La fabrication des pneumatiques

 

James S. Frederick

 

Le processus de fabrication

La figure 80.3 donne un aperçu du processus de fabrication des pneumatiques.

 

La préparation de la formulation et le malaxage

Dans un malaxeur Banbury, on verse un mélange de caoutchouc, de noir de carbone et d’autres substances chimiques pour créer une matière homogène. La composition obtenue dépend du temps de traitement, du degré de chaleur et des matières premières employées. En général, les ingrédients nécessaires arrivent à l’atelier prépesés, ou sont fournis en vrac et le conducteur du malaxeur se charge de les préparer et de les peser. Ils sont ensuite déposés sur une bande transporteuse qui les achemine au Banbury.

 

Des centaines de composants entrent dans la formulation du caoutchouc utilisée pour fabriquer les pneumatiques: accélérateurs, antioxydants, antiozone, charges, agents de vulcanisation, pigments, plastifiants, agents de renforcement et résines. La plupart ne sont pas soumis à réglementation et tous n’ont pas nécessairement fait l’objet d’une évaluation toxicologique approfondie. Dans l’ensemble, l’amélioration des mesures organisationnelles et des moyens de prévention technique a permis de réduire les risques engendrés par les matières premières pour les conducteurs de Banbury. Mais des problèmes subsistent à cause de la nature et de la quantité des éléments qui composent le mélange.

 

Le mélangeage

La mise en forme du caoutchouc commence dès le mélangeage. A la sortie du malaxeur Banbury, le caoutchouc tombe sur un mélangeur il prend la forme de longs rubans en passant entre deux cylindres qui tournent en sens opposé et à une vitesse différente.

 

Le mouvement de ces cylindres non capotés présente un risque pour celui qui les fait fonctionner. Les anciens mélangeurs étaient habituellement équipés d’un câble ou d’une barre que le conducteur devait actionner, en cas de fausse manœuvre, pour arrêter la machine (voir figure 80.4); les mélangeurs modernes possèdent une barre de protection à hauteur du genou qui arrête automatiquement la machine lorsque l’opérateur est entraîné au-delà de la limite de sécurité (voir figure 80.5).

 

Dans la plupart des ateliers, il existe des mesures de secours appropriées en cas d’accident des travailleurs employés aux machines. Outre le risque d’être happés par les rouleaux en mouvement, les travailleurs sont exposés à la chaleur et au bruit ainsi qu’aux substances dégagées par le caoutchouc chauffé (voir figure 80.6 qui montre un mélangeur équipé d’une hotte).

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Figure 80.3 Processus de fabrication des pneumatiques

 

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Figure 80.4  Ancien mélangeur à cylindres

 

 

Il est équipé d’une barre d’arrêt placée trop haut pour être efficace. Toutefois, l’opérateur porte des gants

surdimensionnés qui protègent bien les doigts s’ils sont happés par la machine.

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L’extrusion et le calandrage

Le calandrage fait suite au malaxage et au mélangeage. La calandre se compose d’un ou de plusieurs cylindres (souvent quatre) entre lesquels les feuilles de caoutchouc sont poussées (voir figure 80.5). La calandre sert:

 

  à transformer le mélange de caoutchouc en une feuille uniforme ayant une épaisseur et une largeur définies;

  à appliquer une mince couche (un «film») de caoutchouc sur un tissu;

  à remplir de caoutchouc les interstices d’un tissu par friction.

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Figure 80.5   Mélangeur muni d’une barre de protection qui arrête la machine dès qu’on la heurte

 

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A la sortie de la calandre, les feuilles de caoutchouc sont roulées sur des tambours et séparées par une feuille de tissu pour éviter qu’elles n’adhèrent entre elles.

 

L’extrudeuse est souvent appelée «boudineuse» parce qu’elle produit des pièces en caoutchouc qui ressemblent à des boudins. Le caoutchouc y est poussé à travers une filière de forme appropriée. L’extrudeuse se compose d’une vis, d’un fût ou cylindre, d’une tête et d’une filière. Le boudin est évidé à l’aide d’un croisillon ou d’une araignée. L’extrudeuse produit la grande partie plate qui constitue la bande de roulement des pneumatiques.

