Fluides de coupe / lubrifiants

Maîtrise et suivi de la contamination par des microorganismes dans les fluides de coupe

Contamination par les microorganismes des fluides de coupe dans l’industrie

Les fluides de coupe jouent trois rôles principaux dans l’industrie métallurgique puisqu’ils permettent de :

1. lubrifier les opérations d’usinage,
2. refroidir la surface de découpe,
3. faciliter l’évacuation des matériaux enlevés.

Les fluides de coupes aqueux sont des liquides à base d’eau et d’huile. Cette combinaison est un facteur favorable au développement de microorganismes. En effet, des microorganismes peuvent provenir de l’eau, de l’huile, des pièces et matériaux ou encore d’une contamination par les opérateurs.

Or, la présence :

1. de matière organique, ressource biodégradable pour les microorganismes,
2. d’eau, environnement favorable pour les microorganismes,
3. associée à la température élevée du fluide

sont des facteurs favorables pour une croissance microbienne rapide.

Quels dangers peuvent présenter la prolifération microbienne dans les fluides de coupe ?

Les conséquences d’une prolifération de microorganismes non maîtrisée et non contrôlée sont :

1. Une corrosion (MIC) des matériaux, des machines et des pièces usinées et de surcroît des défauts d’équipement.

2. Un risque infectieux, à travers les émissions d’aérosol, se traduisant pour les travailleurs par des rougeurs cutanées ou des problèmes respiratoires. Des problèmes de santé plus graves peuvent survenir en présence de microorganismes pathogènes.

3. Un colmatage des machines, des filtres et des orifices.

4. La dégradation des fluides de coupe entraînant notamment la limitation de la stabilité de l’émulsion.

5. La baisse des performances d’usinage.
6. L’apparition d’odeurs nauséabondes.

D’après l’IRSST, la concentration en microorganismes dans les fluides de coupe peut atteindre 1 000 000 000 UFC/mL. De plus, ce nombre sous-estime la quantité totale en micro-organismes puisqu’ils ne se développent pas tous après mise en culture. Ces micro-organismes sont surtout de type bactéries (principalement du genre Pseudomonas et Legionella mais aussi Salmonella et Staphylococcus), moisissures (surtout du genre Fusarium) et levures (principalement du genre Candida).

Quels sont les risques infectieux encourus par les opérateurs ?

Les études montrent que le nombre de microorganismes présents dans l’air, à travers les aérosols de fluides de coupe, est proportionnel à la concentration en microorganismes dans les fluides. Des cas de maladies professionnelles chez des opérateurs ont pu être diagnostiqués (pneumopathies d’hypersensibilité, asthmes, bronchites, fièvres de Pontiac) où la contamination de fluides de coupe a été mise en cause. Généralement, une concentration totale en bactéries très importante augmente le risque infectieux pour les opérateurs.

Les fluides de coupe présentent donc un risque microbiologique potentiellement contaminant pour les opérateurs. Il est nécessaire de les protéger. Obtenir un fluide de coupe stérile est illusoire, les microorganismes sont toujours présents mais la première mesure consiste à maîtriser cette source de microorganismes.

Comment mesurer rapidement la concentration en microorganismes des fluides de coupe ?

Le dénombrement des microorganismes sur milieu de culture, méthode la plus communément employée pour le contrôle des fluides de coupe, n’est pourtant pas adapté aux problèmes rencontrés par les industriels. Le dénombrement des microorganismes après ensemencement est une technique d’analyse lente (plusieurs jours d’incubation requis), coûteuse et spécifique du milieu de culture choisi. Tous les microorganismes ne sont pas mesurés. Les méthodes d’analyse en laboratoire empêchent ainsi toute réactivité indispensable au contrôle et à la maîtrise du risque microbien.

Les kits de 2nde génération d’ATP-métrie permettent la mesure en quelques minutes et sur le terrain de la flore vivante totale dans les échantillons prélevés. Le kit Quench-Gone™ Organic Modified (QGO-M™) permet la quantification des microorganismes à travers la mesure de l’ATP intracellulaire dans les échantillons de fluides de coupe. L’ATP intracellulaire est un indicateur de la concentration en microorganismes vivants. Toute cellule vivante possède de l’ATP – bactéries aérobies ou anaérobies, levures, moisissures, etc.

L’intérêt principal de cette technique pour les industriels est la réactivité qu’elle apporte. En effet, pour lutter contre le risque microbien, l’ajout de biocide et fongicide au fluide de coupe et la désinfection des circuits, machines et bacs, sont les deux principales techniques utilisées aujourd’hui.

Alors, comment confirmer rapidement l’efficacité de ces opérations ?

Contrôle et maîtrise des fluides de coupe grâce au kit QGO-M

Le kit QGO-M permet la vérification des désinfections par un contrôle avant et après opérations. Grâce à la technologie d’ATP-métrie, il est maintenant possible d’adapter et optimiser l’utilisation de désinfectant et donc de réaliser des économies durables.

En outre, l’efficacité des biocides et fongicides ajoutés au fluide de coupe peut être vérifié directement et en seulement quelques minutes par le kit QGO-M. Il est généralement admis que la réduction de la concentration en microorganismes passe notamment par une utilisation raisonnée des biocides dans les fluides de coupe. Utiliser le kit QGO-M permet d’adapter la concentration d’utilisation des désinfectants et de contrôler la flore totale lors des changements de biocide.

Le kit QGO-M permet de quantifier en seulement quelques minutes et sur le terrain l’ensemble des microorganismes vivants (levures, moisissures et bactéries) dans tout fluide de coupe. Ainsi, la flore totale vivante, vrai indicateur, est mesurée grâce au kit QGO-M. Un traitement adapté peut rapidement être mise en place.

Grâce au kit QGO-M, déterminer la cause d’un développement de micro-organismes est maintenant possible, permettant ainsi, d’apporter des solutions adaptées.

La dérive microbienne peut avoir pour origine :

1. une mauvaise qualité d’eau,
2. un nettoyage et une désinfection non efficaces des circuits et équipements,
3. la présence d’un biofilm dans le circuit,
4. une contamination par des huiles étrangères,
5. un trop faible renouvellement de produit,
6. l’utilisation de biocides non adaptés.

En conclusion, le kit QGO-M permet de surveiller et par conséquent de maîtriser la flore totale vivante contaminant les fluides de coupe.