CA2280424A1 - Membrane composite et usage de celle-ci pour attenuer les bruits - Google Patents
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Description
MEMBRANE COMPOSITE ET
USAGE DE CELLE-CI POUR ATTÉNUER LES BRUITS
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet une nouvelle membrane composite et son usage avec les revêtements durs, notamment des planchers résidentiels et commerciaux, dans le but d'atténuer les bruits et plus particulièrement le bruit d'impact. Un autre objet de la présente invention est un procédé d'isolation phonique consistant à disposer ladite membrane composite sous la surface à
protéger.
ART ANTÉRIEUR
Des matériaux permettant de réduire le bruit d'impact sont actuellement offerts sur le marché. II s'agit notamment de produits fabriqués à partir de caoutchouc recyclé
ou de liège.
Ces produits notamment ceux commercialisés sous les marques de commerce Enkasonic~ et Acousti-mat offrent des performances acceptables mais sont d'un coût de fabrication élevé et difficiles à installer sur le lieu à protéger.
EXPOSÉ DU PROBL~ME TECHNIQUE Ä RÉSOUDRE
L'augmentation de la densité de population en milieu urbain est une des principales raisons à l'origine de la construction de logements et de bureaux d'une taille de plus en plus réduite.
Ainsi, les occupants de ces logements et bureaux sont de plus en plus exposés aux bruits générés par des sources sonores multiples : télévision, bruits d'enfants, systèmes de son, outillage électrique, téléphone et bruits de circulation.
USAGE DE CELLE-CI POUR ATTÉNUER LES BRUITS
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet une nouvelle membrane composite et son usage avec les revêtements durs, notamment des planchers résidentiels et commerciaux, dans le but d'atténuer les bruits et plus particulièrement le bruit d'impact. Un autre objet de la présente invention est un procédé d'isolation phonique consistant à disposer ladite membrane composite sous la surface à
protéger.
ART ANTÉRIEUR
Des matériaux permettant de réduire le bruit d'impact sont actuellement offerts sur le marché. II s'agit notamment de produits fabriqués à partir de caoutchouc recyclé
ou de liège.
Ces produits notamment ceux commercialisés sous les marques de commerce Enkasonic~ et Acousti-mat offrent des performances acceptables mais sont d'un coût de fabrication élevé et difficiles à installer sur le lieu à protéger.
EXPOSÉ DU PROBL~ME TECHNIQUE Ä RÉSOUDRE
L'augmentation de la densité de population en milieu urbain est une des principales raisons à l'origine de la construction de logements et de bureaux d'une taille de plus en plus réduite.
Ainsi, les occupants de ces logements et bureaux sont de plus en plus exposés aux bruits générés par des sources sonores multiples : télévision, bruits d'enfants, systèmes de son, outillage électrique, téléphone et bruits de circulation.
2 Afin de préserver la santé des occupants de ces logements et bureaux, de nouvelles normes ont vu le jour. Ces normes environnementales relatives au seuil sonore tolérable par un individu ainsi que la recherche d'une diminution du coût des matériaux utilisés dans la construction ont rendu nécessaire la mise au point de matériaux isolants hautement performants.
II existe par conséquent un besoin pour un nouveau matériau d'un faible coût de revient, d'une pose facile et doté d'une bonne efficacité dans l'atténuation des bruits et plus particulièrement dans l'atténuation du bruit d'impact.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
La membrane composite selon l'invention comprend une première couche plane faite d'un produit de synthèse non-tissé aiguilleté et une deuxième couche plane constituée par un film polymérique, ces deux couches étant solidarisées au niveau de leur surface de contact.
La membrane composite selon l'invention s'applique facilement sur les surfaces que l'on souhaite protéger du bruit.
La membrane composite selon l'invention et son usage en vue d'atténuer les bruits apportent une solution aux problèmes ci-dessus mentionnés.
PRÉSENTATION DES DESSINS
Dans les dessins, la Figure 1 est une vue en perspective d'une membrane composite selon l'invention et la Figure 2 est une coupe de la même membrane composite de la Figure 1 selon le plan vertical II-II'.
