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(11) | EP 0 718 447 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Matériau d'isolation phonique et thermique anti-feu |
| (57) Matériau isolant comportant un sandwich formé de deux feuilles d'aluminium entre
lesquelles sont disposées des films de polyéthylène formant entre eux des bulles d'air
caractérisé en ce qu'il comporte un assemblage formé d'au moins deux films (2) de
matière synthétique renfermant des bulles d'air (3) sont rendus uniformément solidaires
au niveau de l'une de leur face respective par un procédé de chauffage, emprisonnant
éventuellement entre chacun desdits films au moins une couche (4) de mousse de polyéthylène,
les faces externes de l'assemblage de matériau isolant étant recouvertes d'une couche
(1) de protection anti feu. |
[0001] La présente invention est relative à un matériau isolant thermique et acoustique anti-feu notamment pour l'isolation des bâtiments.
[0002] Elle vise plus particulièrement un matériau d'isolation thermique et acoustique à base de films à bulles d'air et éventuellement à base de mousse fluide de polyéthylène anti-feu.
[0003] On connaît par le brevet US-4 038 447, une couverture d'isolation résistante à la flamme constituée d'un film à bulles replié sur lui-même selon une ligne longitudinale et recouvert ensuite d'une couverture en matériau synthétique formant une poche dont les bords latéraux sont assemblés par des agrafes, laissant un libre passage d'air entre l'extérieur et l'intérieur.
[0004] Un tel isolant ne procure pas une résistance suffisante à la flamme malgré la présence d'adjuvants ignifugeants.
[0005] L'invention concerne une amélioration d'un brevet américain N° 4 038 447 qui décrit une couverture de protection de béton contre les gelées. L'avantage de celle-ci par rapport à celle utilisée jusqu'alors est son pouvoir ininflammable, sa facilité de transport et sa mise en oeuvre aisée. Cette couverture est constituée de deux nappes de film à bulles d'air revêtues d'un matériau ininflammable assemblées ensemble par un grafage sur le pourtour de la couverture et la mise en place de rivets sur le reste de la surface. Il subsiste cependant un passage d'air au sein de la couverture ne permettant pas d'obtenir des assurances de sécurité suffisantes vis à vis de la flamme ainsi qu'un amoindrissement des caractéristiques thermiques escomptées.
[0006] Le brevet français 2 616 377, consiste en une amélioration du brevet américain. Au lieu d'un agrafage sur le pourtour et la mise en place de rivet sur la surface, il s'agit de souder thermiquement les bords de la couverture l'intérêt étant d'éviter l'agrafage des deux nappes constituant le produit. Cependant, il subsiste les contraintes rencontrées avec le produit selon le brevet américain :
- lors des découpes, il faut réassembler les deux nappes par agrafage. Il est même conseillé de protéger le joint avec un adhésif aluminium. Dans le cas contraire, il y a un risque de remplissage de la poche ainsi formée avec des produits qui peuvent nuire à l'efficacité du produit (qualités isolantes amoindries, risques d'inflammation plus importants). Cette poche reste de même un endroit privilégié pour la nidification des rongeurs.
- s'agissant d'un produit d'isolation de bâtiment, le problème des ponts thermiques n'est pas résolu. Les bulles d'air étant écrasées lors du soudage thermique, il faut prévoir un chevauchement entre les laies en juxtaposant une feuille d'aluminium froide sur une feuille d'aluminium chaude.
[0007] Le produit est assemblé de telle manière que les faces aluminium soient côté extérieur et soudées sur les côtés des deux feuilles dans la longueur.
[0008] Le principal inconvénient de ce type de fabrication réside dans le fait que lorsqu'il s'agit de couper sur la longueur ou la largeur, il demeure deux feuilles, et il faut les assembler et les agrafer, ou mettre un autocollant aluminium pour assurer l'étanchéité.
[0009] On connaît déjà des films à bulles d'air notamment en polyéthylène. Ces films sont en général utilisés pour l'emballage ou encore à titre d'isolant thermique. Les mousses en polyéthylène sont en général utilisées en protection acoustique.
[0010] Ces films à bulles d'air et ces mousses ont essentiellement pour avantage d'être légers, peu coûteux et peu épais par rapport aux caractéristiques mécaniques et d'isolation thermique et acoustique qu'ils procurent.
