vignette|Des laines minérales.
La laine minérale est un matériau de consistance laineuseC. Couvreur, Laines minérales , BTP Hors, sur forsapre.org., fait de fibres minérales amorphes (fibres de silicates vitreuses artificielles) à , obtenues par fusion puis fibrage de roche, de verre ou de laitier (norme PR EN ISO 9229).
Elle est classée dans le groupe des « fibres minérales artificielles » (FMA) ou des S. Ducamp et le groupe de travail Matgéné, Éléments techniques sur l'exposition professionnelle aux fibres minérales artificielles – Matrices emplois-expositions aux fibres minérales artificielles : laines minérales, fibres céramiques réfractaires , Saint-Maurice, Institut de veille sanitaire, 2012. 18 p. et résumé .. Les laines minérales sont largement utilisées dans le monde comme isolantLa production mondiale de laine minérale, Planetoscope..
Définition On parle de laine uniquement quand les fibres sont . Aux États-Unis, l'expression « mineral wool » désigne la laine de roche, ou le groupe laine de roche et laine de laitier (slag wool), mais exclut la laine de verre ().
Il existe diverses définitions pour chaque variété de FMA, normalisées (ex : Normes NF) ou produites par le droit européen. Pour la Norme NF B 20-001 : il s'agit d'un ; Pour le Règlement (CE) /2008 sur la classification, l'étiquetage et l'emballage des substances et des mélangesClassification, étiquetage et emballage des substances chimiques et de leurs mélanges Europa, synthèse de la législation de l'UE, il s'agit de .
Une laine minérale contient :
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Usages et propriétés Ces laines sont utilisées, principalement par les professionnels du bâtiment, comme isolant thermique ou acoustique dans le bâtiment. Elles servent aussi en protection incendie. En 2012, ces trois usages concernaient 85 % de la production.
D'autres usages, industriels pour la plupart concernent l'isolation des tuyaux, de fours, de chaudières, de systèmes de climatisation et de ventilation (gaines de circulation d'air ou d'autres fluides), ainsi, moindrement que l’électroménager. L'industrie de la construction navale en utilise de grandes quantités, pour l'isolation et la lutte contre le risque d'incendie, ou pour renforcer les coques de résine. À titre d'exemple, le Queen Mary II en a, selon le producteur RockwoolQueen Mary 2 : à l'épreuve du feu, Rockwool (consulté le 21 février 2012)., consommé environ (laine de roche).
Enfin, la culture hors-sol (hydroponique) est également devenue une consommatrice de FMA.
Typologies Il peut s'agir de : laine de verre, fabriquée à partir de sable et de verre recyclé (calcin), utilisée pour des températures ne dépassant pas , plus souple que les autres laines, elle est plutôt utilisée dans les endroits complexes tels que les soupentes de toitures ; laine de roche, fabriquée à partir d'une roche volcanique, le basalte ; convient à des températures inférieures à et résiste mieux que la laine de verre à la compression ; laine de laitier, élaborée à partir de sous-produits de la sidérurgie de hauts-fourneaux (laitiers) ; convient à des températures de moins de ; Elle est notamment utilisée en flocage (parkings souterrains...) ou introduite par soufflage dans les combles et interstices.
Elles sont vendues en rouleaux et panneaux (vêtus ou non de papier-kraft, d’aluminium ou d’autres matériaux), ou en vrac (en flocons) ou coquilles.
Il existe d’autres fibres minérales qui ne sont pas des laines minérales ; et qui ont des propriétés et usages différents : les fibres céramiques réfractaires (FCR), les fibres d’isolation haute température, les microfibres de verre à usage spécial.
Histoire Les premières laines minérales industriellement produites l'auraient été vers 1885 en Angleterre, à partir du laitier de hauts fourneaux (résidu de la fabrication de fonte). La première laine de roche aurait été produite un peu plus tard (1897 aux États-Unis). La laine de verre est plus récente, elle apparaît en 1930.
