Surveillance de MDI sur les produits Polywater à base d’uréthane moussants et non-moussants

Les produits Polywater à base d'uréthane sont conçus et testés avec des limites d'exposition minimales pour l'utilisateur final.

L’exposition aux isocyanates est un sujet sensible pour les fournisseurs et les utilisateurs de produits à base d’uréthane, moussants ou non, dans notre secteur. Ceci est dû aux limites d’exposition strictes fixées pour les isocyanates, à un risque de sensibilisation des travailleurs en cas de contact répété avec le matériau, et aux efforts de l’OSHA pour réglementer plus étroitement certains isocyanates. Le contact cutané avec ces matériaux peut être évité efficacement par la simple utilisation de gants en caoutchouc et de procédures d’application sûres. Le problème est l’exposition aux isocyanates dans l’air pendant l’application. Certains départements de santé et de sécurité voudraient interdire l’utilisation de tous les uréthanes sans avoir une image complète des risques d’exposition impliqués. Pour aider à clarifier certaines questions, tous les produits à base d’uréthane fabriqués par Polywater ont été soumis à une série de tests sur les isocyanates qui mesurent la concentration du produit chimique libéré dans l’air de l’espace de travail pendant l’utilisation prévue du produit. Les résultats montrent que la concentration d’isocyanates en suspension dans l’air dans l’espace de travail est à peine mesurable, à un niveau inférieur à 1 partie par milliard (ppb).

Contexte

Les isocyanates et leur utilisation

Les isocyanates sont des produits chimiques très réactifs qui sont utilisés dans la chimie des polyuréthanes. Les applications les plus courantes sont sans doute les mousses souples et rigides destinées à des utilisations finales telles que le rembourrage et l’isolation. Les isocyanates sont également utilisés dans les adhésifs, les revêtements, les produits d’étanchéité et comme additifs pour une variété d’autres produits chimiques. Il existe plusieurs isocyanates utilisés commercialement, notamment le méthylène diphényl diisocyanate (MDI) et le toluène diisocyanate (TDI) qui, ensemble, représentent plus de 95 % des isocyanates produits commercialement dans le monde. La consommation américaine d’isocyanates en 2008 était d’environ 1,2 milliard de kilogrammes, et ce chiffre est en augmentation. Ce document ne concerne que l’échantillonnage du MDI, car c’est le seul isocyanate utilisé dans les produits vendus par Polywater.

L’OSHA s’est intéressée à ces matériaux et à leurs effets sur les travailleurs, en grande partie en raison de la population importante de travailleurs (estimée à 280 000 en 1996), qui pourraient potentiellement être exposés aux isocyanates au travail. Les emplois marquants qui ont attiré l’attention de l’OSHA : les spécialistes de l’application par pulvérisation de revêtements pour bennes de camions et de l’isolation des habitations. Il convient de noter qu’il n’existe aucun mouvement de l’OSHA visant à interdire ces matériaux. L’intérêt réside dans l’utilisation sûre d’un ensemble de matières premières extrêmement polyvalentes.

Questions de sécurité

Les préoccupations concernant l’exposition au MDI et aux autres isocyanates sont réelles.  Nous sommes concernés par le contact avec la peau et les voies respiratoires.  Ces contacts peuvent provoquer des dermatites, des irritations de la peau et des voies respiratoires.  De plus, ces matériaux sont des sensibilisants cutanés (peau) et par inhalation. Les travailleurs qui développent une sensibilité aux isocyanates peuvent présenter une réaction à de très faibles expositions. Les symptômes peuvent varier de légers à modérés, voire graves. Tout travailleur qui développe une telle sensibilité ne devrait plus travailler avec des isocyanates. Cette sensibilisation et l’asthme sont les principales préoccupations.

Limites d’exposition

L’OSHA réglemente l’exposition par l’utilisation d’une VLEP, ou Valeur Limite d’Exposition Professionnelle, pour de nombreuses substances. Il s’agit de la limite légale aux États-Unis pour l’exposition d’un travailleur à un produit chimique. Cette VLEP est normalement une moyenne pondérée dans le temps.

Substance VLEP de l’OSHA
MDI 20 ppb
TDI 20 ppb

 

Par conséquent, si nous effectuons un contrôle de l’air dans l’espace de travail pendant l’utilisation de nos produits, la concentration de MDI mesurée doit être inférieure à 20 ppb.

Assistance aux études de suivi

Polywater a toujours conçu ses produits à base d’uréthane afin de minimiser l’exposition aux isocyanates par des procédures d’application sûres.

  • Nous ne pulvérisons pas ces produits, l’atomisation n’est donc pas un risque.
  • Nous fournissons des gants dans nos kits afin d’éviter tout contact avec la peau.

L’exposition au MDI contenu dans les produits Polywater® devrait être bien inférieure à la VLEP indiquée. Avec la pression accrue de l’OSHA et les préoccupations des clients, nous avons décidé de surveiller la quantité de MDI libérée lors de l’application de nos produits. Ce test quantifie la concentration de vapeur de MDI afin que nous puissions la comparer à la VLEP établie. De tels tests ont été encouragés par l’OSHA, et ont été observés dans d’autres secteurs de l’industrie de l’uréthane.