[0011] Par ailleurs, l'isolant thermique et acoustique le plus couramment utilisé dans les bâtiments est la laine de verre. Ce produit a essentiellement comme avantage d'être peu coûteux. Cependant, il a comme inconvénient d'être épais et lourd, inflammable et surtout délicat et désagréable à manipuler du fait des poussières de verre qu'il engendre dans son environnement. Ainsi les personnes manipulant régulièrement la laine de verre ne doivent pas être allergiques à la poussière de verre et sont souvent sujettes à des irritations, voire des lésions.
[0012] L'invention a pour objet de procurer un film à bulles d'air et une mousse de polyéthylène qui soient totalement inaltérable lorsque les matériaux sont exposés aux rayonnements ultraviolets et qu'ils représentent de bonnes caractéristiques de résistance mécanique et de tenue à la flamme et à la chaleur tout en ayant une bonne caractéristique acoustique.
[0013] L'invention a également pour objet de procurer un isolant thermique et acoustique anti-feu notamment pour l'isolation des bâtiments, bureaux et industrie qui soit léger, peu épais, inaltérable lorsqu'ils sont exposés aux rayons ultraviolets suffisamment résistant à la flamme pour satisfaire aux normes exigées dans la construction des bâtiments, peu coûteux et qui soit propre et facile à manipuler.
[0014] A cet effet, le matériau isolant comportant un sandwich formé de deux feuilles d'aluminium entre lesquelles sont disposées des films de polyéthylène formant entre eux des bulles d'air se caractérise en ce qu'il comporte un assemblage formé d'au moins deux films de matière synthétique renfermant des bulles d'air, qui sont rendus uniformément solidaires au niveau de l'une de leur face respective par un procédé de chauffage, emprisonnant éventuellement entre chacun desdits films au moins une couche de mousse de polyéthylène, les faces externes de l'assemblage de matériau isolant étant recouvertes d'une couche de protection anti feu.
[0015] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante se référant aux figures annexées dans lesquelles:
- La figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'une épaisseur du film à bulles d'air permettant de réaliser l'isolant thermique et acoustique selon l'invention.
- La figure 2 est une vue schématique en coupe transversale à moindre échelle que la figure 1 d'un mode de réalisation préférentiel d'un isolant thermique et acoustique anti-feu selon l'invention. Les proportions en épaisseur étant exagérées et non conforme à la réalité pour plus de clarté.
- La figure 3 représente un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un film selon l'invention.
- La figure 4 est une vue schématique en coupe transversale d'une épaisseur du film à bulles d'air selon l'invention permettant de réaliser un isolant thermique anti-feu.
- La figure 5 est une vue schématique en coupe transversale de trois épaisseurs illustrant notamment la pose des films isolants avec le recouvrement sur la surface d'aluminium à l'endroit du joint d'un autocollant aluminium pour permettre une parfaite isolation anti-feu.
[0016] Selon un mode préféré de réalisation du matériau isolant selon l'invention, il comporte principalement deux films 2 de matière synthétique renfermant des bulles 3, notamment des bulles d'air régulièrement réparties, mais éventuellement de densité différente, et dont chacune des faces externes des films formant l'isolant est recouverte d'un revêtement 1 de protection , tel que notamment une couche continue comportant de l'aluminium et qui est soudée sur au moins une des deux faces.
[0017] Selon un premier mode de réalisation, au moins deux films 2 sont rendus solidaires au niveau de leur face non revêtues de la couche de protection, par une opération de chauffage qui permet le soudage uniforme par fusion thermoplastique.
[0018] Selon un deuxième mode de réalisation de l'isolant objet de l'invention, on interpose entre au moins deux films 2, au moins une couche 4 de matière isolante, d'épaisseur variable, telle que notamment une couche de mousse polyéthylène fluide en nappe.
[0019] En dessous et en dessus de cette couche de mousse polyéthylène fluide 4 se solidarise à chaud, de manière similaire au premier mode de réalisation, un film synthétique 2 à bulles 3 ayant une couche d'aluminium 1. La couche de matière synthétique à bulles est, par exemple, une couche de polyéthylène ignifugé
[0020] Finalement l'isolant selon l'invention peut comporter une pluralité d'assemblage constitué d'au moins deux films de bulles rendus solidaires sur l'une de leur face, les autres faces étant recouvertes d'une couche d'aluminium 1; étant entendu que selon une variante, on interpose dans l'un au moins des assemblages de films à bulles, au moins une couche d'épaisseur variable de mousse isolante 4.
