L'industrie du bois d'oeuvre est une importante industrie basée sur les ressources naturelles dans le monde. Les arbres sont récoltés, à des fins diverses, dans la majorité des pays. Ce chapitre porte sur la transformation du bois en vue de produire des planches en bois massif et des planches manufacturées dans les scieries et les installations connexes. Le terme planches fabriquées est utilisé pour désigner le bois composé d'éléments en bois de différentes tailles, des placages aux fibres, qui sont maintenus ensemble par des adhésifs chimiques additifs ou des liaisons chimiques «naturelles». La relation entre les différents types de panneaux manufacturés est illustrée à la figure 1. En raison des différences de processus et des risques associés, les panneaux manufacturés sont divisés ici en trois catégories : contreplaqué, panneaux de particules et panneaux de fibres. Le terme panneaux de particules est utilisé pour désigner tout matériau en feuille fabriqué à partir de petits morceaux de bois tels que des copeaux, des éclats, des éclats, des brins ou des lambeaux, tandis que le terme carton est utilisé pour tous les panneaux fabriqués à partir de fibres de bois, y compris les panneaux durs, les panneaux de fibres à densité moyenne (MDF) et les panneaux isolants. L'autre grande utilisation industrielle du bois est la fabrication de papier et de produits connexes, qui est traitée dans le chapitre Industrie des pâtes et papiers.

Figure 1. Classification des panneaux manufacturés par granulométrie, densité et type de procédé.

L'industrie du sciage existe sous des formes simples depuis des centaines d'années, bien que des progrès significatifs dans la technologie des scieries aient été réalisés au cours de ce siècle grâce à l'introduction de l'énergie électrique, à des améliorations dans la conception des scies et, plus récemment, à l'automatisation du tri et d'autres opérations. Les techniques de base pour fabriquer du contreplaqué existent également depuis de nombreux siècles, mais le terme contre-plaqué n'est entré dans l'usage courant que dans les années 1920 et sa fabrication n'est devenue commercialement importante qu'au cours de ce siècle. Les autres industries des panneaux manufacturés, y compris les panneaux de particules, les panneaux gaufrés, les panneaux à copeaux orientés, les panneaux isolants, les panneaux de fibres à densité moyenne et les panneaux durs, sont toutes des industries relativement nouvelles qui sont devenues importantes sur le plan commercial après la Seconde Guerre mondiale.

Le bois massif et les planches manufacturées peuvent être produits à partir d'une grande variété d'essences d'arbres. Les espèces sont sélectionnées en fonction de la forme et de la taille de l'arbre, des caractéristiques physiques du bois lui-même, telles que la résistance ou la résistance à la pourriture, et des qualités esthétiques du bois. Le bois dur est le nom commun donné aux feuillus, qui sont classés botaniquement comme angiospermes, tandis que le bois tendre est le nom commun donné aux conifères, qui sont classés botaniquement comme gymnospermes. De nombreux feuillus et certains résineux qui poussent dans les régions tropicales sont communément appelés bois tropicaux ou exotiques. Bien que la majorité du bois récolté dans le monde (58% en volume) provienne de non-conifères, une grande partie est consommée comme combustible, de sorte que la majorité utilisée à des fins industrielles (69%) provient de conifères (FAO 1993). Cela peut refléter en partie la répartition des forêts par rapport au développement industriel. Les plus grandes forêts de résineux sont situées dans les régions septentrionales de l'Amérique du Nord, de l'Europe et de l'Asie, tandis que les principales forêts de feuillus se situent à la fois dans les régions tropicales et tempérées.

