2. Description des appareils de protection respiratoire

2.3.1 Appareils de protection respiratoire à épuration d'air

A. Appareils de protection respiratoire à filtres à particules TC-21C, TC-84A

Ces appareils de protection respiratoire protègent contre les poussières, fumées et brouillards.

•   Limites d'utilisation et entretien

Les points suivants sont à considérer pour l'utilisation des appareils de protection respiratoire à épuration d'air à filtres à particules  :

  • Ces appareils ne peuvent être utilisés dans des situations de danger immédiat pour la vie ou la santé (DIVS), ou lorsqu'il y a moins de 19,5 % d'oxygène.
  • Le choix de la pièce faciale devrait tenir compte d'une possibilité d'irritation des yeux et de la peau, ainsi que de la nécessité et d'assurer la protection requise selon l'exposition (i.e. des lunettes, une visière, un masque complet, des gants, une combinaison).
  • Les pièces amovibles des divers fabricants ne sont pas interchangeables et même parfois, entre les différents modèles d'un même fabricant. Lors d'une réparation ou d'un remplacement, des pièces identiques fournies par le même fabricant doivent être utilisées conformément aux recommandations.
  • Il est nécessaire d'obtenir et de maintenir un bon ajustement de l'appareil de protection respiratoire sur le visage.
  • Les appareils de protection respiratoire doivent être choisis, ajustés, utilisés et entretenus selon la norme CSA Z94.4-93 4  Choix, entretien et utilisation des respirateurs, conformément au RSST 1 .
  • L'utilisateur peut se référer au mode d'utilisation et d'entretien du fabricant pour obtenir plus d'information sur les recommandations spécifiques au produit.

Lorsqu'une personne porte une pièce faciale bien ajustée inhale, l'air inspiré traverse le filtre et le matériel filtrant retient le contaminant. Toutes infiltrations par le pourtour de la pièce faciale fera que l'utilisateur respirera de l'air contaminé. Une soupape brisée ou défectueuse ou une fissure pourra aussi laisser l'air contaminé s'infiltrer dans la pièce faciale. L'appareil de protection respiratoire doit donc être en bon état et former un lien étanche avec le visage pour s'assurer que tout l'air respiré passe par le filtre.

L'accumulation de particules va progressivement colmater le filtre. Celui-ci opposera alors une résistance respiratoire de plus en plus élevée au passage de l'air, alors que son pouvoir de filtration ne sera pas détérioré. Cela peut accroître la possibilité que l'air extérieur s'infiltre par le contour du masque, en plus de créer un inconfort dû à la résistance respiratoire. Lorsque la respiration devient inconfortable, il est nécessaire de remplacer le filtre ou l'ensemble de la pièce faciale lorsqu'il s'agit d'un appareil jetable. C'est cette gêne respiratoire due au colmatage qui détermine le temps d'utilisation et la fréquence de remplacement durant un quart de travail. Le filtre doit être aussi remplacé s'il est endommagé et pour toute considération d'ordre hygiénique.

•   Description des appareils de protection respiratoire à filtres à particules

Ils se présentent généralement sous les formes suivantes :

  • pièce faciale filtrante (jetable) avec ou sans soupape d'expiration;
  • quart de masque avec un filtre;
  • demi-masque avec un ou deux filtres;
  • masque facial complet avec un ou deux filtres;
  • appareil de protection respiratoire à épuration d'air motorisé
    (voir la section 2.3.1-D);
  • en combinaison avec des cartouches chimiques;
  • en combinaison avec des systèmes à conduit d'adduction d'air
    (voir la section 2.3.3).

Le filtre peut être une pièce de rechange ou une pièce permanente de l'appareil de protection respiratoire. Dans certains cas, les pièces telles que les valves ou les filtres ne sont pas remplaçables, on parlera alors d'appareils sans entretien ou à faible entretien qui seront remplacés en leur entier lorsqu'une pièce est endommagée. Dans les autres cas, les pièces doivent être remplacées selon les recommandations du fabricant. Puis, comme nous les décrivons plus loin, il y a les masques où la pièce faciale entière constitue le filtre.

Les filtres peuvent être composés de matériaux fibreux non tissés disposés au hasard, de laine naturelle comprimée, de feutre fibreux synthétique ou de fibre de verre, qui sont assemblés lâchement ou disposés en couches plissées dans un contenant filtrant. La filtration se fait par différents mécanismes incluant la capture par interception, par sédimentation, par diffusion, par impact, selon la grosseur et la vitesse des particules. Certains filtres utilisent aussi l'attraction électrostatique qui peut augmenter le pouvoir filtrant 10.

