EP0046127B1 - Matériau pour l'isolation à base de textiles chlorovinyliques - Google Patents

Matériau pour l'isolation à base de textiles chlorovinyliques Download PDF

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EP0046127B1
EP0046127B1 EP81420114A EP81420114A EP0046127B1 EP 0046127 B1 EP0046127 B1 EP 0046127B1 EP 81420114 A EP81420114 A EP 81420114A EP 81420114 A EP81420114 A EP 81420114A EP 0046127 B1 EP0046127 B1 EP 0046127B1
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Rhone Poulenc Textile SA
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    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
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    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
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    • D04H3/16—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion

Definitions

  • the present application relates to materials for thermal and sound insulation constituted by moiré a web of chlorovinyl textiles.
  • chlorovinyl textiles or chlorofibres
  • They are obtained by dry or wet spinning of solutions in a solvent or solvent mixture or extrusion of molten breakage of polymer, copolymer or mixture of polymers based on vinyl chloride optionally superchlorinated.
  • chlorofibers in the form of yarns of fibers, filaments, fibers have been used for many textile applications in furnishing clothing, technical applications, where their numerous: characteristics of insensitivity to water, chemicals, exposure to bad weather, cold, fire resistance, decay, rodents, are appreciated.
  • Materials for chlorofibers insulation are known, such as those made from drawn, mechanically crimped fibers, used as upholstery in clothing and furniture.
  • a standard presentation textile is used which has undergone, after spinning, a drawing operation to give it solidity, then a mechanical crimping operation allowing it to be worked on downstream processing machines.
  • the materials for insulation must have a certain number of characteristics, thus in the French application published under the number FR-A-2 173 324, a construction material based on ribbons obtained from sheets of material is described. plastic, this material has coefficients of heat conductivity of the order of 0.04 kcal / mh degree in the form of a plate 65 mm thick and 75 kg / m 3 density, it is also indicated, without specification, however, that this material has a certain degree of soundproofing.
  • the present application relates to a material for chlorofiber insulation produced in a simple, economical manner and allowing thermal and sound insulation.
  • the present invention relates more particularly to a material for thermal and sound insulation in chlorovinyl filaments or fibers, characterized in that it is in the form of at least one ply made of non-stretched chlorovinyl crimped fabric.
  • This material has a thermal conductivity measured at 25 ° and 65% relative humidity of less than 0.04 kilocalorie per meter, per square meter, per hour and per degree C and an alpha sabine absorption coefficient in a reverberation room for frequencies between 400 and 3200 hertz, greater than 0.45 for an average thickness of 4 cm and greater than 0.65 for an average thickness of 8 cm, the density of the sheet being between 15 and 50 kg / m 3.
  • the present invention also relates to a process for obtaining a web based on chlorovinyl textile used for the manufacture of a material for thermal or sound insulation which consists in passing through a texturing nozzle supplied with a fluid hot a cable of unstretched chlorovinyl filaments and optionally cutting the crimped filaments obtained into fibers, passing them through a carding device and fixing the sheet in a manner known per se.
  • chlorovinyl textile is meant in the present application continuous filaments or fibers based on atactic polyvinyl chloride.
  • the pneumatic texturing treatment is generally carried out with steam, preferably according to methods and with devices such as those which are the subject of French documents FR-A-1 289 491 and its additions and the French document FR-A-2 052 161 by the plaintiff.
  • the chlorovinyl textiles are treated in the form of continuous filament cables, the nozzles of the devices which are the subject of above-referenced patents being of round or rectangular section. Depending on the width of the nozzle, if it is a rectangular section nozzle, the crimped ply obtained can be used as it is, or enlarged.
  • the thermal and sound insulation properties of these sheets are superior to those of glass wool sheets usually used for such applications, thus under equal conditions the glass wool sheets have a thermal conductivity of 1 '' of 0.041 K cal m / m 2 h ° C to 24 ° C, while the chlorofibers of the applicant has a thermal conductivity between 0.030 and 0.038, preferably between 0.033 and 0.036, for a respective density of 16 kg / m 3 for glass wool and 20 to 40 kg / m 3 for chlorofibres.
  • the plies which are particularly suitable are those whose apline sabine coefficient is greater than 0.75, which corresponds to plies of average thickness 8 cm and density 40 kg / m 3 .
  • the plies thus obtained used as such or linked by binder, needling, resin, high frequency, partial melting, are used for thermal and / or phonic insulation in building applications, in bodywork, in clothing, etc. , alone or in combination with other flexible materials such as aluminized plastic files for example.
  • a cable is textured in unstretched pure polyvinyl chloride filaments of 6,600 dtex / 900 strands, after treatment the cable's title is 10 100 dtex: texturing condition: vapor pressure 3.6 kg / cm 2 , cable feed speed: 200 m / min.
  • This cable is transformed by cutting into fibers 60 mm long which are then carded.
  • Two types of plies are produced, one of density 20 kg / m 3 , the other of 40 kg / m 3 , the thermal conductivity measured according to standard ASTM D 2326-70 is respectively 0.0367 Kcal m / m 2 h ° C at 24 ° C and 0.033 Kcal m / m 2 h ° C, while a sheet of glass wool of common density 16 kg / m 3 has a conductivity of 0.041.
  • the alpha Sabine coefficient is determined in a reverberation room according to the prescriptions of the ISO & 354 recommendation and the NF S 31 003 standard.
  • the measurements were carried out on 12 m 2 of tablecloth directly placed on the floor of the room, in the center, so as to provide a rectangle of 4 x 3 m.
  • a pink sound filtered by a third octave band was used for both transmission and reception.
  • the measurements were taken at four points in the reverberation room, chosen so that the microphones are at least 1.5 m from any reflecting part and 1.6 m from the ground.
  • the reverberation times, average T o before introduction and average T after introduction of the material into the room, given in the tables, are the arithmetic means of 4 N measurements made for each band of one third of an octave (N is the number of measurements at each point).
  • the Sabine alpha sound absorption coefficients given in the tables were calculated from mean T o and mean T.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Description