Comme il apparaît sur la Figure 1, la première couche (1) de forme parallélépipédique est constituée d'un produit de synthèse non-tissé
aiguilleté. La deuxième couche est constituée d'un film polymérique (2), de préférence d'un film de polyéthylène.
II existe par conséquent un besoin pour un nouveau matériau d'un faible coût de revient, d'une pose facile et doté d'une bonne efficacité dans l'atténuation des bruits et plus particulièrement dans l'atténuation du bruit d'impact.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
La membrane composite selon l'invention comprend une première couche plane faite d'un produit de synthèse non-tissé aiguilleté et une deuxième couche plane constituée par un film polymérique, ces deux couches étant solidarisées au niveau de leur surface de contact.
La membrane composite selon l'invention s'applique facilement sur les surfaces que l'on souhaite protéger du bruit.
La membrane composite selon l'invention et son usage en vue d'atténuer les bruits apportent une solution aux problèmes ci-dessus mentionnés.
PRÉSENTATION DES DESSINS
Dans les dessins, la Figure 1 est une vue en perspective d'une membrane composite selon l'invention et la Figure 2 est une coupe de la même membrane composite de la Figure 1 selon le plan vertical II-II'.
Comme il apparaît sur la Figure 1, la première couche (1) de forme parallélépipédique est constituée d'un produit de synthèse non-tissé
aiguilleté. La deuxième couche est constituée d'un film polymérique (2), de préférence d'un film de polyéthylène.
3 Le film de polyéthylène (2) qui est au contact de la surface supérieure (5) est percé de préférence de façon uniforme par des orifices (4).
Le film polymérique (2) est solidarisé à la couche (1) en produit de synthèse non-tissé par les brins (3) du composant non-tissé aiguilleté (1) qui traversent le film (2) par les orifices (4).
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
La membrane selon l'invention est essentiellement constituée - d'une première couche plane d'un produit de synthèse non-tissé aiguilleté;
- d'une deuxième couche plane préférentiellement constituée d'un film polymérique comportant des orifices, ladite deuxième couche plane étant au contact de la surface supérieure de la première couche;
- de brins du composant non-tissé aiguilleté de la première couche, traversant les orifices du film polymérique et assurant la cohésion des deux couches de la membrane composite;
La couche non-tissée aiguilletée est préférentiellement faite à partir de fils de polypropylène et/ou de polyester et son poids peut varier de 500 g/m2 à
2000 g/m2~
Le film polymérique qui recouvre la couche d'un produit de synthèse non-tissé
aiguilleté est de préférence fait de polyéthylène et a une épaisseur qui est de préférence comprise entre 25 ~m et 100 gym.
Le film polymérique solidarisé avec la couche non-tissée par aiguilletage a une densité des trous d'aiguilletage dans le film de polyéthylène qui est comprise de préférence entre 200 à 5000 pénétrations par cm2.
Le film polymérique (2) est solidarisé à la couche (1) en produit de synthèse non-tissé par les brins (3) du composant non-tissé aiguilleté (1) qui traversent le film (2) par les orifices (4).
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
La membrane selon l'invention est essentiellement constituée - d'une première couche plane d'un produit de synthèse non-tissé aiguilleté;
- d'une deuxième couche plane préférentiellement constituée d'un film polymérique comportant des orifices, ladite deuxième couche plane étant au contact de la surface supérieure de la première couche;
- de brins du composant non-tissé aiguilleté de la première couche, traversant les orifices du film polymérique et assurant la cohésion des deux couches de la membrane composite;
La couche non-tissée aiguilletée est préférentiellement faite à partir de fils de polypropylène et/ou de polyester et son poids peut varier de 500 g/m2 à
2000 g/m2~
Le film polymérique qui recouvre la couche d'un produit de synthèse non-tissé
aiguilleté est de préférence fait de polyéthylène et a une épaisseur qui est de préférence comprise entre 25 ~m et 100 gym.
