Il existe une demande croissante du marché pour que l'industrie aérospatiale réduise le temps de développement des produits tout en utilisant des matériaux qui répondent à des critères de performance de plus en plus stricts et parfois contradictoires. L'accélération des essais et de la production des produits peut faire en sorte que le développement des matériaux et des processus devance le développement parallèle des technologies de santé environnementale. Le résultat peut être des produits dont les performances ont été testées et approuvées, mais pour lesquels il n'existe pas suffisamment de données sur l'impact sur la santé et l'environnement. Des réglementations telles que la Toxic Substance Control Act (TSCA) aux États-Unis exigent (1) l'essai de nouveaux matériaux; (2) le développement de pratiques de laboratoire prudentes pour les tests de recherche et de développement ; (3) restrictions à l'importation et à l'exportation de certains produits chimiques; et 

(4) la surveillance des études sur la santé, la sécurité et l'environnement ainsi que les dossiers de l'entreprise concernant les effets importants sur la santé des expositions aux produits chimiques.

L'utilisation accrue des fiches de données de sécurité (FDS) a contribué à fournir aux professionnels de la santé les informations nécessaires pour contrôler les expositions aux produits chimiques. Cependant, des données toxicologiques complètes n'existent que pour quelques centaines des milliers de matériaux utilisés, ce qui représente un défi pour les hygiénistes industriels et les toxicologues. Dans la mesure du possible, une ventilation par aspiration locale et d'autres contrôles techniques doivent être utilisés pour contrôler l'exposition, en particulier lorsque des produits chimiques mal compris ou des taux de génération de contaminants insuffisamment caractérisés sont impliqués. Les respirateurs peuvent jouer un rôle secondaire lorsqu'ils sont soutenus par un programme de gestion de la protection respiratoire bien planifié et rigoureusement appliqué. Les respirateurs et autres équipements de protection individuelle doivent être sélectionnés pour offrir une protection entièrement adéquate sans causer d'inconfort excessif aux travailleurs.

Les informations sur les dangers et les contrôles doivent être communiquées efficacement aux employés avant l'introduction d'un produit dans la zone de travail. Des présentations orales, des bulletins, des vidéos ou d'autres moyens de communication peuvent être utilisés. La méthode de communication est importante pour le succès de toute introduction de produits chimiques sur le lieu de travail. Dans les zones de fabrication aérospatiale, les employés, les matériaux et les processus de travail changent fréquemment. La communication des dangers doit donc être un processus continu. Les communications écrites ne sont pas susceptibles d'être efficaces dans cet environnement sans le soutien de méthodes plus actives telles que les réunions d'équipage ou les présentations vidéo. Des dispositions doivent toujours être prises pour répondre aux questions des travailleurs.

Des environnements chimiques extrêmement complexes sont caractéristiques des installations de fabrication des cellules, en particulier des zones d'assemblage. Des efforts d'hygiène industrielle intensifs, réactifs et bien planifiés sont nécessaires pour reconnaître et caractériser les dangers associés à la présence simultanée ou séquentielle d'un grand nombre de produits chimiques, dont beaucoup n'ont peut-être pas été suffisamment testés pour leurs effets sur la santé. L'hygiéniste doit se méfier des contaminants libérés sous des formes physiques non prévues par les fournisseurs, et donc non répertoriées sur les fiches signalétiques. Par exemple, l'application et le retrait répétés de bandes de matériaux composites partiellement durcis peuvent libérer des mélanges solvant-résine sous forme d'aérosol qui ne seront pas mesurés efficacement à l'aide de méthodes de surveillance des vapeurs.