  • La présente demande concerne des matériaux pour l'isolation thermique et phonique constitués par au moir une nappe de textiles chlorovinyliques.
  • La fabrication des textiles chlorovinylique, ou chlorofibres, est bien connue; ils sont obtenus par filage à sec, humide de solutions dans un solvant ou mélange solvant ou extrusion de casse fondue de polymère, copolymèr ou mélange de polymères à base de chlorure de vinyle éventuellement surchloré.
  • C'est ainsi par exemple que l'on connait par les documents français FR-A-913 164 et FR-A-913 919 la fabrication de chlorofibres par un procédé de filage à sec de solution de chlorure de polyvinyle dans le mélange solvant sulfure de carbone/acétone, par le document français FR-A-1 959 178 la fabrication des chlorofibres à partir d'un mélange de solution de polychlorure de vinyle et de polychlorure de vinyle chloré, par les documents de brevets français FR-A-1 312 535 et FR-A-1 345 068 la fabrication de chlorofibres par filage humide de solution de polychlorure de vinyle. Ces chlorofibres sous forme de filés de fibres, filaments, fibres, ont été utilisées pour de nombreuses applications textiles en habillement ameublement, applications techniques, où leurs nombreuse: caractéristiques d'insensibilité à l'eau, aux produits chimiques, à l'exposition aux intemperies, au froid, résistance au feu, à- pourrissement, aux rongeurs, sont appréciées.
  • On connaît des matériaux pour l'isolation en chlorofibres tels que ceux réalisés à partir de fibres étirées frisée mécaniquement, utilisés comme rembourrage dans l'habillement et l'ameublement. Toutefois, pour la réalisatior desdits matériaux, on utilise un textile de présentation standard ayant subi, après filage, une opération d'étirage pour lui conférer de la solidité, puis une opération de frisage mécanique permettant sa travaillabilité sur les machines de transformation aval. Pour des raisons économiques, on a cherché à réaliser des nappes pour l'isolation à partir de textile non-étiré directement après leur filage, toutefois, les propriétés du produit à ce stade n'en permettent pas la travaillabilité sur les matériels de tranformation aval.
  • Il est bien connue de l'homme de l'art, qu'il est impossible de manipuler des fils et fibres non étirés à base de polychlorure de vinyle. Selon l'ouvrage "Man-Made Fibers" Vol. 3 de Mark/Atlas/Cernia, la résistance à la rupture des fibres étirées de polychlorure de vinyle varie de 1,2 à 2,7g/den à sec et à l'humide (page 333), l'étirage étant de 5 fois leur longueur initiale (page 331).
  • Selon l'ouvrage "Encyclopedia of Polymer Science and Technology" Vol. 14 - ed. 1971 - page 475, directement après leur filage, les fibres de PVC sont fragiles et présentent un fort allongement, Comme dans le cas de la plupart des fibres synthétiques, il est nécessaire d'étirer la fibre plusieurs fois de façon à orienter les molécules dans la direction de l'axe de la fibre de façon à augumentes considérablement le résistance du matériau.
  • Les matériaux pour l'isolation doivent présenter un certain nombre de caractéristiques, ainsi dans la demande française publiée sous le n° FR-A-2 173 324, il est décrit un matériau de construction à base de rubans obtenus à partir de feuilles en matière plastique, ce matériau présente des coefficients de conductibilité calorifique de l'ordre de 0,04 kcal/m.h.degré sous forme de plaque de 65 mm d'épaisseur et 75 kg/m3 de densité, il est indiqué aussi, sans précision toutefois, que ce matériau présente un certain degré d'insonorisation.
  • Le demande de brevet français publiée sous le n° FR-A-2 279 547 concerne des panneaux sandwichs pour l'isolation comportant une àme en matériau thermiquement très isolant ayant un coefficient de conductibilité thermique inférieur à 0,03, les parements étant de coefficient supérieur à 0,07, il n'est pas question d'emploi de ces panneaux pour l'insonorisation.
  • La présente demande concerne un matériau pour l'isolation en chlorofibre réalisé de façon simple, économique et permettant l'isolation thermique et phonique.
  • La présente invention concerne plus particulièrement un matériau pour l'isolation thermique et phonique en filaments ou fibres chlorovinyliques caractérisé en ce qu'il se présente sous forme d'au moins une nappe constituée de textile chlorovinylique non étiré frisé. Ce matériau présente une conductivité thermique mesurée à 25° et à 65% d'humidité relative inférieure à 0,04 kilocalorie par mètre, par mètre carré, par heure et par degré C et un coefficient d'absorption alpha sabine en salle réverbérante pour des fréquences comprises entre 400 et 3200 hertz, supérieur à 0,45 pour une épaisseur moyenne de 4 cm et supérieur à 0,65 pour une épaisseur moyenne de 8 cm, la densité de la nappe étant comprise entre 15 et 50 kg/m3. La présente invention concerne également un procédé pour l'obtention d'une nappe à base de textile chlorovinylique utilisée pour la fabrication d'un matériau pour l'isolation thermique ou phonique qui consiste à faire passer dans une buse de texturation alimentée d'un fluide chaud un câble de filaments chlorovinyliques non étirés et éventuellement à couper les filaments frisés obtenus en fibres, à les faire passer dans un dispositif de cardage et à fixer la nappe de manière en soi connue. Par textile chlorovinylique, on entend dans la présente demande les filaments continus ou fibres à base de polychlorure de vinyle atactique.
