EP2204483A2 - Mélange de ouate de cellulose et de fibres végétales ou animales, procédé de fabrication et matériau isolant thermique - Google Patents

Mélange de ouate de cellulose et de fibres végétales ou animales, procédé de fabrication et matériau isolant thermique Download PDF

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EP2204483A2
EP2204483A2 EP09172212A EP09172212A EP2204483A2 EP 2204483 A2 EP2204483 A2 EP 2204483A2 EP 09172212 A EP09172212 A EP 09172212A EP 09172212 A EP09172212 A EP 09172212A EP 2204483 A2 EP2204483 A2 EP 2204483A2
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animal
cellulose
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Definitions

  • the present invention relates to a new thermal and sound insulating material and its manufacturing process.
  • This material according to the invention is more particularly intended for the thermal and sound insulation of individual houses, industrial buildings, residential and collective.
  • Mineral fibers such as glass wool and rock wool are well known as thermal insulating material, or even phonic.
  • thermal and acoustic insulating properties of wool materials of vegetable and animal fibers are known, as the case may be, refined by fraying.
  • Some mineral insulators collapse and settle over time because of a separation of fibers and their binders, changing the value of insulation throughout their lives. Insulants based on animal and vegetable wool do not know this phenomenon because of the resilience and elasticity of their fibers.
  • plant and / or animal fibers are biodegradable and are therefore not bio-persistent in the body.
  • Vegetable and animal fibers may be applied in bulk, in particular by blowing, or manufactured in the form of relatively soft nonwoven webs, in rolls or in panels when they are hot-mixed with binders, especially based on thermo-fusible synthetic fibers. such as polyester-based fibers.
  • the very good thermal and sound insulation properties of cellulose wadding and vegetable or animal fibers are illustrated by a coefficient of thermal conductivity lower than that of insulating mineral wools such as wools of glass and rockwool, and especially a phase shift time more than double that of insulating mineral wools.
  • cellulose wadding Another essential advantage of cellulose wadding is its relatively low cost compared with insulating wools of mineral, vegetable or animal fibers.
  • cellulose wadding is applied in bulk by blowing itself in the course of time, which affects its insulating properties insofar as the amount of air trapped for a given volume is found relatively small.
  • the cellulose wadding can be formulated in the form of a panel or sheet only under unsatisfactory rigidity conditions. Indeed, because of its friable structure, it is possible to obtain only relatively rigid compact panels of relatively high density especially greater than 60 kg / m3, with high proportions of binder which affects their insulating properties. These panels, because of their rigidity which makes them relatively friable and brittle, have unsatisfactory mechanical properties when used for lack of flexibility.
  • An object of the present invention is to provide a new, improved insulating material, in particular which combines the advantages of insulants based on plant or animal fibers in terms of the thermal insulation property and the mechanical property of cohesion and flexibility of the products in question. tablecloth, while being less expensive than an insulator based on vegetable or animal fibers.
  • stabilized mixture is understood here to mean that the cellulose wadding remains retained by said fibers in the form of small particles, without the use of a binder.
  • this mixture has a synergy in terms of thermal conductivity with identical density relative to starting materials exclusively based on cellulose wadding as an insulating material on the one hand or exclusively based on vegetable or animal fibers. on the other hand, while reducing the cost compared to a material based exclusively on vegetable or animal fibers.
  • the thermal performance of an insulation is a function of its ability to trap air and block its circulation. This capacity of imprisonment is related to the fineness of the fibers which one obtains if necessary by successive fraying. Necessarily due to the friable quality of the cellulose wadding, part of it is in the form of finer particles invisible to the naked eye trapped in the interstices of intermingling of said fibers.
  • the inventors formulate the hypothesis that, by intermingling with plant or animal fibers, particles of celluloses which have a size smaller than that of vegetable fibers, or animal fibers, enter the interstices of vegetable or animal fibers intermingled so that cellulose wadding improves the ability of said fibers to stabilize the air they contain and therefore make it a more efficient insulation.
  • the phase shift time of the mixing material is proportional to the phase shift times of the materials constituting the mixture in proportion to the respective weight proportions of the two constituents, ie a phase shift time of the mixture greater than 10 hours.
