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Fibres autres que l’amiante

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  4. Fibres inorganiques (rubrique sélectionnée)

Fibres inorganiques

Les fibres inorganiques sont soit naturelles, comme l’amiante, soit synthétiques, comme les laines minérales d’isolation, les fibres céramiques réfractaires, les fibres de carbone…
 

Parmi les fibres inorganiques synthétiques, plusieurs familles peuvent être distinguées dont l'une est appelée par convention « fibres minérales artificielles » (FMA).

Fibres inorganiques synthétiques, classées selon leur composition chimique

Fibres siliceuses
minérales artificielles (FMA)

  • Fibres céramiques réfractaires
  • Laines minérales d’isolation
  • Fibres de verre à usage spécial
  • Filaments continus de verre

Autres fibres siliceuses

  • Mullite
  • Silice
  • Whiskers de carbure de silicium …
Fibres non siliceuses
  • Carbone
  • Alumine
  • Whiskers (octatitanate de potassium, sulfate de magnésium, oxyde de tungstène …)

Classification réglementaire

La réglementation européenne définit la classification et l’étiquetage uniquement pour les fibres de silicate vitreuses (ou fibres siliceuses vitreuses) à orientation aléatoire, c’est-à-dire les laines minérales d’isolation, les fibres céramiques réfractaires (FCR) et les fibres de verre à usage spécial. Les paramètres pris en compte pour la caractérisation et la classification sont : le diamètre des fibres, la composition chimique et la biopersistance.
 

Les fibres à orientation parallèle (ou filaments continus de verre), les autres fibres siliceuses et les fibres non siliceuses ne sont pas concernées : elles ne sont ni classées ni étiquetées.
 

Les critères sélectionnés pour la classification européenne des fibres, en particulier la composition et la biopersistance, sont basés sur les fibres existant dans les années 1990. Ces critères ne sont peut-être plus pertinents pour les nouvelles fibres mises sur le marché et méritent d’être réexaminées. De plus, la relation entre la biopersistance et le pouvoir cancérogène chez l’animal n’a pas été établie à ce jour. En ce qui concerne les tumeurs de la plèvre, la cancérogénicité est probablement liée à la biopersistance, mais son rôle est moins évident dans la survenue des cancers broncho-pulmonaires. D’autres phénomènes (réactions inflammatoires…) peuvent survenir et, en cas d’exposition répétée, provoquer des atteintes pulmonaires.

Fibres céramiques réfractaires (FCR)

Qu’est-ce que c’est ?

Les fibres céramiques réfractaires sont des fibres de silicates vitreuses artificielles à orientation aléatoire dont le pourcentage pondéral d’oxydes alcalins et d’oxydes alcalino-terreux est inférieur ou égal à 18 %. Les FCR sont, plus précisément, des fibres de silicates d’aluminium conçues pour des applications dépassant 1 000 °C. D’aspect blanc et cotonneux, ces fibres ont un diamètre compris entre 1 et 3 microns.

Fibres céramiques réfractaires vues par microscopie électronique


A la différence des fibres d’amiante, elles ne peuvent pas se scinder en fibrilles de diamètres inférieurs mais se coupent transversalement. Elles sont très peu solubles dans les milieux biologiques : elles présentent donc une forte biopersistance. Au-delà de 1 000 °C, elles peuvent former de la cristobalite (la silice cristalline inhalée sous forme de quartz ou de cristobalite de source professionnelle est classée cancérogène pour l’homme par le CIRC (groupe 1) et fait l’objet du tableau 25 de maladies professionnelles).

Où est-ce utilisé ?

En 2004, 2 200 tonnes de FCR ont été utilisées en France dont 99 % pour des applications industrielles, moins de 1 % ont été mises en œuvre pour des usages domestiques (notamment dans les chaudières au sol).
 