Figure 2.9 Exemple d'un masque complet à filtres à particules(gracieuseté de 3M)
Figure 2.10 Exemple d'un demi-masque avec filtre à faible entretien (gracieuseté de Survivair)
•   Pièces faciales filtrantes (masques jetables)

Ce type de demi-masque est particulier aux appareils de protection respiratoire à filtres à particules, l'ensemble de la pièce faciale constitue le filtre. Ces masques sont composés d'un filtre mince qui couvre le nez, la bouche et le menton, et tenus en place par des brides de fixation, et généralement, une bande métallique nasale. Une bride passe au-dessus des oreilles jusqu'au sommet de la tête, et l'autre sous les oreilles pour rejoindre la nuque. Ces masques peuvent aussi inclure une valve d'expiration et une bande élastomérique à leur pourtour pour assurer un meilleur ajustement sur le visage. Les informations données sous limites d'utilisation et entretien que l'on trouve en début de section s'appliquent à ce type de masque.

Figure 2.11 Exemple de pièce faciale filtrante de type N95 avec coussinet nasal et soupape d'expiration (gracieuseté de North)
Figure 2.12 Exemple de pièce faciale filtrante de la classe TC-84A (gracieuseté de 3M)

MISE EN GARDE pour l'utilisation d'une pièce faciale filtrante

Ne pas étirer l'appareil de protection respiratoire sur le sommet d'un casque protecteur, cela pourrait déformer le masque et étirer les brides d'attache, ce qui nuirait à l'étanchéité.

Ne pas plier un masque qui n'est pas conçu à cet effet. Le pliage peut le froisser et nuire à son étanchéité.

Ne pas couper une des brides, car elles sont toutes nécessaires au maintien de l'étanchéité.

Ne pas porter un appareil de protection respiratoire endommagé, déformé, ou comportant des trous ou des fissures. Jeter le masque et en utiliser un nouveau.

•   Classes de filtres à particules

La sélection du type de masque (pièce faciale filtrante, quart, demi ou masque complet) dépend de la fréquence d'utilisation, de la nature et de la concentration du contaminant ainsi que du facteur de protection nécessaire (voir la définition à la section 3.3). Les filtres sont divisés en trois catégories qui représentent la résistance à la dégradation, soit N, R et P, avec différents degrés d'efficacité de filtration (95 %, 99 %, 99,97 %). Le tableau 2.3 décrit neuf classes de filtres :

Tableau 2.3 Caractéristiques des classes de filtres à particules

Classe de filtres

Efficacité de filtration

Agent d'essai

Essai de chargement maximum

Type de contaminants

Durée d'utilisation

N 100

99,97 %

NaCl*

200 mg

Particules solides et à base d'eau

(1)

N 99

99 %

NaCl*

200 mg

Particules solides et à base d'eau

(1)

N 95

95 %

NaCl*

200 mg

Particules solides et à base d'eau

(1)

R 100

99,97 %

Huile DOP **

200 mg

Toutes les particules

Un quart de travail (huit heures)(2)

R 99

99 %

Huile DOP **

200 mg

Toutes les particules

Un quart de travail  (huit heures)(2)

R 95

95 %

Huile DOP **

200 mg

Toutes les particules

Un quart de travail  (huit heures)(2)

P 100

99,97 %

Huile DOP **

Point d'équilibre de l'efficacité***

Toutes les particules

(3)

P 99

99 %

Huile DOP **

Point d'équilibre de l'efficacité***

Toutes les particules

(3)

P 95

  95 %

Huile DOP **

Point d'équilibre de l'efficacité***

Toutes les particules

(3)

* Particules de chlorure de sodium de 0,06 à 0,11 µm (valeur du diamètre moyen).

** Particules de phtalate de dioctyle de 0,17 à 0,22 µm (valeur du diamètre moyen).

*** Les essais se poursuivent jusqu'à ce que l'une des trois efficacités minimales soit atteinte (95 %, 99 %, 99,97 %).

(1) Les filtres de la série N peuvent être utilisés pour une durée non précisée en présence de contaminant exempt d'huile. L'utilisateur doit tenir compte de la résistance respiratoire, de l'endommagement du filtre et des facteurs d'hygiène. Toutefois, le NIOSH recommande que la durée d'utilisation, dans les milieux où la concentration en contaminant serait élevée, soit limitée à un quart de travail de huit heures, à moins qu'il puisse être démontré que a) l'utilisation prolongée ne dégradera pas l'efficacité du filtre sous le niveau d'efficacité spécifié ou b) que la masse totale de chargement du filtre est en-dessous de 200 mg. Ces démonstrations doivent être répétées chaque fois que les conditions changent ou que des modifications aux procédés changent le type de particules générées dans le milieu de travail.