[0021] Les films selon l'invention sont opaques aux rayonnements, reflètent les rayonnements et sont étanches aux liquides et/ou aux gaz.
[0022] Les mousses de polyéthylène sont ignifugées et bonnes réceptrices des fréquences acoustiques. En utilisant des bulles de dimensions différentes, réparties sur la surface du film selon une densité désirée, on peut ajuster la réponse en fréquence du film de manière, grâce à la fréquence spécifique à la résonance de la bulle, à annuler la propagation du son.
[0023] Les essais réalisés sur un isolant thermique et acoustique anti-feu selon l'invention ont montré des caractéristiques de résistance mécanique et de tenue à la flamme tout à fait surprenantes ainsi que sur les basses et hautes fréquences.
[0024] Selon une caractéristique de l'invention, la couche d'aluminium 1 est une pellicule d'aluminium rapportée sur une pellicule de polyéthylène qui est soudée sur la couche de matière synthétique 2 à bulles 3.
[0025] Les différentes épaisseurs de films étant soudées à chaud sur l'ensemble de leurs surfaces ainsi une parfaite étanchéité est faite et lors de la pose et des découpes un simple collage des bords suffit à recréer la surface isolante en ayant bien soin de recouvrir les joints d'un film aluminium autocollant 5 d'une largeur minimum de 5 cm classé au feu MO/M1
[0026] A titre d'exemple non limitatif l'isolant selon l'invention comporte plusieurs épaisseurs d'un minimum de 7 mm comportant au moins deux films de bulles d'air ignifugé, bulle de 10 mm ayant 3,5 mm d'épaisseur. Pour l'augmentation des épaisseurs, on utilise des bulles de 18 mm ayant 7 mm d'épaisseur pour avoir une épaisseur maximale de 28 mm. Pour les épaisseurs allant jusqu'à 50 mm, on prévoit une bulle de 30 mm ayant une épaisseur de 14 mm.
[0027] Pour obtenir un film à bulles utilisable pour former un assemblage isolant selon l'invention, le polyéthylène en bulle est mélangé dans un silo mélangeur (20) aux adjuvants permettant de l'ignifuger et aux autres additifs éventuels (colorants...), par la suite on mélange par exemple 95% de polyéthylène avec 3 % d'aluminium 50 et 2 % de colorants.
[0028] Pour former les bulles on utilise, un tambour (26) à creux (27) sur lequel on enroule une bande (24) de polyéthylène chaud, issue d'un dispositif d'extrusion/laminage (21) pour former des bulles avec cette bande (24) un rouleau (31) plaquant et soudant une deuxième bande (25) de matière synthétique chaude, notamment de polyéthylène chaud contre la première bande (24) enroulée sur le tambour (26).
[0029] L'installation comprend un tambour (32) d'alimentation sur lequel la feuille aluminium est enroulée, et des moyens (33) de préchauffage de la feuille d'aluminium disposée entre le tambour (32) d'alimentation et les moyens (34) permettant de plaquer et de souder la feuille d'aluminium sur la couche de matière synthétique à bulles en sortie de tambour (26). Les moyens (33) de préchauffage sont constitués d'un rouleau (33) maintenu chaud et venant au contact de la feuille d'aluminium, pour chauffer une pellicule de polyéthylène de cette feuille à travers la pellicule d'aluminium.
[0030] L'isolant selon l'invention est constitué de plusieurs épaisseurs de films à bulles d'air superposées les unes sur les autres et associées les unes aux autres par leurs surfaces soudées à chaud. Les films de 30 microns d'aluminium étant soudés à chaud sur la surface soient toujours tournée vers l'extérieur et constituent les faces extérieurs de la figure 1.
Les essais ont été menés et ont montré de façon surprenante qu'un isolant selon l'invention à une résistance importante vis à vis du feu (classement M1) une durée de vie supérieure à 10 ans classé imputrescible et 0 à l'humidité par le CEBTP.
[0031] L'invention consiste dans l'amélioration du produit isolant dans sa nouvelle conception, de coller à chaud les films de bulles d'air entre elles de telle manière que lorsque nous faisons des découpes que le produit reste entier dans ses épaisseurs et étanche.