  • the phase shift time of the plant or animal fibers is greater than that of the cellulose wadding, in particular with flax fibers, the mixture according to the present invention has a longer phase shift time.
  • a mixing material according to the invention has, by virtue of its greater homogeneity of mixing, improved mechanical cohesion properties and, in particular, a resistance to settlement. improved.
  • the reduction in the size of the cellulose wadding particles promotes the best filling of the interstices of the intermingled fibers and thus the cohesion of the mixture and reduces the settling phenomena of the mixture, which results in particular from the packing of the cellulose wadding particles. .
  • the increase in the proportion by weight of vegetable or animal fibers contributes to imparting greater elasticity to a mixture material according to the invention formulated in the form of a sheet.
  • the reduction of the cellulose wadding content in the mixture according to the invention results in less loss of cellulose wadding during the mixing process, especially during manufacture in the form of a sheet, as described below.
  • a mixing material according to the invention mixed with a binder can be used for the manufacture of manufactured products in sheet, such as rolls, panels or shells and whose mechanical properties of flexibility are comparable to those of the vegetable fiber webs. and animals and make the implementation easy to apply.
  • said vegetable or animal fibers have an average length of less than 10 cm, preferably 3 to 6 cm, and the lengths of the mini fiber of cellulose wadding are less than 2 mm.
  • the plant or animal fibers are previously treated anti-fire, anti bacteria, antifungal and anti-insects, especially using a specific pre-treatment line as described in FR 2,886,948 on behalf of the applicants.
  • dry flame retardant treatment with boron salts and various adjuvants to improve the resistance to microorganisms, rodents and vermin of cellulose wadding are known.
  • the material according to the invention further comprises flame retardant additives, such as boron salts or ammonium salts, and / or bactericidal, antifungal and / or insecticidal adjuvants and the like, such as based on iso thiazole or encapsulated essential oils having biocidal properties, such as encapsulated Neem oil (PRONEEM company - France).
  • flame retardant additives such as boron salts or ammonium salts
  • bactericidal, antifungal and / or insecticidal adjuvants and the like such as based on iso thiazole or encapsulated essential oils having biocidal properties, such as encapsulated Neem oil (PRONEEM company - France).
  • the thermal performance of an insulator is related to its density. As density increases, the amount of stabilized air increases and the value of the thermal conductivity coefficient decreases.
  • a cellulose fiber wadding material and fibers according to the invention makes it possible to obtain higher densities than those obtained with the vegetable or animal fibers separately.
  • the mixing material according to the invention when it is in bulk flakes applied by blowing, the mixing material according to the invention then has a density of 10 to 40 kg / m3, preferably 15 to 30 kg / m3.
  • the bulk material is, more particularly, applied by blowing on thicknesses of 10 to 30 cm, and the sheet material has a density of 20 to 120 kg / m 3, and more particularly, the thickness of the sheet material. is 2 to 20 cm.
  • the present invention provides, more particularly, a thermal insulating material consisting of a said mixture of cellulose wadding and plant or animal fibers having a thermal conductivity less than 0.045 W / km, preferably less than 0.040 W / km, and a time phase shift greater than 10 hours.
  • obtaining a mixing material with particles with apparent flakes of cellulose as small as less than 5 mm was made possible only by the implementation of an original preparation process according to the present invention, according to which the cellulose wadding / plant or animal fiber mixture is refined and homogenized in two stages. Firstly, a first mixture of an intermingling of plant or animal fibers with particles of cellulose wadding of relatively large size, during which said particles are ground and the opening of said fibers is carried out on a first drum equipped with carding spikes.
  • the size of the cellulose wadding particles is reduced and homogenized to a final size of less than 5 mm, continuing their mixing with said fibers open on a drum equipped with tips or blades of smaller size, for stabilizing said small particles of cellulose wadding in a new intermingling of plant fibers.
  • step a a first inhomogeneous mixture is obtained with large lump or flakes of wadding of disparate sizes but already partially stabilized by a first opening of the plant or animal fibers.
  • cellulose wadding particles smaller than 5 mm could not be stabilized in the mixture because they would volatilize if they were not retained between the fibers.
  • the size reduction of said cellulose wadding particles, from larger particles must be concomitant with the opening of the plant or animal fibers from said intermingling of plant or animal fibers.
