévue pour que l'opérateurse trouve à l'extérieur (petites dimen-sions), on visera une bonne répartitiondans la face ouverte. Si elle est prévuepour que l'opérateur se trouve à l'inté-rieur, on essayera d'avoir un écoule-ment aussi uniforme que possible auniveau de l'opérateur, en particulier enévitant de créer des zones de turbu-lence par des obstacles.

Pour obtenir une bonne répartitiondu débit d'air, il est possible d'utiliser,au fond de la cabine, des écrans, desfentes associées à un caisson. Plus lacabine est profonde, meilleure est larépartition des vitesses. En outre, unecabine profonde avec la source de pol-lution placée près du fond contientmieux la zone naturelle de dispersiondes polluants et évite les retours d'airpollué vers l'opérateur.

5.3 - Dispositifs de captage inducteurs

Dans le cas des dispositifs induc-teurs, la source de pollution est situéeà l'extérieur du dispositif. Le débit d'as-piration doit alors induire des vitessesd'air (appelées vitesses de captage)suffisantes dans la zone d'émissiondes polluants pour les entraîner à l'in-térieur du dispositif de captage. Lesdosserets aspirants sont un exemplede dispositif inducteur. La table aspi-rante est un plan de travail auquel a étéadjoint un dispositif de captage induc-teur utilisable par exemple pour lesopérations d’ébarbage (un exemple estprésenté au paragraphe 2.3.4).

Les bouches d'aspiration sont carac-térisées par une forme circulaire ou unrapport longueur sur largeur inférieur à5. Les fentes d'aspiration possèdent unrapport d'aspect supérieur à cettevaleur. La figure 9 donne, en fonctionde la forme du dispositif (bouche,fente) et de la présence ou non de col-lerette, les formules permettant de cal-culer le débit d'air Q nécessaire pourinduire une vitesse d'air V à une dis-tance X de l'ouverture d'un dispositifde captage inducteur. Dans le casd'une table munie d'un dosseret aspi-

rant arrière, le débit d'aspiration estcalculé par la formule :

Q = λ A Vavec :– Q : débit d'aspiration (m3/s);– A : aire du plan de travail de la

table (m2);– V : vitesse de captage (m/s);– λ : coefficient sans dimension.

Le coefficient λ varie de 1,6, dans lecas d'une table avec écrans latéraux etcasquette, à 2,4 dans le cas d'une tableavec écrans latéraux sans casquette età 2,8 dans le cas d'une table sansécran.

Lorsque la géométrie de la source depolluants s'y prête, il est égalementpossible d'entourer la zone d'émissionpar un dispositif de captage annulairemuni d'orifices d'aspiration le long desa face interne. Un exemple est pré-senté dans le dossier technique n° 5.

La mise en place de collerettes, debords tombés, d'un plan de travail pluslargement dimensionné ou d'écrans,permet d'améliorer le fonctionnementdes dispositifs de captage inducteurs,soit en améliorant l'efficacité de cap-tage lorsque le débit d'air resteinchangé, soit en permettant une dimi-nution des débits d'air tout en conser-vant la même efficacité de captage.

5.4 - Dispositifs de captage récepteurs

Il s’agit d’un dispositif qui collecteles polluants entraînés spontanémentvers son ouverture par le processus detravail, comme par exemple une hotte.Cet entraînement peut résulter desphénomènes de convection thermiqueau-dessus de processus chauds (voirles dossiers techniques 1, 2, 3 et 4). Ledébit d'air à aspirer dépend alors dudébit du panache ascensionnel à lahauteur de l'ouverture, lui-même fonc-tion de paramètres comme la forme etles dimensions des sources de chaleur,les puissances thermiques dégagées,la distance verticale parcourue, etc.

D'une façon générale, les dispositifs

de captage récepteurs sont d'unemploi et d'un calcul plus délicat queles dispositifs de captage inducteurs etils sont plus sensibles aux courantsd'air, en particulier lorsque les pol-luants sont entraînés par convectionthermique. Ils ne doivent pas être rete-nus lorsque l'opérateur est susceptiblede placer sa tête dans le flux d'air pol-lué entre la source et l'ouverture dudispositif.

Remarque Le captage des polluants peut générer descondensats dans les conduits de ventila-tion. Dans ce cas, il convient de prévoir desréseaux étanches, en légère pente et avecdes points de purge.

6. Compensation de l’air

L’air extrait dans les systèmes deventilation locale ou générale doit êtrecompensé par des apports d’air neufde façon à :

� assurer l’efficacité des systèmesde ventilation : un dimensionnementinadapté des entrées d’air entraîne unaccroissement de perte de charge,d’où une diminution des débits et uneperte d’efficacité des systèmes deventilation ;

� éliminer les courants d’air prove-nant des ouvrants, lesquels entraînent :

– une perte d’efficacité des disposi-tifs de ventilation locale,

– une dispersion des polluants à tra-vers l’atelier,

– un inconfort thermique des travail-leurs, pouvant inciter à l’arrêt des ins-tallations de ventilation (voir annexe 3).

Une introduction mécanique de l’airest recommandée. En effet, cette dis-position permet de maîtriser le traite-ment de l’air introduit, notamment sapropreté (épuration), sa température,éventuellement son humidité et d’as-surer une distribution optimale de l’airneuf. L’introduction d’air neuf doit sefaire de préférence sur le périmètre dela zone à assainir sans engendrer de

17

perturbation des dispositifs de cap-tage.

Le moyen choisi pour diffuser cet airvarie en fonction de la disposition dulocal et du mode d’exécution du pro-cédé. En règle générale, il faut veiller àce que l’air neuf passe au voisinagedes voies respiratoires de l’opérateur.

7. Traitement de l’air extrait

7.1 - Rejet de l’air à l’extérieur –récupération d’énergie

Le procédé d’assainissement de l’airdes locaux offrant les meilleuresgaranties de sécurité est le rejet del’air chargé de gaz et de fumées à l’ex-térieur. Il évacue directement lesfumées au-dehors des locaux de travailau fur et à mesure de leur production etde leur captage. Le rejet doit s’effec-tuer loin des zones d’entrée d’air neuf.Si cela est nécessaire pour la protec-tion de l’environnement, l’air doit êtrefiltré avant son rejet dans l’atmo-sphère. Les différents dispositifs decaptage des polluants d’un atelier peu-vent aboutir à des cheminées de rejetindividuelles ou être reliés à un réseaude ventilation centralisé avec un venti-lateur et une cheminée communs.

Un échangeur de chaleur peut êtreplacé au niveau du rejet de l’air del’installation. Une étude INRS a montréque l’énergie récupérée par de tels sys-tèmes peut atteindre 50 % des besoinsen chauffage dans les ateliers de plas-turgie (voir dossier technique 3 et [19]).

7.2 - Recyclage de l’air après épuration

L’utilisation du recyclage est sou-mise à des conditions restrictives limi-tant son domaine d’application. Dansle cas des fumées de dégradation desmatières plastiques ou des autresvapeurs émises par les procédés de

Figure 9 • Relations entre le débit d'aspiration et les vitesses d'air induites devant undispositif de captage inducteur

Bouches d'aspiration ( L ≤ 5 ou circulaire)�

Fentes d'aspiration ( L > 5) Formules valables si X > 0,4 b�

Fente isolée sans colleretteQ = 3,7L X V

�

�

Fente isolée avec colleretteQ = 2,8L X V

�

�

Fente sans colleretteappuyée sur un plan :Q = 2,8L X V

�

�

Bouche avec collerettereposant sur un plan :Q = 0,75(5 X2 + A)VPour X assez grandQ = 3,14 x 2V

�

�

Bouche sans collerettereposant sur un plan :Q = (5 X2 + A)V

�

�

Bouche isolée sans collerette :Q = (10 X2 + A)V

�

�

Bouche isolée avec collerette :Q = 0,75(10 X2 + A)V

�

�

Fente aspirant dans un volumelimité par deux plans :Q = 1,6L X V

�

��

Hotte en dôme :• 4 côtés ouvertsQ = 1,4PHV• 2 côtés ouverts b et LQ = (b + L)HV

�0,4H �

Q = débit d'aspiration (m3.s-1)L = longueur de la bouche ou de la fente (m)b = largeur de la bouche ou de la fente (m)

A = Lb = section de la bouche ou de la fente (m2)P = périmètre de la source (m)V = vitesse de l'air à la distance X (m.s-1)

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plasturgie, certaines mesures de pro-tection compensatoires, décrites auxarticles R. 4222-14 et suivants du codedu travail et précisées par la circulairedu 9 mai 1985, ne peuvent pas êtremises en œuvre. Par conséquent, lerecyclage est à proscrire.

8. Réception, mainte-nance et contrôle des installations

Pour maintenir son efficacité dans letemps, une installation de ventilationdoit être correctement réceptionnée,puis entretenue régulièrement et fairel’objet de contrôles périodiques.

La réglementation impose au chefd’établissement la constitution et lamise à jour d’un dossier pour chaqueinstallation de ventilation (arrêté du 8octobre 1987) [18].