  • Il est bien connu que pour être utilisés industriellement les filaments après filage sont soumis à une opération d'étirage ayant pour objet de leur conférer une résistance et un allongement à la rupture compatibles avec leur travaillabilité sur matériel textile.
  • Or, on a trouvé que les filaments chlorovinyliques non étirés, récupérés directement après filage ou extrusion, traités thermiquement, et frisés par un moyen de texturation pneumatique, par exemple, possédaient des propriétés de travaillabilité malgré la suppression de l'opération d'étirage.
  • Le traitement de texturation pneumatique est effectué généralement à la vapeur, de préférence selon les procédés et avec les dispositifs tels que ceux faisant l'objet des documents français FR-A-1 289 491 et ses additions et le document français FR-A-2 052 161 de la demanderesse. De façon préférentielle, les textiles chlorovinyliques sont traités sous forme de càbles de filaments continus, les tuyères des dispositifs objets des brevets sus-référencés étant de section ronde ou rectangulaire. Selon la largeur de la tuyère, s'il s'agit d'une tuyère à section rectangularie, la nappe frisée obtenue peut être utilisée telle quelle, ou elargie. Dans le cas de tuyère de section ronde ou de petite largeur de la section rectangularie, on peut réunir plusieurs câbles frisés, ou bien le câble frisé est coupé pour être transformé en fibres qui sont alors cardées pour donner naissance à des nappes gonflantes de poids/m3 désiré. Il est aussi remarquable que des fibres non étirées et uniquement texturées aient pu être traitées aisemment à la carde.
  • Il a été par ailleurs trouvé que les propriétés d'isolation thermique et phonique de ces nappes étaient supérieures à celles de nappes de laine de verre habituellement utilisées pour de telles applications ainsi à conditions égales les nappes de laine de verre ont une conductibilité thermique de l'ordre de 0,041 K cal m/m2 h °C à 24°C, alors que la nappe en chlorofibres de la demanderesse présente une conductibilité thermique comprise entre 0,030 et 0,038, de préférence entre 0,033 et 0,036, pour une densité respective de 16 kg/m3 pour la laine de verre et de 20 à 40 kg/m3 pour les chlorofibres. En ce qui concerne les propriétés acoustiques, les nappes qui conviennent particulièrement bien sont celles dont le coefficient aplha sabine est supérieur à 0,75, ce qui correspond à des nappes d'épaisseur moyenne 8 cm et de densité 40 kg/m3.
  • Les nappes ainsi obtenues, utilisées telles quelles ou liées par liant, aiguilletage, résine, haute fréquence, fusion partielle, sont employées pour l'isolation thermique et/ou phonique dans les applications du bâtiment, en carosserie, dans l'habillement, etc., seules ou en association d'autres matériaux souples tels que files plastiques aluminisés par exemple.
  • L'exemple suivant illustre la présente demande sans la limiter.
    • Exemple 1: a) Mesure de la conductivité thermique
  • A l'aide du dispositif décrit dans le document français FR-A-1 289 491, on texture un câble en filaments de chlorure de polyvinyle pur non étirés de titre 6 600 dtex/900 brins, après traitement le titre du câble est de 10 100 dtex: condition de texturation: pression de vapeur 3,6 kg/cm2, vitesse d'alimentation du câble: 200 m/min.
  • On transforme ce câble par découpe en fibres de 60 mm de long qui sont ensuite cardées.
  • On réalise deux types de nappes l'une de densité 20 kg/m3, l'autre de 40 kg/m3, la conductibilité thermique mesurée suivant la norme ASTM D 2326-70 est respectivement de 0,0367 Kcal m/m2 h° C à 24°C et de 0,033 Kcal m/m2 h°C, alors qu'une nappe de laine de verre de densité courante 16 kg/m3 présente une conductibilité de 0,041.
    • b) Mesure du coefficient alpha Sabine
  • Avec le câble décrit ci-dessus en a), coupé et passé dans un dispositif de cardage, on réalise 4 nappes différentes: deux nappes de respectivement 4 et 8 cm d'épaisseur et de densité 18 kg/m3 et deux nappes de respectivement 4 et 8 cm et de densité 36 kg/m3.
  • On détermine le coefficient alpha Sabine en salle réverbérante selon les prescriptions de la recommandation ISO & 354 et de la Norme NF S 31 003.
  • Les mesures on été effectuées sur 12 m2 de nappe directement posée sur le sol de la salle, au centre, de façon à fournir un rectangle de 4 x 3 m.
  • On a utilisé un son rose filtré par bande de tiers d'octave tant à l'émission qu'à la réception.
  • Les mesures ont été effectuées en quatre points, dans la salle réverbérante, choisis de telle sorte que les microphones se trouvent au moins à 1,5 m de toute partie réfléchissante et à 1,6 m du sol.
  • Les durées de réverbération, To moyen avant introduction et T moyen après introduction du matériau dans la salle, données dans les tableaux, sont les moyennes arithmétiques de 4 N mesures effectuées pour chaque bande de tiers d'octave (N est le nombre de mesures en chaque point). Les coefficients d'absorption acoustique alpha Sabine donnés dans les tableaux ont été calculés à partir de To moyen et T moyen.
    Figure imgb0001
  • Les tableaux ci-dessus montrent que les propriétés d'isolation acoustiques des nappes sont bonnes et que ce nappes peuvent être utilisées en remplacement de nappes de laine minérale ou en argile expansé, de prix de revient beaucoup plus élevé.