  • the relative proportion of cellulose wadding, relative to the total of the cellulose wadding and said plant or animal fibers, in the final mixture product is less than at most 15%, preferably at most 10%, relative to the relative proportion of cellulose wadding relative to the total proportions of cellulose wadding and said plant or animal fiber in the starting materials, taken separately.
  • the losses of cellulose wadding are less than 15, preferably less than 10%. These losses are due to the volatilization of the cellulose wadding pulverized during the different steps of the process.
  • said fibers are treated by immersing them in a tank containing a solution of flame retardant, bactericidal, antifungal and / or insecticidal adjuvants in which said fibers are mechanically beaten and then dried before step a).
  • thermoly fusible synthetic binder fibers preferably synthetic fibers.
  • polyester base more preferably polyester fibers coated with polyethylene or polypropylene, and a thermal and mechanical treatment is carried out to manufacture said mixture obtained after step b) in the form of a sheet of mixture of cellulose wadding and said fibers. nonwoven.
  • said binder fibers or, preferably, only the outer coating of said binder fibers has a melting temperature lower than the melting temperature of said plant or animal fibers and of said cellulose wadding and, where appropriate, lower at the melting temperature of the core portion of said binder fibers with respect to the melting temperature of the outer coating of said binder fibers.
  • the mixture of said constituents is brought to said melting temperature of said binder fibers or, preferably, to the melting temperature of the outer coating said binder fibers, at which temperature, said plant or animal fibers and said cellulose wadding, especially by their flame retardant pretreatment, do not melt but are bonded together by said molten binder fibers or, preferably, only said coating externally melted said binder fibers.
  • the cellulose wadding is packaged in compact form at densities of 50-100 kg / m 3, corresponding to a bulk density of the bulk material applied by blowing, in the form of fibrous particles smaller than 10 mm, more precisely of lower average size. at 5 mm, 24 kg / m3.
  • Cellulose wadding came from CELLISOL (France) with a thermal coefficient of 0.042 W / m.K.
  • the different plant or animal fibers are characterized by their length and origin.
  • Flax fibers are derived from scutching the stem of the plant to obtain refined flax fibers, average lengths of 2 to 6 cm.
  • the density of the flax fibers in their packaging bag is 50-100 kg / m3 but, once out of the bag, the bulk flax fibers applied by blowing have a density of 12 to 15 kg / m3.
  • the cotton used was derived from the recycling of clothing and contained small proportions of 15 to 20% of other types of fibers, for example synthetic fibers, also having fiber lengths of 2 to 6 cm and densities similar to those to flax fiber.
  • the sheep fibers are derived directly from the mowing of the animal and also have lengths similar to those of flax and cotton fibers. On the other hand, their density varied from 10 to 13 kg / m3.
  • ISO4 type blowers of ISOLFRANCE France are used.
  • This treatment tunnel consists of two successive identical treatment modules 4 and 5, which contain rotating drums inside which said fibers and a treatment solution are introduced.
  • the two processing modules are contiguous with each other and communicate with each other by admission and transfer means formed in the side flanges of the drums they contain.
  • the intake and transfer means consist of an opening formed in the opposing flanges of the drums of the two modules.
  • a fiber stirring means constituted by a helical wall welded to the inner cylindrical wall of the drum and extending in a secant direction to the cylindrical wall.
  • This helical wall is such that when the drum of one of the processing modules is driven by its motor in rotation in one direction, the fibers are brewed inside the drum and, when the drum is rotated in the other In the sense, the fibers are expelled from the drum and transferred to the neighboring drum by the transfer means described above.
  • the control automaton 25 reverses the direction of rotation of the drum of the first module 4 which is empty. filling the second module 5 where the fibers undergo a second treatment in a treatment solution.
  • the first module 4 emptied, it can again be filled with fibers by the loading carpet 3a.
  • pivoting beaters are also attached to the inner walls of the drum of each of the processing modules 4 and 5 to strike the fibers at each drum revolution against the walls thereof. This threshing of the fibers during rotation of the drum makes it possible to improve the penetration of the treatment solution into the fibers. The material will thus be beaten tens of times against the inner walls of the drum of each of the treatment modules 4 and 5.
  • the direction of rotation of the drum of the module 5 is reversed.