Le film polymérique solidarisé avec la couche non-tissée par aiguilletage a une densité des trous d'aiguilletage dans le film de polyéthylène qui est comprise de préférence entre 200 à 5000 pénétrations par cm2.
4 La solidité de l'assemblage augmente avec la quantité de fils traversant les orifices et de façon plus générale avec les paramètres d'aiguilletage.
La membrane composite selon l'invention est fabriquée de la façon suivante :
des fibres de polypropylène et/ou de polyester de longueur égale, de préférence, à
environ 4 pouces et d'une taille comprise de préférence entre 5 et 6 deniers sont introduits sous forme d'un tapis de fibres dans un dispositif de cardage.
Ä la sortie du dispositif de cardage un voile de carde est récupéré. Ce voile est étalé en couches superposées. L'ensemble des couches superposées est alors soumis à un aiguilletage, de préférence à trois étapes d'aiguilletage. Au cours de la dernière étape d'aiguilletage, un film de polyéthylène est déposé sur la surface du voile de corde aiguilletée et l'ensemble de ces deux matériaux est soumis à
un aiguilletage perpendiculairement au plan du film de polyéthylène. Au cours de cette étape, la feuille de polyéthylène est solidarisée à la partie non-tissée grâce aux fils de polypropylène et/ou de polyester qui remontent au travers des orifices percés par les aiguilles dans le film de polyéthylène.
Le polyéthylène peut être supprimé dans le cas où la membrane ne nécessite pas d'imperméabilisation par exemple dans le cas d'une utilisation sous des tuiles dures de céramiques elles mêmes imperméabilisées. La membrane acoustique est alors simplement composée de fibres de polypropylène et/ou de polyester fabriquées à partir d'un procédé non-tissé aiguilleté.
Différents additifs ou composants peuvent être incorporés dans le constituant non-tissé de la membrane ou à sa surface afin d'optimiser les propriétés notamment les propriétés mécaniques et/ou thermiques et/ou esthétiques de cette dernière. A titre illustratif, une feuille d'aluminium pourrait être placée sur la surface du constituant non-tissé.
L'épaisseur de la membrane dans le cadre des applications habituelles dans le domaine résidentiel et commercial est comprise entre 3 et 15 mm.
Le procédé d'isolation phonique selon l'invention consiste à appliquer la membrane, après son découpage à la forme de la surface de plancher à protéger, sous la surface à protéger. Le découpage se fait avantageusement à l'aide de ciseaux à moquettes ou à l'aide d'un couteau à lame rétractable du type Extracto~. La membrane peut aussi être simplement posée ou collée sous la surface à protéger à différents niveaux entre la structure porteuse et la surface finie. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque la surface que l'on souhaite isoler phonétiquement est « traitée » par une seule pièce de la membrane selon l'invention .
A titre non limitatif les deux exemples suivants d'un procédé d'isolation phonique utilisant la membrane selon I 'invention.
Surface en béton destinée à être recouverte de céramique : la membrane selon l'invention est déposée sur la surface en béton et s'y appuie au niveau de la surface inférieure de la première couche constitutive de la membrane composite selon l'invention. Puis une couche de contreplaqué est déposée sur la surface supérieure du film polymérique constitutif de la deuxième couche de la membrane composite selon l'invention. Le panneau de contreplaqué est alors recouvert de céramique selon une des méthodes habituelles.
Sol sur lequel sont disposées des poutres : la membrane composite selon l'invention est déposée et fixée sur les poutres et s'y appuie au niveau de la surface inférieure de la première couche constitutive d'une membrane composite selon l'invention. Puis des lattes de bois sont disposées sur la surface supérieure du film constitutif de la deuxième couche de matériau composite, perpendiculairement aux poutres. L'espacement entre les lattes est tel qu'il permet la pose traditionnelle d'un plancher sur le support constitué par lesdites lattes.
EXEMPLE DE RÉALISATION DE L'INVENTION
L'exemple qui suit illustre l'invention sans toutefois la limiter.