Les propriétés physico-chimiques des FCR en font un matériau de choix pour l’isolation thermique à haute température. Les FCR sont ainsi principalement utilisées sous forme de nappes, de feuilles, de panneaux, de tresses, de feutres... pour l’isolation de fours industriels, de hauts fourneaux, de moules de fonderie, de tuyauteries, de câbles, pour la fabrication de joints mais également dans des applications automobiles, aéronautiques et dans la protection incendie.

Paroi d'un four contenant des fibres céramiques réfractaires ou FCR)

Qui est exposé ? A quelle dose ?

Selon l’enquête Sumer 2010, en France, 79 000 salariés seraient exposés aux FCR.
 

Des mesures d'exposition aux FCR ont été réalisées dans 101 établissements appartenant à différents secteurs d'activité, par les 8 laboratoires interrégionaux de chimie des CARSAT/CRAM et l'INRS. L'analyse de 869 prélèvements individuels a permis d'estimer les niveaux d'exposition par catégorie de travaux et par profession.
 

Les expositions les plus élevées sont rencontrées lors des travaux de retrait et de pose de matériaux ainsi que lors des travaux de finition au cours de la fabrication de pièces.

Exposition moyenne aux FCR par catégorie de travaux

Travaux

Concentration atmosphérique moyenne (fibre/cm3)

Résultats supérieurs à 0,1 fibres/cm3 (VLEP)

Fabrication

0,4

99,1 %

Manipulation en vrac

0,3

92,6 %

Assemblage

0,3

77,9 %

Pose

0,5

93,8 %

Dépose

1,3

91,5 %

Découpe

1,5

99,3 %

Mesures réalisées entre 1996 et 2001, d’après la note documentaire « Exposition professionnelle aux fibres céramiques réfractaires. Mesures de prévention lors de l'utilisation » (ND 2189) VLEP : valeur limite de moyenne d’exposition professionnelle pondérée sur 8 heures


Selon une autre enquête menée par l’INRS en 2006, approximativement 10 000 salariés seraient potentiellement exposés aux FCR en France.  
 

Les niveaux d’exposition professionnelle sont mesurés en utilisant une méthode normalisée (norme XP X 43-269) par microscopie optique à contraste de phase (MOCP). Ils sont exprimés en fibres par centimètre cube et peuvent être comparés à la valeur limite d’exposition professionnelle (VLEP) réglementaire contraignante fixée à 0,1 fibre/cm3 sur une période de 8 heures. Pour l'application de ces dispositions, seules sont prises en compte les fibres de longueur supérieure à 5 µm, de diamètre inférieur à 3 µm et dont le rapport longueur/diamètre excède 3.

Dangers pour la santé

La dangerosité des FCR a été évaluée par l’Inserm et par le CIRC. Il en ressort les conclusions suivantes :

  • Les fibres céramiques réfractaires peuvent provoquer des irritations mécaniques, y compris dans une atmosphère contenant peu de fibres. Elles peuvent induire des dermites irritatives.
  • Un risque d’altération de la fonction respiratoire (obstruction des voies aériennes chez les fumeurs) et de survenue de plaques pleurales a été rapporté chez les salariés des usines de production aux Etats-Unis.
  • En expérimentation animale (exposition par inhalation, par injection intra-cavitaire et par instillation intra-trachéale), les fibres céramiques réfractaires ont montré un potentiel fibrosant et un pouvoir cancérogène (mésothéliomes, cancers broncho-pulmonaires...).
     

Chez l'homme, les études épidémiologiques publiées à ce jour n’ont pas mis en évidence d’excès de risque de cancers, elles sont toujours en cours.

L'INRS considère que les fibres céramiques réfractaires sont potentiellement aussi dangereuses pour la santé que les fibres d’amiante.

Classification réglementaire

Les fibres céramiques réfractaires sont classées cancérogènes par l’Union Européenne. La classification et l'étiquetage des FCR sont indiqués dans le tableau ci-dessous.  

