Les « dangers » du formaldéhyde dans l’industrie du Bois…
Dans l’antre de l’auditorium de l’Institut technologique FCBA, centre technique industriel français, chargé des secteurs de la forêt, de la cellulose, du bois-construction et de l'ameublement, une table ronde a été organisée afin d’évaluer la réglementation actuelle et future sur l’exposition professionnelle au formaldéhyde dans les industries des panneaux à base de bois, de la construction bois et de l’ameublement, et découvrir les mesures de prévention adaptées à ce risque.
L’aldéhyde formique ou formaldéhyde, encore plus communément appelé « formol », intervient dans la composition de colles (urée-formol, phénol-formol, résorcine-formol, ...) très largement utilisées pour la fabrication de panneaux à base de bois (particules, fibres, contreplaqué...), d’éléments de charpente, de menuiseries et de meubles. La mise en œuvre de ces colles, dont la consommation annuelle en France est estimée à 500 000 tonnes, génère des émissions de formaldéhyde auxquelles sont exposés certains travailleurs de ces industries du bois. Compte tenu de ses effets sur la santé, il est nécessaire de prévenir les risques y compris le risque cancérogène en appliquant les prescriptions réglementaires et en adaptant les moyens de prévention aux procédés de fabrication.
Dans le cadre d’une convention nationale visant à promouvoir la prévention des risques professionnels liés au formaldéhyde, la DGT (Direction Générale au Travail), la CNAMTS (Caisse Nationale de l’Assurance Maladie des Travailleurs Salariés) , l’lNRS (Institut National de Recherche et de Sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles), l’UIPP (Union des Industries de Panneaux de Process), l’UFC (Union des Fabricants de Contreplaqués), l’UNIFA (Union Nationale des Industries Françaises de l’Ameublement) et la FIBC (Fédération de l'Industrie Bois Construction) avec le soutien du CODIFAB, ont organisé le 27 mars 2014 une journée destinée à sensibiliser les différents acteurs de ces secteurs professionnels : chefs d’entreprise, services de santé au travail, CHS-CT, services HSE ...130 participants environ ont pu suivre les présentations et débats.
Lors de cette manifestation, les effets sur la santé du formaldéhyde, les dispositions réglementaires, les moyens de prévention et les pistes de substitution des colles au formaldéhyde ont été exposés par des experts appartenant à divers organismes tels que la DGT, l’ANSES, la CNAMTS, l’INRS, le FCBA, l’UIPP, la FETBB.
La table ronde a donc pu confronter les différentes approches en matière de prévention « du risque professionnel formaldéhyde » et de répondre aux questions des participants.
La notion de danger du formaldéhyde par Michel Falcy, de l’INRS. Le mot danger et non risque, est à comprendre dans le sens des propriétés intrinsèques d’une substance indépendamment de la notion d’exposition réelle. De ces propriétés découle la réglementation et notamment la classification et l’étiquetage de la substance chimique. La substance formaldéhyde qui est connue sous de nombreuses appellations est identifiée par son seul numéro CAS le 50-00-0, utilisé par tous. Les utilisations des polymères à base de formol sont multiples (ex : colles pour les composants bois, fonction biocides dans les tissus). À noter que cette substance formaldéhyde est produite par tout organisme vivant dont l’homme. Pourquoi le formaldéhyde est-il dangereux ? Il est dangereux par :
· sa volatilité ; il est plus volatile que l’eau et l’oxyde de diéthyle, ce qui présente un risque fort par inhalation ;
· son « LogPow » ou potentiel de bioaccumulation qui est de 0,35 à 25°C, très bas et inférieur à 2, ce qui induit une forte probabilité de pénétrer dans la peau ;
· son inflammabilité qui peut conduire à un risque d’explosion et d’incendie.
Les données en toxicité aigüe sont :
· CL50 à 400 ppm (4h)
· DL50 cutanée = 270 mg/Kg
· DL 50 orale = 800 mg/Kg pour le rat et 260 pour le cobaye.
· Irritation chez l’homme.
Bilan : cette substance est irritante par voie cutanée et orale, mais avec une variation importante selon les animaux. En toxicité aigüe, le produit est classé selon les 3 voies : respiratoire, orale, cutanée.