Ce dossier doit comporter, d’unepart, la notice d’instruction incluant ledescriptif de l’installation et les valeursde référence et, d’autre part, laconsigne d’utilisation comprenant enparticulier le dossier de maintenance(recueil des opérations d’entretien,résultats des contrôles périodiques,conduite à tenir en cas de panne ou dedysfonctionnement…).

8.1 - Réception de l’installation

Au plus tard un mois après sa miseen service, l’installation doit êtrecaractérisée par des valeurs de réfé-rence qui seront déterminées dans les

conditions nominales de fonctionne-ment. Celles-ci constituent les valeursréputées satisfaisantes pour le bonfonctionnement de l’installation. Ellesservent de base à l’entretien de l’ins-tallation et au contrôle de son effica-cité. Pour les installations existantes, ledossier de valeurs de référence peutêtre constitué à partir des résultatsdes premiers contrôles périodiquesréalisés. Le descriptif de l’installationet les valeurs de référence doiventcomporter les éléments suivants :

– liste des polluants,– caractéristiques détaillées des

éléments constituant l’installation(nombre de dispositifs de captage,caractéristiques du ou des ventila-teurs, type et caractéristiques de l’in-troduction d’air…),

– pour chaque dispositif de captage:débits, efficacité de captage, pres-sions statiques ou vitesses d’air (débitdans les conduits, vitesses d’air dansles ouvertures ou au point d’émissiondes polluants),

– débit global d’air extrait,– caractéristiques des systèmes de

surveillance,– consignes en cas de panne ou de

dysfonctionnement.

8.2 - Opérations de maintenance

La fréquence des opérations demaintenance (nettoyage des disposi-tifs de captage, purges des conduits,changement des filtres des épurateurs,nettoyage des épurateurs, etc.) doitêtre définie par le chef d’entreprise.

Les travaux réalisés et leur dated’exécution doivent être consignés audossier de maintenance.

8.3 - Contrôles périodiques

Ces contrôles doivent être réaliséspar un technicien qualifié appartenantou non à l’entreprise. Pour les locaux àpollution spécifique, les contrôlespériodiques suivants doivent être réali-sés tous les ans:

– mesure du débit global d’air extraitpar l’installation ;

– mesures des pressions statiquesou de vitesses d’air dans les conduitsou à défaut, mesures de vitesses dansles ouvertures ou au point d’émissiondes polluants ;

– examen visuel de l’état de tous leséléments de l’installation.

Tous ces contrôles permettent des’assurer que l’on ne s’éloigne pas desvaleurs de référence. Ils doivent êtreconsignés dans le dossier de mainte-nance. Pour les méthodes de contrôle,il convient de se reporter à la brochuresur le dossier d’installation de ventila-tion et à l’annexe de l’arrêté du 9 octo-bre 1987 [18].

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CMR dégagés aux températures Autres substances dangereuses

Thermoplastiques

Polyéthylène PE et EVA formaldéhyde cétones, aldéhydes, acide formique, acide acétique...

Polypropylène PP formaldéhyde cétones, aldéhydes...

Polyvinyliques PVC benzène (traces), formol anhydride phtalique, acide chlorhydrique, phtalates, acroléine…

Polyalcool vinylique PVAL – éthers

Polyacétate de vinyle PVAC acide acétique, cétones, aldéhydes…

Polychlorure de vinylidène PVDC formol anhydride phtalique, acide chlorhydrique, phtalates,acroléine…

Polybutyral PVB formol anhydride phtalique, anhydride butyrique

Polystyrène PS benzène (traces), formol styrène, éthylbenzène, benzaldéhyde, HAP…

Copolymères styréniques SAN acrylonitrile, benzène (traces) styrène, méthacrylate de méthyle, éthylbenzène, benzaldéhyde, acroléine…

Polyacryliques et méthacryliques PMMA – méthacrylate de méthyle

Polyacrylonitrile PAN acrylonitrile acroléine, aldéhydes…

Polyamides PA acrylonitrile acroléine, aldéhydes, cétones, acétonitrile, produitsde rilsanisation (ammoniac, oxyde de carbone…)

Polycarbonates PC benzène (traces) toluène, aldéhydes

Acétates de cellulose CA formol aldéhydes, acroléine, anhydride phtalique

Nitrate de cellulose CN – acide cyanhydrique, monoxyde de carbone, nitriles

Polyéthylène téréphtalate PET,PETP – acroléine, aldéhydes

Polytetrafluoréthylène PTFE fluorure d'hydrogène, tetrafluoroéthylène, octa-fluoroisobutylène et autres hydrocarbures fluorés

Polychlorotrifluoréthylène PCTFE – fluorure d'hydrogène, chlorotrifluoréthylène et autres hydrocarbures fluorés

Polyfluorure de vinylidène PVDF – fluorure d'hydrogène, tetrafluoroéthylène, octa-fluoroisobutylène et autres hydrocarbures fluorés

Polyoxyméthylène POM formol méthylal

Polysulfones PSU anhydride sulfureux, monoxyde de carbone

Polysulfure de Phénylène PPS – monoxyde de carbone, anhydride sulfureux, hydrogène sulfuré

Polyoxyphénylène PPE (PPO) benzène (traces) toluène, éthylbenzène, aldéhydes

Thermodurcissables

Polyesters – styrène, méthacrylate de méthyle

Phénoplastes PF formol phénol, ammoniac (traces)

Polybutyral PVB formol anhydride phtalique, anhydride butyrique

Polystyrène PS benzène (traces), formol styrène, éthylbenzène, benzaldéhyde, HAP…

Copolymères styréniques SAN acrylonitrile, benzène (traces) styrène, méthacrylate de méthyle, éthylbenzène, benzaldéhyde, acroléine…

Polyacryliques et méthacryliques PMMA – méthacrylate de méthyle

Polyimides – – acide cyanhydrique, monoxyde de carbone

Polyuréthannes PU – isocyanates, acide cyanhydrique, monoxyde de carbone, amines

Polyorganosiloxanes – –

Annexe 1Principaux polluants dégagés aux températures

de mise en œuvre des polymères

20

Plusieurs des composés chimiques pouvant se dégager dans lesateliers de plasturgie ou y être utilisés comme solvants font l’objet devaleurs limites. Celles-ci sont présentées in extenso dans l’AideMémoire Technique INRS référencé ED 984 « Valeurs limites d’expo-sition professionnelle aux agents chimiques en France ».

Nous reprenons ci-après les plus importantes d’entre elles :

1 - Polluants avec valeurs limites réglementaires contraignantes

2 - Polluants avec valeurs limites réglementaires indicatives

3 - Polluants avec valeurs limites admises

Par ailleurs l’article R. 4222-10 du code du travail précise que dansles locaux à pollution spécifique, les concentrations moyennes enpoussières totales et alvéolaires de l'atmosphère inhalée par un tra-vailleur, évaluées sur une période de huit heures, ne doivent pasdépasser respectivement 10 et 5 milligrammes par mètre cube d'airdans le cas de poussières inertes.

PolluantsFRANCE

VLEP 8 heures VLEP court termeppm mg/m3 ppm mg/m3

Acétone 500 1210 1000 2420

Benzène 1 3,25 – –

Dichlorométhane 50 178 100 356

N,N-diméthylformamide 5 15 10 30

Tetrahydrofuranne 50 150 100 300

PolluantsFRANCE


N-méthyl-2-pyrrolidone 500 1210 1000 2420

PolluantsFRANCE


Acrylonitrile 2 4,5 15 32,5

Aldéhyde formique 0,5 0,61 1 1,23Di-isocyanate de toluylène 0,01 0,08 0,02 0,16

Ozone 0,1 0,2 0,2 0,4

Phtalate de di(2-éthylhexyle) – 5 – –

Styrène 50 215 – –

Annexe 2Principales VLEP

21

Selon la sévérité des ambiances ther-miques, deux normes sont applicablespour caractériser les sensations thermiques de l’homme exposé à la chaleur: la première (ISO 7730 [10])concerne l’évaluation du confort ther-mique et s’applique aux ambiancesthermiques modérées qui correspon-dent à des situations peu éloignées du confort (par exemple températured’air inférieure à 30 °C, températuremoyenne de rayonnement inférieure à40 °C) et la seconde (ISO 7933 [11]) per-met la détermination de la contraintethermique et est applicable auxambiances chaudes.

Dans cette annexe nous présentons,pour le cas d’ambiances thermiquesmodérées (au sens de la norme 7730)habituellement rencontrées dans lesateliers de plasturgie, des recomman-dations générales issues de l’applica-tion de la norme 7730.

La connaissance des paramètresphysiques qui caractérisent l’am-biance thermique d’un poste de travail,ainsi qu’une estimation de l’activitédes salariés (métabolisme) et de leurisolement vestimentaire, permettentde prévoir la sensation thermique ducorps dans son ensemble par le calculde l’indice PMV (Predicted MeanVote)(1). L’indice PPD (Predicted Per-centage of Dissatisfied) [10], déterminéà partir du PMV, précise le pourcen-tage de personnes susceptibles d’avoirtrop chaud ou trop froid dans uneambiance donnée. L’inconfort ther-mique peut également être causé parun refroidissement ou un réchauffe-ment local non désiré. Les causes d’in-confort les plus courantes sont le cou-rant d’air, l’asymétrie de températurede rayonnement (surfaces froides ouchaudes), les différences verticales detempérature et les sols froids ouchauds. L’indice DR (Draught Rate),fonction de la température de l’air et del’intensité de la vitesse donne le pour-centage de personnes ressentant unegêne par courant d’air au niveau ducou.