Classification et étiquetage des FCR
  Nouveau système
(Applicable depuis le 1er décembre 2010)
Système pré-existant
Classification Cancérogène catégorie 1B Cancérogène catégorie 2


Symbole / Pictogramme de danger
Phrases de risque / Mentions de danger H350 Peut provoquer le cancer par inhalation R 49 Peut causer le cancer par inhalation


La classification et l’étiquetage relatifs au nouveau système devront être appliqués aux mélanges contenant plus de 0,1 % en poids de FCR au plus tard au 1er Juin 2015.
 

Les FCR ont été ajoutées sur la liste des substances extrêmement préoccupantes candidates à autorisation de mise sur le marché. L’inscription des FCR sur cette liste oblige le fournisseur d’un article contenant ces substances à une concentration supérieure à 1% en masse à communiquer au destinataire les informations permettant d’utiliser l’article en toute sécurité (article 33 du Règlement REACH). L'inscription des substances candidates sur l'annexe XIV du règlement REACH (liste des substances soumises à autorisation) sera quant à elle décidée ultérieurement.
 

La mise sur le marché de FCR ou de produits en contenant doit être accompagnée d’une  fiche de données de sécurité qui mentionne les dangers.

Mesures de prévention

L'évaluation des risques doit conduire au choix de procédés et de méthodes de travail propres à réduire l'ensemble des risques. Il est nécessaire de recourir à la fois à des mesures d'organisation de travail, de protection collective et de protection individuelle comme celles décrites dans les généralités. Les FCR appartenant à la catégorie 1B des agents cancérogènes, la mise en œuvre de mesures spécifiques complémentaires s’impose.
 

La mesure de prévention prioritaire est le remplacement des FCR par des matériaux moins dangereux ou des procédés évitant leur emploi. Les fibres de substitution sont essentiellement les laines d’isolation haute température (laines AES, CMS…). Ces dernières ont une température maximale d’utilisation d’environ 1 000 à 1 200 °C. Les laines d’isolation haute température sont des laines minérales non biopersistantes. Elles existent dans les mêmes présentations que les fibres céramiques. Les FCR ne doivent être utilisées que lorsqu’elles sont techniquement indispensables, par exemple au-delà de 1 100 °C en continu. Les mesures de prévention (en particulier lors des opérations de retrait) doivent être similaires à celles définies pour l'amiante.

Surveillance médicale

Outre le suivi médical décrit précédemment, la réalisation d’un bilan plus complet à 50 ans pour les salariés les plus exposés peut être envisagé : enquête sur les expositions professionnelles et scanner thoracique.

Pour en savoir plus

Laines minérales d’isolation

Qu’est-ce que c’est ?


Les laines minérales d’isolation sont des fibres de silicates vitreuses artificielles à orientation aléatoire et dont le pourcentage pondéral d’oxydes alcalins et d’oxydes alcalino-terreux est supérieur à 18 %.

Selon le matériau utilisé pour les fabriquer elles se nomment :

  • laine de verre, élaborée à partir de sable et de verre recyclé (calcin),
  • laine de roche, élaborée à partir de basalte,
  • laine de laitier, élaborée à partir de laitier de hauts-fourneaux.
     

A ces 3 principaux types de laine minérale d’isolation, il faut également ajouter les laines d'isolation haute température, fabriquées à partir de silice et d'alumine :

  • fibres de verre aux oxydes,
  • laines de silicate alcalino-terreux AES (alkaline earth silicate),
  • laines CMS (calcium magnesium silicate).
     

Le diamètre des fibres des laines minérales d’isolation est plus grand en moyenne que celui des fibres d’amiante (2 à 3,5 microns pour les laines de roche et de laitier, 2 à 8 microns pour la laine de verre, moins de 1 micron pour l'amiante). À la différence de l’amiante, elles se coupent transversalement (et non pas longitudinalement en fibrilles de diamètres inférieurs).
 

