Laine minérale

On parle de laine uniquement quand les fibres sont « positionnées de manière quelconque les unes par rapport aux autres »
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 (glass fiber)[2].

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 « ensemble de fibres en matière minérale amorphe, de consistance laineuse, et obtenues normalement à partir de laitier, de roche ou de verre » ;
• Pour le Règlement (CE) n^o 1272/2008 sur la classification, l'étiquetage et l'emballage des substances et des mélanges[4], il s'agit de « fibres (de silicates) vitreuses artificielles à orientation aléatoire dont le pourcentage pondéral d’oxydes alcalins et d’oxydes alcalino-terreux (Na2O + K2O + CaO + MgO + BaO) est supérieur à 18 % »[1].

Une laine minérale contient[1] : – « plus de 90 % de fibres non métalliques, anorganiques de diamètre compris entre 3 et 5 microns » ; – « 3 à 5 % de liants organiques (résines phénoliques ou autres) qui assurent la cohésion du produit » ; – « moins de 1 % d'huile pour augmenter la résistance à la cassure et limiter l'émission de poussières ».

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 3 usages concernaient 85 % de la production[2].

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 Rockwool[5], consommé environ 1 500 tonnes (laine de roche).

Enfin, la culture hors-sol (hydroponique) est également devenue une consommatrice de FMA.

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 500 °C, 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 700 °C 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 700 °C ; 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[2].

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.

Les premières laines minérales (LM) industriellement produites l'auraient été vers 1885 en Angleterre, à partir du laitier de hauts fourneaux (résidu de la fabrication de fonte)[2] ;
La première laine de roche aurait été produite un peu plus tard (1897 aux États-Unis[2]) ;
La laine de verre est plus récente, elle apparaît en 1930[2].

Les fabricants européens se sont réunis en syndicat professionnel, EURIMA (European insulation Manufacturers Association) et il existe en France un syndicat dit Filmm : (Syndicats des) Fabricants d'isolants en laines minérales manufacturées
Un organisme de certification existe pour les laines minérales ; l'Euceb : European Certification Board for Mineral Wool[6].

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 500 000 tonnes). Ces chiffres comprennent des laines destinées à l'export et ne tiennent pas compte des importations.

Bien que moins dangereuses que l'amiante auquel elles se substituent[10] - [11] (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 santé[12] 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 substances[13].

Facteurs de toxicité des fibres :

• la taille[14] et surtout le diamètre de la fibre sont à prendre en compte. Les fibres de moins de 3 μm et de longueur inférieure à 200 μm sont considérées comme respirables par l’Organisation Mondiale pour la Santé (OMS) et pénètrent plus profondément les poumons[15] - [16]. Les études sur modèle animal montrent que « les fibres les plus agressives sont celles qui ont un diamètre de moins de 0,25 μm et une longueur de plus de 8 μm ». 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)[17] - [18] - [19].
• 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 200 °C environ, mais - signale l'InVS - un dégagement chronique de faibles doses survient aussi à des températures plus faibles voire à température ambiante[2].

Toutes les FMA sont des irritants, facteurs de dermite irritative , d'irritation oculaire ou respiratoire[20] ou d'allergies cutanées ou respiratoires (induites par les additifs (liants…). Les FCR sont cancérogènes chez l'animal et selon l'InVS, « il existe des preuves limitées de la cancérogénicité des LM chez l’animal, qui induisent des tumeurs par voie intra-péritonéale, mais non par voie inhalatoire.
Les études portant sur les travailleurs du secteur de la production de LM ne mettent pas en évidence d’augmentation du risque de cancer ou de pathologies respiratoires non malignes. Cependant, l’exposition dans le secteur de la production est d’un niveau généralement plus faible que chez les utilisateurs de ces matériaux, pour lesquels les données épidémiologiques sont insuffisantes pour évaluer le risque associé aux LM du point de vue de leur cancérogénicité pour l’homme ».

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), 2002[21], 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 m aladies 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, « le suivi d'une cohorte d’ouvriers de production de LV au Canada (2 557 hommes) a permis d’objectiver un excès de risque de CBP (SMR = 163 ; IC 95 % [118-221]) avec un excès plus important chez les ouvriers ayant une durée d’emploi supérieure à 20 ans, et un temps de latence par rapport à la première exposition de plus de 40 ans (SMR (CBP) = 282 ; IC 95 % [113-582]) sans que cela, selon l’auteur, puisse être attribuable l’exposition aux fibres de verre (Shannon et coll., 2005) »[22].
• une étude cas-témoins (en population générale cette fois) a été récemment faite en Allemagne. Elle a conclu à un excès de risque de CBP associé à une exposition aux FMA [23], avec « une relation dose-effet pour l’exposition cumulée évaluée en jours, avec un excès significatif au-delà de 250 jours », cependant les sujets utilisateurs de FMA sont susceptibles d'avoir souvent connu des co-expositions à l’amiante qui pourrait expliquer une partie des pathologies observées[22].
• Plus récemment, en 2009, a été réalisé une méta-analyse de toutes les données épidémiologiques les plus récentes ; elle a montré qu’il n’est pas possible de faire un lien entre exposition aux fibres de laine minérales et cancer[24].