La norme indique également diffé-rentes catégories d’ambiance ther-

mique en fonction de l’état thermiquedu corps dans son ensemble et de l’in-confort local. Ainsi, pour une ambianceconsidérée comme acceptable dansles ateliers, il est spécifié que le PPDdoit rester inférieur à 15% et que le DRne doit pas excéder 30%.

Le captage et la ventilation généralepeuvent être utilisés pour améliorer lesconditions climatiques aux postes detravail soumis à une charge thermiqueplutôt chaude, en association à unrisque chimique. Ainsi, par exemple,pour les postes de travail où les phéno-mènes de rayonnement peuvent êtrenégligés, une application de la normeISO 7730 dans le cas d’une activitémoyenne (M = 110 W/m2, par exempletravail sur machine) permet de définirdes intervalles de température et devitesse d’air pour assurer uneambiance correcte.

En se basant sur cette norme, desconditions de confort sont obtenuesaux postes de travail lorsque lavitesse de l’air est inférieure à 0,5 m/set la température de l’air est compriseentre 18 et 24 °C en conditions esti-vales (vêtement d’été) et entre 15 et21°C en conditions hivernales (vête-ment d’hiver).

En raison des différences inter-indi-vidus et des activités variées dans unmême atelier, les conditions de fonc-tionnement du système de ventilationne peuvent donner satisfaction à l’en-semble des personnes. L’adaptation duvêtement à l’activité et à la personnedoit être recherchée pour satisfaire lesconditions de confort ; ainsi pour uneactivité soutenue (travail avec outil àmain par exemple), il faudrait plutôtchoisir une tenue légère (par exemplecaleçon, chemise à manches courtes,pantalon léger, chaussettes fines,chaussures) alors que pour une acti-vité plus faible (par exemple poste desurveillance ), un vêtement plus isolant(par exemple sous-vêtements àmanches et jambes courtes, chemise,pantalon, veste, chaussettes, chaus-sures) est nécessaire.

(1) Le PMV est un indice qui donne la valeur moyennedes votes d'un groupe important de personnes expri-mant leur sensation thermique sur une échelle com-prise entre -3 (sensation de froid) et +3 (sensation dechaud), la neutralité étant à 0.

Annexe 3Confort thermique des opérateurs

22

BIBLI OGRAPHI E

[0] Guide ATEX & PLASTURGIE - ATmosphères Explosives, Fédération de la plasturgie, www.laplastur-gie.fr.

[1] Guide pratique de ventilation n° 3 - Mise en œuvremanuelle des polyesters stratifiés. INRS, ED 665, 1989.

[2] Matières Plastiques et adjuvants, hygiène et sé-curité. INRS, ED 638, 2006.

[3] Trotignon J.P., Verdu J., Dobraczynski A., Piperaud M. - Matières Plastiques, Les précisAFNOR/NATHAN, Paris 1996.

[4] Emploi de matériaux pulvérulents. Paris, INRS, ED 767, 2003.

[5] Cuves de traitement de surface. Paris, INRS, ED 651, 2001.

[6] Machines à dégraisser. Paris, INRS, ED 964, 2006.

[7] Conception des dispositifs de captage sur ma-chines à bois. Paris, INRS, ED 841, 2001.

[8] Produits de dégradation thermique des matièresplastiques. INRS, Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail, ND 2097, 1999.

[9] Fiches toxicologiques, www.inrs.fr.

[10] Norme ISO 7730 - 2005 – Ergonomie des ambiancesthermiques - Détermination analytique et interprétationdu confort thermique par le calcul des indices PMV etPPD et par des critères de confort thermique local.

[11] Norme ISO 7933 - 2004 – Ergonomie des ambiancesthermiques - Détermination analytique et interprétationde la contrainte thermique fondées sur le calcul de l'as-treinte thermique prévisible.

[12] J. Malchaire - Stratégie de gestion des risquesprofessionnels. Illustration dans le cas des ambiancesthermiques au travail. Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail, ND 2165, 2002.

[13] Aération et assainissement des lieux de travail.Paris, INRS, coll. Aide-mémoire juridique, TJ 5, 2007.

[14] NF EN 201 décembre 2009 – Machines de moulagepar injection - Prescriptions de sécurité.

[15] NF EN 12409 novembre 2009 – Machines de ther-moformages - Prescriptions de sécurité.

[16] Prévention du risque chimique sur les lieux de tra-vail. Paris, INRS, coll. Aide-mémoire juridique, TJ 23,2006.

[17] Guide pratique de ventilation numéro 0 - Principesgénéraux de ventilation. Paris, INRS, ED 695, 1989.

[18] Guide pratique de ventilation numéro 10 - Le dos-sier d’installation de ventilation. Paris, INRS, ED 6008,2007.

[19] Rapp R. - Évaluation technico-économique de dis-positifs de ventilation intégrant une récupérationd’énergie, étude INRS C.7.2.048, 2010.

[18] Valeurs limites d'exposition professionnelle auxagents chimiques en France. Paris, INRS, ED 984, 2012.

23

Dossiers techniques Dossier technique 1

Captage des fumées sur machines à mouler par injection 24

Dossier technique 2

Captage des polluants sur une machine à mouler par injection et évaluation de l’efficacité de captage 26

Dossier technique 3

Captage des fumées sur des presses à thermoformer 28

Dossier technique 4

Captage des fumées sur des presses à thermoformer avec compensation mécanique de l’air 30

Dossier technique 5

Captage des fumées sur une filière d’extrusion gonflage 32

Dossier technique 6

Captage des fumées sur une ligne d’extrusion 34

Dossier technique 7

Alimentation centralisée des matières 36

Dossier technique 8

Nettoyage thermique de buses d’injection 38

Dossier technique 9

Nettoyage des moules en cabine ventilée 40

Dossier technique 10

Nettoyage des moules et outillage par cryogénie 42


Nettoyage des moules et outillage par bains ultrasons 44


Ventilation générale d’un atelier d’extrusion - soufflage 46

24

ContexteL’entreprise de 55 personnes

fabrique des pièces pour l’industrieautomobile, la connectique, le jouet,l’emballage et diverses autres applica-tions. Les matières injectées sontconstituées notamment de polysty-rène, de polyoléfines, de polyamides,de polycarbonate, d’acrylonitrile buta-diène styrène (ABS) et de polyoxymé-thylène (POM).

Analyse de la situation

L’atelier d’injection est souvent pol-lué par des fumées et certains salariésse plaignent d’irritations respiratoires.Installée dans des locaux trop exigus,l’entreprise décide de mettre à profit laconstruction d’un nouvel atelier pouraméliorer les conditions de travail,notamment vis-à-vis des émanationsde fumées.

L’installation de ventilation à réaliserdevra assurer un captage à la sourcedes émissions pendant les phases deproduction où les fumées sont peuabondantes, mais également pendantles phases plus polluantes comme lespurges réalisées à chaque changementde matière.

serelle centrale utilisée pour la distri-bution des énergies et des matières.

Chaque presse est équipée d’unehotte de captage placée au-dessus dela buse d’injection et reliée à unconduit collecteur placé sous la passe-

Solution retenue

Les 18 presses de l’atelier d’injec-tion, dont les forces de fermeture sontcomprises entre 80 et 350 tonnes, sontréparties de part et d’autre d’une pas-

Dossier technique 1 Captage des fumées sur machines à mouler par injection

Groupemotoventilateur

Gainecollectrice

Modules de filtration et de réglage

du débit

Presses àinjecter

Presses àinjecter

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Schéma d’installation des presses à injecter

25

relle par l’intermédiaire d’un caissonindividuel qui comprend un filtre, unmanomètre différentiel et un registre

de réglage du débit à commande élec-tropneumatique.

En mode production automatique, leregistre est positionné sur le débitnominal.

En mode manuel, notamment lorsdes purges, le registre permet de dou-bler le débit d’aspiration.

Après filtration (rétention des aéro-sols liquides), l’air est rejeté à l’exté-rieur à hauteur de la toiture du bâti-ment. La compensation de l’air extraitest assurée par des entrées d’air natu-relles aménagées dans une paroi dubâtiment.

Résultats - Validation

Le débit global d’aspiration pour les 18 presses est de l’ordre de16 000 m3/heure. Il a été prévu pour unfonctionnement simultané de 16presses en mode production et 2presses en mode purge ou dégradé.

Les débits d’aspiration unitaires sontcompris, suivant les presses, entre 600et 800 m3/heure en mode production etentre 1 000 et 1 700 m3/heure en modepurge.

Ils ont été calculés pour une hotte

placée immédiatement au-dessus de lasource d’émission sur la base d’unevitesse d’air minimale dans le pland’ouverture de 0,75 m/s dans le premiermode et de 1,5 m/s dans le second.

Après mise en place de ces disposi-tifs de captage, il n’y a plus de fuméesen partie haute de l’atelier et le per-sonnel ressent une amélioration trèsnette de son confort respiratoire.

