Processus de scierie

Les scieries peuvent varier considérablement en taille. Les plus petites sont des unités fixes ou portables composées d'une tête de scie circulaire, d'un simple chariot à grumes et d'une déligneuse à deux scies (voir les descriptions ci-dessous) alimentées par un moteur diesel ou à essence et actionnées par aussi peu qu'un ou deux travailleurs. Les plus grandes usines sont des structures permanentes, disposent d'équipements beaucoup plus élaborés et spécialisés et peuvent employer plus de 1,000 XNUMX travailleurs. Selon la taille de l'usine et le climat de la région, les opérations peuvent être effectuées à l'extérieur ou à l'intérieur. Bien que le type et la taille des grumes déterminent dans une large mesure les types d'équipement nécessaires, l'équipement des scieries peut également varier considérablement en fonction de l'âge et de la taille de l'usine ainsi que du type et de la qualité des planches produites. Vous trouverez ci-dessous une description de certains des processus exécutés dans une scierie typique.

Après transport vers une scierie, les grumes sont entreposées à terre, dans des plans d'eau adjacents à l'usine ou dans des étangs construits à des fins de stockage (voir figure 1 et figure 2). Les grumes sont triées selon leur qualité, leur essence ou d'autres caractéristiques. Des fongicides et des insecticides peuvent être utilisés dans les zones de stockage des grumes terrestres si les grumes seront stockées pendant une longue période jusqu'à ce qu'elles soient transformées. Une scie à tronçonner est utilisée pour égaliser les extrémités des grumes avant ou après l'écorçage et avant le traitement ultérieur dans la scierie. L'enlèvement de l'écorce d'une grume peut être accompli par un certain nombre de méthodes. Les méthodes mécaniques comprennent le fraisage périphérique en faisant tourner les grumes contre les couteaux; l'écorçage en anneau, dans lequel les pointes des outils sont pressées contre la grume; l'abrasion bois contre bois, qui martèle les grumes contre elles-mêmes dans un tambour rotatif ; et utiliser des chaînes pour arracher l'écorce. L'écorce peut également être enlevée hydrauliquement en utilisant des jets d'eau à haute pression. Après l'écorçage et entre toutes les opérations à l'intérieur de la scierie, les grumes et les planches sont déplacées d'une opération à l'autre à l'aide d'un système de convoyeurs, de courroies et de rouleaux. Dans les grandes scieries, ces systèmes peuvent devenir assez complexes (voir figure 3).

Figure 1. Chargement de copeaux avec stockage d'eau des bûches en arrière-plan

Source : Produits forestiers canadiens Ltée.

Figure 2. Longs entrant dans une scierie; stockage et fours en arrière-plan

Source : Produits forestiers canadiens Ltée.

Figure 3. Intérieur du moulin ; les bandes transporteuses et les rouleaux transportent le bois

Ministère des Forêts de la Colombie-Britannique

La première phase du sciage, parfois appelée débourbage primaire, est effectuée sur un engin de tête. Le headrig est une grande scie circulaire stationnaire ou une scie à ruban utilisée pour couper la grume longitudinalement. La grume est transportée d'avant en arrière à travers le headrig à l'aide d'un chariot mobile qui peut faire pivoter la grume pour une coupe optimale. Plusieurs têtes de scie à ruban peuvent également être utilisées, en particulier pour les petites grumes. Les produits du headrig sont un dévers (le centre carré de la grume), une série de dalles (les bords extérieurs arrondis de la grume) et, dans certains cas, de grandes planches. Les lasers et les rayons X sont de plus en plus courants dans les scieries pour servir de guides de vision et de coupe afin d'optimiser l'utilisation du bois ainsi que la taille et les types de planches produites.

Lors de la décomposition secondaire, les équarris et les grandes planches ou dalles sont ensuite transformés en tailles de bois fonctionnelles. Plusieurs lames de scie parallèles sont généralement utilisées pour ces opérations - par exemple, des scies quadruples avec quatre scies circulaires liées, ou des scies à ruban qui peuvent être du type scie à guillotine ou circulaire. Les planches sont coupées à la bonne largeur à l'aide de déligneuses, composées d'au moins deux scies parallèles, et à la bonne longueur à l'aide de scies à bois. Le délignage et la coupe sont généralement effectués à l'aide de scies circulaires, bien que les déligneuses soient parfois des scies à ruban. Les scies à chaîne manuelles sont généralement disponibles dans les scieries pour libérer le bois pris dans le système parce qu'il est plié ou évasé. Dans les scieries modernes, chaque opération (c.-à-d. tête, déligneuse) aura généralement un seul opérateur, souvent stationné dans une cabine fermée. De plus, des travailleurs peuvent être postés entre les opérations dans les étapes ultérieures de la panne secondaire afin de s'assurer manuellement que les planches sont correctement positionnées pour les opérations ultérieures.

Après transformation en scierie, les planches sont calibrées, triées selon leurs dimensions et leur qualité, puis empilées à la main ou à la machine (voir figure 4). Lorsque le bois est manipulé manuellement, cette zone est appelée « chaîne verte ». Des bacs de tri automatisés ont été installés dans de nombreuses usines modernes pour remplacer le tri manuel à forte intensité de main-d'œuvre. Afin d'augmenter le débit d'air pour faciliter le séchage, de petits morceaux de bois peuvent être placés entre les planches pendant qu'elles sont empilées.

Figure 4. Chariot élévateur avec charge

Productions forestières canadiennes Ltée.

Les qualités de bois de construction peuvent être séchées à l'air libre à l'extérieur ou séchées dans des fours, selon les conditions météorologiques locales et l'humidité du bois vert; mais les qualités de finition sont plus souvent séchées au four. Il existe plusieurs types de fours. Les fours à compartiments et les fours à haute température sont des fours en série. Dans les fours continus, les faisceaux empilés peuvent se déplacer dans le four dans une position perpendiculaire ou parallèle, et la direction du mouvement de l'air peut être perpendiculaire ou parallèle aux panneaux. L'amiante a été utilisé comme matériau isolant pour les conduites de vapeur dans les fours.

Avant le stockage du bois vert, en particulier dans les endroits humides ou humides, des fongicides peuvent être appliqués pour empêcher la croissance de champignons qui tachent le bois en bleu ou en noir (tache de l'aubier). Les fongicides peuvent être appliqués dans la chaîne de production (généralement par pulvérisation) ou après le regroupement du bois (généralement dans des cuves de trempage). Le sel de sodium du pentachlorophénol a été introduit dans les années 1940 pour lutter contre la coloration de l'aubier et a été remplacé dans les années 1960 par le tétrachlorophénate plus soluble dans l'eau. L'utilisation du chlorophénate a été en grande partie interrompue en raison des préoccupations concernant les effets sur la santé et la contamination par les dibenzo-polychlorés.p-dioxines. Les substituts comprennent le chlorure de didécyldiméthylammonium, le carbamate de butyle 3-iodo-2-propynyle, l'azaconazole, le borax et le 2-(thiocyanométhylthio)benzthiazole, dont la plupart ont été peu étudiés parmi la main-d'œuvre utilisatrice. Souvent, le bois, en particulier celui qui a été séché au four, n'a pas besoin d'être traité. De plus, le bois de certaines espèces d'arbres, comme le cèdre rouge de l'Ouest, n'est pas sensible aux champignons de la coloration de l'aubier.

Soit avant soit après séchage, le bois est commercialisable comme bois vert ou brut; cependant, le bois doit être transformé pour la plupart des utilisations industrielles. Le bois est coupé à la taille finale et surfacé dans une usine de rabotage. Les raboteuses sont utilisées pour réduire le bois aux dimensions standard commercialisables et pour lisser la surface. La tête de rabotage est une série de lames de coupe montées sur un cylindre qui tourne à grande vitesse. L'opération est généralement alimentée électriquement et effectuée parallèlement au grain du bois. Souvent, le rabotage est effectué simultanément sur les deux côtés de la planche. Les raboteuses qui fonctionnent sur quatre côtés sont appelées matchers. Les moulures sont parfois utilisées pour arrondir les bords du bois.

