Développement d'un système de génération sous atmosphère contrôlée et comparaison de méthodes de prélèvement : cas des applications de revêtement à base de diisocyanate d'hexaméthylène

Les isocyanates sont des composés chimiques hautement réactifs contenant le groupe fonctionnel – N=C=O. Ils sont majoritairement rencontrés dans différents procédés de fabrication industrielle utilisant le polyuréthane comme matériau de base: peinture et de vernis, matelas, mousses isolantes, élastomères, adhésifs, revêtements, insecticides et résines. Lorsqu’ils sont utilisés en procédé de pulvérisation, ils se présentent sous forme de vapeur et d’aérosols dont l’exposition sous leur forme libre peut causer des effets néfastes sur la santé par voies cutanée et respiratoire. Ce sont des contaminants semi-volatils toxiques difficiles à évaluer dans les milieux de travail et qui constituent l’une des principales causes d’asthme professionnel au Québec. Nonobstant l’utilisation des méthodes standardisées pour l’évaluation de l’exposition aux isocyanates, des différences significatives ont été relevées entre les résultats qu’elles fournissent, remettant en question leur capacité à fournir des données véritablement représentatives des niveaux d'exposition. Alors que les normes internationales, déjà publiées ou en cours d'élaboration, exigent une validation accrue des méthodes, il apparait inapproprié de constater une telle disparité entre les méthodes validées et couramment utilisées dans le contexte de la santé d’individus. Cette recherche avait pour objectif d’optimiser et de valider un système de génération modulaire sous atmosphère contrôlée dans le but de réaliser l’évaluation de la performance de différentes méthodes de mesure d’hexaméthylène de diisocyanate (HDI) par des études d’inter-comparaison en laboratoire et sur le terrain. Ce système se compose d’une chambre de génération configurées pour pulvériser du vernis de carrosserie automobile (produit commercial) à l’aide d’un pistolet à peinture et d’une chambre d’exposition où étaient captés les particules d’aérosol sur huit points d’échantillonnage équidistants. Le système entier était sous contrôle du débit, de la température et de l’humidité relative. Ce système était capable de générer des particules ayant un diamètre aérodynamique massique médiant (MMAD) de 4.5 μm. Des valeurs d’écart-type relatif de 5,8% et de 16,5%, respectivement pour le monomère HDI et l’isocyanurate, rendaient compte de l’homogénéité du système, tandis que la stabilité dans le temps du système était estimée à 9,7%. La capacité du système à reproduire les conditions réelles de génération, du type de revêtement utilisé, a été évalué en laboratoire et sur le terrain, dans un atelier de réparation de carrosserie automobile. Les méthodes mises à l’épreuve utilisaient les dispositifs de prélèvement suivants : cassette avec filtre de 13 mm (réactif MOPIP), cassette à faces fermée avec filtre de 37 mm (réactif MOPIP), Asset EZ-NCO (dénudeur et filtre, réactif DBA) et barboteur avec filtre en aval (réactif MOPIP), comme méthode de référence. Les isocyanates prélevés étaient analysés par chromatographie liquide avec détecteur ultraviolet et spectrométrie de masse, selon le cas. Les travaux ont révélé qu’il n’y avait pas de différence significative (ANOVA, p > 0,05) dans l’efficacité de collection du HDI de ces méthodes par rapport à la référence tant sur le terrain qu’en laboratoire. Dans le cas de l’isocyanurate, les mêmes tendances étaient observées au laboratoire, par ailleurs sur le terrain, un biais important était constaté. Cette différence s’expliquait par l’effet synergique de la grande taille des particules (MMAD = 15 μm), encore liquide au moment de leur collecte, et de leur accumulation avec le temps; ce qui réduisaient l’accessibilité aux agents de dérivation, typiquement pour les dispositifs d’échantillonnage utilisant des supports imprégnés. Cette approche a mis en évidence l'importance de choisir des techniques d'échantillonnage adaptées pour obtenir des évaluations précises des émissions d'isocyanates. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : HDI, isocyanurate, aérosols, système de génération, échantillonnage, comparaison de méthodes

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