Depuis, le système a été reconduitsur des extensions d’atelier et a servid’exemple pour d’autres entreprises.

Caisson de filtration et registre de sélection du débit

Hottes de captage

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Contexte

L’entreprise, qui compte 53 salariés,fabrique des pièces en matière plas-tique pour des compteurs d’énergiesdiverses. Les substances injectéessont constituées principalement depolyoxyméthylène (POM), d’acryloni-trile butadiène styrène (ABS) et,accessoirement, de polyamide (PA), depolypropylène (PP) et de polycarbo-nate (PC).


Afin de réduire l’exposition des sala-riés notamment aux produits de dégra-dation thermique comme le formaldé-

hyde, la société a décidé d’améliorer lecaptage des polluants émis par lespresses.

L’atelier est équipé d’un système deventilation générale mécanique aveccompensation de l’air extrait (voirschéma ci-dessous). Sur les presses, iln’existe pas de dispositif destiné àcapter les polluants à la source. Ceux-ci sont générés en phase de productionmais également lors de la purge réali-sée à chaque changement de matière.

Solution retenue

Un prototype de hotte de captage aété déterminé puis installé au-dessusde la buse d’injection sur une des

machines d’une force de fermeture de100 T. Le capteur est équipé de bande-lettes souples transparentes pour com-pléter le confinement entre sa base etle bâti de la presse. Le collecteur estrelié au réseau de ventilation existantpar un conduit dans lequel un ventila-teur extrait l’air au travers d’un registrequi permet de faire varier le débit.

Cette installation temporaire a étéréalisée afin d’estimer l’efficacité duprototype de captage par des mesuresqui devront permettre de valider sagéométrie, d’optimiser le débit de l’airextrait et de vérifier l’utilité desbavettes. Si les résultats sont pro-bants, le dispositif de captage doit êtregénéralisé à l’ensemble des machinesactuellement en place dans l’atelier

lorsque celui-ci sera transféré dans denouveaux locaux en cours de construc-tion.


Efficacité de captage

Les mesures ont été effectuées enfaisant varier le débit d’extraction dansdifférentes configurations : en modede fonctionnement normal ou en modepurge, avec 0, 2 ou 4 bavettes en placeautour de la hotte (cf. photos du dispo-sitif de captage).

L’efficacité du captage a été évaluéepar traçage gazeux. Une efficacité de

Dossier technique 2 Captage des polluants sur une machine à mouler par injectionet évaluation de l’efficacité de captage

0,60 m0,30 m

0,22 m

Ø 0,25 m

0,30 m

0,60 m

0,25 mØ

0,22 m

Schéma du dispositif de captage

Connexion du système de captage au réseau de ventilation

Géométrie du dispositif de captage

Diffuseur ventilation générale

Gaineextraction hotte

Hotte

Bandelettessouples

transparentes

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100 % indique que la totalité du débit depolluant a été collectée par le systèmede captage (tableau 1).

Les mesures mettent en évidencel’intérêt des bavettes et montrent quel’installation permet d’obtenir des effi-cacités moyennes de captage satisfai-santes avec un débit d’extraction mini-mal d’environ 460 m3/h lorsque toutesles bavettes sont en place.

Concentrations en formaldéhyde

Des prélèvements atmosphériquesont été réalisés au voisinage du postede travail en situation de productionnormale et en mode de purge (tableaux2 et 3).

Ces résultats démontrent que, tanten mode normal de production qu’enmode purge, le captage permet d’obte-nir des concentrations résiduelles enformaldéhyde faibles en tout point,excepté au-dessus du bac de récupé-ration des pièces. La concentration enpolluant dans le conduit montre qu’enmode purge le débit d’émission duprocédé est près de 15 fois supérieur àce qu’il est en mode normal.

Dispositif de captage - Aucunebavette en place

Dispositif de captage - Deuxbavettes en place

Dispositif de captage - Quatrebavettes en place

Débit d’air extrait(m3/h)

Mode de fonctionnement

de la presse

Bavettes autour de la hotte

0 2 4

470 Purge – – 100 %

2 350 Normal 100 % – –

1 000 Normal 99 % 100 % 100 %

660 Normal 99 % 100 % 100 %

462 Normal 95 % 98 % 100 %

250 Normal 80 % 91 % 97 %

Efficacités moyennes de captage

TABLEAU 1

Point de prélèvement (temps de prélèvement ~ 90 minutes)

Concentration formaldéhyde (mg/m3)

Poste de contrôle (hauteur voies respiratoires) 0,03

Au-dessus du point d'injection 0,03

0,25 m au-dessus du bac de récupération 0,55

0,1 m au-dessus du moule côté pupitre 0,07

Conduit de captage 0,04

Presse à injecter avec captage 450 m3/h - Production normale

TABLEAU 2

Point de prélèvement (temps de prélèvement ~ 15 minutes)

Concentration formaldéhyde (mg/m3)

Poste de contrôle (hauteur voies respiratoires) 0,04

Au-dessus du point d'injection 0,14

0,25 m au-dessus du bac de récupération 0,17

0,1 m au-dessus du moule côté pupitre 0,03

Conduit de captage 0,56

Presse à injecter avec captage 450 m3/h - Mode purge

TABLEAU 3

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Contexte

Cette entreprise d’une trentaine desalariés a une activité de productiond’emballages pour des produits de l’in-dustrie agroalimentaire par thermofor-mage (3 000 tonnes de produits réali-sés/an).

Elle dispose de 10 presses à thermo-former différents matériaux dont PS(Polystyrène), PVC (Polychlorure deVinyle), PE (polyéthylène), PP (Polypro-pylène) et PET (Polyéthylène téréphta-lates).


Suite à une déclaration de maladieprofessionnelle pour asthme aller-gique, l’entreprise a décidé de mettreen place un dispositif d’assainisse-ment des postes de travail permettantle captage des produits de dégrada-tions thermiques des matériaux plas-tiques.

Les températures de l’air au-dessusdes fours sont inférieures à 40 °C. Lesvitesses d’émission des polluants sontcomprises entre 0,3 m/s et 0,6 m/s au

niveau du plan de référence situé au-dessus du moule (cf. tableau 1).

Solution retenue

Le dispositif d’assainissement del’air de l’atelier répond aux prescrip-tions suivantes :

� captage des polluants par deshottes placées au-dessus des zonesd’émission (cf. photo de la «Vue généralede la ventilation de l’atelier »). Les débitsnécessaires sont fonction des dimen-

Dossier technique 3 Captage des fumées sur des presses à thermoformer

Désignation des lignes Surface de références au-dessus du moule

Vitesse d’émissionmesurée en m/s

Température de l’air mesurée au niveau

de la surface de référenceen °C

Débit d’extraction à mettre en œuvre

en m3/h

1(chauffage entre 200 °C

et 300 °C)1 x 1,4 m et 0,7 x 1,4 m 0,3 et 0,6 33 3 600

2(chauffage entre 100 °C

et 300 °C)1 x 1,4 m et 0,7 x 1,4 m 0,3 27 et 24 3 600

3 1,4 x 0,7 m 0,33 36 1 200

4 1,4 x 0,7 m 0,33 36 1 200

5 et 6 0,9 x 0,5 m 0,3 26 500

7 0,9 x 0,5 m 0,3 25 500

8, 9, 10 1,4 x 1,2 m 0,3 30 1 800

TABLEAU 1

Presses à thermoformer Presses à thermoformer

Lignes de production : vitesse d'émission des polluants et caractéristiques des systèmes de captage associés

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sions des presses et des vitessesd’émissions des polluants (cf. tableau 1);

� asservissement de l’extraction aunombre de lignes en fonctionnementpar une aspiration à débit variable (débitmaximum d’extraction 15 000 m3/h);

� compensation mécanique de l’airextrait et filtration de l’air diffusé pourun contrôle de l’atmosphère (débitintroduit 20 000 m3/h);

� niveau de bruit dû à l’installationde ventilation < 70 dB(A) ;

� pour éviter des situations d’incon-fort thermique, l’air introduit est :

– réchauffé (périodes hivernales)afin d’obtenir une température mini-male dans l’atelier ≥ 18 °C,– refroidi (périodes estivales) afin

d’obtenir une température maximalede 25 °C (ou éventuellement une tem-pérature de 5 °C inférieure à la tempé-rature extérieure),

– diffusion à basse vitesse de l’airde compensation ;

� maîtrise des dépenses énergé-tiques par :

– la récupération de calories sur l’airextrait (échangeur à plaque),– l’utilisation d’une pompe à chaleur(chaud/froid),– la récupération d’une partie de lapuissance du groupe frigorifique derefroidissement du process,– la possibilité de fonctionnementen recyclage partiel pendant les

périodes d’inoccupation de l’atelier(week-end).

Validation

Grâce à l’installation retenue, les dif-férentes exigences concernant l’assai-nissement de l’air et les conditions detravail (efficacité de captage, bruitgénéré par l’installation de ventilation,ambiances thermiques) ont étéatteintes.

L’installation permet également de

contrôler l’atmosphère de l’atelier avecun coût énergétique maîtrisé grâceaux dispositifs de récupération d’éner-gie (gain de 50 %).