Les laines de verre, de roche ou de laitier contiennent :

  • plus de 90 % de fibres,
  • 3 à 5 % de liants organiques (résines phénoliques) qui assurent la cohésion du produit,
  • moins de 1 % d'huile, qui limite l'émission de poussières et l'absorption d’eau.
     

Les produits finis se présentent sous des aspects variés :

  • feutres sous forme de rouleaux, bandes, nappes ou matelas,
  • panneaux rigides ou semi-rigides,
  • coquilles préformées en cylindres annulaires,
  • laines à projeter,
  • produits moulés,
  • produits lamellaires,
  • bourrelets sous forme de corde contenue dans une gaine tressée…

Où est-ce utilisé ?

Les laines minérales sont principalement utilisées pour l’isolation thermique, acoustique et la protection incendie des habitations individuelles et des bâtiments collectifs. Elles servent à isoler les combles, les murs, les sols, les plafonds, les toitures, les terrasses, les tuyauteries... En climatisation ou ventilation, elles peuvent constituer des gaines de circulation d'air. Elles peuvent aussi isoler des chaudières, des fours, du matériel frigorifique et des appareils électroménagers.
 

Elles sont employées également dans d’autres applications :
• cultures hors sol,
• écrans routiers antibruit,
• chambres sourdes,
• renforcement de produits bitumineux, de ciments, de matériaux composites…
 

Les entreprises du BTP sont les principales utilisatrices de laines minérales d’isolation en France (plusieurs millions de m3 par an).

Qui est exposé ? A quelle dose ?

Exposition moyenne aux laines selon le poste de travail
Travaux

Concentration moyenne atmosphérique (fibre/cm3)

Manipulation en vrac

Supérieure à 1

Pose de panneaux, de feutres…

Inférieure à 0,5

Retrait et démolition

Supérieure à 1

D’après la brochure ED 93


En France, la valeur limite de moyenne d'exposition (pondérée sur 8 heures) pour les laines de verre, de roche et de laitier est de 1 fibre/cm3 (valeur non règlementaire).

Dangers pour la santé

Les fibres courtes et de diamètre supérieur à 4 microns, lorsqu’elles sont en suspension dans l'air, peuvent être à l'origine d'irritations de la peau, mais aussi des yeux et des voies respiratoires supérieures. Elles s'incrustent dans l'épiderme, provoquant l’apparition de démangeaisons puis de lésions diverses. La plupart du temps, ces symptômes sont transitoires et surviennent essentiellement en début d’exposition. Des récidives peuvent survenir, notamment après des arrêts prolongés d’exposition. Dans 5 à 10 % des cas, la démangeaison persiste sans régresser.
 

Urticaires et eczémas ont aussi été observés. Les eczémas seraient notamment causés par les additifs présents dans les laines, en particulier les résines, le formol et parfois les métaux (nickel, cobalt, chrome).
 

Des manifestations allergiques respiratoires telles que l'asthme peuvent être provoquées par la présence des liants dans les fibres.
 

La survenue de bronchites chroniques suite à des expositions aux laines minérales d’isolation n’est pas établie.
De même, l’apparition de fibrose du poumon et de la plèvre ou de cancer du poumon, notamment dans le secteur de la production, n’est pas prouvée.
 

Les laines minérales d’isolation sont en général plus rapidement éliminées par l’organisme que les fibres d’amiante.

Classification réglementaire

Les laines minérales d’isolation sont classées cancérogènes de catégorie 2 au sens du règlement CLP (cancérogènes de catégorie 3 au sens du système de classification et d’étiquetage pré-existant). Cette classification ne s’applique pas aux fibres dont le diamètre est supérieur à 6 µm.
 

Par ailleurs, des exonérations sont possibles pour les laines non biopersistantes (c’est-à-dire éliminées par les milieux biologiques du poumon) ou si des études de toxicité par voie intra-péritonéale ou par inhalation à long terme ne montrent pas d’effet cancérogène.
 