 

Les conducteurs d’extrudeuse et de calandre peuvent être exposés au talc et aux solvants utilisés dans le processus. En outre, les travailleurs situés au bout de la chaîne d’extrusion effectuent des gestes très répétitifs en déposant les bandes sur des chariots à plusieurs étages. Les pièces de caoutchouc ainsi empilées ressemblent à des livres dont les pages seraient les plateaux des chariots. Le type d’extrudeuse ainsi que le poids et le nombre de bandes à empiler ont une incidence sur les problèmes ergonomiques posés par cette opération. De nombreux changements ont été apportés pour atténuer ces problèmes et certaines opérations sont désormais automatisées.

 

L’assemblage et la confection des pneumatiques

L’assemblage des pneumatiques peut être extrêmement automatisé. La presse comprend un tambour rotatif sur lequel sont posés les éléments à assembler et des dispositifs qui l’alimentent en pièces de caoutchouc (voir figure 80.7): talons, nappes, flancs et bandes. Ces pièces, une fois assemblées, forment ce qu’on appelle souvent un «pneu cru».

 

Les confectionneurs de pneumatiques et autres opérateurs de ce secteur accomplissent différents mouvements répétitifs. Ils doivent déposer sur le plateau d’alimentation de la presse les pièces à monter, qui se présentent souvent en rouleaux lourds. Ils sont amenés à effectuer beaucoup d’opérations de soulèvement et de manipulation dans un espace réduit. Pour chaque pneumatique à monter, le travailleur doit aussi accomplir une série de gestes plus ou moins identiques. Il se sert en outre de solvants comme l’hexane pour faire adhérer les nappes et les bandes, et l’exposition à ces substances présente des risques.

 

Après l’assemblage, on vaporise sur le pneumatique cru une substance à base de solvant ou d’eau pour l’empêcher d’adhérer au moule de cuisson. Pour tous ceux qui le manipulent, ainsi que pour l’opérateur de la presse de cuisson, le produit ainsi employé présente un risque d’exposition. De nos jours, on se sert surtout de produits à base d’eau.

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Figure 80.6   Mélangeur avec chute et séchoir équipé d’une hotte et de câbles d’arrêt

 

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Figure 80.7   Assemblage d’un pneumatique sur une machine simple

 

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La cuisson et la vulcanisation

Chaque pneumatique cru est placé dans la presse de cuisson (vulcanisation) ou sur le dispositif qui alimente celle-ci. Il existe en Amérique du Nord différentes presses de cuisson plus ou moins modernes et caractérisées par divers degrés d’automatisation (voir figure 80.8). Dans la presse, le pneumatique cru est chauffé ou cuit à la vapeur. Cette cuisson, ou vulcanisation, transforme le caoutchouc collant et souple en une matière non collante, moins élastique et qui se conserve bien.

 

Lorsque le caoutchouc est chauffé au moment de la cuisson ou à un stade antérieur, il se forme des N-nitrosamines cancérogènes. Tout doit être fait pour éviter une telle exposition quelle qu’en soit l’ampleur. De plus, le chauffage, la cuisson ou la vulcanisation du caoutchouc produisent des poussières, des gaz, des vapeurs et des fumées qui polluent le milieu de travail.

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Figure 80.8   Presse de vulcanisation Bag-o-matic McNeal pour les voitures de tourisme et les véhicules

                       utilitaires légers, avec ventilateur en partie haute, Akron (Ohio, Etats-Unis)

 

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L’inspection et la finition

A la suite de la cuisson, il reste des opérations de finition et d’inspection à effectuer avant d’entreposer ou d’expédier le pneumatique. La finition consiste à l’ébavurer, c’est-à-dire à retirer l’excès de caoutchouc et les bavures formées par les orifices du moule de cuisson. Il peut aussi être nécessaire de poncer les flancs du pneumatique ou le contour des inscriptions.

 

L’un des principaux risques auxquels sont exposés les travailleurs qui manipulent des pneumatiques cuits tient au caractère répétitif des mouvements effectués. En outre, la finition des pneumatiques ou les opérations de ponçage dégagent des poussières ou des particules de caoutchouc (voir figure 80.9), dont l’inhalation multiplie les risques de maladies respiratoires. Les solvants qui s’évaporent des peintures utilisées pour protéger le flanc des pneumatiques ou les inscriptions qu’ils comportent présentent aussi un danger pour les travailleurs.

 

Une fois fini, le pneumatique est prêt pour l’entreposage ou l’expédition.