Après le traitement final, le bois doit être trié, empilé et regroupé en vue de l'expédition. De plus en plus, ces opérations sont automatisées. Dans certaines usines spécialisées, le bois peut être traité ultérieurement avec des agents chimiques utilisés comme produits de préservation du bois ou ignifuges, ou pour protéger la surface contre l'usure mécanique ou les intempéries. Par exemple, les traverses de chemin de fer, les pieux, les poteaux de clôture, les poteaux téléphoniques ou tout autre bois susceptible d'être en contact avec le sol ou l'eau peuvent être traités sous pression avec de l'arséniate de cuivre chromaté ou ammoniacal, du pentachlorophénol ou de la créosote dans de l'huile de pétrole. Les teintures et les colorants peuvent également être utilisés pour la commercialisation, et les peintures peuvent être utilisées pour sceller les extrémités des planches ou pour ajouter des marques d'entreprise.

De grandes quantités de poussière et de débris sont générées par les scies et autres opérations de transformation du bois dans les scieries. Dans de nombreuses scieries, les dalles et autres gros morceaux de bois sont réduits en copeaux. Les déchiqueteuses sont généralement de grands disques rotatifs avec des lames droites encastrées dans la face et des fentes pour le passage des copeaux. Les copeaux sont produits lorsque des grumes ou des déchets de broyage sont introduits dans les lames à l'aide d'une alimentation par gravité inclinée, d'une alimentation automatique horizontale ou d'une alimentation électrique contrôlée. Généralement, l'action de coupe de la déchiqueteuse est perpendiculaire aux lames. Différentes conceptions sont utilisées pour les grumes entières que pour les dalles, les bordures et autres morceaux de déchets de bois. Il est courant qu'une déchiqueteuse soit intégrée dans le headrig pour déchiqueter les dalles inutilisables. Des déchiqueteuses séparées pour traiter les déchets du reste de l'usine sont également utilisées. Les copeaux de bois et la sciure de bois peuvent être vendus pour la pâte, la fabrication de panneaux reconstitués, l'aménagement paysager, le carburant ou d'autres utilisations. L'écorce, les copeaux de bois, la sciure de bois et d'autres matériaux peuvent également être brûlés comme combustible ou comme déchets.

Les grandes scieries modernes disposent généralement d'un personnel d'entretien important qui comprend des nettoyeurs, des mécaniciens de chantier (mécaniciens industriels), des charpentiers, des électriciens et d'autres travailleurs qualifiés. Les déchets peuvent s'accumuler sur les machines, les convoyeurs et les planchers si les opérations de la scierie ne sont pas équipées d'une ventilation par aspiration locale ou si l'équipement ne fonctionne pas correctement. Les opérations de nettoyage sont souvent effectuées à l'aide d'air comprimé pour enlever la poussière de bois et la saleté des machines, des planchers et d'autres surfaces. Les scies doivent être régulièrement inspectées pour détecter les dents cassées, les fissures ou autres défauts, et doivent être correctement équilibrées pour éviter les vibrations. Cela est fait par un métier unique à l'industrie du bois - les limeurs de scies, qui sont responsables du redentage, de l'affûtage et d'autres travaux d'entretien des scies circulaires et des scies à ruban.

Risques pour la santé et la sécurité dans les scieries

Le tableau 1 indique les principaux types de risques pour la santé et la sécurité au travail que l'on trouve dans les principales zones de traitement d'une scierie type. Il existe de nombreux risques graves pour la sécurité dans les scieries. La protection de la machine est nécessaire au point de fonctionnement pour les scies et autres dispositifs de coupe ainsi que pour les engrenages, les courroies, les chaînes, les pignons et les points de pincement sur les convoyeurs, les courroies et les rouleaux. Des dispositifs anti-retour sont nécessaires sur de nombreuses opérations, telles que les scies circulaires, pour empêcher le bois coincé d'être éjecté des machines. Des garde-corps sont nécessaires sur les passerelles adjacentes aux opérations ou traversant les convoyeurs et autres lignes de production. Un bon entretien ménager est nécessaire pour prévenir l'accumulation dangereuse de poussière et de débris de bois, ce qui pourrait entraîner des chutes et présenter un risque d'incendie et d'explosion. De nombreuses zones nécessitant un nettoyage et un entretien de routine sont situées dans des zones dangereuses qui seraient normalement inaccessibles pendant les périodes de fonctionnement de la scierie. Le bon respect des procédures de verrouillage des machines est extrêmement important lors des opérations d'entretien, de réparation et de nettoyage. Les équipements mobiles doivent être équipés de signaux d'avertissement sonores et de voyants. Les voies de circulation et les allées piétonnes doivent être clairement signalées. Des gilets réfléchissants sont également nécessaires pour augmenter la visibilité des piétons.

Tableau 1. Risques pour la santé et la sécurité au travail par domaine de transformation de l'industrie du bois d'œuvre

* Signifie un degré élevé de danger.

Le triage, le classement et certaines autres opérations peuvent impliquer la manipulation manuelle de planches et d'autres pièces de bois lourdes. La conception ergonomique des convoyeurs et des bacs de réception, ainsi que des techniques de manutention appropriées, doivent être utilisées pour aider à prévenir les blessures au dos et aux membres supérieurs. Des gants sont nécessaires pour éviter les éclats, les plaies perforantes et le contact avec les conservateurs. Des panneaux de verre de sécurité ou d'un matériau similaire doivent être placés entre les opérateurs et les points de fonctionnement en raison du risque de blessures aux yeux et autres causées par la poussière de bois, les copeaux et autres débris éjectés des scies. Les faisceaux laser sont également des dangers oculaires potentiels, et les zones utilisant des lasers de classe II, III ou IV doivent être identifiées et des panneaux d'avertissement affichés. Les lunettes de sécurité, les casques de sécurité et les bottes à embout d'acier sont des équipements de protection individuelle standard qui doivent être portés pendant la plupart des opérations de scierie.

Le bruit est un danger dans la plupart des zones des scieries en raison des opérations d'écorçage, de sciage, de délignage, d'ébarbage, de rabotage et de déchiquetage, ainsi que des grumes qui se heurtent sur les convoyeurs, les rouleaux et les trieuses. Les contrôles techniques réalisables pour réduire les niveaux de bruit comprennent des cabines insonorisées pour les opérateurs, l'enceinte des machines de découpe avec un matériau insonorisant à l'entrée et à la sortie et la construction de barrières acoustiques en matériaux acoustiques. D'autres contrôles techniques sont également possibles. Par exemple, le bruit de fonctionnement à vide des scies circulaires peut être réduit en achetant des scies avec une forme de dent appropriée ou en ajustant la vitesse de rotation. L'installation de matériaux absorbants sur les murs et les plafonds peut aider à réduire le bruit réfléchi dans toute l'usine, bien qu'un contrôle à la source soit nécessaire lorsque l'exposition au bruit est directe.

Les travailleurs de presque toutes les zones de la scierie peuvent être exposés aux particules. Les opérations d'écorçage impliquent peu ou pas d'exposition à la poussière de bois, puisque l'objectif est de laisser le bois intact, mais une exposition à la terre, à l'écorce et aux agents biologiques en suspension dans l'air, tels que les bactéries et les champignons, est possible. Les travailleurs de presque toutes les zones de sciage, de déchiquetage et de rabotage peuvent être exposés à la poussière de bois. La chaleur générée par ces opérations peut entraîner une exposition aux éléments volatils du bois, tels que les monoterpènes, les aldéhydes, les cétones et autres, qui varient selon les espèces d'arbres et la température. Certaines des expositions les plus élevées à la poussière de bois peuvent survenir chez les travailleurs utilisant de l'air comprimé pour le nettoyage. Les travailleurs à proximité des opérations de séchage au séchoir sont susceptibles d'être exposés aux volatils du bois. De plus, il existe un potentiel d'exposition aux champignons et bactéries pathogènes, qui se développent à des températures inférieures à 70 °C. L'exposition aux bactéries et aux champignons est également possible lors de la manipulation des copeaux et des déchets de bois et du transport des grumes dans la cour.