  • the fibers are then poured into a hydraulic press 6 to be dewatered.
  • the dewatering effluents of the treated fibers are then recycled to a tank 26 containing a treatment solution by a recovery circuit 27.
  • the material falls into a translator carriage 7 which will feed three dryers 8, 9 and 10 to hot air.
  • the fibers undergo drying of a variable duration of 60 to 1500 seconds at a temperature between 100 ° C and 150 ° C depending on the material to be dried. During this drying, all the water remaining in the fibers after wringing in the press 6 is evaporated and only the treatment agents remain in the fibers.
  • the controller 25 directs the translator carriage 7 to an empty dryer as the treated fibers arrive from the press 6.
  • Each dryer at the end of the cycle, reverses its direction of rotation to discharge, as in the treatment modules, the dried fibers on a conveyor belt 11 to the mixing plant (12, 13 and 14) of the fibers with the cellulose wadding.
  • this mixing plant comprises three identical compartments for loading materials 12, 13 and 14. Each of them comprises a feed belt 28 followed by a pointed apron 29 with a length greater than or equal to 2 cm. which makes it possible to hook the material and to transport it in the weighing module 30.
  • the weighing module 30 makes it possible to quantify the masses of material to be mixed. These quantities are previously defined. They are a function of the percentage of each material in the final mixture.
  • the cellulose wadding is deposited on the carpet of the loading compartment 13.
  • the material is hooked by the pointed apron which bring the material to the weighing module.
  • the machine stops the feed belt 28 and the spiked deck 29, and controls the opening of the weighing module 30 which pours the material on the conveyor belt 15.
  • the controller moving the belt to the level of the weighing module of the load compartment 14.
  • the automaton stops the feed belt 28 and the pointed apron 29 and orders the opening of the module 30.
  • the animal or vegetable fibers are then poured onto the cellulose wadding already present on the conveyor belt 15.
  • synthetic fiber binders based on polyethylene and polypropylene may be added in the loading compartment 12.
  • polyester fibers of the company ROHTEX gmbh (Germany) of the type are used. 4559/7827, with an average length of about 50 mm, in a relative proportion of 18 to 25% relative to the total of the other components and said binder fibers, namely in total of cellulose wadding, vegetable fiber or animal and so-called binder fibers, it being understood that the relative proportion of wadding of cellulose and vegetable or animal fibers, relative to each other, remains within the above-mentioned ranges.
  • These fibers are called bicomponent fibers because they are made of polyester core, but coated with polyethylene.
  • the polyethylene has a melting temperature of 150 ° C, lower than that of the polyester of 180 ° C, during the heat treatment in the laminator, as described below, only the polyethylene melts, providing the binder function. with the vegetable or animal fibers to which the binder fibers are mixed. They are visible to the naked eye but are intertwined with plant or animal fibers.
  • This drum 16a carding spikes allows a first mixture of cellulose wadding with vegetable or animal fibers.
  • a mixture is obtained in which the cellulose wadding flakes are of relatively large average size (2 to 5 cm) and intermixed with the vegetable or animal fibers in an inhomogeneous manner.
  • the mixture of fibers and cellulose wadding is then sucked by the lapper transmitter thanks to the depression created by a fan 38 through the perforated roll 35 on which the web of defibrated material is formed.
  • the sheet of material is delivered by the corrugated rollers 33 for feeding a next drum 37, equipped on its entire surface with small sawtooth blades less than 1 cm high, juxtaposed next to each other in staggered rows. .
  • Drums with small carding points and sawtooth blades 34, 37 allow a refining or defibration of the fibers and a homogeneous mixture of the cellulose wadding with these fibers.
  • the particles of cellulose wadding, smaller than 5 mm, are trapped in the intermingling of plant or animal fibers.
  • the various drums 16a, 34 and 37 have a cylindrical shape of length about 1 m and diameter about 50 cm, with rotation speeds in action of the order of 1000 to 1500 revolutions / minute.
  • the overall hourly output of the plant described above is about 200 to 400 kg of manufactured mixture per hour.
  • binder fibers have not been added to the loader 12, before mixing, it is still possible to mix them with the mixture of cellulose wadding and vegetable or animal fibers before introducing them or when they are introduced into the laminator , in the proportions mentioned above.