Des modifications de certains com-posants des thermoformeuses ont éténécessaires afin de résister auxcontraintes thermiques augmentéespar la concentration de chaleur induitepar l’encoffrement des presses.

Le réseau de transport des effluentsa été modifié afin de récupérer lescondensats de plastifiants dans lesconduits.

Vue générale de la ventilation de l’atelier

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Contexte

L’entreprise de 100 personnesconçoit et fabrique des conditionne-ments thermoformés. Les matièresplastiques utilisées sont constituéesnotamment de polystyrène (PS), depolyéthylène téréphtalate (PET), depolychlorure de vinyle (PVC) et de poly-propylène (PP).

L’atelier comprend 9 lignes.


La ventilation, assurée par des tou-relles d’extraction placées dans la toi-ture du bâtiment, manque d’efficacitévis-à-vis de l’évacuation des fumées,particulièrement lors des incidents quiconduisent à une surchauffe de lamatière plastique.

De plus, la compensation de l’airextrait se fait naturellement avec lesinconvénients qui en découlent (cou-rants d’air et écarts de température enparticulier).

Solution retenue

Les presses étant correctementcarénées sur les côtés latéraux, cha-cune d’elle a été équipée d’une hottesur sa partie supérieure destinée àcapter les émissions polluantes enphase normale de production maiségalement lors des phases d’incidentsavec des émissions polluantes plusmassives.

Des bavettes souples complètent leconfinement entre la base de la hotteet le bâti de la presse.

Chaque hotte a été raccordée à unetourelle d’extraction bi-vitesse poséeen toiture et permettant le fonctionne-ment du captage sous deux modes :

� la petite vitesse assure l’extractionen fonctionnement normal,

Dossier technique 4 Captage des fumées sur des presses à thermoformer avec compensation mécanique de l’air

Ligne de thermoformage

Hotte de captage

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� la grande vitesse permet l’extrac-tion des fumées en phase d’incidents.

Le basculement de débit se faitmanuellement sur un boîtier de com-mande placé sur chacune des lignes.

Un « chapeau chinois » inversé a étéplacé dans la hotte pour recueillir etévacuer les condensats en provenancede la gaine de raccordement et préve-nir des défauts de qualité liés à deségouttures sur le film plastique.

La compensation de l’air extrait esteffectuée par un réseau constituéd’une gaine textile aérienne et de diffu-seurs verticaux placés en bout dechaque ligne au poste de réception despièces. L’ensemble est raccordé à unecentrale de traitement d’air.

L’air est rafraîchi par humidificationen été et réchauffé en période froide.Le débit d’air neuf a été calculé pourcompenser (avec une majoration de10%) l’aspiration simultanée sur huitpresses en mode normal et une enmode dégradé ; l’atelier de thermofor-mage est donc en légère surpression.


Les débits d’aspiration unitaires de3 000 m3/heure en mode normal et de6 000 m3/heure en mode dégradé ontété validés lors d’une phase de prototy-page.

Lors de celle-ci, des mesures devitesses d’air dans les ouvertures du

confinement ont été réalisées dans lesdeux configurations d’aspiration. Desvitesses d’air comprises entre 0,2 et0,3 m/s ont été relevées en mode nor-mal et comprises entre 0,3 et 0,6 m/s enmode dégradé.

L’efficacité a été confirmée parsimulation d’un mode dégradé. Uneévacuation efficace des fumées a étéconstatée au fur et à mesure de leurproduction sans aucune odeur percep-tible dans l’atelier.

La filtration de l’air neuf et la sur-pression de l’atelier permettent, parailleurs, une meilleure protection decelui-ci contre les poussières et lesinsectes à l’origine de défauts de qua-lité.

Gaines textiles Centrale de traitement d’air

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Contexte

La société conditionne des liquidessous différentes formes (flacons, ber-lingots…).

Les emballages de type berlingotssont fabriqués sur place à partir d'unfilm tubulaire en PVC additionné dephtalates.

La sociétè produit des films tubu-laires de différents diamètres allant de0,44 m à 0,58 m.


La fusion des produits de base etl’étirage du film libèrent une partie desphtalates (risque CMR et/ou dégage-ment de produits de dégradation dontdu formaldéhyde) dans l’air des ate-liers. Cette pollution se manifeste parl’existence d’un nuage d’aérosols dansla partie supérieure du local.

Le refroidissement du film à la sortiede l'extrudeuse est réalisé par un souf-flage annulaire dont le débit est de l'or-dre de 250 m3/h.

Les températures de surface du filmtubulaire varient de 120 °C à la sortie del'extrudeuse à 40 °C à 7 m de hauteur.Au contact de la filière, l'air seréchauffe et provoque un mouvementascensionnel le long du cylindre.L'écoulement de couche limite ainsicréé, entraîne le polluant.

Solution retenue

Un système de captage annulaireavec aspiration radiale est placéautour du film tubulaire à environ 40cmau-dessus de la filière.

Le débit mis en œuvre est d’environ1000 m3/h et les vitesses d’air à l’entréede l’anneau d’aspiration sont de l’odrede 6,5 m/s.

Le débit d’air emporté le long de lafilière est la somme :

� du débit d’air de refroidissementpar soufflage tangentiel (environ250 m3/h) ;

� du débit d’air de la couche limitequi se développe par convection natu-relle le long du cylindre. Ce débit estévalué en identifiant la source ther-mique (filière + machine) à un cylindre

Dossier technique 5 Captage des fumées sur une filière d’extrusion gonflage

1,80 m

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Film tubulaire

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7 m

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1,80 m

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Ø 1 200

Schéma du dispositif de captage sur la filière

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Le débit retenu de 1000 m3/h estdonc suffisant ; il permet de maintenirun confinement dynamique et d’éviterune ascension des polluants au-dessusdu captage.

Validation

Les débits mesurés sont conformes.L’efficacité du système a d’abord ététestée visuellement : aucune trace dunuage d’aérosols antérieurement pré-sent dans la partie supérieure de l’ate-lier n’est visible.

Des mesures de concentration enphtalates, à poste fixe, ont été effec-tuées en différents points de l’atelier :à proximité de la trémie d’approvision-nement, des ventilateurs de soufflage,de l’enrouleur (partie basse de l’atelier)et de la plateforme (située en partiehaute). Les résultats montrent que lapollution résiduelle en phtalates estcomprise entre le centième et le cin-quantième de la VLEP 8 h excepté auniveau de la plate-forme où elle est del’ordre du dixième de la VLEP 8 h.

qui part du sol et se développe jusqu’àhauteur du captage situé à environ2,2m du sol. En majorant l’effetconvectif, la température de surfacedu cylindre sera supposée de 150 °C, ce

qui correspond à un débit d’environ300m3/h à hauteur du captage.

Il faudra donc que le débit d’aspira-tion de la fente annulaire soit supérieurà 550 m3/h.

Dispositif de captage sur la filière Détail de l’anneau aspirant

Vue générale de l’atelier

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Contexte

L’entreprise est spécialisée dans lafabrication de profilés pour le bâti-ment : joints de dilatation, protectionsmurales et main courantes. Plusieursproduits allient souplesse et rigidité,nécessitant le recours à la techniquede co-extrusion, permettant par exem-ple l’obtention d’un profilé rigide àbande centrale souple. L’atelier, d’unesurface de 1 500 m2, comprend huitlignes de co-extrusion. Les opérateurs,au nombre de 20, fonctionnent enéquipes 3 x 8.

Dossier technique 6 Captage des fumées sur une ligne d’extrusion

Ligne de co-extrusion Filière d'extrusion de cornière de revêtement mural

Hotte decaptage

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50cm au-dessus du profilé), de façon àpermettre les opérations de mainte-nance ;

� le débit d’aspiration de la hotte estde 1 200 m3/h

� la vitesse moyenne frontale mesuréedans le plan de l’aspiration est de 1,9 m/s.

Résultats

Des mesures d’exposition indivi-duelles au formaldéhyde ont été réali-sées sur les conducteurs de ligne. Desvaleurs de l’ordre du 1/10 de la VLEPont été observées.

Problématique

Mise en œuvre de PVC rigides etsouples nécessitant l’utilisation deplastifiants dont notamment des com-posés de la famille des phtalates(risque CMR et/ou dégagement de pro-duits de dégradation, dont du formal-déhyde). La température du profilé ensortie de filière est d’environ 160 °Cpour une température en masse de195 °C.

Solution présentée

L’installation de ventilation de l’ate-lier comprend :

� 4 systèmes d’extraction de capa-cité unitaire 5 500 m3/h sous 400 Pa :

– deux sont dédiés au captage deslignes d’extrusion,

– deux autres assurent la ventilationgénérale de l’atelier ;

� présence d’un réseau mixte dechauffage climatisation par pompe àchaleur réversible air/eau, au moyen debouches de diffusion situées en pla-fond.