Des contrôles techniques réalisables, tels que la ventilation par aspiration locale, existent pour contrôler les niveaux de contaminants en suspension dans l'air, et il peut être possible de combiner des mesures de contrôle du bruit et de la poussière. Par exemple, les cabines fermées peuvent réduire à la fois l'exposition au bruit et à la poussière (ainsi que la prévention des blessures aux yeux et autres). Cependant, les cabines n'offrent une protection qu'à l'opérateur, et le contrôle des expositions à la source par le confinement des opérations est préférable. L'enclos des opérations de rabotage est devenu de plus en plus courant et a eu pour effet de réduire l'exposition au bruit et à la poussière des personnes qui n'ont pas à pénétrer dans les espaces clos. Des méthodes de nettoyage par aspiration et par voie humide ont été utilisées dans certaines usines, généralement par des entrepreneurs en nettoyage, mais ne sont pas d'usage général. L'exposition aux champignons et aux bactéries peut être contrôlée en réduisant ou en augmentant les températures du four et en prenant d'autres mesures pour éliminer les conditions qui favorisent la croissance de ces micro-organismes.

D'autres expositions potentiellement dangereuses existent dans les scieries. L'exposition à des températures extrêmes froides et chaudes est possible près des points où les matériaux entrent ou sortent du bâtiment, et la chaleur est également un danger potentiel dans les zones de four. Une humidité élevée peut être un problème lors du sciage de grumes humides. L'exposition aux fongicides se fait principalement par voie cutanée et peut se produire si les planches sont manipulées alors qu'elles sont encore humides pendant le classement, le tri et d'autres opérations. Des gants et des tabliers appropriés sont nécessaires lors de la manipulation de planches mouillées de fongicides. Une ventilation par aspiration locale avec des rideaux de pulvérisation et des éliminateurs de brouillard doit être utilisée lors des opérations de pulvérisation. L'exposition au monoxyde de carbone et à d'autres produits de combustion est possible à partir de l'équipement mobile utilisé pour déplacer les grumes et le bois d'œuvre dans les zones d'entreposage et pour charger les semi-remorques ou les wagons de chemin de fer. Les limeurs de scie peuvent être exposés à des niveaux dangereux de vapeurs métalliques, notamment de cobalt, de chrome et de plomb, provenant des opérations de meulage, de soudage et de brasage. Une ventilation par aspiration locale ainsi qu'une protection de la machine sont nécessaires.

Processus d'usine de placage et de contreplaqué

Le terme contre-plaqué est utilisé pour les panneaux constitués de trois placages ou plus qui ont été collés ensemble. Le terme est également utilisé pour désigner des panneaux avec un noyau de lattes de bois massif ou de panneaux de particules avec des surfaces de placage supérieure et inférieure. Le contreplaqué peut être fabriqué à partir d'une variété d'arbres, y compris des conifères et des non-conifères.

Les placages sont généralement créés directement à partir de grumes entières écorcées à l'aide d'un pelage rotatif. Un éplucheur rotatif est une machine semblable à un tour utilisée pour couper des placages, de fines feuilles de bois, à partir de rondins entiers en utilisant une action de cisaillement. La bûche est tournée contre une barre de pression lorsqu'elle frappe un couteau de coupe pour produire une feuille mince entre 0.25 et 5 mm d'épaisseur. Les bûches utilisées dans ce processus peuvent être trempées dans de l'eau chaude ou cuites à la vapeur pour les ramollir avant le pelage. Les bords de la feuille sont généralement coupés par des couteaux fixés à la barre de pression. Les placages décoratifs peuvent être créés en coupant un équarri (le centre carré de la bûche) à l'aide d'un bras de pression et d'une lame d'une manière similaire au pelage. Après épluchage ou tranchage, les placages sont collectés sur de longs plateaux plats ou enroulés sur des bobines. Le placage est coupé en longueurs fonctionnelles à l'aide d'une machine de type guillotine et séché à l'aide d'un chauffage artificiel ou d'une ventilation naturelle. Les panneaux séchés sont inspectés et, si nécessaire, rapiécés à l'aide de petits morceaux ou de bandes de bois et de résines à base de formaldéhyde. Si les placages séchés sont plus petits qu'un panneau de taille standard, ils peuvent être collés ensemble. Cela se fait en appliquant un adhésif liquide à base de formaldéhyde sur les bords, en pressant les bords ensemble et en appliquant de la chaleur pour durcir la résine.

Pour fabriquer les panneaux, les placages sont enduits au rouleau ou par pulvérisation de résines à base de formaldéhyde, puis placés entre deux placages non collés avec leurs grains dans le sens perpendiculaire. Les placages sont transférés dans une presse à chaud, où ils sont soumis à la fois à la pression et à la chaleur pour durcir la résine. Les adhésifs à base de résine phénolique sont largement utilisés pour produire du contreplaqué de résineux destiné à des conditions de service sévères, telles que la construction et la construction de bateaux. Les adhésifs à base de résine d'urée sont largement utilisés dans la production de contreplaqué de feuillus pour les meubles et les panneaux intérieurs ; ceux-ci peuvent être fortifiés avec de la résine de mélamine pour augmenter leur résistance. L'industrie du contreplaqué utilise des colles à base de formaldéhyde dans l'assemblage du contreplaqué depuis plus de 30 ans. Avant l'introduction des résines à base de formaldéhyde dans les années 1940, des adhésifs à base de soja et d'albumine sanguine étaient utilisés, et le pressage à froid des panneaux était courant. Ces méthodes peuvent encore être utilisées, mais sont de plus en plus rares.

Les panneaux sont coupés aux dimensions appropriées à l'aide de scies circulaires et sont surfacés à l'aide de grandes ponceuses à tambour ou à bande. Des usinages supplémentaires peuvent également être effectués afin de conférer au contreplaqué des caractéristiques particulières. Dans certains cas, des pesticides tels que les chlorophénols, le lindane, l'aldrine, l'heptachlore, les chloronaphtalènes et l'oxyde de tributylétain peuvent être ajoutés aux colles ou utilisés pour traiter la surface des panneaux. D'autres traitements de surface peuvent inclure l'application d'huiles légères de pétrole (pour les panneaux de coffrage à béton), de peintures, de teintures, de laques et de vernis. Ces traitements de surface peuvent être effectués à des endroits distincts. Les placages et les panneaux sont souvent transportés entre les opérations à l'aide d'équipements mobiles.

Risques liés aux usines de placage et de contreplaqué

Le tableau 1 indique les principaux types de risques pour la santé et la sécurité au travail rencontrés dans les principales zones de traitement d'une usine de contreplaqué typique. Bon nombre des risques pour la sécurité dans les usines de contreplaqué sont similaires à ceux des scieries, et les mesures de contrôle sont également similaires. Cette section ne traite que des questions qui diffèrent des opérations de scierie.

Une exposition cutanée et respiratoire au formaldéhyde et à d'autres composants des colles, résines et adhésifs est possible chez les travailleurs des opérations de préparation de colle, de raccordement, de rapiéçage, de ponçage et de pressage à chaud, ainsi que chez les travailleurs à proximité. Les résines à base d'urée libèrent plus facilement du formaldéhyde pendant le durcissement que celles à base de phénol ; cependant, les améliorations apportées à la formulation de la résine ont réduit les expositions. Une ventilation par aspiration locale appropriée et l'utilisation de gants appropriés et d'autres équipements de protection sont nécessaires pour réduire l'exposition respiratoire et cutanée au formaldéhyde et aux autres composants de la résine.