La classification des mélanges contenant des laines minérales d’isolation est établie selon les règles du système de classification et d’étiquetage pré-existant jusqu’en juin 2015. A partir de cette date, la classification des mélanges doit obligatoirement répondre aux prescriptions du règlement CLP.
 

Les mélanges contenant 1% ou plus de laines minérales d’isolation biopersistantes sont classés cancérogènes de catégorie 2 au sens du règlement CLP (cancérogènes de catégorie 3 au sens du système de classification et d’étiquetage pré-existant).

Étiquetage des laines minérales


Règlement CLP

Les laines minérales d’isolation biopersistantes et les mélanges contenant 1 % ou plus de laines minérales biopersistantes sont étiquetées « ATTENTION » avec la phrase de risque H 351 « Susceptible de provoquer le cancer ». 


Système pré-existant

Les mélanges contenant 1% ou plus de laines minérales d’isolation biopersistantes sont étiquetées « Nocif (Xn) » avec la phrase de risque R40 « Effet cancérogène suspecté – preuves insuffisantes ».

Pour les articles susceptibles d’émettre des fibres dans l’atmosphère des lieux de travail, il est fortement préconisé de fournir une information sur les dangers, sous forme d’un étiquetage ou d’une fiche de données de sécurité.

Mesures de prévention

L'évaluation des risques doit conduire au choix de procédés et de méthodes de travail propres à réduire l'ensemble des risques. Il est nécessaire de recourir à la fois à des mesures d'organisation de travail, de protection collective et de protection individuelle comme celles décrites dans les généralités.

Surveillance médicale

Outre le suivi médical décrit précédemment, l'existence d'irritation de la peau, des yeux, des voies respiratoires supérieures et de symptômes allergiques doit être recherchée.

Pour en savoir plus

Fibres de verre à usage spécial

Qu’est-ce que c’est ?

Les fibres de verre à usage spécial sont des microfibres de verre borosilicaté de couleur blanche. Plusieurs types de verre sont distingués (E, 475, 253, 753, M, B,…) en fonction des teneurs des différents éléments entrant dans leurs compositions. La teneur totale en oxydes alcalins et alcalino-terreux ([Na2O] + [K2O] + [CaO] + [MgO] + [BaO]) de ces fibres est supérieure à 18%.

Les fibres de verre à usage spécial sont essentiellement des fibres dont le diamètre est inférieur à 3 µm pouvant aller jusqu’à 0,01 µm.

Les matériaux à base de fibres de verre à usage spécial se présentent sous forme de nappes, de matelas, de feutres et de tissus.

Où est-ce utilisé ?

Les fibres de verre à usage spécial sont principalement utilisées comme :

  • matériau d’isolation phonique et thermique dans l’industrie aérospatiale et aéronautique : dans le fuselage, les moteurs et les réacteurs,
  • média filtrant dans les systèmes de filtration d'air à très haute et ultra haute efficacité (salle blanche, chambres stériles pour hôpitaux, industries électroniques et photographiques, aspirateurs…) et dans les filtres de protection respiratoire anti-aérosols (NF EN 143),
  • media filtrant pour la filtration des liquides,
  •   séparateur dans les batteries sans entretien ou les batteries solaires.
     

Les fibres à usage spécial peuvent être employées dans d'autres applications :

  • renfort dans les résines pour prothèses dentaires temporaires,
  • renfort de matières plastiques,

 


Commercialisées depuis les années 1950, 2200 tonnes de microfibres de verre seraient utilisées annuellement en France dont moins de 100 kg de fibre à usage spécial de verre E.

Qui est exposé ? A quelle dose ?

Un recueil américain de mesures réalisées entre 1984 et 2000 a montré que dans le secteur de fabrication de medias filtrants et de séparateurs utilisant des fibres de verre à usage spécial de diamètre inférieur à 1 µm, l'exposition professionnelle variait de 0,01 à 4,63 fibres/cm3 avec une moyenne à 0,80 fibre/cm3. Dans l'isolation aéronautique utilisant également des fibres de verre de diamètre inférieur à 1 µm, les niveaux d'exposition variaient de 0,01 à 2,29 fibres/cm3 avec une moyenne à 0,19 fibre/cm3.
 