Les fabricants européens se sont réunis en un syndicat professionnel, EURIMA (European insulation Manufacturers Association) et en France en un syndicat, FILMM (Fabricants d'isolants en laines minérales manufacturées). Un organisme certifie les laines minérales, l'Euceb ()EUCEB.
« Isolgate » De 1998 à 2019, une procédure judiciaire oppose le syndicat des fabricants d'isolants en laines minérales manufacturées (FILMM) et un producteur d’isolant thermique mince à propos des qualités en matière de résistance thermique des produits. Après des tests en situation réelle ordonnés par la cour d’appel de Versailles, la plainte du FILMM contre la société Actis pour publicité mensongère est déboutée, car il s’avère que le produit d’Actis présente une résistance thermique supérieure à celle de la laine de verre dans ses conditions d’utilisation courante (absence de pare-vapeur et d'écran de sous toiture)..
La Cour de cassation présente des éléments qui . Plusieurs documents, poursuivent les juges, , jusqu'à 75 % en moins de la performance affichée.
Le député et biochimiste, Jean-Yves Le Déaut, dénonce un « Isolgate » () de même forme que le Dieselgate..
Production La production a été dopée par les efforts d'économies d'énergie, mais semble quantitativement assez mal connue, même en France. Selon l'InVS, en France, environ 12 millions de m3 étaient annuellement vendues en 1993, passé à plus de 20 millions de m3 par an en 2004 (soit environ ). Ces chiffres comprennent des laines destinées à l'export et ne tiennent pas compte des importations.
Impuretés Elles sont trouvées en quantité infime dans la fibre de verre, mais des particules non fibreuses (dites shots) sont présentes dans les fibres de roche et de laitier (de 20 à 50 % du poids du matériau dont ils affectent peu les propriétés isolantes).
Évolution des matières Depuis les années 1950, des lubrifiants (huiles ou autres) sont ajoutés lors de la production pour faciliter la formation de laine, tout en réduisant l'envol de poussières lors de leur manipulation.
Les fabricants ajoutent un liant organique pour conserver l'élasticité des matelas ou rouleaux de laine (opération dite d'« ensimage »). La fibre pure est transparente ; c'est le liant qui donne la couleur jaune, verdâtre ou brune des fibres vendues pour l'isolation. Ce liant est habituellement une résine formo-phénolique. Depuis la fin du , une résine mélamine, acrylique ou végétale peut aussi être utilisée. Ces résines constituent entre 0 et 10 % du matériau.
Santé environnementale, risques et toxicologie Bien que moins dangereuses que l'amiante auquel elles se substituentGuillemin M. Par quoi remplacer l’amiante ? Cahiers médicosociaux 1992;36:147–52Bignon J., Habert C., Redjdal Y., Inventaire des fibres de substitution à l'amiante, Archives des maladies professionnelles, , 2000, p. 75-94 (sauf au Canada où le gouvernement s'était engagé à soutenir son industrie de l'amiante, tout en imposant des conditions de sécurité plus exigeantes), certaines fibres minérales peuvent être source de danger pour la santéDe Vuyst P., Brochard P., Peyron JC., Effets sur la santé des fibres minérales artificielles, Encycl. Méd. Chir. Toxico. Patho. Prof., 16-002-A-22, 2000 et/ou d'inconfort. Cependant parmi les fibres minérales, il convient de distinguer celles qui sont classées comme dangereuses par l’Union européenne (Centre International de Recherche sur le Cancer) et celles qui ne le sont pas. Les fibres de laines minérales ne sont pas classées si elles répondent à un des critères de la Note Q du Règlement européen sur la classification, l’étiquetage et l’emballage des substancesRèglement (CE) /2008 du Parlement Européen et du Conseil du 16 décembre 2008 relatif à la classification, à l'étiquetage et à l'emballage des substances et des mélanges, modifiant et abrogeant les directives 67/548/CEE et 1999/45/CE et modifiant le règlement (CE) /2006 Journal officiel de l'Union européenne.