Dispositifs de captage sur les lignesd’extrusion :

� une hotte de captage est placéeau-dessus de la sortie de l’extrudeuse,de dimensions 80 x 20 cm ;

� la hotte est inclinable sur une char-nière et réglable en hauteur (de 30 à Hotte de captage inclinée

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Le contexte

L’entreprise est spécialisée dans laconception, le développement, la fabri-cation et la commercialisation depompes, valves et autres systèmesd’emballage et de distribution pour lapharmacie (pulvérisateurs, …). Unequantité importante des pièces estréalisée en polyoxyméthylène (POM)homo-polymère et copolymère.

Le site comprend quatre unités deproduction possédant chacune unlocal d’alimentation centralisée desmatières. Ce local met en œuvre unsystème pneumatique de transfert desgranulés polymères vers les étuves dedessiccation qui alimentent elles-mêmes en automatique les presses àinjecter.


Des prélèvements réalisés dans l’undes locaux d’alimentation centraliséemontrent une exposition individuelle decourte durée au formaldéhyde signifi-cative, atteignant 0,3 mg/m3. Le char-gement des sacs dans les trémies d’ali-

mentation est réalisé manuellementpar les opérateurs qui peuvent transfé-rer jusqu’à 500 kg par poste de 8heures. L’alimentation par le biais desilos n’est pas envisageable car lespièces injectées sont de petites dimen-sions, et les quantités de polymèresdes différentes références utiliséessont trop faibles pour justifier l’instal-lation de silos.

Solution retenue

Un des quatre locaux d’alimentationcentralisée a fait l’objet d’une réim-plantation complète, intégrant les pro-blèmes de l’exposition au risque chi-mique et du port de charge.

Dossier technique 7 Alimentation centralisée des matières

Poste d’alimentation - Situation initiale

Exemple de produitsfabriqués

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Situation initiale du posteLes opérateurs doivent porter les

sacs de granulés de 25 kg depuis lespalettes pour déverser leur contenudans les trémies d'alimentation,comme le montrent les photos.

Après améliorationDeux postes d'amenage vers une

seule trémie ont été aménagés :chaque poste reçoit une palette surune plate forme auto-élévatrice, etl'opérateur n'a plus qu'à faire glisserles sacs sur les rouleaux de transfertjusqu'à la trémie, ouvrir le sac avec unoutil coupant et laisser les granulés

tomber par gravité dans la trémie sur-montée d'un captage localisé descen-dant en dessous du niveau des voiesrespiratoires de l'opérateur.

Validation

L’exposition au formaldéhyde a étédivisée par dix par rapport à l’état ini-tial, atteignant les valeurs bruit defond. Les trois autres locaux d’alimen-tation centralisée font l’objet d’unaménagement identique.

Le port de charges a été réduit austrict minimum : seule une translationdes sacs est nécessaire.

Poste d'alimentation après modification - plateforme élévatrice et hotte de captage

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Contexte

L’entreprise de 158 personnesfabrique des valisettes publicitaires etdes mallettes pour de l’outillage parinjection de matières plastiques. Lesdiverses matières injectées sontconstituées notamment d’ABS, depolyoxyméthylène (POM) et de polymé-thacrylate de méthyle.

Analyse du problème

Le décapage au chalumeau desbuses d’injection est réalisé à l’ateliermaintenance. Cette opérationmanuelle génère des fumées de dégra-dation thermique qui se propagent

dans l’atelier. Elle comporte par ail-leurs des risques de brûlures.

Solution retenue

Le décapage thermique est réalisédans un four qui se compose de deuxparties :

� une chambre de chauffe situéedans la partie inférieure du four quiporte les buses à 500 °C (chauffage pardes résistances électriques) pour éli-miner les particules de matières plas-tiques présentes sur les buses,

� une chambre de pyrolyse (zone depost combustion) située en partiesupérieure du four qui transforme lesproduits de dégradation en dioxyde de

carbone et en vapeur d’eau par un pas-sage des fumées sur la flamme d’unbrûleur alimenté au gaz propane.

Le four est balayé en permanencepar un flux d’air qui permet la combus-tion et l’évacuation des fumées dansun conduit qui débouche sur le toit dubâtiment.

Validation

L’atelier de maintenance n’est pluspollué par les fumées issues du déca-page au chalumeau des buses.

Des prélèvements d’air ont été réali-sés autour du four pendant deux opéra-tions de décapage successives de

Dossier technique 8 Nettoyage thermique de buses d’injection

Décapage au chalumeau Buses d’injection à traiter

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buses utilisées pour l’injection de poly-méthacrylate de méthyle (durée120 min).

Seul le formaldéhyde a été identifié àdes concentrations significatives maistrès faibles, comprises entre 0,020 et0,026 mg/m3 (concentrations infé-rieures au 1/20 de la VME de0,61mg/m3).

D’autres polluants ont été identifiés(aldéhyde acétique, acétonitrile,méthacrylate de méthyle, toluène),mais à des concentrations inférieuresaux seuils de quantification analytique.

Le faible niveau de pollutionconstaté confirme l’intérêt de cettetechnique.

Chambre de chauffe inférieure Panier support de buses

Four à pyrolyse pour le décapage des buses

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Contexte

L’entreprise fait partie d’un groupeen position de leader mondial dans lafabrication des pièces et modules decarrosserie en plastique. Le site, d’uneffectif de 300 personnes, est dédié à lafabrication de modules de blocs avantpour des véhicules légers. Elle disposed’un parc de 11 presses à injecter. La

production journalière est de l’ordre de2 000 pièces. Les matières injectéessont constituées de polypropylène.

Les moules utilisés pèsent de 6 à 40 tpour un encombrement maximal de 1,5 x 1,5 x 2,8 m. La manipulation desmoules est assurée par un pont rou-lant. Chaque presse dispose d’unebarre chauffante intégrée aux moules.

Problématique

Les pièces sont fabriquées par mou-lage par injection en canal chaud.C’est un procédé de moulage par injec-tion, dans lequel le canal d'alimenta-tion du moule est chauffé, afin que lacarotte d'injection reste fluide et serveau moulage de la pièce suivante, aulieu de rester solidaire de la pièce mou-lée. Lors de la production, des obtura-tions des injecteurs et des canauxchauds des moules surviennent. Aprèsdémontage, les barres (canaux) dechauffe doivent être purgées afin d’éli-miner la matière pour réaliser des opé-rations de maintenance ou de répara-tion.

Pour cela, après démontage dumoule, l’opérateur alimente électrique-ment les aiguilles chauffantes pourréchauffer le circuit jusqu’à environ350 °C. La matière fluidifiée est ensuiteévacuée et chassée par air comprimé.

La matière et les fumées sortentalors par les buses inférieures de labarre de chauffe et se diffusent dans

l’atelier. L’opération dure environ 30 set est répétée jusqu’à évacuation com-plète des résidus.

Solution présentée

Afin de gérer les opérations de net-toyage des moules et limiter la diffu-sion de fumées dans l’ensemble del’atelier, l’entreprise a mis en place uneprocédure de nettoyage sous unecabine ventilée.

Mise en place d’une hotte mobile

Dossier technique 9 Nettoyage des moules en cabine ventilée

Vue générale de l’atelier

Cabine ventilée

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avec parois latérales en lamelles trans-parentes.

La hotte est en acier de dimensionsintérieures : longueur 3 m, largeur 2 m,hauteur 1,8 m.

Le moule le plus important mesure2,8 m x 1,5 m x 1,5 m.

Le châssis est équipé de roulettes,les quatre faces sont couvertes par desbavettes transparentes en PVC.

Un dispositif d’aspiration est installésur la partie supérieure de la hotte,relié par un conduit souple de diamètre300 mm à un ventilateur centrifuge de3 KW. Le débit d’aspiration est de5 000m3/h. Les fumées sont transpor-tées vers l’extérieur par un rejet directsur la paroi latérale du bâtiment.

Mode opératoire

Les moules sont démontés despresses puis acheminés par l’intermé-diaire d’un pont roulant dans la zonemaintenance. La cabine est amenée ensurplomb du moule.

La barre de chauffe est reliée électri-quement à une armoire chauffante,pour une phase de chauffe de 30 min àune température de consigne de 250 à280 °C.

La matière fluidifiée coule dans desbacs placés sous les buses ; de 2 à2,5kg de polypropylène sont ainsi éva-cués. Après refroidissement, l’opéra-teur déplace la cabine et peut interve-nir pour les opérations de maintenancenécessaires.

À ce jour, aucune intervention ulté-rieure de nettoyage n’a été nécessaireà l’issue de ce procédé.

Résultats

L’ensemble des polluants émis lorsde la phase de nettoyage est confiné etrepris par l’aspiration de la cabine. Onne constate plus la présence defumées dans le secteur maintenance.

Le pilotage du nettoyage se réalise àpartir de l’armoire chauffante et l’opé-rateur n’est plus présent dans la zoned’émission des fumées par les opéra-tions de soufflage des buses. L’effica-cité du nettoyage est totale : les rési-dus liquides sont évacués par gravité,les fumées issues de la dégradationthermique sont extraites par l’aspira-tion de la cabine.

Ventilateur et rejet à l'extérieur

Conduit souple de raccordement de la cabine au ventilateur

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Le contexte

L’entreprise est spécialisée dans laconception, le développement, la fabri-cation et la commercialisation depompes, valves et autres systèmesd’emballage et de distribution pour lapharmacie (pulvérisateurs…). Lespièces sont injectées en salle blanchecar elles doivent présenter un niveaude propreté indispensable au marchéde la pharmacie.