L'exploitation de la base de données COLCHIC de l'INRS, entre 2001 et 2006, a relevé dans 3 établissements utilisateurs de fibres de verre à usage spécial des expositions pouvant atteindre plusieurs dizaines de fibres/cm3. Après mise en place de dispositifs de captage, l'exposition se situait en moyenne entre 0,1 et 0,2 fibres/cm3.
 

En France, la valeur limite de moyenne d'exposition (pondérée sur 8 heures) pour les fibres de verre à usage spécial est de 1 fibre/cm3 (valeur non réglementaire).

Dangers pour la santé

Les éléments de toxicologie disponibles concernent principalement les fibres de verre à usage spécial E et 475 et ne permettent pas de préjuger du comportement des autres fibres dont la composition est différente.
 

Les fibres à usage spécial qui ont un diamètre inférieur à 3,5 µm et une longueur inférieure à 200-250 µm sont respirables et peuvent se déposer dans les poumons. Ces fibres sont relativement biopersistantes et perdurent dans le poumon selon leur composition chimique et leur dimension, les fibres longues (> 20 µm) ne pouvant être phagocytées par les macrophages pulmonaires.
 

Chez l’animal, l’exposition subchronique aux fibres de type 475 induit une faible inflammation (augmentation des macrophages). Cette inflammation est plus marquée pour les fibres E pour lesquelles une fibrose alvéolaire est observée. Des effets génotoxiques ont également été identifiés par des tests in vitro.

Les études de cancérogénicité disponibles sont de qualité variable mais elles permettent d’identifier chez l’animal un effet cancérogène par inhalation des fibres de type E et un potentiel cancérogène par voies intra-péritonéale et intra-trachéale des fibres de type 475.
 

Chez l’homme, les données sont très limitées et n’apportent pas d’informations suffisantes pour conclure, notamment sur de possibles effets cancérogènes.
 

Les fibres à usage spécial de diamètre inférieur à 4,5 µm ne semblent pas induire d'irritation cutanée ou oculaire.

Classification réglementaire

Les fibres de verre à usage spécial 475, E, 253 ou 753 sont classées cancérogènes de catégorie 2 au sens du règlement CLP (cancérogènes de catégorie 3 au sens du système de classification et d’étiquetage pré-existant). Elles sont donc des substances suspectées d’être cancérogènes pour l’homme. Des discussions sont en cours pour classer les fibres à usage spécial de verre E cancérogènes de catégorie 1B.
 

Des exonérations sont possibles pour les fibres de verre à usage spécial non biopersistantes (par exemple des fibres de verre 481), c’est-à-dire éliminées par les milieux biologiques du poumon.

Étiquetage des fibres de verre selon le règlement CLP


Les fibres de verre à usage spécial 475, E, 253 ou 753 sont étiquetées « ATTENTION » avec la phrase de risque H 351 « Susceptible de provoquer le cancer

Les fibres de verre ne font pas l’objet d’une classification selon le système pré-existant.

 

Mesures de prévention

L'évaluation des risques doit conduire au choix de procédés et de méthodes de travail propres à réduire l'ensemble des risques. Il est nécessaire de recourir à la fois à des mesures d'organisation de travail, de protection collective et de protection individuelle comme celles décrites dans les généralités.

Surveillance médicale

Outre le suivi médical décrit précédemment, l'existence d'irritation de la peau, des yeux, des voies respiratoires supérieures et de symptômes allergiques doit être recherchée.

Pour en savoir plus

Fibres de carbone

Qu’est-ce que c’est ?

Rouleau de fibres de carbone


Les fibres de carbone et de graphite sont utilisées dans l’industrie depuis la fin des années 1960. Ce sont des fibres inorganiques synthétiques non siliceuses.