  • the inverter mat 19 supplies, via the belts 21 and 22, an opening loader 23 which feeds a press 24 that can package the mixture into bales of 2 kg to 20 kg, compacted in general at a density of 50 to 100 kg / m3.
  • the densities are given for loose bulk applications, and the mixture of cellulose wadding and flax fiber corresponds to a proportion of about 50/50 between the two components.
  • the mixing material according to the invention has a synergy, in terms of thermal conductivity, with respect to these constituent products taken separately, since this is lower than that of each of these constituents used under the same conditions. of density.

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Abstract

La présente invention concerne un matériau constitué d'un mélange stabilisé de ouate de cellulose et de fibres végétales ou animales dans lequel la ouate de cellulose se présente sous forme de petites particules de taille moyenne inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 2 mm retenues dans un entremêlement de dites fibres végétales ou animales, le rapport pondéral de ouate de cellulose, par rapport au total de la ouate de cellulose et desdites fibres végétales ou animales, étant compris entre 1/3 et 2/3. La présente invention concerne également un procédé de fabrication dudit mélange, dans lequel on réalise les étapes suivantes : a) mélange de la ouate de cellulose et desdites fibres végétales ou animales en l'appliquant sur au moins un tambour cylindrique rotatif équipé de pointes cardeuses de dimension supérieure à 1 cm, de préférence de 2 à 5 cm, et b) on affine et homogénéise le mélange obtenu à l'étape a) en l'appliquant sur au moins un tambour cylindrique rotatif équipé de pointes ou lames en dents de scie de plus petite taille.

Description

  • La présente invention concerne un nouveau matériau isolant thermique et phonique ainsi que son procédé de fabrication. Ce matériau selon l'invention est plus particulièrement destiné à l'isolation thermique et phonique des maisons individuelles, des bâtiments industriels, résidentiels et collectifs.
  • Ce matériau est constitué d'un mélange de ouate de cellulose et fibres végétales ou fibres animales en proportions variables et présente des performances thermiques supérieures à celles des isolants couramment utilisés à base de fibres minérales ou isolant naturel mono produit de fibres végétales ou animales ou de ouate de cellulose.
  • Les fibres minérales telles que laine de verre et laine de roche sont bien connues comme matériau isolant thermique, voire phonique. De même, on connaît les propriétés d'isolant thermique et phonique des matériaux en laine de fibres végétales et animales, le cas échéant affinées par effilochage. Certains isolants minéraux s'affaissent et se tassent dans le temps à cause d'une séparation des fibres et de leurs liants, modifiant la valeur de l'isolation tout au long de leur vie. Les isolants à base de laines animales et végétales ne connaissent pas ce phénomène du fait de la résilience et de l'élasticité de leurs fibres. De plus, les fibres végétales et/ou animales sont biodégradables et ne sont donc pas bio persistantes dans l'organisme.
  • Les fibres végétales et animales peuvent être appliquées en vrac, notamment par soufflage, ou manufacturées sous forme de nappes non tissées relativement souples, en rouleaux ou en ou panneaux lorsqu'elles sont mélangées à chaud à des liants notamment à base de fibres synthétiques thermo fusibles telles que des fibres à base de polyester.
  • De même, la ouate de cellulose, un matériau floconneux issu du triage et du recyclage de papiers journaux ou papiers d'imprimerie, procure une excellente isolation thermique et phonique.
  • Les propriétés d'isolant thermique d'un matériau sont liées à :
    • une faible conductivité thermique, et
    • un temps de déphasage thermique élevé. Le temps de déphasage d'un matériau est le temps que met ledit matériau à atteindre son régime stationnaire lorsqu'on lui applique un gradient de température, c'est-à-dire la capacité du matériau à ralentir les changements de température.
  • Les très bonnes propriétés d'isolation thermique et phonique de la ouate de cellulose et des fibres végétales ou animales sont illustrées par un coefficient de conductivité thermique inférieur à celui des laines minérales isolantes telle que les laines de verre et laine de roche, et surtout un temps de déphasage de plus du double de celui des laines minérales isolantes.
  • Un autre avantage essentiel de la ouate de cellulose est son relativement faible coût par rapport aux laines isolantes de fibres minérales, végétales ou animales.