 

Les problèmes de sécurité et de santé

Dans les usines de pneumatiques, les problèmes de sécurité et de santé ont toujours été et demeurent encore aujourd’hui un motif de préoccupation extrêmement important. Souvent, la gravité de certains accidents du travail fait oublier les dégâts provoqués par des maladies qui peuvent être d’origine professionnelle. Plusieurs de ces affections, caractérisées par une longue période de latence, ne se déclarent qu’après que le travailleur a quitté son poste. Il existe aussi beaucoup de maladies en rapport avec la fabrication des pneumatiques dont l’origine professionnelle n’est jamais diagnostiquée. Des maladies comme le cancer sont plus fréquentes dans ce secteur d’activité.

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Figure 80.9   Collecteur utilisé pour recueillir la poussière de caoutchouc produite par une meule

 

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Figure 80.10   Pour supprimer les contraintes dorsales dues à la manutention, un dispositif à ventouse

                          transfère les sacs jusqu’à la bande transporteuse qui alimente le malaxeur Banbury

 

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De nombreuses études scientifiques ont été effectuées sur les travailleurs des usines de pneumatiques. Certains de ces travaux font apparaître une mortalité anormalement élevée pour cause de cancer de la vessie, de l’estomac, du poumon, du système hémato-poïétique, ou autre. Souvent, cette mortalité excessive ne peut être attribuée à une substance chimique spécifique, car les travailleurs sont exposés à de multiples produits chimiques de façon consécutive ou simultanée. En outre, la composition des matières de base utilisées par les manufacturiers change fréquemment, et lorsque la nature des composés du caoutchouc et leur nombre varient au sein d’une même installation, il est d’autant plus difficile de déterminer les causes des maladies rencontrées.

 

D’autre part, les travailleurs des usines de pneumatiques sont sujets à des troubles respiratoires ou à des irritations de l’appareil respiratoire (oppression thoracique, essoufflement, diminution de la fonction respiratoire et autres symptômes), l’emphysème étant chez eux un motif courant de départ anticipé à la retraite. Ces problèmes sont fréquents dans les ateliers de cuisson, de traitement (prémélangeage, pesée, formulation et chauffage des matières premières) et de finition. Dans les ateliers de traitement et de cuisson, le personnel est souvent exposé à des concentrations relativement faibles de nombreux produits chimiques. Beaucoup de ces produits ne sont pas réglementés par les pouvoirs publics et, outre cette absence de réglementation, la plupart d’entre eux ou presque n’ont jamais fait l’objet de recherches sérieuses sur leur pouvoir toxique ou cancérogène. De surcroît, aux Etats-Unis, le port d’un appareil de protection respiratoire n’est généralement pas obligatoire dans les usines de pneumatiques les causes des troubles respiratoires ne sont pas clairement établies.

 

Beaucoup de travailleurs souffrent en outre de dermites de contact, rarement attribuables à une substance en particulier. Certains produits chimiques auxquels on a imputé ces irritations cutanées ne sont plus en usage chez les fabricants de pneumatiques nord-américains; ils ont été remplacés par d’autres substances, dont bon nombre n’ont toutefois jamais été évaluées de façon très poussée.

 

Dans les usines de pneumatiques, enfin, les traumatismes répétés ou cumulés sont un problème connu pour entraîner divers maux tels que ténosynovite, syndrome du canal carpien, synovite, perte d’audition provoquée par le bruit et autres états pathologiques dus aux mouvements répétitifs, aux vibrations ou aux pressions. La nature même du processus de fabrication impose des manipulations multiples, et parfois excessives, à une forte proportion de travailleurs. Dans certains pays, de nombreuses améliorations ont été apportées dans les usines et continuent de l’être, souvent à l’instigation de travailleurs ou de commissions paritaires, pour tenter de remédier à ce problème. La mécanisation de certaines tâches de manutention des matières et des produits est l’une des solutions adoptées (voir figure 80.10).

 

En raison notamment de la restructuration des entreprises, l’âge moyen du personnel continue d’augmenter dans un grand nombre de fabriques de pneumatiques. En outre, les usines sont de plus en plus nombreuses à fonctionner en continu, bien souvent par poste de travail de 12 heures ou avec des équipes tournantes. Les chercheurs continuent de se pencher sur le lien éventuel entre l’allongement de la durée du travail posté, l’âge des travailleurs et les traumatismes répétés observés dans ces usines.