Presque tout le bois destiné à être utilisé dans la fabrication de produits et de structures en bois est d'abord transformé dans des scieries. Ainsi, des scieries existent dans toutes les régions du monde où le bois est utilisé à des fins industrielles. Le tableau 1 présente les statistiques de 1990 concernant le volume de bois récolté à des fins énergétiques et industrielles dans les principaux pays producteurs de bois de chaque continent, ainsi que les volumes récoltés pour les grumes de sciage et de placage, une sous-catégorie de bois industriel et la matière première pour les industries décrites dans ce chapitre. Dans les pays développés, la majorité du bois récolté est utilisée à des fins industrielles, ce qui comprend le bois utilisé pour les grumes de sciage et de placage, le bois à pâte, les copeaux, les particules et les résidus. En 1990, trois pays — les États-Unis, l'ex-URSS et le Canada — produisaient plus de la moitié du bois industriel mondial ainsi que plus de la moitié des grumes destinées aux scieries et aux placages. Cependant, dans de nombreux pays en développement d'Asie, d'Afrique et d'Amérique du Sud, la majorité du bois récolté est utilisée comme combustible.

Tableau 1. Estimation de la production de bois en 1990 (1,000 XNUMX m³)

¹ Comprend le bois utilisé pour les grumes de sciage et de placage, le bois à pâte, les copeaux, les particules et les résidus.

Source : FAO 1993.

Le tableau 2 énumère les principaux producteurs mondiaux de bois d'œuvre massif, de contreplaqué, de panneaux de particules et de panneaux de fibres. Les trois plus grands producteurs de bois industriel représentent également plus de la moitié de la production mondiale de panneaux en bois massif et se classent parmi les cinq premiers dans chacune des catégories de panneaux manufacturés. Le volume de panneaux manufacturés produits dans le monde est relativement faible par rapport au volume de panneaux en bois massif, mais les industries des panneaux manufacturés se développent à un rythme plus rapide. Alors que la production de panneaux de bois massif a augmenté de 13 % entre 1980 et 1990, les volumes de contreplaqué, de panneaux de particules et de panneaux de fibres ont augmenté respectivement de 21 %, 25 % et 19 %.

Tableau 2. Estimation de la production de bois d'œuvre par secteur pour les 10 plus grands producteurs mondiaux (1,000 XNUMX m³)

Source : FAO 1993.

La proportion de travailleurs dans l'ensemble de la main-d'œuvre employée dans les industries des produits du bois est généralement de 1 % ou moins, même dans les pays ayant une importante industrie forestière, comme les États-Unis (0.6 %), le Canada (0.9 %), la Suède (0.8 %) , Finlande (1.2%), Malaisie (0.4%), Indonésie (1.4%) et Brésil (0.4%) (OIT 1993). Alors que certaines scieries peuvent être situées à proximité de zones urbaines, la plupart ont tendance à être situées à proximité des forêts qui fournissent leurs grumes, et beaucoup sont situées dans de petites communautés souvent isolées où elles peuvent être la seule source majeure d'emploi et la composante la plus importante de la l'économie locale.

Des centaines de milliers de travailleurs sont employés dans l'industrie du bois dans le monde entier, bien que les chiffres internationaux exacts soient difficiles à estimer. Aux États-Unis, en 1987, il y avait 180,000 59,000 travailleurs dans les scieries et les usines de rabotage, 18,000 1987 travailleurs du contreplaqué et 1991 68,400 travailleurs employés dans la production de panneaux de particules et de panneaux de fibres (Bureau of the Census 8,500). Au Canada, en 1993, il y avait 17 1977 travailleurs dans les scieries et les usines de rabotage et 1987 13 travailleurs du contreplaqué (Statistique Canada, 1986). Même si la production de bois augmente, le nombre de travailleurs des scieries diminue en raison de la mécanisation et de l'automatisation. Le nombre de travailleurs dans les scieries et les usines de rabotage aux États-Unis était de 1991 % plus élevé en XNUMX qu'en XNUMX, et au Canada, il y avait XNUMX % de plus en XNUMX qu'en XNUMX. Des réductions similaires ont été observées dans d'autres pays, comme la Suède, où les opérations plus petites et moins efficaces sont éliminées au profit d'usines dotées de capacités beaucoup plus importantes et d'équipements modernes. La majorité des emplois supprimés étaient des emplois peu qualifiés, comme ceux impliquant le triage manuel ou l'alimentation du bois.

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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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