Le bois utilisé pour produire les placages est humide et les opérations de déroulage et d'écrêtage ne produisent généralement pas beaucoup de poussière. Les expositions les plus élevées à la poussière de bois lors de la production de contreplaqué se produisent lors du ponçage, de l'usinage et du sciage nécessaires à la finition du contreplaqué. Le ponçage, en particulier, peut produire de grandes quantités de poussière fine car jusqu'à 10 à 15 % de la planche peuvent être enlevés lors du surfaçage. Ces processus doivent être fermés et avoir une ventilation par aspiration locale ; les ponceuses à main doivent avoir un échappement intégré vers un sac d'aspirateur. S'il n'y a pas d'échappement local ou s'il ne fonctionne pas correctement, une exposition importante à la poussière de bois peut se produire. Les méthodes de nettoyage par aspiration et par voie humide sont plus courantes dans les usines de contreplaqué car la taille fine de la poussière rend les autres méthodes moins efficaces. À moins que des mesures de contrôle du bruit ne soient en place, les niveaux de bruit provenant des opérations de ponçage, de sciage et d'usinage sont susceptibles de dépasser 90 dBA.

Lorsque les placages sont séchés, un certain nombre de constituants chimiques du bois peuvent être libérés, notamment des monoterpènes, des acides résiniques, des aldéhydes et des cétones. Les types et les quantités de produits chimiques libérés dépendent de l'espèce d'arbre et de la température du séchoir à placage. Une bonne ventilation par aspiration et la réparation rapide des fuites du séchoir à placage sont nécessaires. L'exposition aux gaz d'échappement des moteurs des chariots élévateurs peut se produire dans toutes les usines de contreplaqué, et l'équipement mobile présente également un risque pour la sécurité. Les pesticides mélangés aux colles ne sont que peu volatils et ne doivent pas être détectables dans l'air des ateliers, à l'exception des chloronaphtalènes qui s'évaporent en grande partie. L'exposition aux pesticides peut se faire par la peau.

Autres industries des panneaux manufacturés

Ce groupe d'industries, qui comprend la fabrication de panneaux de particules, de panneaux gaufrés, de panneaux à copeaux, de panneaux isolants, de panneaux de fibres et de panneaux durs, produit des panneaux constitués d'éléments en bois de différentes tailles, allant de gros flocons ou wafers à des fibres, maintenus ensemble par des colles résineuses ou, dans le cas des panneaux de fibres obtenus par voie humide, liaison « naturelle » entre les fibres. Dans le sens le plus simple, les tableaux sont créés à l'aide d'un processus en deux étapes. La première étape est la génération des éléments soit directement à partir de grumes entières, soit en tant que sous-produit de déchets d'autres industries du bois, telles que les scieries. La deuxième étape est leur recombinaison sous forme de feuille ou de panneau à l'aide d'adhésifs chimiques.

Les panneaux de particules, les panneaux de flocons, les panneaux de particules et les panneaux de copeaux sont fabriqués à partir de copeaux de bois de différentes tailles et formes à l'aide de procédés similaires. Les panneaux de particules et les panneaux de flocons sont fabriqués à partir de petits éléments en bois et sont souvent utilisés pour fabriquer des panneaux en placage de bois ou en stratifié de plastique pour la fabrication de meubles, d'armoires et d'autres produits en bois. La plupart des éléments peuvent être fabriqués directement à partir de déchets de bois. Les panneaux de copeaux et les panneaux de copeaux sont fabriqués à partir de très grosses particules - copeaux et copeaux de bois, respectivement - et sont principalement utilisés pour des applications structurelles. Les éléments sont généralement fabriqués directement à partir de rondins à l'aide d'une machine contenant une série de couteaux rotatifs qui épluchent de fines tranches. La conception peut être similaire à une déchiqueteuse, sauf que le bois doit être acheminé vers le floconneur avec le grain orienté parallèlement aux couteaux. Des conceptions de fraisage périphérique peuvent également être utilisées. Le bois saturé d'eau fonctionne mieux pour ces processus et, comme le bois doit être orienté, des bûches courtes sont souvent utilisées.

Avant de fabriquer des feuilles ou des panneaux, les éléments doivent être triés par taille et par qualité, puis séchés artificiellement, jusqu'à une teneur en humidité étroitement contrôlée. Les éléments séchés sont mélangés à un adhésif et disposés en nattes. Des résines phénol-formaldéhyde et urée-formaldéhyde sont utilisées. Comme c'est le cas pour le contreplaqué, les résines phénoliques sont susceptibles d'être utilisées pour les panneaux destinés à des applications nécessitant une durabilité dans des conditions défavorables, tandis que les résines urée-formaldéhyde sont utilisées pour des applications intérieures moins exigeantes. Les résines de mélamine-formaldéhyde peuvent également être utilisées pour augmenter la durabilité, mais elles le sont rarement car elles sont plus chères. Au cours des dernières décennies, une nouvelle industrie a émergé pour produire du bois reconstitué pour diverses utilisations structurelles comme poutres, supports et autres éléments porteurs. Bien que les procédés de fabrication utilisés puissent être similaires à ceux des panneaux de particules, des résines à base d'isocyanate sont utilisées en raison de la résistance supplémentaire nécessaire.

Les tapis sont divisés en sections de la taille d'un panneau, généralement à l'aide d'une source d'air comprimé automatisée ou d'une lame droite. Cette opération s'effectue dans une enceinte afin que l'excédent de matière du tapis puisse être recyclé. Les panneaux sont formés en feuilles en durcissant la résine thermodurcissable à l'aide d'une presse à chaud d'une manière similaire au contreplaqué. Ensuite, les panneaux sont refroidis et coupés à la bonne taille. Si nécessaire, des ponceuses peuvent être utilisées pour finir la surface. Par exemple, les planches reconstituées qui doivent être recouvertes d'un placage de bois ou d'un stratifié de plastique doivent être poncées pour produire une surface relativement lisse et uniforme. Alors que les ponceuses à tambour étaient utilisées au début de l'industrie, les ponceuses à bande large sont maintenant généralement utilisées. Des revêtements de surface peuvent également être appliqués.

Les panneaux de fibres (y compris les panneaux isolants, les panneaux de fibres à densité moyenne (MDF) et les panneaux durs) sont des panneaux constitués de fibres de bois liées. Leur production diffère quelque peu des panneaux de particules et autres panneaux manufacturés (voir figure 5). Pour créer les fibres, des rondins courts ou des copeaux de bois sont réduits (mis en pâte) d'une manière similaire à celle utilisée pour produire de la pâte pour l'industrie du papier (voir le chapitre Industrie du papier et de la pâte). En général, on utilise un procédé de réduction en pâte mécanique dans lequel les copeaux sont trempés dans de l'eau chaude puis broyés mécaniquement. Les panneaux de fibres peuvent varier considérablement en densité, des panneaux isolants à faible densité aux panneaux durs, et peuvent être fabriqués à partir de conifères ou de non-conifères. Les non-conifères font généralement de meilleurs panneaux durs, tandis que les conifères font de meilleurs panneaux isolants. Les processus impliqués dans la réduction en pâte ont un effet chimique mineur sur le bois broyé, éliminant une petite quantité de lignine et de matières extractives.

Figure 5. Classification des panneaux manufacturés par granulométrie, densité et type de procédé

Deux procédés différents, humide et sec, peuvent être utilisés pour lier les fibres et créer les panneaux. Les panneaux durs (panneaux de fibres à haute densité) et les panneaux MDF peuvent être produits par voie « humide » ou « sèche », tandis que les panneaux isolants (panneaux de fibres à faible densité) ne peuvent être produits que par voie humide. Le procédé humide a été développé en premier et s'étend de la production de papier, tandis que le procédé sec a été développé plus tard et découle des techniques de panneaux de particules. Dans le procédé par voie humide, une bouillie de pâte et d'eau est répartie sur un tamis pour former un tapis. Ensuite, le tapis est pressé, séché, coupé et surfacé. Les planches créées par voie humide sont maintenues ensemble par des composants en bois de type adhésif et la formation de liaisons hydrogène. La voie sèche est similaire, sauf que les fibres sont réparties sur le mat après addition d'un liant (soit une résine thermodurcissable, une résine thermoplastique ou une huile siccative) pour former une liaison entre les fibres. Généralement, des résines phénol-formaldéhyde ou urée-formaldéhyde sont utilisées lors de la fabrication de panneaux de fibres obtenus par voie sèche. Un certain nombre d'autres produits chimiques peuvent être utilisés comme additifs, notamment des sels inorganiques comme ignifuges et des fongicides comme conservateurs.