La concentration et les combinaisons de produits chimiques peuvent également être complexes et très variables. Des travaux retardés exécutés hors de l'ordre normal peuvent entraîner l'utilisation de matières dangereuses sans contrôles techniques appropriés ou mesures de protection individuelle adéquates. Les variations dans les pratiques de travail entre les individus et la taille et la configuration des différentes cellules peuvent avoir un impact significatif sur les expositions. Les variations d'exposition aux solvants chez les personnes effectuant le nettoyage des réservoirs d'aile ont dépassé deux ordres de grandeur, en partie en raison des effets de la taille corporelle sur le flux d'air de dilution dans des zones extrêmement confinées.

Les dangers potentiels doivent être identifiés et caractérisés, et les contrôles nécessaires mis en œuvre, avant que les matériaux ou les processus n'entrent sur le lieu de travail. Des normes d'utilisation sécuritaire doivent également être élaborées, établies et documentées avec une conformité obligatoire avant le début des travaux. Lorsque les informations sont incomplètes, il convient d'assumer le risque raisonnablement le plus élevé et de prévoir des mesures de protection appropriées. Des enquêtes d'hygiène industrielle doivent être effectuées à intervalles réguliers et fréquents pour s'assurer que les contrôles sont adéquats et fonctionnent de manière fiable.

La difficulté de caractériser les expositions en milieu de travail aérospatial nécessite une collaboration étroite entre hygiénistes, cliniciens, toxicologues et épidémiologistes (voir tableau 1). La présence d'une main-d'œuvre et d'un cadre de direction très bien informés est également essentielle. Le signalement des symptômes par les travailleurs doit être encouragé et les superviseurs doivent être formés pour être attentifs aux signes et symptômes d'exposition. La surveillance de l'exposition biologique peut constituer un complément important à la surveillance de l'air lorsque les expositions sont très variables ou lorsque l'exposition cutanée peut être importante. La surveillance biologique peut également être utilisée pour déterminer si les contrôles sont efficaces pour réduire l'absorption de contaminants par les employés. L'analyse des données médicales pour les modèles de signes, de symptômes et de plaintes doit être effectuée systématiquement.

Tableau 1. Exigences de développement technologique pour le contrôle de la santé, de la sécurité et de l'environnement pour les nouveaux procédés et matériaux.

Les hangars de peinture, les fuselages d'avions et les réservoirs de carburant peuvent être desservis par des systèmes d'échappement à très haut volume lors d'opérations intensives de peinture, d'étanchéité et de nettoyage. Les expositions résiduelles et l'incapacité de ces systèmes à éloigner le flux d'air des travailleurs nécessitent généralement l'utilisation supplémentaire de respirateurs. Une ventilation par aspiration locale est nécessaire pour les petites opérations de peinture, de traitement des métaux et de nettoyage au solvant, pour les travaux chimiques en laboratoire et pour certains travaux de superposition de plastiques. La ventilation par dilution est généralement adéquate uniquement dans les zones où l'utilisation de produits chimiques est minimale ou en complément d'une ventilation par aspiration locale. Des échanges d'air importants pendant l'hiver peuvent entraîner un air intérieur excessivement sec. Des systèmes d'échappement mal conçus qui dirigent un flux d'air froid excessif sur les mains ou le dos des travailleurs dans les zones d'assemblage de petites pièces peuvent aggraver les problèmes de main, de bras et de cou. Dans les grandes zones de fabrication complexes, une attention particulière doit être accordée à l'emplacement approprié des points d'évacuation et d'admission de la ventilation pour éviter de réentraîner les contaminants.

La fabrication de précision de produits aérospatiaux nécessite des environnements de travail clairs, organisés et bien contrôlés. Les conteneurs, barils et réservoirs contenant des produits chimiques doivent être étiquetés quant aux dangers potentiels des matériaux. Les informations sur les premiers secours doivent être facilement disponibles. Les informations sur les interventions d'urgence et le contrôle des déversements doivent également être disponibles sur la fiche signalétique ou une fiche de données similaire. Les zones de travail dangereuses doivent être placardées et l'accès contrôlé et vérifié.