Une membrane acoustique dénommée Tech-1600~ a été réalisée à partir - d'un polyéthylène de 50 pm d'épaisseur et de couleur jaune, et - de fibres non-tissées constituées de 100% de polypropylène.
La membrane composite testée a la structure représentée sur les Figures 1 et 2.
Cette membrane a une épaisseur de 6 mm et un poids de 1000 g/m2.
Cette membrane a été testée par le Laboratoire Acoustique Architectural 3D
selon les normes - ASTM E-336-90 : Mesure de l'isolement au bruit aérien dans les bâtiments;
- ASTM E-413-87 : Détermination de l'indice STC;
- ASTM E-1007-90 : Mesure de l'isolement au bruit de choc dans les bâtiments;
- ASTM E-989-89 : Détermination de l'indice IIC; et - ISO 3382 : 1975 : Mesure de la durée de la réverbération des auditoriums.
Les normes relatives à l'instrumentation utilisée sont les normes CEI 225 (1966) filtres de bandes d'octave, de demi-octave et de tiers d'octave destinés à
l'analyse des bruits et des vibrations.
Les caractéristiques des appareils utilisés sont rassemblées dans le tableau ci-joint portant le titre Instrumentation.
Description Modle Normes Analyseur d'acoustique Brel & Kjaer # ISO 140-1 8 : 1978 architecturale ISO 140-9 : 1985 ISO 717-1 3 : 1982 ISO 354 : 1985 ISO 3382 : 1975 ISO 3741 : 1988 ISO 3742 : 1988 Imprimante alphanumrique Brel & Kjaer #
Source sonore Brel & Kjaer # ASTM E 597-87 Machine frapper Brel & Kjaer # ISO 140-1 8 : 1978 ISO 140-9 : 1985 Pramplificateur de microphoneBrel & Kjaer #
Microphones 1/2" Brel & Kjaer #
Source sonore talon Brel & Kjaer #
Les instruments mentionnés ci-haut permettent d'appliquer les méthodes d'analyse stipulées par les normes ISO (International Standards and Recommendations) et ASTM (American Society for Testing and Materials).
Les tests acoustiques ont été réalisés suivant les normes précédemment définies dans un environnement contrôlé répondant aux normes et standards en vigueur à
ce jour du point de vue acoustique.
RÉSULTATS DES MESURES
Les résultats résultent de la mesure des performances acoustiques retrouvées sur une dalle définies de la façon suivante - finition de bois, - fourrures de bois, - membrane acoustique Tech-1600~ (posée), - dalle de béton de 8 po, Le FSTC est d'environ 58 et le FIIC est d'environ 63.
Ces résultats acoustiques montrent que la membrane selon l'invention est supérieure aux différents produits sur le marché à savoir notamment Enkasonic~
et Acousti-mat.
Outre un prix de mise sur le marché nettement inférieur à celui des produits concurrents, il est à signaler - une très grande facilité de pose, la membrane livrée sous forme de rouleau peut être facilement découpée à l'aide de ciseaux à moquettes, même en des formes complexes; et - une faible densité en poids et une durabilité.
CONCLUSION
La nouvelle membrane selon l'invention remplit toutes les caractéristiques techniques et économiques nécessaires pour prendre rapidement une part importante du marché croissant des revêtements durs pour surfaces résidentielles et commerciales pour lesquelles on souhaite notamment un pouvoir élevé de réduction du bruit d'impact et une très bonne durabilité. L'utilisation de la membrane selon l'invention est particulièrement avantageuse en raison des très bons coefficients d'isolation relevés et le maintien d'un seuil élevé de performance pendant une période de temps extrêmement longue.
Le procédé d'isolation phonique selon l'invention qui met en oeuvre la membrane composite selon l'invention est simple à utiliser méme par un non professionnel et ne nécessite qu'un temps très court de pose.