Il reste que le phénomène essentiel est l’irritation respiratoire. Mais l’odeur du formaldéhyde est perçue très tôt (entre 0,1 et 1ppm), l’irritation entre 1 et 3 ppm, la tolérance entre 4 et 5 ppm et les lésions au niveau des muqueuses commencent à partir de 10 à 20 ppm, avec des lésions caustiques graves à partir de 50 ppm.
Le problème important reste celui de l’allergie. Les effets sur la peau sont bien connus avec eczéma et urticaire. Pour la muqueuse respiratoire, le test est peu fiable, des effets de rhinites d’asthmes avec des tests de provocation peuvent être observés, ce qui confirme le mécanisme allergique.
La toxicité chronique est également liée le plus souvent à l’effet irritant du produit, problème essentiel chez l’homme avec des altérations dans les épreuves respiratoires.
L’effet génotoxique (sur les chromosomes) est étudié expérimentalement in vitro avec des mutations géniques. Alors qu’in vivo, les effets sont essentiellement locaux. Ont été cherchées les anomalies dans les cellules nasales et buccales. Dans les études réalisées dans l’industrie du bois, le problème essentiel recherché est le cancer, par voie orale, mais ce résultat est controversé. Des différences inter espèces classiques sont notées pour les voies respiratoires avec les hypothèses : « effet d’irritation chronique entraînant une régénération cellule qui peut transformer des cellules saines en cellules cancéreuses ».
Si l’existence de cancers pharyngés est reconnue, ces effets surviennent chez des professions à forte exposition, avec l’intégration de la notion de pics d’exposition. Une discussion est ouverte sur les cancers des sinus avec une co-exposition notamment dans l’industrie du bois à cause des poussières de bois enduites de formol. Le plus préoccupant est la reconnaissance d’un certain nombre de leucémies dans des professions à fortes expositions, ce qui implique une pénétration de la substance mais elle n’entraîne pas d’anomalie sur la reproduction.
Recommandations en matière de valeurs limites d’exposition professionnelle par Dominique Brunet de l’ANSES.
En 2008 des travaux réalisés à partir de revue de la littérature avec l’expertise du SCOEL (The Scientific Committee on Occupational Exposure Limits), ont permis de donner des recommandations avec un consensus sur « cancérogène génotoxique à seuil avec un effet irritant oculaire, jugée plus critique que l’effet respiratoire ».
Les auteurs de ces travaux mettent en avant les concentrations sans effets. A partir de la concentration maxi sans effet, la recommandation d’une valeur limite tenant compte de la variabilité de la population peut être proposée.
L’ANSES a donc réévalué l’ensemble des publications pour arriver à des recommandations dont l’objectif est de protéger des effets d’irritation, et de limiter les irritations oculaires lors des pics d’exposition. Ces valeurs protègent à fortiori contre les risques cancer.
Le comité d’experts s’est basé sur plusieurs études pour recommander de nouvelles Valeurs Limites d’Exposition Professionnelle (VLEP) :
· la VME 8 h (Valeur limite de Moyenne d’Exposition) à 0.2 ppm (soit 0.25 mg/m3)
· la VLCT 15 min (Valeur Limite Court Terme), qui prend en compte les effets de pics, est proposée à 0,4 ppm (soit 0,5 mg/m3).
Cette recommandation ANSES donne les mêmes valeurs que celles obtenues lors des recommandations effectuées par le Comité d’Experts européens du SCOEL.
La règlementation française par Olivier Calvez, DGT (Direction Générale du Travail)
En France, l’arrêté du 13/06/2006, dont l’origine est le reclassement du formaldéhyde CMR 1 par le CIRC en 2004 a renforcé la réglementation depuis le 01/01/2007.
Le champ d’application est lié à une exposition dans le cadre d’une activité professionnelle sur un lieu de travail. Une des obligations du chef d’entreprise est d’évaluer les risques. S’il y a un risque pour la santé de l’opérateur, le code du travail s’applique avec obligation de substitution, à défaut de réduction des expositions, de formation, du suivi des expositions et une prise en compte de l’interdiction de travaux pour des jeunes, apprentis ou stagiaires.