Les résultats d’une de ces études ont été publiés dans un webinaire de l’ASC de juin 2012 intitulé « MDI Monitoring for Spray Polyurethane Foam » (Surveillance du MDI pour la mousse de polyuréthane pulvérisée). Fomo Product a contrôlé une application réelle sur le terrain d’une isolation en mousse de polyuréthane pulvérisée. Une ventilation adéquate et un équipement de protection individuelle ont été utilisés et le résultat final a été un niveau étonnamment bas de MDI mesuré dans l’air de l’espace de travail.  Nous avons décidé d’effectuer un contrôle similaire avec nos produits, mais dans des conditions plus difficiles.

Conditions de surveillance du MDI

Nous avons mis en place notre surveillance du MDI dans des conditions simples qui exagèrent quelque peu un espace de travail confiné et sans ventilation.

  • Espace de travail confiné de 0,68 m3 :

Notre espace de travail était une chambre scellée aux dimensions de 61 cm par 122 cm par 91 cm.  C’est plus petit que la plupart des espaces de travail, mais nous voulions effectuer notre contrôle dans les conditions les plus strictes.  Un espace de travail plus petit signifie une concentration plus élevée de MDI dans l’air.

  • Méthode d’échantillonnage OSHA, OSHA 47 MOD :

Une méthode d’échantillonnage par filtre fournie par ALS Environmental, un laboratoire accrédité, a été utilisée pour collecter les échantillons d’essai. Il s’agit d’une méthode courante de collecte des contaminants en aérosol (particules) et/ou en phase vapeur. L’échantillonnage par filtre utilise une pompe d’échantillonnage personnelle calibrée pour aspirer un volume d’air défini à travers une cassette filtrante. La cassette filtrante contient des supports traités chimiquement de telle sorte que le MDI présent dans l’air réagit chimiquement avec les supports pour former un dérivé stable. Le dérivé stable est quantifié au laboratoire de l’ALS. En utilisant le volume connu d’air échantillonné, la concentration de MDI dans l’air pendant l’intervalle d’échantillonnage est déterminée. Cette procédure de test suit l’OSHA 47 MOD pour le MDI.

un seau de mousse à base d'uréthane et une pompe MDI

  • Intervalle d’échantillonnage basé sur le taux de polymérisation :

L’intervalle d’échantillonnage a été défini comme le temps nécessaire pour que chaque produit atteigne 95 % de sa polymérisation complète.  La polymérisation finale peut prendre des heures ou plus, de sorte qu’en utilisant cet intervalle d’échantillonnage, nous trouverons la concentration la plus élevée de MDI dans l’air pour chaque produit.

  • Entrée du tuyau d’admission proche de la réaction :

En plus d’effectuer l’échantillonnage dans une chambre d’un volume limité, nous avons placé de manière sélective l’entrée de la pompe d’échantillonnage à proximité immédiate (7,6 cm) du matériau en réaction. Une fois de plus, bien qu’il s’agisse d’une proximité plus immédiate du produit qu’un travailleur n’est susceptible de se trouver, le but de l’exercice était d’illustrer le pire cas possible, et de maximiser les niveaux de MDI échantillonnés.

Résultats

Le tableau suivant montre les résultats de l’échantillonnage de MDI pour les produits Polywater.

Produit Montant et condition Intervalle d’échantillonnage (minutes) MDI en ppb
Pad N Pole Contenu d’une cartouche de 50 ml étalé sur un tissu en fibre de verre de 929 cm2. 130 <0,15
UPR NF Contenu d’une cartouche de 250 ml, en montée libre dans un bac de 15,24 cm 35 <0,56
UPR PR Contenu d’une cartouche de 250 ml, en montée libre dans un bac de 15,24 cm 27 <0,72
FST Contenu d’une cartouche de 250 ml, en montée libre dans un bac de 15,24 cm 20 <0,98
FST Contenu d’une cartouche de 250 ml, joint de 7,62 cm dans un conduit de 10,16 cm en PVC 20 <0,98
InstaGrout PMT Contenu d’un kit PMT-3 réparti sur  0,37 m². 40 <0,49


Conclusions

L’analyse de chacun des échantillons montre une concentration bien inférieure à la VLEP de 0,02 ppm ou 20 ppb fixée par l’OSHA.  Aucun échantillon ne dépasse 1 ppb de MDI.

En gardant à l’esprit que l’échantillonnage a été effectué dans les conditions les plus extrêmes d’absence de ventilation et dans un espace de travail très réduit, il est clair que les produits Polywater sont très peu susceptibles d’exposer les travailleurs à des concentrations de MDI dans l’air suffisamment élevées pour causer des problèmes. Comme toujours, nous recommandons l’utilisation de gants et de lunettes de sécurité lors de l’utilisation de ces produits. Bien qu’il faille être prudent avec l’utilisation de ces produits et de tous les produits chimiques, les travailleurs peuvent être sûrs qu’avec une utilisation correcte, les produits Polywater peuvent être utilisés en toute sécurité.