Elles sont composées de :

  • 90 à 97 % de carbone,
  • moins de 10 % d'azote,
  • environ 1 % d'oxygène,
  • moins de 1 % d'hydrogène.

Les fibres de graphite sont obtenues par un traitement complémentaire à très haute température (2 500 à 3 000 °C) qui permet d’obtenir une pureté en carbone de l’ordre de 99 %.

Où est-ce utilisé ?

L’utilisation des fibres de carbone comme matériau de substitution de l’amiante est relativement rare et ne représenterait qu’environ 3 % de la production totale de fibres de carbone.
 

Initialement conçues pour être utilisées dans des secteurs de pointe comme l’aéronautique et l’automobile, les fibres de carbone pourraient être employées dans les années à venir dans d’autres secteurs industriels comme le bâtiment et les transports.

Utilisation des fibres de carbone/graphite
Secteurs d’utilisation Exemples d’utilisation
Sports et loisirs (40 %)

Clubs de golf, raquettes de tennis, cannes à pêche, bâtons de ski, vélos, éléments de bateau (mât, coque, voile)…

Applications industrielles (40 %)
  • Rouleaux de machines d’imprimerie, pièces de machines textiles, pales d’éoliennes, axes de transmission, réservoirs de gaz sous pression…
  • Bétons renforcés (notamment au Japon et aux Etats-Unis)
Aéronautique (20 %) Freins d’Airbus, empennages, volets, trappes d’atterrisseur…
Autres applications Freins de voiture de formule 1, prothèses de hanche, tables de radiographie, feutres pour isolation à température élevée…

Qui est exposé ? A quelle dose ?

Des fibres de carbone peuvent être libérées sur les lieux de travail lors d’opérations telles que la production, le bobinage, le tissage et la coupe de fibres ainsi que lors de l’incinération. Les travaux d’usinage et de sciage, mais surtout de ponçage de matériaux composites (matériaux à base de résines et de fibres de carbone) sont également susceptibles de générer des fibres de carbone.
 

Actuellement, il n’existe pas de valeur limite d’exposition professionnelle réglementaire spécifique pour les fibres de carbone et de graphite. Cependant, sous réserve d’avoir effectué un prélèvement type poussières, il est possible de se référer aux valeurs prévues pour les poussières réputées sans effet spécifiques (article R. 4222-10 du Code du travail). La concentration moyenne en poussières de l’atmosphère inhalée est de 10 mg/m3 pour les poussières totales et de 5 mg/m3 pour les poussières alvéolaires. Une VLEP non réglementaire mesurée sur 8 heures existe pour le graphite sous forme non fibreuse (2 mg/m3 pour la fraction alvéolaire).

Dangers pour la santé

Comme d’autres fibres, les fibres de carbone sont susceptibles de provoquer des irritations et des allergies cutanées, oculaires et respiratoires. Les données toxicologiques disponibles concernant les fibres de carbone sont cependant encore insuffisantes et pas toujours pertinentes pour permettre une évaluation des risques complète et détaillée de leurs effets. Certaines informations incitent toutefois à la prudence lors de leur manipulation à l’occasion de leur production et de leur transformation en matériaux et produits secondaires :

  • leur biopersistance est importante,
  • elles peuvent se scinder longitudinalement et transversalement en microfibrilles plus fines et plus courtes lors de certaines opérations de travail (sciage, ponçage, incinération, usinage par enlèvement de matière notamment). Elles sont alors capables de pénétrer plus facilement et plus profondément dans les voies respiratoires,
  • certaines techniques de travail peuvent être à l’origine de l’émission de poussières fines, voire ultrafines.

Classification réglementaire

Les fibres de carbone ne font pas l’objet d’une classification par l’Union européenne ni par le CIRC. Il n’existe donc pas d’étiquetage réglementaire spécifique de ces fibres.