La membrane composite selon l'invention est fabriquée de la façon suivante :
des fibres de polypropylène et/ou de polyester de longueur égale, de préférence, à
environ 4 pouces et d'une taille comprise de préférence entre 5 et 6 deniers sont introduits sous forme d'un tapis de fibres dans un dispositif de cardage.
Ä la sortie du dispositif de cardage un voile de carde est récupéré. Ce voile est étalé en couches superposées. L'ensemble des couches superposées est alors soumis à un aiguilletage, de préférence à trois étapes d'aiguilletage. Au cours de la dernière étape d'aiguilletage, un film de polyéthylène est déposé sur la surface du voile de corde aiguilletée et l'ensemble de ces deux matériaux est soumis à
un aiguilletage perpendiculairement au plan du film de polyéthylène. Au cours de cette étape, la feuille de polyéthylène est solidarisée à la partie non-tissée grâce aux fils de polypropylène et/ou de polyester qui remontent au travers des orifices percés par les aiguilles dans le film de polyéthylène.
Le polyéthylène peut être supprimé dans le cas où la membrane ne nécessite pas d'imperméabilisation par exemple dans le cas d'une utilisation sous des tuiles dures de céramiques elles mêmes imperméabilisées. La membrane acoustique est alors simplement composée de fibres de polypropylène et/ou de polyester fabriquées à partir d'un procédé non-tissé aiguilleté.
Différents additifs ou composants peuvent être incorporés dans le constituant non-tissé de la membrane ou à sa surface afin d'optimiser les propriétés notamment les propriétés mécaniques et/ou thermiques et/ou esthétiques de cette dernière. A titre illustratif, une feuille d'aluminium pourrait être placée sur la surface du constituant non-tissé.
L'épaisseur de la membrane dans le cadre des applications habituelles dans le domaine résidentiel et commercial est comprise entre 3 et 15 mm.
Le procédé d'isolation phonique selon l'invention consiste à appliquer la membrane, après son découpage à la forme de la surface de plancher à protéger, sous la surface à protéger. Le découpage se fait avantageusement à l'aide de ciseaux à moquettes ou à l'aide d'un couteau à lame rétractable du type Extracto~. La membrane peut aussi être simplement posée ou collée sous la surface à protéger à différents niveaux entre la structure porteuse et la surface finie. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque la surface que l'on souhaite isoler phonétiquement est « traitée » par une seule pièce de la membrane selon l'invention .
A titre non limitatif les deux exemples suivants d'un procédé d'isolation phonique utilisant la membrane selon I 'invention.
Surface en béton destinée à être recouverte de céramique : la membrane selon l'invention est déposée sur la surface en béton et s'y appuie au niveau de la surface inférieure de la première couche constitutive de la membrane composite selon l'invention. Puis une couche de contreplaqué est déposée sur la surface supérieure du film polymérique constitutif de la deuxième couche de la membrane composite selon l'invention. Le panneau de contreplaqué est alors recouvert de céramique selon une des méthodes habituelles.
Sol sur lequel sont disposées des poutres : la membrane composite selon l'invention est déposée et fixée sur les poutres et s'y appuie au niveau de la surface inférieure de la première couche constitutive d'une membrane composite selon l'invention. Puis des lattes de bois sont disposées sur la surface supérieure du film constitutif de la deuxième couche de matériau composite, perpendiculairement aux poutres. L'espacement entre les lattes est tel qu'il permet la pose traditionnelle d'un plancher sur le support constitué par lesdites lattes.
EXEMPLE DE RÉALISATION DE L'INVENTION
L'exemple qui suit illustre l'invention sans toutefois la limiter.
Une membrane acoustique dénommée Tech-1600~ a été réalisée à partir - d'un polyéthylène de 50 pm d'épaisseur et de couleur jaune, et - de fibres non-tissées constituées de 100% de polypropylène.
La membrane composite testée a la structure représentée sur les Figures 1 et 2.
Cette membrane a une épaisseur de 6 mm et un poids de 1000 g/m2.