Facteurs de toxicité des fibres : la tailleKilburn K, Powers D, Warshaw R. Pulmonary effects of exposure to fine fibre glass: irregular opacities and small airways obstruction. Br J Ind Med 1992;49:714–20. et surtout le diamètre de la fibre sont à prendre en compte. Les fibres de moins de et de longueur inférieure à sont considérées comme respirables par l’Organisation Mondiale pour la Santé (OMS) et pénètrent plus profondément les poumonsScholze H, Conradt R. An in vitro study of the chemical durability of siliceous fibres. Ann Occup Hyg 1987;31:683–92. 6 Morgan A. Deposition of inhaled asbestos and man-made mineral fibres in the respiratory tract. Ann Occup Hyg 1995;39:747–58. Les études sur modèle animal montrent que . Les fibres de laine minérale ont un diamètre compris entre 3 et 5 µm. la biopersistance (biodurability pour les anglophones) qui mesure la demi-vie en jours, est un élément d’analyse de toxicité pulmonaire (pathogénie fibrogénique et carcinogénique)Muhle H, Bellmann B. Significance of the biodurability of man-made vitreous fibers to risk assessment. Environ Health Perspect 1997;105 Suppl 5:1045–7.Musselman RP, Miller WC, Eastes W, Hadley JG, Kamstrup O, Thevenaz P, et al. Biopersistences of man-made vitreous fibers and crocidolite fibers in rat lungs following short-term exposures. Environ Health Perspect 1994;102 Suppl 5:139– 43.Järvholm B, Hillerdal G, Järliden AK, Hansson A, Lilja BG, Tornling, et al. Occurrence of pleural plaques in workers with exposure to mineral wool. Int Arch Occup Environ Health 1995;67:343–6.. le troisième facteur d'exposition est la dose, qui tient compte du niveau d’exposition et de la durée d’exposition. Plus le niveau et/ou la durée sont importants, plus la dose est grande et plus le risque d’avoir des fibres pénétrant le poumon est élevé.
Dans le cas des laines enrésinées, un dégagement important de formol, de phénol toxiques et d’autres composés (COV) se produit quand elles sont chauffées pour la première fois à plus de environ, mais - signale l'InVS - un dégagement chronique de faibles doses survient aussi à des températures plus faibles voire à température ambiante.
Toutes les FMA sont des irritants, facteurs de dermite irritative , d'irritation oculaire ou respiratoireDe Vuyst P, Dumortier P, Swaen GMH, Pairon JC, Brochard P. Respiratory health effects of man-made vitreous (mineral) fibres. Eur Respir J 1995;8:2149–73. ou d'allergies cutanées ou respiratoires (induites par les additifs (liants…). Les FCR sont cancérogènes chez l'animal et selon l'InVS, .
Le type de fibre et le temps d'exposition semble néanmoins avoir une importance, et un certain temps de latence semble possible entre l'exposition et l'expression des symptômes : Dans la Monographie 84 du Centre International de Recherche contre le Cancer (CIRC), 2002Monographies du CIRC, les deux grandes études de cohorte et des études cas-témoins associées à ces cohortes, aux États-Unis et en Europe, fournissent la majeure partie des preuves épidémiologiques concernant le risque de cancers respiratoires et d’autres cancers associés à l’exposition professionnelle à la laine de verre, à la laine de roche/de laitier lors de leur fabrication. Les premières études faites sur les ouvriers d'usines de production ne montrent pas d'augmentation de maladies qu'on puisse avec certitude attribuer à l'exposition aux fibres minérales. Mais certaines de ces études ont une faible puissance statistique (Lemasters et coll., 2003), ou incluent des personnels qui n'ont pas encore vécu longtemps après le début de leur exposition aux fibres minérales artificielles (d'usage relativement récent). Parmi les études récentes, .