Une distinction doit être effectuée entre les CMR (Cancérogènes, Mutagène, Toxiques pour la Reproduction) pour lesquels, il n’y a pas de risque faible, et les agents chimiques où le risque peut être faible avec une notion de quantité et d’exposition. Le risque peut être réduit ou éliminé grâce à la recherche de substitution, de mesures techniques, et de mesures organisationnelles.
S’il y a exposition à un composé CMR, le chef d’entreprise doit obligatoirement essayer de substituer cette substance CMR. Il peut se rapprocher des CARSAT (Caisses Assurance Retraite et de la Santé Au Travail); son autre obligation est l’information et la formation des travailleurs : « Ici souvent le bas blesse... ».
En ce qui concerne le suivi des expositions, l’employeur doit établir une fiche de prévention des expositions, et mettre en place une surveillance médicale renforcée. Depuis octobre 2013, les travaux exposant aux agents CMR sont interdits aux jeunes 15-18 ans, aux apprentis et stagiaires.
En France, une valeur limite indicative mais non réglementaire existe et implique la notion de contrôle. Si au niveau européen une valeur limite règlementaire est introduite, cette décision impliquera une valeur limite avec un contrôle annuel par site de production par un organisme accrédité.
L’échéance sera fonction de la voie retenue : si le choix est fait d’une valeur indicative, elle sera effective à fin 2014 ; si la voie consultative est retenue, une valeur limite contraignante sera déterminée et dans ce cas, plutôt à l’horizon fin 2015 au mieux.
La réglementation européenne ? Patrick Levy, UIC (Union des Industries Chimiques)
Deux règlementations avec deux compartiments s’appliquent au formaldéhyde : la réglementation « sécurité des produits » et la règlementation « santé et sécurité au travail. »
Concernant la réglementation « sécurité des produits », existent les règlements CLP/SGH (Classification, étiquetage et emballage des substances et mélanges), REACh (Règlement Européen pour les Substances Chimiques), biocides, phytosanitaires, qui, en tant que règlements européens ne nécessitent pas de transposition nationale et sont d’application immédiate dans les 28 pays de l’UE.
La réglementation « santé au travail » n’a pas la même approche. Une prescription minimale est fixée dans une directive européenne, avec la possibilité aux états membres de sévériser lors de la transcription en droit national. Actuellement, la directive cadre européenne relative à la sécurité et à la santé au travail (directive 89/391 CEE) adoptée en 1989, et la directive européenne 98/24 sur les agents chimiques au travail, n’ont pas de transpositions harmonisées dans les 28 pays de l’UE. Toutes deux garantissent des conditions minimales de sécurité et de santé à travers l'Europe tout en autorisant les États membres à maintenir ou à mettre en place des mesures plus strictes.
Le formaldéhyde a déjà une classification partagée (cancérogène de catégorie 2 selon CLP), mais ce classement devrait évoluer à horizon avril 2015, en catégorie C1B et M2 pour cancérogène avéré et mutagène catégorie 2. Ce nouveau classement des répercussions très significatives. En effet, le risque est de ne plus attribuer d’Autorisations de Mises sur le Marché ou AMM, pour certains produits (cosmétiques, biocides...). Avec le règlement REACh, une meilleure option en matière de gestion des risques pourrait conduire à une autorisation ou à une restriction :
· si le formaldéhyde est soumis à autorisation, cette option conduit à une interdiction sauf autorisation accordée par la Commission Européenne tous les 5/7 ans.
· si le formaldéhyde est soumis à restriction, l’option conduit à une interdiction ciblée.
L’évaluation du formaldéhyde, conduite par la France et les Pays Bas, est attendue pour les prochaines semaines. Un nouveau classement pourra entraîner une évolution des valeurs limites d’exposition professionnelles comme précisé plus haut. Il faut également prendre en compte la directive 2004/37 concernant la protection des travailleurs contre les risques liés à l'exposition à des agents cancérigènes ou mutagènes au travail qui peut conduire soit à une valeur limite indicative soit une valeur limite contraignante.
Les Options pour les valeurs limites d’exposition professionnelle :
· Si la voie « sanitaire » est choisie, le processus est simple, la substance est gérée par la directive européenne sur les agents chimiques et/ou sur les agents cancérogènes au travail. Cela conduit à la fixation soit d’une valeur limite indicative soit d’une valeur limite contraignante.