[0032] La deuxième amélioration c'est de laisser dépasser de gauche et droite du produit un décalage pour une meilleure étanchéité thermique et phonique. Nous finissons par un autocollant classé MO/M1 en aluminium pour que le produit soit anti-feu et classé M1.
[0033] L'invention concerne donc, un matériau isolant phonique et thermique sur la base de films à bulles d'air et d'une enveloppe d'un film d'aluminium soudé à chaud pour pouvoir résister au feu Le matériau issu de la fabrication par la superposition de films de polyéthylène ignifugé à bulles s'assemble par collage à chaud pour former un sandwich pouvant se découper sans avoir à reconstituer le produit isolant par agrafage.
[0034] Pour avoir une isolation parfaite, les bords suivants la figure montre un assemblage parfait par collage à chaud pour former un sandwich pouvant se découper sans avoir à reconstituer le produit isolant par agrafage.
[0035] L'isolant thermique et phonique anti-feu en forme de nappe, notamment pour l'isolant des bâtiments est constitué d'au moins deux épaisseurs superposées l'une sur l'autre de façon que les couches comportant de l'aluminium des épaisseurs forme les faces extérieures de l'isolant
[0036] Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention et afin d'obtenir une résistance mécanique notamment à la compression plus importante, on prévoit. d'ajouter un revêtement en Nylon sur les bulles d'air, ce qui permet d'améliorer ces caractéristiques. Le produit ainsi créé peut être ainsi utilisé pour l'isolation dans les dalles béton, soit directement sous la dalle ou sous la chape de finition. Il admet une surcharge importante de l'ordre de 5 tonnes/m2, le domaine d'utilisation étant de 1 tonne/m2.
[0037] Lors de l'assemblage des nappes, il n'y a pas d'écrasement du produit sur le pourtour ni détérioration des bulles d'air, le pouvoir isolant du produit est donc le même sur toute la surface. Il n'y a plus de risque de pont thermique et phonique. Pour améliorer encore ce principe, un décalage des deux nappes supérieures et inférieures permet d'avoir un chevauchement des nappes sans création de pont thermique. Il est possible de coller les lèvres entre elles et former ainsi une totale continuité de l'isolation que l'on recouvre d'un adhésif aluminium classé MO/M1 afin d'avoir toutes les garanties de sécurité et de performances thermiques.
[0038] Le produit collé sur toute sa surface permet une meilleure rigidité de l'isolant qui est ainsi plus facile à mettre en place et a une meilleure tenue (pas de création de ventre lors de l'emploi sous toiture ou en plafond).
[0039] Les assemblages isolants selon l'invention peuvent être, soit recouverts d'un revêtement, soit être collés sur un matériau de correction acoustique tel que notamment un panneau rigide (plâtre, bois, panneau de décor, panneau en matériau composite (fibre de verre, fibre de carbone) d'un seul ou des deux côtés avec un lattage ou non en bois ou en matière synthétique et être munis d'un dispositif d'étanchéité entre les panneaux afin d'éviter les ponts thermiques et phoniques et éviter les détériorations par l'humidité.
1. Matériau isolant comportant un sandwich formé de deux feuilles d'aluminium entre lesquelles
sont disposées des films de polyéthylène formant entre eux des bulles d'air caractérisé
en ce qu'il comporte un assemblage formé d'au moins deux films (2) de matière synthétique
renfermant des bulles d'air (3) sont rendus uniformément solidaires au niveau de l'une
de leur face respective par un procédé de chauffage, emprisonnant éventuellement entre
chacun desdits films au moins une couche (4) de mousse de polyéthylène, les faces
externes de l'assemblage de matériau isolant étant recouvertes d'une couche (1) de
protection anti feu.
2. Matériau isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un revêtement
en Nylon sur les bulles d'air, ce qui permet d'améliorer ses caractéristiques mécaniques.
3. Matériau isolant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte
au moins deux films de matière synthétique (2) renfermant des bulles d'air (3) de
dimensions différentes sur chacun desdits films
4. Matériau isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
en ce qu'il comporte au moins deux films (2) de matière synthétique renfermant des
bulles (3) d'air de densité différente sur chacun desdits films.
5. Matériau isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé
en ce qu'il comporte un décalage de position entre les deux films de matière synthétique
de manière à permettre un recouvrement.
6. Matériau isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé
en ce qu'il comporte une pluralité d'assemblages superposés.