Problématique

La propreté des moules d’injectionest un des éléments essentiels dans leprocessus. Les opérations de mainte-nance des moules sont donc particuliè-rement poussées, que ce soit lors desphases de démontage et entretiendans les ateliers maintenance ou direc-tement sur les presses à injecter pen-dant les phases de moulage de pièces(incidents process, etc.).

Auparavant, la société utilisait dessolvants, dont des alcools, pour assu-rer le nettoyage des moules avec ledouble inconvénient :

� opérations longues exposant dessalariés à de la pénibilité,

� difficulté d’éliminer toute trace desolvants de nettoyage avant la remiseen production du moule, avec troisimpacts négatifs :

– dégagement de vapeurs de résidusde solvant lors de la mise en chauffedu moule,

– qualité des pièces,– respect du cahier des charges des

donneurs d’ordre ne souhaitant pasvoir de solvants dans le process.

Solution retenue

L’entreprise a mis en place le net-toyage des moules par cryogénie.

Principe de fonctionnement

Le procédé consiste à projeter un jetde glace carbonique ou carboglacegrâce à de l’air comprimé sur les sur-faces à nettoyer. L’effet combiné de lasublimation de la glace carbonique aucontact de la surface et de la pressiondu jet d’air comprimé éjecte les subs-tances indésirables (produits généréspendant le process, le montage, legraissage, etc.) du moule.

Alimentation en carboglace

La glace se présente sous forme depains à charger dans le réservoir de la

machine de cryogénie, qui peut encontenir jusqu’à douze pour assurerl’activité de la semaine.

La fabrication de carboglace a étémutualisée avec un autre site, afin deréaliser une économie d’échelle. La

Dossier technique 10Nettoyage des moules et outillages par cryogénie

Enceinte de transport et conservation

Machine de cryogénie

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livraison de la carboglace sur le site enenceinte isotherme est réalisée par lesservices classiques de transportrapide.

Les pains de carboglace sont « atta-qués » les uns après les autres par unrotor venant ronger la glace et permet-tant d’obtenir de fines particules. Ceprocédé est préféré à celui mettant enœuvre des machines directement ali-mentées en paillettes de carboglacequi, au moment du nettoyage dumoule, sont moins efficaces et présen-tent l’inconvénient de générer des pro-jections sur l’opérateur.

Utilisation

L’opérateur utilise le pistolet de net-toyage à moins d’une dizaine de centi-mètres de la surface du moule à net-toyer.

Le moule ci-dessus, de dimensionsfrontales 400 x 400 mm, demande uneintervention de 15 min pour obtenir unétat de surface impeccable et nenécessitant aucune opération supplé-mentaire avant d’être remis en produc-tion.

Validation

Les retours, après deux ans d’expé-rience, sont très positifs :

� gain de temps, � efficacité supérieure au nettoyage

par solvant,� suppression de l'éthanol qui géné-

rait notamment des irritations cuta-nées chez les opérateurs malgré le portde gants adaptés.

Inconvénient

� Le niveau sonore qui peut atteindre115 dB en crête. Les opérateurs sontmunis de protections auditives (bou-chons moulés et casque anti-bruit).L’atelier de maintenance va être amé-nagé afin d’isoler phoniquement lazone de cryogénie et va constituerainsi une protection collective pour lesautres opérateurs. Lors du nettoyagein situ des moules sur presse, les EPIrestent le seul moyen de protectionauditive mais les opérations sont decourte durée, en grande majorité infé-rieures à 5 min.

� L’émission de CO2 qui constitue unrisque en milieu confiné.

Les opérateurs sont égalementmunis d’une visière de protection duvisage car il existe un faible risque deprojection.

Pains de carboglace Pistolet en fonctionnement et moule

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Le contexte

La société concernée est spécialiséedans l’injection de pièces plastiquestechniques pour les marchés de lapharmacie et de la cosmétique.


L’état de surface et la propreté desproduits fabriqués sont les critèresd’excellence et de qualité sur ces mar-chés. Dès la conception de l’usine, lechoix a été fait de réaliser le nettoyagedes moules par le procédé de bain àultra sons et non par les fours à pyro-lyse : les pièces injectées sont depetites tailles, la dimension des moulespeut atteindre 400 mm verticalement.

Dossier technique 11 Nettoyage des moules et outillages par bain ultrasons

Vue d’un moule générique dans la presseà injecter

Cuves de traitement des moules

Solution retenue

Un local est dédié au nettoyage auxultrasons.

Les cuves de traitement sont équi-pées d’un système d’aspiration parfentes sur toute leur périphérie.

Description des fonctions des cuves

� Cuve 1 – Module de nettoyage parultra sons :

– 300 litres d’eau et 75 litres de pro-duit liquide à base soude,

– température ambiante.� Cuve 2 – Module de rinçage :– 300 litres d’eau, – température entre 40 et 60 °C.� Cuve 3 – Module de rinçage par

immersion et insufflation d’air com-primé :

– 300 litres d’eau,– température ambiante.� Cuve 4 – Module de passivation :– 300 litres d’eau,– 1 à 2 kg de mélange passivant

(poudre),– température entre 40 et 60 °C.©

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Aménagement du local

Le local est équipé d’une ventilationgénérale pour compenser les extrac-tions des cuves par un apport d’air neufet pour diluer la pollution résiduelle.

Un palan est également prévu pourla manutention des moules.

Validation

La solution présente les avantagessuivants :

� pas de traitement des fumées depyrolyse,

� nettoyage plus efficace,� durée de vie des moules plus impor-

tante,� gain de temps.

Il faut cependant prévoir des équipe-ments de protection individuelle pourtraiter les risques résiduels résultantsde l’utilisation de bains à ultrasons :

� casque antibruit pour la protectionvis-à-vis des ultrasons,

� visière de protection du visage etdes yeux vis-à-vis des éclaboussuresde soude,

� gants de protection vis-à-vis ducontenu des bains (soude et mélangede passivation).

Elle présente les limites suivantes :� traitement des effluents des bains ; � solution très bien adaptée pour des

moules de taille moyenne mais pénali-sante pour des moules plus importants.Palan pour manutention des moules

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Contexte

Un atelier de fabrication de piècesen polyamide et polypropylène pourl’automobile (tuyaux et blocs utiliséspour le système de refroidissement du moteur, pour le système de climati-sation, etc.) comporte 16 machines verticales d’extrusion-soufflage. Lesmachines sont alimentées en granuléspar des trémies, la matière premièreest ensuite extrudée et mise en formedans les moules.

Analyse du problème

L’extrusion-soufflage s’accompagned’une émission de fumée bien visible(figure ci-contre). La taille desmachines, et en particulier leur hau-teur par rapport à celle de l’atelier, nepermet pas d’intégrer facilement uncaptage localisé. Pour évacuer lesfumées et l’air chaud généré par le pro-cess, l’entreprise a fait le choix d’uneventilation générale. Les dimensionsde l’atelier sont longueur 49 m, largeur36 m et hauteur moyenne 6 m.

Solution retenue

Une ventilation générale avec deuxmodes de fonctionnement (hiver/été) aété adoptée.

Extraction

L’extraction d’air est réalisée aumoyen de tourelles placées en toiture.Le débit est de 12 000 m3/h par tourelle.

Dossier technique 12 Ventilation générale d’un atelier d’extrusion - Soufflage

Émissions de fumée lors de l'injection

Machine d'extrusion soufflage

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Soufflage d’air neuf

Le soufflage est réalisé par l’inter-médiaire de deux gaines perforéessouples en polyester de 900 mm de dia-mètre implantées de chaque côté enpartie haute de l’atelier.

La ventilation a deux modes de fonc-tionnement :

� Été– Extraction : 6 x 12 000 m3/h– Soufflage : 2 x 36 000 m3/h

En mode été, l’air soufflé est refroidipar une unité de rafraîchissement de150 kW (frigo). La vitesse de soufflageen sortie des orifices de la gaine perfo-rée est d’environ 3 m/s ce qui induitune vitesse résiduelle au niveau duposte de travail d’environ 0,4 m/s.

Le fonctionnement de la ventilationest à déplacement d’air en été. Eneffet, l’air neuf issu des gaines de souf-flage est introduit dans l’atelier à unetempérature inférieure à l’air ambiant.Par effet thermique, il s’étale au niveaudu sol et ensuite, après échange avecle process exothermique, il estemporté par convection en partiehaute du local emportant calories etpolluants vers l’extraction.

� Hiver – Extraction : 3 x 12 000 m3/h (trois

tourelles d’extraction en fonctionne-ment)

– Soufflage : 2 x 18 000 m3/h

L’air soufflé est réchauffé en hiverpar une unité de 400 kW.

En conditions hivernales, les écoule-

ments sont plutôt de type mélange etles polluants sont évacués par dilution.C’est pour améliorer l’efficacité de laventilation en période hivernale quedes gaines de soufflage à inductionont été choisies.