· Si la voie « socio-économique » est préférée, le chemin est plus complexe, la substance est gérée dans le cadre des règlements REACh et « PRODUITS ». Il faut obtenir un accord du Conseil et du Parlement européen. Cette option peut conduire alors à une valeur limite contraignante qui intègre la notion de faisabilité dans le cadre de la seule directive sur les agents cancérogènes au travail/
L’industrie est en faveur d’une valeur limite contraignante dans le cadre de la directive sur les agents chimiques avec en résumé :
· le classement C1B acquis à compter de avril 2015, le formaldéhyde sera alors considéré comme une substance CMR avérée au niveau européen.
· la règlementation du travail modifiée avec une valeur contraignante
et des « utilisations dispersives » ou à expositions fortes probablement interdites.
Démarche et actions de prévention par Daniel Bertrand, CARSAT Aquitaine
Pour pouvoir substituer un agent chimique dangereux, notamment le formaldéhyde, la démarche doit intégrer les 5 volets dont la faisabilité technique (cahier des charges, comptabilité des équipements, facilité de mise en œuvre, les possibilités de recyclage, les aspects de maintenance). Cela va nécessiter des moyens humains et financiers. Le choix va résulter d’un compromis technique validé par les donneurs d’ordre ou les clients. Concernant le point relatif au coût, il faut garantir la productivité, l’utilisation des équipements de production, les EPI. Dans le contexte concurrentiel actuel, il y a une difficulté d’évaluer les coûts. Tout cela engendre des coûts supplémentaires par des investissements non productifs.
En ce qui concerne les facteurs humains et organisationnels, il faut une implication à tous les niveaux, et des compétences internes ou externes, cela peut entraîner la modification de procédés, modification des gestes techniques, la formation, l’information. Il faut vaincre l’inertie et la résistance au changement.
Pour la santé au travail, il faut tenir compte de la classification réglementaire des produits et substances. Bien sûr, il faut s’intéresser aux VLEP, les procédés doivent soit fonctionner en système clos soit en maîtrisant mieux les systèmes dispersifs. Mais, il faut d’abord anticiper. Actuellement, il n’y a pas de solutions miracles, la démarche est souvent longue et difficile, il faut faire preuve d’imagination. Il n’y a pas une solution unique, mais il y a une solution. Dans l’attente de la substitution, le volet information des travailleurs est très important, et il faut mettre à disposition des EPI adaptés.
Quelques exemples d’actions concrètes : · Identifier les postes exposés avec les Groupes Homogènes d’Exposition ou postes pour ensuite mettre en œuvre des mesures de préventions collectives. Il faut ensuite confiner la presse pour limiter les émissions de formaldéhyde. · Au niveau des mesures collectives, l’objectif est d’essayer de limiter la migration des gaz de presse vers l’amont et l’aval (cantonnement par exemple par des hottes), d’installer des extracteurs d’air supplémentaires en toiture au dessus du volume cantonné (réchauffer ou refroidir l’air, d’où des coûts supplémentaires en énergie). Pour effectuer des mesures d’épaisseur, est présenté un exemple avec une buse qui repousse l’air pollué des parois respiratoires de l’opérateur. Les capotages peuvent être améliorés.
Enfin, il faut informer et mettre à disposition des EPI pertinents et performants. L’intervenant souligne le guide de l’INRS sur la ventilation qui donne d’assez bons résultats.
La substitution des colles aminoplastes est-elle possible par Camille Demaille, RESCOLL
La fabrication de panneaux fait appel à des résines aminoplastes donc à base d’urée-formol ou UF, mélamine urée-formol ou MUF, et UF dopées, ce sont les résines les plus confrontées aux dégagements de formaldéhydes. Il faut bien sûr optimiser la quantité de liant, diminuer la quantité ou la substituer, ou trouver d’autres moyens de réduction. Il faut évaluer les dégagements de formaldéhyde, les aspects santé et sécurité, prendre en compte la disponibilité des matières premières, la réactivité, la performance mécanique des panneaux obtenus, et à plus long terme la durabilité des panneaux dans l’usage.
Dans les différentes options, il y a 3 types de voies : 1) chimique /pétrole, 2) végétale, et 3) des voies qui vont mixer les approches.