Mesures de prévention

L'évaluation des risques doit conduire au choix de procédés et de méthodes de travail propres à réduire l'ensemble des risques. Il est nécessaire de recourir à la fois à des mesures d'organisation de travail, de protection collective et de protection individuelle comme celles décrites dans les généralités.

Whiskers

Qu’est-ce que c’est ?

Les whiskers ou trichites sont des fibres monocristallines de quelques centaines de nanomètres à quelques microns de diamètre et de quelques microns à plusieurs centimètres de long.

Il existe des fibres monocristallines de carbure de silicium, d’octatitanate de potassium, d’oxyde de tungstène, de sulfate de magnésium...

Où est-ce utilisé ?

D’une résistance mécanique exceptionnelle et d’une très bonne tenue à haute température, ces microfibres sont très intéressantes pour créer des matériaux composites à matrice métallique à partir de divers matériaux comme les carbures de silicium et de tungstène, l’oxyde de titane....
 

Si les whiskers de carbure de silicium, du fait de leur coût très élevé, sont généralement réservés à des applications industrielles de haute technologie, notamment dans le secteur aéronautique et aérospatial (tuyères de réacteur, corps de propulseurs…), d’autres peuvent au contraire être utilisés à plus grande échelle comme produits de substitution à l’amiante.
 

Ainsi, du fait de leurs propriétés physiques particulières (grande résistance mécanique et thermique), les whiskers d’octatitanate de potassium sont ainsi employés dans les garnitures de frein, dans des revêtements de surface thermorésistants, des composites (renforts de matières plastiques), des matériaux d’isolation, des filtres haute précision…
 

Les whiskers de sulfate de magnésium sont, quant à eux, principalement utilisés pour renforcer des matières plastiques et des caoutchoucs. Ils peuvent également être ajoutés en tant que charge dans certaines peintures et adhésifs époxy.

Dangers pour la santé

L’essentiel des données toxicologiques publiées sur les whiskers concerne les fibres de carbure de silicium et d’octatitanate de potassium. Concernant les fibres monocristallines d’oxyde de tungstène et de sulfate de magnésium, aucune conclusion ne peut être tirée en raison de données insuffisantes et parfois contradictoires.

 

Les whiskers de carbure de silicium sont très biopersistants et cytotoxiques. Chez l’animal, ils possèdent un potentiel inflammatoire, fibrogène et cancérogène important au niveau pulmonaire et pleural en cas d’exposition par voie respiratoire. Ces effets sont équivalents voire supérieurs à ceux de l’amiante.

 

Les whiskers d’octatitanate de potassium sont également très biopersistants et cytotoxiques. Ils entraînent des effets inflammatoires pulmonaires significatifs en cas d’exposition par voie respiratoire. Pourtant, les études animales ne mettent en évidence qu’un faible potentiel fibrogène et cancérogène.

 

Les données toxicologiques existantes sur les fibres monocristallines bien que peu nombreuses et issues exclusivement de l'expérimentation animale et de tests in vitro doivent donc inciter à la prudence. Il est à ce jour impossible de prédire avec précision les effets toxiques des différents types de whiskers car les déterminants de leur toxicité sont imparfaitement connus. Les recherches dans ce domaine doivent se poursuivre.

Classification réglementaire et valeurs limites

Les whiskers ne font pas l’objet d’une classification par l’Union européenne ni par le CIRC. Il n’existe donc pas d’étiquetage réglementaire spécifique de ces fibres.
 

Actuellement, il n’existe pas de valeur limite d’exposition professionnelle française pour les whiskers. L'ACGIH propose une valeur de 0,1 fibre par cm3 pour les whiskers de carbure de silicium.

Mesures de prévention

L'évaluation des risques doit conduire au choix de procédés et de méthodes de travail propres à réduire l'ensemble des risques. Il est nécessaire de recourir à la fois à des mesures d'organisation de travail, de protection collective et de protection individuelle comme celles décrites dans les généralités.

Pour en savoir plus
Mis à jour le 18/12/2014