En général, les risques pour la santé et la sécurité dans les industries des panneaux de particules et des panneaux manufacturés connexes sont assez similaires à ceux de l'industrie du contreplaqué, à l'exception des opérations de réduction en pâte pour la production de panneaux de fibres (voir tableau 1). L'exposition à la poussière de bois est possible pendant le traitement pour créer les éléments et peut varier considérablement en fonction de la teneur en humidité du bois et de la nature des processus. Les expositions les plus élevées à la poussière de bois seraient attendues lors de la coupe et de la finition des panneaux, en particulier lors des opérations de ponçage si les contrôles techniques ne sont pas en place ou ne fonctionnent pas correctement. La plupart des ponceuses sont des systèmes fermés et des systèmes d'air de grande capacité sont nécessaires pour éliminer la poussière générée. L'exposition à la poussière de bois, ainsi qu'aux champignons et aux bactéries, est également possible lors du déchiquetage et du broyage du bois séché et chez les travailleurs impliqués dans le transport des copeaux des zones de stockage aux zones de transformation. Des expositions au bruit très élevées sont possibles à proximité de toutes les opérations de ponçage, de déchiquetage, de meulage et de transformation du bois connexes. L'exposition au formaldéhyde et aux autres constituants de la résine est possible lors du mélange des colles, de la pose du mat et des opérations de pressage à chaud. Les mesures de contrôle visant à limiter l'exposition aux risques pour la sécurité, à la poussière de bois, au bruit et au formaldéhyde dans les industries des panneaux manufacturés sont similaires à celles des industries du contreplaqué et des scieries.

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Iblessures

Les scieries et autres scieries sont des environnements de travail extrêmement dangereux en raison de la nature du processus, qui implique le déplacement et la coupe de gros morceaux de bois très lourds à des vitesses relativement élevées. Même lorsque de bons contrôles techniques sont en place, le strict respect des règles et procédures de sécurité est nécessaire. Il existe un certain nombre de facteurs généraux qui peuvent contribuer au risque de blessure. Un mauvais entretien ménager peut augmenter le risque de glissades, de trébuchements et de chutes, et la poussière de bois peut présenter un risque d'incendie ou d'explosion. Les niveaux de bruit élevés ont été une cause de blessures en raison de la capacité réduite des travailleurs à communiquer et à entendre les signaux d'avertissement sonores. De nombreuses grandes usines fonctionnent en équipes multiples et les heures de travail, en particulier les changements d'équipe, peuvent augmenter la probabilité d'accidents.

Certaines causes courantes de blessures mortelles ou très graves sont le fait d'être frappé par de l'équipement mobile; chutes depuis des passerelles et des plates-formes surélevées ; l'incapacité à mettre hors tension ou à verrouiller l'équipement pendant l'entretien ou les tentatives d'élimination des blocages ; retours de scies, déligneuses et raboteuses ; et la noyade dans des mares à bois ou des cours d'eau. Les travailleurs nouvellement embauchés courent un risque accru. Par exemple, dans une analyse des causes de 37 décès dans les scieries entre 1985 et 1994 en Colombie-Britannique, au Canada, 13 (35 %) des décès sont survenus au cours de la première année d'emploi, et 5 d'entre eux se sont produits au cours de la première semaine d'emploi. (4 le premier jour) (Howard 1995).

Il existe également un risque élevé de blessures qui ne mettent pas la vie en danger. Des blessures aux yeux peuvent résulter de particules et de petits morceaux de bois ou de débris éjectés de la machinerie. Des éclats, des coupures et des blessures par perforation peuvent résulter du contact entre le bois et la peau non protégée. Les foulures, entorses et autres blessures musculo-squelettiques peuvent résulter de tentatives de pousser, tirer ou soulever des matériaux lourds pendant le tri, le classement et d'autres opérations.

Maladies non malignes

Les travailleurs des scieries et des industries connexes sont exposés à divers risques respiratoires, notamment la poussière de bois, les composants volatils du bois, les moisissures et les bactéries en suspension dans l'air et le formaldéhyde. Un certain nombre d'études ont examiné la santé respiratoire des travailleurs des scieries, des contreplaqués, des panneaux de particules et des panneaux de copeaux. Les études sur les scieries ont généralement porté sur la poussière de bois, tandis que les études sur le contreplaqué et les panneaux de particules ont porté principalement sur l'exposition au formaldéhyde.

L'exposition professionnelle à la poussière de bois a été associée à un large éventail d'effets sur les voies respiratoires supérieures et inférieures. En raison de la taille des particules générées par les opérations dans les industries du bois, le nez est un site naturel pour les effets de l'exposition à la poussière de bois. Une grande variété d'effets sino-nasaux ont été rapportés, y compris la rhinite, la sinusite, l'obstruction nasale, l'hypersécrétion nasale et la clairance mucociliaire altérée. Des effets sur les voies respiratoires inférieures, notamment l'asthme, la bronchite chronique et l'obstruction chronique des voies respiratoires, ont également été associés à l'exposition à la poussière de bois. Des effets sur les voies respiratoires supérieures et inférieures ont été associés aux espèces d'arbres résineux et feuillus des climats tempérés et tropicaux. Par exemple, l'asthme professionnel s'est avéré être associé à l'exposition à la poussière d'érable africain, de zèbre africain, de frêne, de séquoia de Californie, de cèdre du Liban, de noyer d'Amérique centrale, de cèdre blanc de l'Est, d'ébène, d'iroko, d'acajou, de chêne, de ramin et de cèdre rouge ainsi que d'autres espèces d'arbres.

Le bois est principalement composé de cellulose, de polyoses et de lignine, mais contient également une variété de composés organiques biologiquement actifs tels que les monoterpènes, les tropolones, les acides résiniques (diterpènes), les acides gras, les phénols, les tanins, les flavonoïdes, les quinones, les lignanes et les stilbènes. Étant donné que les effets sur la santé varient selon les espèces d'arbres, on soupçonne qu'ils peuvent être dus à ces produits chimiques naturels, appelés produits d'extraction, qui varient également selon les espèces. Dans certains cas, des substances extractives spécifiques ont été identifiées comme la cause des effets sur la santé associés à l'exposition au bois. Par exemple, l'acide plicatique, présent naturellement dans le cèdre rouge de l'Ouest et le cèdre blanc de l'Est, est responsable de l'asthme et d'autres effets allergènes chez l'homme. Alors que les extraits de poids moléculaire plus élevé restent avec la poussière pendant les opérations de travail du bois, d'autres extraits plus légers, tels que les monoterpènes, se volatilisent facilement pendant les opérations de séchage au four, de sciage et de taille. Les monoterpènes (tels que α-pinène, β-pinène, d³-carène et limonène) sont des composants majeurs de la résine de nombreux bois résineux courants et sont associés à une irritation de la bouche et de la gorge, à un essoufflement et à une altération de la fonction pulmonaire.

Les moisissures qui poussent sur le bois sont une autre exposition naturelle liée au bois avec des effets potentiellement nocifs. L'exposition aux moisissures chez les travailleurs des scieries semble être courante dans les régions où le climat est suffisamment humide et chaud pour que les moisissures se développent. Des cas d'alvéolite allergique extrinsèque, également appelée pneumonite d'hypersensibilité, ont été observés chez des travailleurs de scierie en Scandinavie, en Grande-Bretagne et en Amérique du Nord (Halpin et al. 1994). Un effet beaucoup plus courant, bien que moins grave, de l'exposition aux moisissures est la fièvre par inhalation, également appelée syndrome toxique des poussières organiques, consistant en des accès aigus de fièvre, des malaises, des douleurs musculaires et de la toux. La prévalence de la fièvre par inhalation chez les tailleurs de bois suédois a été estimée entre 5 et 20% dans le passé, bien que les taux soient probablement beaucoup plus faibles maintenant en raison de l'introduction de mesures préventives.

Des effets respiratoires sont également possibles en cas d'exposition à des produits chimiques utilisés comme adhésifs dans l'industrie du bois. Le formaldéhyde est un irritant et peut provoquer une inflammation du nez et de la gorge. Des effets aigus sur la fonction pulmonaire ont été observés et des effets chroniques sont suspectés. Il a également été signalé que l'exposition provoquait de l'asthme et des bronchites chroniques.

