La protection contre les poussières dangereuses est un défi complexe. Si la poussière présente souvent un risque respiratoire ou d'ingestion, la protection du corps est cruciale pour éviter la contamination des sous-vêtements et l'exposition secondaire d'autres personnes. Contrairement aux liquides, les particules de poussière flottent librement dans l'air et se déplacent avec les courants d'air. Comment parviennent-elles à pénétrer dans les vêtements de protection ?
La réponse se trouve dans les flux d'air et "l'effet de soufflet".
Qu'est-ce que l'effet Bellows ?
Observez le porteur d'une combinaison jetable lorsqu'il marche, monte à l'échelle et vaque à ses occupations. Vous remarquerez souvent que les jambes, le corps et les bras se "gonflent" à plusieurs reprises, comme s'ils étaient gonflés et dégonflés. Ce phénomène est dû au fait que le tissu est peu ou pas perméable à l'air. Les mouvements entraînent un déplacement de l'air à l'intérieur de la combinaison, qui est forcé de passer d'une zone à l'autre parce qu'il ne peut pas traverser le tissu. Il en résulte une aspiration et un soufflage constants de l'air par les interstices de la combinaison (coutures, fermeture éclair, encolure et poignets), à l'instar d'un soufflet qui aspire et expulse de l'air. Par conséquent, les particules présentes dans l'air ambiant sont aspirées dans le vêtement. Si certaines peuvent ressortir, d'autres s'accrochent à la peau ou aux vêtements du porteur et restent à l'intérieur.
Cet effet est le plus prononcé dans les combinaisons jetables fabriquées à partir de tissus peu ou pas respirants, tels que les films laminés microporeuxMicroMax NS) ou le polyéthylène filé par flash, qui ont tous deux une perméabilité à l'air proche de zéro.
Toutefois, certaines combinaisons jetables présentent moins cet effet en raison de la plus grande perméabilité à l'air de leur tissu. Il s'agit notamment des vêtements fabriqués en polypropylène SMS ou SMMS (où "S" signifie "Spunbonded" (filé-lié) et "M" signifie "Meltblown" (fusion-soufflage), indiquant les différentes couches du tissu).
Conséquences de l'effet Bellows
Les tissus en film microporeux et en polyéthylène filé par flash offrent une efficacité élevée de filtration de la poussière - plus de 99 %, même pour les petites particules - par rapport aux tissus SMS/SMMS. Cela suggère qu'ils devraient fournir une protection supérieure contre la poussière. Cependant, l'effet de soufflet peut modifier ce résultat.
Le tissu SMMS respirant peut être moins efficace pour filtrer les particules, mais sa perméabilité à l'air signifie que l'air n'est pas forcé de passer par d'autres interstices comme les trous des coutures ou les dents des fermetures à glissière, contrairement aux tissus non respirants. Le résultat net peut être que la fuite totale vers l'intérieur de la combinaison est plus faible pour un vêtement en SMMS que pour ses homologues non respirants.
L'effet Bellows est-il prouvé ?
Une anecdote provenant d'une usine de noir de carbone en Angleterre le confirme. Le noir de carbone, une fine particule utilisée comme agent de noircissement (par exemple, dans les pneus), a révélé l'effet Bellows en action. Des travailleurs portant des combinaisons en polyéthylène filé par flash ont remarqué qu'en retirant leur combinaison après une journée de travail, de petits points noirs apparaissaient sur les coutures de leur chemise blanche, preuve que des particules étaient aspirées par les trous des coutures.
Une preuve plus concrète réside dans le test de fuite vers l'intérieur de l'ensemble de la combinaison pour les vêtements de protection contre les poussières de type EN 5 :
- Un sujet d'expérience entre dans une cabine remplie de fines particules de poussière.
- Trois sondes à l'intérieur de la combinaison (au niveau des genoux, du bas du dos et de la poitrine) mesurent la pénétration des particules. Une quatrième sonde à l'extérieur fournit un "comptage de défi".
- Le sujet effectue des mouvements - debout, en marchant et en s'accroupissant - entrecoupés de périodes de repos.
- 10 échantillons de combinaisons sont testés sur au moins deux sujets, produisant 90 résultats de fuite vers l'intérieur.
Résultats de l'essai de fuite vers l'intérieur de type 5
L'analyse des combinaisons Safegard GP (SMMS respirant) et MicroMax NS (film laminé microporeux non respirant) a révélé :
- Bien que MicroMax NS offre une meilleure filtration des particules, les fuites vers l'intérieur étaient globalement plus faibles pour Safegard GP respirant (3,14 % IL contre 6,5 % IL), ce qui prouve que l'effet de soufflet réduit la protection dans les tissus non respirants.
- Les fuites vers l'intérieur augmentent avec les mouvements intenses, en particulier la position accroupie. MicroMax NS a présenté une fuite deux fois plus importante que Safegard GP (13,6 % IL contre 6,3 % IL).
- Les mouvements ont un impact significatif sur l'aspiration des particules vers l'intérieur ; un travail intense augmente l'effet, en particulier dans les tissus non respirants.
- La fermeture à glissière sur le devant est un point faible majeur pour la protection contre la poussière. Le comptage des sondes a montré une forte pénétration des particules à travers la fermeture éclair. Pour le MicroMax NS, le fait de sceller la fermeture à glissière avec du ruban adhésif a permis de réduire considérablement les fuites vers l'intérieur (0,27 % IL contre 6,2 % IL).
Principaux enseignements
- L'effet de soufflet est réel et a un impact sur la protection. Un tissu filtrant les particules de qualité supérieure peut ne pas offrir une meilleure protection s'il est peu perméable à l'air.
- Les tissus non respirants nécessitent des mesures de protection supplémentaires, telles que l'application d'un ruban adhésif sur la fermeture éclair et les raccords de l'EPI ou l'utilisation d'une combinaison aux coutures étanches.
- Les tissus respirants peuvent offrir une meilleure protection globale contre la poussière en minimisant l'effet de soufflet.