Cette membrane a été testée par le Laboratoire Acoustique Architectural 3D
selon les normes - ASTM E-336-90 : Mesure de l'isolement au bruit aérien dans les bâtiments;
- ASTM E-413-87 : Détermination de l'indice STC;
- ASTM E-1007-90 : Mesure de l'isolement au bruit de choc dans les bâtiments;
- ASTM E-989-89 : Détermination de l'indice IIC; et - ISO 3382 : 1975 : Mesure de la durée de la réverbération des auditoriums.
Les normes relatives à l'instrumentation utilisée sont les normes CEI 225 (1966) filtres de bandes d'octave, de demi-octave et de tiers d'octave destinés à
l'analyse des bruits et des vibrations.
Les caractéristiques des appareils utilisés sont rassemblées dans le tableau ci-joint portant le titre Instrumentation.
Description Modle Normes Analyseur d'acoustique Brel & Kjaer # ISO 140-1 8 : 1978 architecturale ISO 140-9 : 1985 ISO 717-1 3 : 1982 ISO 354 : 1985 ISO 3382 : 1975 ISO 3741 : 1988 ISO 3742 : 1988 Imprimante alphanumrique Brel & Kjaer #
Source sonore Brel & Kjaer # ASTM E 597-87 Machine frapper Brel & Kjaer # ISO 140-1 8 : 1978 ISO 140-9 : 1985 Pramplificateur de microphoneBrel & Kjaer #
Microphones 1/2" Brel & Kjaer #
Source sonore talon Brel & Kjaer #
Les instruments mentionnés ci-haut permettent d'appliquer les méthodes d'analyse stipulées par les normes ISO (International Standards and Recommendations) et ASTM (American Society for Testing and Materials).
Les tests acoustiques ont été réalisés suivant les normes précédemment définies dans un environnement contrôlé répondant aux normes et standards en vigueur à
ce jour du point de vue acoustique.
RÉSULTATS DES MESURES
Les résultats résultent de la mesure des performances acoustiques retrouvées sur une dalle définies de la façon suivante - finition de bois, - fourrures de bois, - membrane acoustique Tech-1600~ (posée), - dalle de béton de 8 po, Le FSTC est d'environ 58 et le FIIC est d'environ 63.
Ces résultats acoustiques montrent que la membrane selon l'invention est supérieure aux différents produits sur le marché à savoir notamment Enkasonic~
et Acousti-mat.
Outre un prix de mise sur le marché nettement inférieur à celui des produits concurrents, il est à signaler - une très grande facilité de pose, la membrane livrée sous forme de rouleau peut être facilement découpée à l'aide de ciseaux à moquettes, même en des formes complexes; et - une faible densité en poids et une durabilité.
CONCLUSION
La nouvelle membrane selon l'invention remplit toutes les caractéristiques techniques et économiques nécessaires pour prendre rapidement une part importante du marché croissant des revêtements durs pour surfaces résidentielles et commerciales pour lesquelles on souhaite notamment un pouvoir élevé de réduction du bruit d'impact et une très bonne durabilité. L'utilisation de la membrane selon l'invention est particulièrement avantageuse en raison des très bons coefficients d'isolation relevés et le maintien d'un seuil élevé de performance pendant une période de temps extrêmement longue.
Le procédé d'isolation phonique selon l'invention qui met en oeuvre la membrane composite selon l'invention est simple à utiliser méme par un non professionnel et ne nécessite qu'un temps très court de pose.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2396362A (en) * | 2002-12-18 | 2004-06-23 | Proctor Group Ltd A | Sound absorbing floor construction comprising non-woven material with vertical fibres |
| WO2005065933A1 (fr) * | 2003-12-23 | 2005-07-21 | Carcoustics Tech Center Gmbh | Composant leger multicouche absorbant les sons notamment destine a des vehicules |
| FR2912203A1 (fr) * | 2007-02-01 | 2008-08-08 | France Systemes | Complexe d'isolation multi-couches et procede de fabrication d'un tel complexe |
-
1999
- 1999-08-17 CA CA002280424A patent/CA2280424A1/fr not_active Abandoned
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