Les effets irritants ou allergènes de la poussière de bois, du formaldéhyde et d'autres expositions ne se limitent pas au système respiratoire. Par exemple, les études rapportant des symptômes nasaux ont souvent rapporté une prévalence accrue d'irritation oculaire. La dermatite s'est avérée être associée à la poussière de plus de 100 espèces d'arbres différentes, y compris certains feuillus, résineux et espèces tropicales communs. Le formaldéhyde est également un irritant cutané et peut provoquer une dermatite de contact allergique. En outre, un certain nombre de fongicides anti-taches de l'aubier utilisés sur les résineux se sont également avérés irriter les yeux et la peau.

Les travailleurs des scieries et d'autres industries du bois présentent un risque élevé de perte auditive liée au bruit. Par exemple, dans une enquête récente dans une scierie aux États-Unis, 72.5 % des travailleurs présentaient un certain degré de déficience auditive à une ou plusieurs fréquences de test audiométrique (Tharr 1991). Les travailleurs à proximité des scies et autres machines de traitement du bois sont généralement exposés à des niveaux supérieurs à 90 ou 95 dBA. Malgré ce danger bien reconnu, les tentatives de réduction des niveaux de bruit sont relativement rares (à l'exception des enceintes des usines de rabotage) et de nouveaux cas de perte auditive due au bruit continuent de se produire.

Cancer

Le travail dans les industries du bois peut entraîner une exposition à des agents cancérigènes connus et présumés. La poussière de bois, l'exposition la plus courante dans les industries du bois, a été classée cancérogène pour l'homme (Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) - Groupe 1). Des risques relatifs très élevés de cancer sino-nasal, en particulier d'adénocarcinome sino-nasal, ont été observés chez les travailleurs exposés à des niveaux élevés de poussière de bois durs, tels que le hêtre, le chêne et l'acajou, dans l'industrie du meuble. Les preuves concernant la poussière de bois résineux sont moins concluantes et des excès de risques moins importants ont été observés. Selon une nouvelle analyse groupée des données brutes de 12 études cas-témoins sur le cancer sino-nasal (CIRC, 1995), il existe des preuves d'un risque excessif chez les travailleurs des scieries et des industries connexes. Le cancer sino-nasal est un cancer relativement rare dans presque toutes les régions du monde, avec un taux d'incidence annuel brut d'environ 1 pour 100,000 XNUMX habitants. Dix pour cent de tous les cancers sino-nasaux seraient des adénocarcinomes. Bien que des associations entre la poussière de bois et d'autres cancers plus fréquents aient été observées dans certaines études, les résultats ont été beaucoup moins cohérents que pour le cancer sino-nasal.

Le formaldéhyde, une exposition courante chez les travailleurs des industries du contreplaqué, des panneaux de particules et des industries connexes, a été classé comme cancérogène humain probable (CIRC - Groupe 2A). Il a été démontré que le formaldéhyde provoque le cancer chez les animaux, et des excès de cancer du nasopharynx et du sino-nasal ont été observés dans certaines études sur l'homme, mais les résultats ont été incohérents. Les pesticides pentachlorophénols et tétrachlorophénols, jusqu'à récemment couramment utilisés dans les industries du bois, sont connus pour être contaminés par des furanes et des dioxines. Le pentachlorophénol et la 2,3,7,8-tétrachlorodibenzo-para-dioxine ont été classés comme cancérogènes humains possibles (CIRC - Groupe 2B). Certaines études ont trouvé une association entre les chlorophénols et le risque de lymphome non hodgkinien et de sarcome des tissus mous. Les résultats pour le lymphome non hodgkinien ont été plus cohérents que pour le sarcome des tissus mous. D'autres expositions cancérigènes potentielles qui peuvent affecter certains travailleurs dans les industries du bois comprennent l'amiante (CIRC - Groupe 1), qui est utilisé pour l'isolation des conduites de vapeur et des fours, les gaz d'échappement diesel (CIRC - Groupe 2A) des équipements mobiles, et la créosote (CIRC - Groupe 2A), qui est utilisé comme agent de préservation du bois pour les traverses de chemin de fer et les poteaux téléphoniques.

Relativement peu d'études sur le cancer chez les travailleurs spécifiquement employés dans les scieries, les usines de contreplaqué ou les industries connexes de fabrication de panneaux ont été réalisées. La plus importante était une étude de cohorte de plus de 26,000 1997 travailleurs de scierie canadiens menée par Hertzman et ses collègues (1989) afin d'examiner le risque de cancer associé à l'exposition aux pesticides chlorophénols. Un double excès de cancer sino-nasal et un plus petit excès de lymphome non hodgkinien ont été observés. L'excès de lymphomes non hodgkiniens semble être associé à l'exposition aux chlorophénates. Les études restantes ont été beaucoup plus petites. Jäppinen, Pukkala et Tola (1,223) ont étudié XNUMX XNUMX travailleurs des scieries finlandaises et ont observé des excès de cancers de la peau, de la bouche et du pharynx, ainsi que des lymphomes et des leucémies.

Blair, Stewart et Hoover (1990) et Robinson et ses collègues (1986) ont mené des études auprès de 2,309 2,283 et 0.3 0.3 travailleurs d'usines de contreplaqué aux États-Unis, respectivement. Dans une analyse des données regroupées des deux cohortes de contreplaqué, des excès ont été observés pour le cancer du nasopharynx, le myélome multiple, la maladie de Hodgkin et le lymphome non hodgkinien. Les résultats de ces études ne permettent pas de déterminer quelles expositions professionnelles, le cas échéant, ont pu être responsables des excès observés. Les petites études n'ont pas eu le pouvoir d'examiner le risque de cancers rares, et bon nombre des excès étaient basés sur de très petits nombres. Par exemple, aucun cancer sino-nasal n'a été observé, mais seulement 0.1 étaient attendus dans l'étude sur les petites scieries, et XNUMX et XNUMX étaient attendus dans les études sur les usines de contreplaqué.

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Utilisation et élimination des déchets de bois

Les sous-produits de l'industrie du bois qui peuvent causer des problèmes environnementaux peuvent comprendre les émissions atmosphériques, les effluents liquides et les déchets solides. La plupart de ces problèmes proviennent des déchets de bois, qui peuvent inclure des copeaux de bois ou de la sciure de bois provenant des opérations de sciage, des écorces provenant des opérations d'écorçage et des débris de grumes dans les cours d'eau où les grumes sont stockées.

La sciure de bois et les autres poussières de procédé présentent un risque d'incendie et d'explosion dans les usines. Pour minimiser ce risque, la poussière peut être enlevée manuellement ou, de préférence, recueillie par des systèmes de ventilation par aspiration locaux et recueillie dans des filtres à manches ou des cyclones. Les gros déchets de bois sont broyés. La majeure partie de la sciure et des copeaux produits dans l'industrie du bois d'œuvre peut être utilisée dans d'autres produits du bois (p. ex. panneaux de particules, pâtes et papiers). L'utilisation efficace de ce type de déchets de bois devient de plus en plus courante à mesure que les dépenses d'élimination des déchets augmentent et que les entreprises forestières deviennent plus intégrées verticalement. Certains types de déchets de bois, en particulier la poussière fine et l'écorce, ne sont pas aussi facilement utilisés dans d'autres produits du bois, d'autres moyens d'élimination doivent donc être recherchés.