(2) Les filtres de la série R devraient être utilisés pour un seul quart de travail (ou pour huit heures d'utilisation continue ou intermittente) lorsqu'il y a présence d'huile. Toutefois, la vie utile de ces filtres peut être allongée en appliquant les principes a) et b) correspondant aux filtres de la série N. L'utilisateur doit tenir compte de la résistance respiratoire, de l'endommagement du filtre et des facteurs d'hygiène.

(3) Les filtres P peuvent être utilisés et réutilisés en accord avec les recommandations du fabricant, lorsqu'il y a présence d'huile. Sinon, seules des considérations d'hygiène, d'endommagement du filtre ou de résistance respiratoire interviennent.

Pour (1), (2), (3) se référer à l'avis du NIOSH du 2 mai 1997 : "  Letter to all users of P-series particulate respirators NIOSH service time recommendations for P-series particulate respirators ".

• Choix d'un filtre à particules

Le choix du type de filtre est déterminé, dans l'ordre, par le degré d'efficacité désiré, la présence ou non d'huile et la durée d'utilisation prévue 8.

L'efficacité. La sélection en fonction de l'efficacité du filtre (95 %, 99 %, 99,97 %) dépend du pourcentage d'infiltration acceptable. Plus le pourcentage d'efficacité est élevé, plus faible est l'infiltration des particules dans le filtre.

Présence d'huile. Après avoir déterminé l'efficacité désirée, on doit vérifier si l'environnement est exempt d'huile, Généralement, les aérosols solides ou à base d'eau ne dégradent pas l'efficacité du filtre. Dans ce cas, il est possible d'utiliser un filtre N, R, ou P. Par contre, il a été démontré que certaines huiles, dont le phtalate de dioctyle, diminuent l'efficacité de certains filtres. Ainsi, s'il y a ou pourrait y avoir de l'huile, dans l'environnement, il faut donc utiliser un filtre R ou P.

Durée d'utilisation. Le choix de l'un ou l'autre de ces filtres dépendra aussi de la durée de l'utilisation. Les exigences du NIOSH 8 assurent que l'efficacité du filtre R n'est pas compromise avant un chargement d'huile de 200 mg. L'organisme recommande donc de ne les utiliser que pendant huit heures ou jusqu'à ce que l'appareil de protection respiratoire ait accumulé 200 mg d'huile (100 mg par filtre pour un appareil à deux filtres). Pour les filtres P, le NIOSH demande que les fabricants recommandent un temps de service limite en présence d'huile. Des exemples d'utilisation sont décrits à l'annexe A.

Le NIOSH fait la certification des filtres en les testant avec les particules les plus pénétrantes, telles qu'indiquées dans le tableau 2.3, ce qui correspond aux conditions les plus extrêmes qui puissent exister en milieu de travail. Le résumé suivant, suggéré par le NIOSH 4 peut servir d'aide-mémoire pour les trois grandes catégories de filtres :

N : Ne résiste pas à l'huile
R : Résiste à l'huile
P : à l'éPreuve de l'huile

• Avantages des appareils à filtres à particules
  • petits et compacts;
  • légers;
  • de construction simple;
  • permetent une grande mobilité;
  • offre une grande variété de pièces faciales;
  • facile d'entretien;
  • peu coûteux à l'achat.
• Désavantages des appareils à filtres à particules
  • Le mode de fonctionnement est à pression négative, et ils présentent donc un plus grand risque d'infiltration des contaminants par le pourtour.
  • Ils ne peuvent pas être utilisés pour des situation de DIVS ou dans une atmosphère pauve en oxygène.
  • Ils ne peuvent pas être utilisés par une personne portant une barbe ou une moustache.
  • Les essais de vérification de l'étanchéité de certaines pièces faciales filtrantes (masques jetables) ne peuvent être faits adéquatement.
  • La résistance respiratoire peut causer de l'inconfort et de la fatigue et ainsi limiter la période d'utilisation.
  • Les fréquents remplacements de filtres font augmenter les coûts d'utilisation.

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