  • Toutefois l'inconvénient de la ouate de cellulose est que celle-ci appliquée en vrac par soufflage se tasse au cours du temps ce qui affecte ses propriétés d'isolation dans la mesure où la quantité d'air emprisonné pour un volume donné s'en trouve relativement réduite. Par ailleurs, la ouate de cellulose ne peut être formulée sous forme de panneau ou nappe que dans des conditions de rigidité insatisfaisantes. En effet, de par sa structure friable, on ne peut obtenir que des panneaux compact relativement rigide de densité relativement élevée notamment supérieure à 60 kg/m3, avec de fortes proportions de liant ce qui affecte leurs propriétés isolantes. Ces panneaux, du fait de leur rigidité qui les rend relativement friables et cassants, ont des propriétés mécaniques insatisfaisantes lors de leur utilisation par manque de flexibilité.
  • On a proposé, dans US 5 910 367 , un mélange en vrac de particules de ouate de cellulose de taille jusqu'à 10 mm, avec des fibres de coton dans une proportion pondérale inférieure à 40%, afin d'améliorer les propriétés d'isolation thermique de la ouate de cellulose. Toutefois, ce mélange de ouate de cellulose et de fibres de coton décrit dans US 5 910 367 présente des propriétés mécaniques de cohésion insuffisantes pour pouvoir le formuler sous forme de nappe non tissée pour réaliser des panneaux.
  • Un but de la présente invention est de fournir un nouveau matériau isolant amélioré, en particulier qui cumule les avantages des isolants à base de fibres végétales ou animales en termes de propriété d'isolation thermique et de propriété mécanique de cohésion et de souplesse des produits en nappe, tout en étant moins onéreux qu'un isolant à base de fibres végétales ou animales.
  • Pour ce faire, la présente invention fournit un matériau constitué d'un mélange stabilisé de ouate de cellulose et de fibres végétales ou animales dans lequel la ouate de cellulose se présente sous forme de petites particules de taille moyenne inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 2 mm, retenues dans un entremêlement de dites fibres végétales ou animales, la longueur desdites fibres végétales ou animales étant supérieure à ladite taille moyenne desdites particules de ouate de cellulose, de préférence supérieure ou égale à 1,5 cm, le rapport pondéral de ouate de cellulose, par rapport au total de la ouate de cellulose et desdites fibres végétales ou animales, étant compris entre 1/3 et 2/3.
  • On entend ici par "mélange stabilisé" que la ouate de cellulose reste retenue par lesdites fibres, sous forme de petites particules, et ce sans mise en oeuvre de liant.
  • Les inventeurs ont découvert que ce mélange présente une synergie en termes de conductivité thermique à densité identique par rapport à des produits de départ exclusivement à base de ouate de cellulose comme matériau isolant d'une part ou exclusivement à base de fibres végétales ou animales d'autre part, tout en réduisant le coût par rapport à un matériau à base exclusivement de fibres végétales ou animales.
  • Les performances thermiques d'un isolant sont fonction de sa capacité à emprisonner de l'air et à en bloquer la circulation. Cette capacité d'emprisonnement est liée à la finesse des fibres que l'on obtient le cas échéant par effilochages successifs. Nécessairement de par la qualité friable de la ouate de cellulose, une partie de celle-ci se trouve sous forme de particules plus fines invisibles à l'oeil nu emprisonnées dans les interstices des entremêlements de dites fibres. Les inventeurs formulent l'hypothèse que, en s'entremêlant aux fibres végétales, ou animales, les particules de celluloses qui ont une taille inférieure à celle des fibres végétales, ou animales, rentrent dans les interstices des fibres végétales ou animales entremêlées de sorte que la ouate de cellulose améliore la capacité des dites fibres à stabiliser l'air qu'elles renferment et en font donc un isolant plus performant.
  • En réduisant la taille des particules de ouate de cellulose par rapport à celle des particules du document US 5 910 367 , on favorise une meilleure homogénéisation du mélange et donc une plus grande pénétration des particules de ouate de cellulose dans les interstices des fibres végétales ou animales entremêlées, de sorte que l'on bloque et emprisonne davantage l'air à l'intérieur des interstices de fibres végétales ou animales entremêlées, ce qui conduit à améliorer les propriétés d'isolation thermique pour autant que la quantité d'air emprisonné soit suffisante, ce qui est le cas si l'on préserve une proportion pondérale de fibres végétales ou animales suffisamment élevée dans le mélange.