L'écorce peut représenter une proportion élevée du volume des arbres, en particulier dans les régions où les grumes récoltées sont de petit diamètre. Les écorces et les sciures fines et, dans certaines opérations, tous les déchets de bois, y compris les copeaux, peuvent être brûlés (voir figure 1). Les opérations de style plus ancien ont utilisé des techniques de combustion inefficaces (par exemple, des brûleurs de ruche, des brûleurs de tipi) qui produisent une gamme de produits de combustion organiques incomplets. La pollution particulaire de l'air, qui peut produire du « brouillard », est une plainte courante à proximité de ces brûleurs. Dans les scieries où des chlorophénols sont utilisés, on s'inquiète également de la production de dioxines et de furanes dans ces brûleurs. Certaines scieries modernes utilisent des chaudières électriques fermées à température contrôlée pour produire de la vapeur pour les fours ou de l'électricité pour l'usine ou d'autres utilisateurs d'électricité. D'autres vendent leurs déchets de bois à des usines de pâtes et papiers, où ils sont brûlés pour répondre à leurs besoins élevés en énergie (voir le chapitre Industrie du papier et de la pâte). Les chaudières et autres brûleurs doivent généralement respecter les normes de contrôle des émissions de particules en utilisant des systèmes tels que des précipitateurs électrostatiques et des épurateurs humides. Pour minimiser la combustion des déchets de bois, d'autres utilisations peuvent être trouvées pour l'écorce et la sciure fine, notamment comme compost ou paillis dans l'aménagement paysager, l'agriculture, la revégétalisation des mines à ciel ouvert et le renouvellement des forêts, ou comme additif dans les produits commerciaux. De plus, l'utilisation de scies à trait de scie fin dans l'usine peut entraîner des réductions considérables de la production de sciure.

Figure 1. Les bandes transporteuses transportent les déchets vers un brûleur de ruche

Léanne Van Zwieten

L'écorce, les rondins et autres débris de bois peuvent couler dans les zones de stockage de rondins à base d'eau, recouvrant le fond et tuant les organismes benthiques. Pour minimiser ce problème, les grumes dans les estacades peuvent être regroupées et les paquets brisés sur terre, où les débris peuvent être facilement ramassés. Même avec cette modification, les débris coulés doivent être dragués de temps en temps. Les grumes récupérées sont disponibles pour le bois d'œuvre, mais d'autres déchets doivent être éliminés. L'élimination terrestre et le déversement en eau profonde ont tous deux été utilisés dans l'industrie. Les effluents d'écorçage hydraulique peuvent causer des problèmes similaires - d'où la tendance aux systèmes mécaniques.

Les tas de copeaux peuvent créer des problèmes de ruissellement des eaux pluviales puisque le lixiviat du bois contient de la résine, des acides gras et des composés phénoliques qui sont extrêmement toxiques pour les poissons. L'enfouissement des déchets de bois produit également des lixiviats, nécessitant des mesures d'atténuation pour protéger les eaux souterraines et de surface.

Fongicides anti-taches de l'aubier et de préservation du bois

Le traitement du bois avec des fongicides pour empêcher la croissance d'organismes responsables de la coloration de l'aubier a entraîné la contamination des cours d'eau à proximité (parfois avec de grandes mortalités de poissons), ainsi que la contamination du sol sur place. Les systèmes de traitement qui impliquent de faire passer le bois en bottes dans de grands réservoirs de trempage non couverts et le drainage dans la cour de la scierie permettent les débordements de pluie et le déplacement généralisé des eaux de ruissellement. Des réservoirs de trempage couverts avec des élévateurs de trempage automatisés, des cabines de pulvérisation dans la chaîne de production et des bermes de confinement autour du système de traitement et de la zone de séchage du bois réduisent considérablement le potentiel et l'impact des déversements. Cependant, bien que les cabines de pulvérisation anti-taches de l'aubier minimisent le potentiel d'exposition de l'environnement, elles peuvent entraîner une exposition plus importante des travailleurs en aval que les cuves de trempage qui traitent le bois d'œuvre fini en paquets.

Les impacts environnementaux semblent avoir été réduits par la nouvelle génération de fongicides qui ont remplacé les chlorophénols. Bien que la toxicité pour les organismes aquatiques puisse être la même, certains fongicides de substitution se lient plus fortement au bois, les rendant moins biodisponibles, et ils se dégradent plus facilement dans l'environnement. De plus, le coût plus élevé de bon nombre des substituts et le coût de l'élimination ont encouragé le recyclage des déchets liquides et d'autres procédures de minimisation des déchets.

Le traitement thermique et sous pression du bois pour une résistance à long terme aux champignons et aux insectes a traditionnellement été effectué dans des installations plus fermées que le traitement anti-tache de l'aubier, et a donc tendance à ne pas produire les mêmes problèmes de déchets liquides. L'élimination des déchets solides, y compris les boues provenant des réservoirs de traitement et de stockage, présente des problèmes similaires pour les deux procédés. Les options peuvent inclure le stockage confiné dans des conteneurs étanches dans une zone imperméable à berme, l'enfouissement dans une décharge de déchets dangereux sécurisée et hydrogéologiquement isolée ou l'incinération à des températures élevées (par exemple, 1,000 2 °C) avec des temps de séjour spécifiés (par exemple, XNUMX secondes).

Problèmes particuliers dans les opérations de contreplaqué et de panneaux de particules

Les séchoirs à placage dans les usines de contreplaqué peuvent produire une brume bleue caractéristique composée d'extraits de bois volatils tels que les terpènes et les acides résiniques. Cela a tendance à être plus un problème à l'intérieur des plantes, mais peut également être présent dans les panaches de vapeur d'eau plus secs. Les usines de panneaux de particules et de contreplaqué brûlent souvent des déchets de bois pour produire de la chaleur pour les presses. Des méthodes de contrôle des vapeurs et des particules, respectivement, peuvent être utilisées pour ces émissions atmosphériques.

Les eaux de lavage et autres effluents liquides des usines de contreplaqué et de panneaux de particules peuvent contenir les résines de formaldéhyde utilisées comme colles; cependant, il est désormais courant de recycler les eaux usées pour constituer les mélanges de colle.

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Évolution et structure de l'industrie

On pense que la fabrication du papier est née en Chine vers 100 après JC en utilisant des chiffons, du chanvre et des herbes comme matière première, et en battant contre des mortiers de pierre comme processus original de séparation des fibres. Bien que la mécanisation ait augmenté au cours des années qui ont suivi, les méthodes de production par lots et les sources de fibres agricoles sont restées en usage jusqu'aux années 1800. Les machines à papier en continu ont été brevetées au tournant de ce siècle. Les méthodes de réduction en pâte du bois, une source de fibres plus abondante que les chiffons et les herbes, ont été développées entre 1844 et 1884 et comprenaient l'abrasion mécanique ainsi que les méthodes chimiques à la soude, au sulfite et au sulfate (kraft). Ces changements ont amorcé l'ère moderne de la fabrication de pâtes et papiers.

La figure 1 illustre les principaux procédés de fabrication de pâtes et papiers à l'époque actuelle : réduction en pâte mécanique; réduction en pâte chimique; repulpage de vieux papiers; fabrication de papier; et convertir. L'industrie peut aujourd'hui être divisée en deux secteurs principaux selon les types de produits fabriqués. La pâte est généralement fabriquée dans de grandes usines situées dans les mêmes régions que la récolte de fibres (c'est-à-dire principalement des régions forestières). La plupart de ces usines fabriquent également du papier - par exemple, du papier journal, du papier d'écriture, d'impression ou de soie; ou ils peuvent fabriquer des cartons. (La figure 2 montre une telle usine, qui produit de la pâte kraft blanchie, de la pâte thermomécanique et du papier journal. Notez la gare de triage et le quai pour l'expédition, la zone de stockage des copeaux, les convoyeurs à copeaux menant au digesteur, la chaudière de récupération (grand bâtiment blanc) et les bassins de clarification des effluents) . Les opérations de transformation séparées sont généralement situées à proximité des marchés de consommation et utilisent de la pâte ou du papier marchand pour fabriquer des sacs, des cartons, des contenants, des mouchoirs, des papiers d'emballage, des matériaux de décoration, des produits commerciaux, etc.