1. Pour la voie chimique :
· Utilisation des capteurs (ajout d’urée par exemple), ce qui entraîne généralement une diminution des propriétés mécaniques du panneau.
· Une autre solution est de doper à la mélamine, solution déjà utilisée dont le gros inconvénient reste le coût.
· Enfin, les Polyhydrazides peuvent venir capter le formaldéhyde.
· On peut essayer de modifier les résines urée formol avec des nano particules, ce qui peut diminuer de 20% les émissions de formaldéhyde, mais on ne connaît pas les risques d’utilisation des nano-particules !
· Enfin l’option de modifier les UF par des agents d’expansion par trichlorofluorométhane n’est pas validée sur le plan des propriétés mécaniques.
· L’utilisation de résine Phénol Formol moins émissive, mais très colorée, une piste de solution est d’ajouter des additifs pour rendre ces résines plus claires, plus réactives.
· Enfin se tourner vers des liants à base d’isocyanate (pMDI seul ou en combinaison UF et isocyanates), mais il reste un problème de coût (l’isocyanate n’est peut-être pas une solution pérenne à cause de son classement).
Dans le projet européen dont l’acronyme est « DIPP pour Développement d’un panneau environnemental pour l’ameublement », l’intervenant a signalé que des essais avaient été effectués avec des adhésifs à base PVAC. D’autres solutions ont été étudiées comme la substitution des catalyseurs dans les formulations (Forintek au Canada), ou l’amélioration des durcisseurs (FIFF), enfin il peut être imaginé des revêtements pour bloquer les émissions de formaldéhyde.
Toutes les solutions limitent les émissions mais elles présentent des inconvénients, soit environnementaux, soit en terme de coût, soit en terme de mise en œuvre (ex. isocyanate) soit des problématiques de manipulation par opérateur.
À l’heure actuelle, aucune solution chimique n’est économiquement viable.
Remarques de FCBA sur le projet DIPP :
Dans le cadre de ce projet européen les colles type PVAC ont été utilisées pour coller des revêtements de type papiers décors ou finish foils et ensuite remplacer les colles UF utilisées pour cet emploi. Concernant le remplacement des colles UF ou MUF pour la fabrication de panneaux de particules, le partenaire italien a utilisé des colles de nature acrylique différentes. La synthèse des résultats de cette étude avait été présentée à FCBA le 10 juin 2008.
2. Du coup, on s’est orienté vers la voie végétale avec :
· L’utilisation de la fibre de bois pour augmenter la capacité de feutrage ou encore en utilisant de la lignine qui est une matière première malheureusement peu réactive.
· L’utilisation des tanins mais dont l’extraction est difficile.
· Des travaux visant à utiliser du bois liquéfié, mais sont constatés des problèmes de couleur des panneaux de bois par la suite.
· L’utilisation de protéines végétales pour modifier les résines PF (Aswoodtm) ou des huiles insaturées, les résultats étaient encourageants mais étaient observés des problèmes de cohésion du matériau, ce qui conduisait à devoir augmenter la température de presse.
· Les carbohydrates ont également été testés comme co-réactants,
· L’extrait d’aiguilles de conifères
· Ou des solutions mixtes à base de lignine.
Mais tout comme pour la voie chimique, ces solutions végétales ont plusieurs inconvénients :
. La disponibilité des matières premières
· Les propriétés d’usage car il faut garantir les propriétés mécaniques et physico-chimiques
· Les incertitudes sur les conditions d’hygiène et sécurité
· Et enfin, le degré de maturité des différentes options qui n’ont pas été testées à l’échelle industrielle
3. Les options mixtes avec l’utilisation de :
· lignine glyoxalisée avec tannins et pMDI
· lignine glyoxalée avec résines PF et pMDI, tannins et pMDI ou tannins.
· Lignine glyoxalisée et agent réticulant comme l’urée par ex.
En conclusion, les résines utilisables doivent répondre à différentes caractéristiques comme : permettre l’utilisation de l’outil industriel actuel, avoir une disponibilité en grande quantité des matières premières, ne pas engendrer de surcoûts inacceptables, et enfin respecter les caractéristiques attendues des panneaux pour l’usage visé.
Il y a de nombreuses pistes de travail mais aucune solution miracle. Il faut améliorer la qualité technique des résines végétales, pour aboutir à des produits économiquement rentables.