Des mesures d’exposition indivi-duelle sont régulièrement réaliséespour le formaldéhyde et l’acrylonitrile,deux cancérogènes majeurs émis parle procédé. Les valeurs relevées sontnettement inférieures aux VLEP (8heures). D’autre part, la qualité desambiances (confort thermique etréduction des fumées) a été manifeste-ment améliorée comme le confirmentles opérateurs.

Machine d'extrusion soufflage

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Pour commander les films (en prêt), les brochures et les affiches de l’INRS, adressez-vous au service prévention de votre CARSAT, CRAM ou CGSS.

Services prévention des CARSAT et des CRAM

Services prévention des CGSS

CRAM ALSACE-MOSELLE(67 Bas-Rhin)14 rue Adolphe-Seyboth CS 1039267010 Strasbourg cedex tél. 03 88 14 33 00fax 03 88 23 54 13prevention.documentation@cram-alsace-moselle.frwww.cram-alsace-moselle.fr

(57 Moselle)3 place du Roi-GeorgeBP 3106257036 Metz cedex 1 tél. 03 87 66 86 22fax 03 87 55 98 65www.cram-alsace-moselle.fr

(68 Haut-Rhin)11 avenue De-Lattre-de-Tassigny BP 7048868018 Colmar cedex tél. 03 88 14 33 02fax 03 89 21 62 21www.cram-alsace-moselle.fr

CARSAT AQUITAINE(24 Dordogne, 33 Gironde, 40 Landes, 47 Lot-et-Garonne, 64 Pyrénées-Atlantiques)80 avenue de la Jallère33053 Bordeaux cedex tél. 05 56 11 64 36fax 05 57 57 70 04documentation.prevention@carsat-aquitaine.frwww.carsat-aquitaine.fr

CARSAT AUVERGNE(03 Allier, 15 Cantal, 43 Haute-Loire, 63 Puy-de-Dôme)48-50 boulevard Lafayette63058 Clermont-Ferrand cedex 1tél. 04 73 42 70 76 fax 04 73 42 70 [email protected]

CARSAT BOURGOGNE et FRANCHE-COMTÉ(21 Côte-d’Or, 25 Doubs, 39 Jura, 58 Nièvre, 70 Haute-Saône, 71 Saône-et-Loire, 89 Yonne, 90 Territoire de Belfort)ZAE Cap-Nord, 38 rue de Cracovie21044 Dijon cedex tél. 08 21 10 21 21 fax 03 80 70 52 [email protected]

CARSAT BRETAGNE(22 Côtes-d’Armor, 29 Finistère, 35 Ille-et-Vilaine, 56 Morbihan)236 rue de Châteaugiron35030 Rennes cedex tél. 02 99 26 74 63fax 02 99 26 70 [email protected] www.carsat-bretagne.fr

CARSAT CENTRE(18 Cher, 28 Eure-et-Loir, 36 Indre, 37 Indre-et-Loire, 41 Loir-et-Cher, 45 Loiret)36 rue Xaintrailles45033 Orléans cedex 1tél. 02 38 81 50 00fax 02 38 79 70 [email protected]

CARSAT CENTRE-OUEST(16 Charente, 17 Charente-Maritime, 19 Corrèze, 23 Creuse, 79 Deux-Sèvres, 86 Vienne, 87 Haute-Vienne)4 rue de la Reynie87048 Limoges cedex tél. 05 55 45 39 04fax 05 55 45 71 [email protected]

CRAM ÎLE-DE-FRANCE(75 Paris, 77 Seine-et-Marne, 78 Yvelines, 91 Essonne, 92 Hauts-de-Seine, 93 Seine-Saint-Denis, 94 Val-de-Marne, 95 Val-d’Oise)17-19 place de l’Argonne75019 Paristél. 01 40 05 32 64fax 01 40 05 38 [email protected]

CARSAT LANGUEDOC-ROUSSILLON(11 Aude, 30 Gard, 34 Hérault, 48 Lozère, 66 Pyrénées-Orientales)29 cours Gambetta34068 Montpellier cedex 2tél. 04 67 12 95 55fax 04 67 12 95 [email protected] - www.carsat-lr.fr

CARSATMIDI-PYRÉNÉES(09 Ariège, 12 Aveyron, 31 Haute-Garonne, 32 Gers, 46 Lot, 65 Hautes-Pyrénées, 81 Tarn, 82 Tarn-et-Garonne)2 rue Georges-Vivent31065 Toulouse cedex 9tél. 0820 904 231 (0,118 €/min)fax 05 62 14 88 [email protected] - www.carsat-mp.fr

CARSAT NORD-EST(08 Ardennes, 10 Aube, 51 Marne, 52 Haute-Marne, 54 Meurthe-et-Moselle, 55 Meuse, 88 Vosges)81 à 85 rue de Metz54073 Nancy cedex tél. 03 83 34 49 02fax 03 83 34 48 [email protected]

CARSAT NORD-PICARDIE(02 Aisne, 59 Nord, 60 Oise, 62 Pas-de-Calais, 80 Somme)11 allée Vauban59662 Villeneuve-d’Ascq cedex tél. 03 20 05 60 28fax 03 20 05 79 [email protected] www.carsat-nordpicardie.fr

CARSAT NORMANDIE(14 Calvados, 27 Eure, 50 Manche, 61 Orne, 76 Seine-Maritime)Avenue du Grand-Cours, 2022 X76028 Rouen cedextél. 02 35 03 58 22fax 02 35 03 60 [email protected]

CARSAT PAYS DE LA LOIRE(44 Loire-Atlantique, 49 Maine-et-Loire, 53 Mayenne, 72 Sarthe, 85 Vendée)2 place de Bretagne44932 Nantes cedex 9tél. 0821 100 110fax 02 51 82 31 [email protected] - www.carsat-pl.fr

CARSAT RHÔNE-ALPES(01 Ain, 07 Ardèche, 26 Drôme, 38 Isère, 42 Loire, 69 Rhône, 73 Savoie, 74 Haute-Savoie)26 rue d’Aubigny69436 Lyon cedex 3tél. 04 72 91 96 96fax 04 72 91 97 [email protected] - www.carsat-ra.fr

CARSAT SUD-EST(04 Alpes-de-Haute-Provence, 05 Hautes-Alpes, 06 Alpes-Maritimes, 13 Bouches-du-Rhône, 2A Corse Sud, 2B Haute-Corse, 83 Var, 84 Vaucluse)35 rue George13386 Marseille cedex 5tél. 04 91 85 85 36fax 04 91 85 75 [email protected]

CGSS GUADELOUPEImmeuble CGRR, Rue Paul-Lacavé, 97110 Pointe-à-Pitretél. 05 90 21 46 00 - fax 05 90 21 46 [email protected]

CGSS GUYANEEspace Turenne Radamonthe, route de Raban, BP 7015, 97307 Cayenne cedex tél. 05 94 29 83 04 - fax 05 94 29 83 01

CGSS LA RÉUNION4 boulevard Doret, 97704 Saint-Denis Messag cedex 9tél. 02 62 90 47 00 - fax 02 62 90 47 [email protected]

CGSSMARTINIQUEQuartier Place-d’Armes, 97210 Le Lamentin cedex 2tél. 05 96 66 51 31 - 05 96 66 51 32 - fax 05 96 51 81 [email protected]

Achevé d’imprimer par Corlet, Imprimeur, S.A. - 14110 Condé-sur-NoireauN° d’Imprimeur : 157188 - Dépôt légal : juillet 2013 - Imprimé en France

COLLECTION DES GUIDES PRATIQUES DE VENTILATION

Institut national de recherche et de sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles65, boulevard Richard-Lenoir 75011 Paris • Tél. 01 40 44 30 00www.inrs.fr • e-mail : [email protected]

Édition INRS ED 6146

1re édition • juillet 2013 • 3 000 ex. • ISBN 978-2-7389-2089-8

0. Principes généraux de ventilation ED 6951. L’assainissement de l’air des locaux de travail ED 6572. Cuves et bains de traitement de surface ED 6513. Mise en œuvre manuelle des polyesters stratifiés ED 6654. Postes de décochage en fonderie ED 6625. Ateliers d’encollage de petits objets ED 672

(chaussures) 6. Captage et traitement des aérosols de fluides de coupe ED 9727. Opérations de soudage à l’arc et de coupage ED 6688. Espaces confinés ED 7039. 1. Cabines d’application par pulvérisation ED 839

de produits liquides9. 2. Cabines d'application par projection ED 928

de peintures en poudre 9. 3. Pulvérisation de produits liquides. ED 906

Objets lourds ou encombrants10. Le dossier d’installation de ventilation ED 600811. Sérigraphie ED 600112. Seconde transformation du bois ED 75013. Fabrication des accumulateurs au plomb ED 74614. Décapage, dessablage, dépolissage au jet libre en cabine ED 76815. Réparation des radiateurs automobiles ED 75216. Ateliers de fabrication de prothèses dentaires ED 76017. Emploi des matériaux pulvérulents ED 76718. Sorbonnes de laboratoire ED 79519. Usines de dépollution des eaux résiduaires ED 820

et ouvrages d’assainissement20. Postes d’utilisation manuelle de solvants ED 604921. Ateliers de plasturgie ED 6146

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Atelier d'Injection INRS