Figure 1. Illustration du flux de processus dans les opérations de fabrication de pâtes et papiers

Figure 2. Complexe moderne d'usines de pâtes et papiers situé sur une voie navigable côtière

Bibliothèque Canfor

Au cours des dernières années, les opérations de pâtes et papiers ont eu tendance à faire partie de grandes entreprises intégrées de produits forestiers. Ces entreprises contrôlent les opérations d'exploitation forestière (voir Sylviculture chapitre), sciage (voir le Industrie du bois chapitre), la fabrication de pâtes et papiers, ainsi que les opérations de transformation. Cette structure garantit que l'entreprise dispose d'une source continue de fibres, d'une utilisation efficace des déchets de bois et d'acheteurs assurés, ce qui entraîne souvent une augmentation de la part de marché. L'intégration s'est opérée parallèlement à une concentration croissante de l'industrie dans un nombre réduit d'entreprises et à une mondialisation croissante à mesure que les entreprises recherchent des investissements internationaux. Le fardeau financier du développement d'usines dans cette industrie a encouragé ces tendances pour permettre des économies d'échelle. Certaines entreprises ont maintenant atteint des niveaux de production de 10 millions de tonnes, similaires à la production des pays ayant la plus forte production. De nombreuses entreprises sont multinationales, certaines ayant des usines dans 20 pays ou plus à travers le monde. Cependant, même si bon nombre des petites usines et entreprises disparaissent, l'industrie compte encore des centaines de participants. À titre d'illustration, les 150 premières entreprises représentent les deux tiers de la production de pâtes et papiers et seulement un tiers des employés de l'industrie.

Importance économique

La fabrication de pâte à papier, de papier et de produits en papier se classe parmi les plus grandes industries du monde. Les usines se trouvent dans plus de 100 pays dans toutes les régions du monde et emploient directement plus de 3.5 millions de personnes. Les principaux pays producteurs de pâtes et papiers sont les États-Unis, le Canada, le Japon, la Chine, la Finlande, la Suède, l'Allemagne, le Brésil et la France (chacun a produit plus de 10 millions de tonnes en 1994 ; voir tableau 1).

Tableau 1. Emploi et production dans les opérations de pâtes, papiers et cartons en 1994, pays sélectionnés.

* Pays inclus si plus de 10,000 XNUMX personnes étaient employées dans l'industrie.

** Données pour 1989/90 (OIT 1992).

Source : Données du tableau adaptées de PPI 1995.

Chaque pays est un consommateur. La production mondiale de pâte à papier, de papier et de carton était d'environ 400 millions de tonnes en 1993. Malgré les prédictions d'une diminution de l'utilisation du papier face à l'ère électronique, il y a eu un taux de croissance annuel assez stable de 2.5 % de la production depuis 1980 (figure 3). . Outre ses avantages économiques, la consommation de papier a une valeur culturelle résultant de sa fonction d'enregistrement et de diffusion de l'information. Pour cette raison, les taux de consommation de pâtes et papiers ont été utilisés comme indicateur du développement socioéconomique d'une nation (figure 4).

Figure 3. Production mondiale de pâtes et papiers, 1980 à 1993

Figure 4. Consommation de papier et de carton comme indicateur du développement économique

La principale source de fibres pour la production de pâte au cours du siècle dernier a été le bois des forêts de conifères tempérées, bien que plus récemment l'utilisation de bois tropicaux et boréaux ait augmenté (voir le chapitre Bois de charpente pour les données sur l'exploitation industrielle du bois rond dans le monde). Étant donné que les régions forestières du monde sont généralement peu peuplées, il existe généralement une dichotomie entre les régions productrices et utilisatrices du monde. La pression exercée par les groupes environnementaux pour préserver les ressources forestières en utilisant des stocks de papier recyclé, des cultures agricoles et des plantations forestières à courte rotation comme sources de fibres pourrait modifier la répartition des installations de production de pâtes et papiers dans le monde au cours des prochaines décennies. D'autres forces, notamment l'augmentation de la consommation de papier dans les pays en développement et la mondialisation, devraient également jouer un rôle dans la relocalisation de l'industrie.

Caractéristiques de la main-d'œuvre

Le tableau 1 indique la taille de la main-d'œuvre directement employée dans les opérations de production et de transformation de pâtes et papiers dans 27 pays, qui représentent ensemble environ 85 % de l'emploi mondial de pâtes et papiers et plus de 90 % des usines et de la production. Dans les pays qui consomment la majeure partie de ce qu'ils produisent (par exemple, les États-Unis, l'Allemagne, la France), les opérations de transformation fournissent deux emplois pour chacun dans la production de pâtes et papiers.

La main-d'œuvre de l'industrie des pâtes et papiers occupe principalement des emplois à temps plein au sein de structures de gestion traditionnelles, bien que certaines usines en Finlande, aux États-Unis et ailleurs aient réussi avec des horaires de travail flexibles et des équipes autogérées de rotation des emplois. En raison de leurs coûts d'investissement élevés, la plupart des opérations de réduction en pâte fonctionnent en continu et nécessitent un travail posté; ce n'est pas le cas des plantes en conversion. Les heures de travail varient selon les modèles d'emploi prévalant dans chaque pays, avec une fourchette d'environ 1,500 2,000 à plus de 1991 1,300 heures par an. En 70,000, les revenus de l'industrie variaient de 1992 10 $ US (travailleurs non qualifiés au Kenya) à 20 35 $ US par an (personnel de production qualifié aux États-Unis) (BIT 5). Les travailleurs masculins prédominent dans cette industrie, les femmes ne représentant généralement que XNUMX à XNUMX % de la main-d'œuvre. La Chine et l'Inde peuvent former les extrémités supérieure et inférieure de la fourchette avec respectivement XNUMX % et XNUMX % de femmes.

Le personnel de gestion et d'ingénierie des usines de pâtes et papiers a généralement une formation de niveau universitaire. Dans les pays européens, la plupart de la main-d'œuvre qualifiée (par exemple, les fabricants de papier) et une grande partie de la main-d'œuvre non qualifiée ont suivi plusieurs années d'études dans une école de métiers. Au Japon, la formation et le perfectionnement formels en interne sont la norme ; cette approche est adoptée par certaines entreprises latino-américaines et nord-américaines. Cependant, dans de nombreuses opérations en Amérique du Nord et dans les pays en développement, la formation informelle en cours d'emploi est plus courante pour les emplois de cols bleus. Des enquêtes ont montré que, dans certaines opérations, de nombreux travailleurs ont des problèmes d'alphabétisation et sont mal préparés pour l'apprentissage continu requis dans l'environnement dynamique et potentiellement dangereux de cette industrie.

Les coûts d'investissement pour la construction d'usines modernes de pâtes et papiers sont extrêmement élevés (par exemple, une usine de pâte kraft blanchie employant 750 personnes pourrait coûter 1.5 milliard de dollars US à construire ; une usine de pâte chimio-thermomécanique (CTMP) employant 100 personnes pourrait coûter 400 millions de dollars US), il y a donc de grandes économies d'échelle avec des installations de grande capacité. Les usines nouvelles et réaménagées utilisent généralement des processus mécanisés et continus, ainsi que des moniteurs électroniques et des commandes informatiques. Elles nécessitent relativement peu d'employés par unité de production (par exemple, 1 à 1.2 heures de travail par tonne de pâte dans les nouvelles usines indonésiennes, finlandaises et chiliennes). Au cours des 10 à 20 dernières années, la production par employé a augmenté en raison des progrès technologiques progressifs. Le nouvel équipement permet des changements plus faciles entre les séries de produits, des stocks réduits et une production juste à temps axée sur le client. Les gains de productivité ont entraîné des pertes d'emplois dans de nombreux pays producteurs du monde développé. Cependant, il y a eu des augmentations de l'emploi dans les pays en développement, où de nouvelles usines en cours de construction, même si elles manquent de personnel, représentent de nouvelles incursions dans l'industrie.

Des années 1970 à 1990, on a observé une baisse d'environ 10 % de la proportion d'emplois manuels dans les opérations européennes et nord-américaines, si bien qu'ils représentent aujourd'hui entre 70 et 80 % de la main-d'œuvre (OIT 1992). Le recours à la main-d'œuvre contractuelle pour la construction des usines, l'entretien et les opérations de récolte du bois a augmenté; de nombreuses exploitations ont indiqué que 10 à 15 % de leur main-d'œuvre sur site sont des sous-traitants.

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