Effets sur la santé des matériaux composites

Les avionneurs, tant dans le secteur civil que dans le secteur de la défense, en sont venus à s'appuyer de plus en plus sur les matériaux composites dans la construction des composants intérieurs et structurels. Des générations de matériaux composites sont de plus en plus intégrées dans la production de l'ensemble de l'industrie, en particulier dans le secteur de la défense, où ils sont appréciés pour leur faible réflectivité radar. Ce milieu de fabrication en développement rapide illustre le problème de la technologie de conception qui dépasse les efforts de santé publique. Les dangers spécifiques de la résine ou du composant de tissu du composite avant la combinaison et le durcissement de la résine diffèrent des dangers des matériaux durcis. De plus, les matériaux partiellement durcis (pré-imprégnés) peuvent continuer à préserver les caractéristiques de danger des composants en résine au cours des différentes étapes menant à la production d'une pièce composite (AIA 1995). Les considérations toxicologiques des principales catégories de résines sont fournies dans le tableau 2.

Tableau 2. Considérations toxicologiques des principaux composants des résines utilisées dans les matériaux composites aérospatiaux.¹

¹ Des exemples de composants typiques des résines non durcies sont fournis. D'autres produits chimiques de nature toxicologique diverse peuvent être présents en tant qu'agents de durcissement, diluants et additifs.

² S'applique principalement aux composants de la résine humide avant la réaction. Des quantités variables de ces matériaux sont présentes dans la résine partiellement durcie, et des traces dans les matériaux durcis.

* Toxicité systémique, indiquant des effets produits dans plusieurs tissus.

** Thermoplastiques inclus dans une catégorie distincte, dans la mesure où les produits de décomposition énumérés sont créés lors des opérations de moulage lorsque le matériau de départ polymérisé est chauffé.

Le degré et le type de danger posé par les matériaux composites dépendent principalement de l'activité de travail spécifique et du degré de durcissement de la résine lorsque le matériau passe d'une résine/tissu humide à la pièce durcie. La libération de composants résineux volatils peut être importante avant et pendant la réaction initiale de la résine et de l'agent de durcissement, mais peut également se produire pendant le traitement de matériaux qui passent par plus d'un niveau de durcissement. La libération de ces composants a tendance à être plus importante dans des conditions de température élevée ou dans des zones de travail mal ventilées et peut aller de traces à des niveaux modérés. L'exposition cutanée aux composants de la résine à l'état de pré-durcissement est souvent une part importante de l'exposition totale et ne doit donc pas être négligée.

Le dégagement gazeux des produits de dégradation de la résine peut se produire lors de diverses opérations d'usinage qui créent de la chaleur à la surface du matériau durci. Ces produits de dégradation n'ont pas encore été entièrement caractérisés, mais leur structure chimique a tendance à varier en fonction de la température et du type de résine. Des particules peuvent être générées par usinage de matériaux durcis ou par découpe de pré-imprégnés qui contiennent des résidus de matériaux de résine qui sont libérés lorsque le matériau est perturbé. L'exposition aux gaz produits par la cuisson au four a été constatée lorsque, en raison d'une mauvaise conception ou d'un fonctionnement défectueux, la ventilation par évacuation de l'autoclave ne parvient pas à éliminer ces gaz de l'environnement de travail.

Il convient de noter que les poussières créées par les nouveaux tissus contenant des revêtements en fibre de verre, kevlar, graphite ou bore/oxyde métallique sont généralement considérées comme capables de produire une réaction fibrogène légère à modérée ; jusqu'à présent, nous n'avons pas été en mesure de caractériser leur puissance relative. De plus, les informations sur la contribution relative des poussières fibrogènes provenant de diverses opérations d'usinage sont toujours à l'étude. Les différentes opérations et aléas composites ont été caractérisés (AIA 1995) et sont répertoriés dans le tableau 3.

Tableau 3. Dangers des produits chimiques dans l'industrie aérospatiale.

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