Claims (8)

1. Utilisation pour l'isolation thermique et phonique d'un matériau en filaments ou fibres chlorovinyliques, caractérisé en ce que ce matériau se présente sous forme d'au moins une nappe constituée de filaments ou fibres de textile chlorovinylique non-étiré frisé.
2. Utilisation pour l'isolation thermique et phonique d'un matériau tel que défini dans la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe presente une conductivité thermique mesurée à 25° et à 65 % d'humidité relative inférieure à 0,04 kilocalorie par mètre, par mètre, par mètre carré, par heure et par degré C et un coefficient d'absorption alpha Sabine en salle réverbérante pour des fréquences comprises entre 400 et 3 200 hertz, supérieur à 0,45 pour une épaisseur moyenne de 4 cm et supérieur à 0,65 pour une épaisseur moyenne de 8 cm, la densité de la nappe étant comprise entre 15 et 50 kg/m3.
3. Matériau pour l'isolation thermique et phonique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la nappe présente un coefficient d'absorption alpha Sabine en salle réverbérante supérieur à 0,75 pour une épaisseur moyenne de 8 cm, la densité de la nappe étant de l'ordre de 40 kg/m3.
4. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le textile chlorovinylique est sous forme de câbles de filaments continus.
5. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le textile chlorovinylique est sous forme de fibres.
6. Procédé pour l'obtention d'une nappe en textile chlorovinylique frisé utilisée pour la fabrication du matériau selon 1, caractérisé en ce que l'on fait passer dans une buse de texturation alimentée en fluide chaud un câble de filaments chlorovinyliques non etirés.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la buse de texturation est alimentée en vapeur.
8. Procédé selon la revendication 6 selon lequel on coupe les filaments en fibres après passage dans la buse, on passe les fibres obtenues dans un dispositif de cardage pour les transformer en nappe et éventuellement on fixe la nappe de manière connue.
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EP0046127A1 EP0046127A1 (fr) 1982-02-17
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AR223944A1 (es) 1981-09-30
DE3173495D1 (en) 1986-02-27
FR2488598B1 (fr) 1984-09-14
JPS5751854A (en) 1982-03-26
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