  • D'autre part, le temps de déphasage du matériau de mélange est proportionnel aux temps de déphasage des matériaux constitutifs du mélange à raison des proportions pondérales respectives des deux constituants, soit un temps de déphasage du mélange supérieur à 10 heures. Ainsi, lorsque le temps de déphasage des fibres végétales ou animales est supérieur à celui de la ouate de cellulose, notamment avec des fibres de lin, le mélange selon la présente invention présente un temps de déphasage plus important.
  • Enfin et surtout, un matériau de mélange selon l'invention présente de par sa plus grande homogénéité de mélange, des propriétés de cohésion mécanique améliorée et, notamment, une résistance au tassement améliorée. En effet, la diminution de la taille des particules de ouate de cellulose favorise le meilleur remplissage des interstices des fibres entremêlées et donc la cohésion du mélange et diminue les phénomènes de tassement du mélange, lesquels résultent en particulier du tassement des particules de ouate de cellulose.
  • De surcroît, l'augmentation de la proportion pondérale de fibres végétales ou animales contribue à conférer une plus grande élasticité à un matériau de mélange selon l'invention formulé sous forme de nappe.
  • De préférence, afin d'obtenir des propriétés mécaniques de cohésion optimales dans un matériau selon l'invention, le rapport pondéral de ouate de cellulose par rapport au total de la ouate de cellulose et des dites fibres végétales ou animales est compris entre 35% et 60%, de préférence inférieur ou égal à 50%, de préférence encore d'environ 50%.
  • Par ailleurs, la diminution de la teneur en ouate de cellulose dans le mélange selon l'invention entraîne moins de perte de ouate de cellulose lors du procédé de mélange, notamment lors de la fabrication sous forme de nappe, comme décrit ci-après.
  • Avantageusement donc, un matériau de mélange selon l'invention mélangé à un liant peut être utilisé pour la fabrication de produits manufacturés en nappe, tels des rouleaux, panneaux ou coquilles et dont les propriétés mécaniques de souplesse sont comparables à celles des nappes de fibres végétales et animales et en rendent la mise en oeuvre en application aisée.
  • De préférence encore, dans le matériau de mélange selon l'invention, les dites fibres végétales ou animales présentent une longueur moyenne inférieure à 10 cm, de préférence de 3 à 6 cm, et les longueurs des mini fibres de ouate de cellulose sont inférieures à 2 mm.
  • Les fibres végétales ou animales peuvent être choisies plus particulièrement parmi :
    • les fibres de lin, coton, chanvre, coco, banane, palmier, bambou, yucca, maïs et fibres cellulosiques de bois, de préférence des fibres de lin ou coton, pour les fibres végétales, et
    • les fibres de mouton, yack, et chèvre, de préférence des fibres de mouton, pour les fibres animales.
  • Avantageusement, les fibres végétales ou animales sont préalablement traitées anti-feu, anti bactéries, antifongiques et anti insectes, notamment à l'aide d'une ligne de traitement préalable spécifique telle que décrite dans FR 2 886 948 au nom des demandeurs. De même le traitement ignifugeant à sec par des sels de Bore et différents adjuvants pour améliorer la résistance aux microorganismes, rongeurs et les vermines de la ouate de cellulose sont connus. C'est pourquoi avantageusement, le matériau selon l'invention comprend en outre des adjuvants ignifugeants, tels que des sels de Bore ou sels d'ammonium, et /ou des adjuvants bactéricides, antifongiques et/ou insecticides et autres, tels que des composés à base d'iso thiazole ou d'huiles essentielles encapsulées ayant des propriétés biocides, telles que de l'huile de Neem encapsulée (société PRONEEM - France).
  • Un matériau selon l'invention peut être manufacturé sous forme de nappe en mélange avec un liant constitué de fibres synthétiques thermofusibles, de préférence à base de polyester, de préférence encore revêtues de polyéthylène ou polypropylène thermofusible à une température inférieure à celle du polyester, notamment des fibres de liant en proportion pondérale de 15 à 30%, de préférence 18 à 25%, par rapport au poids total du matériau.
  • Les performances thermiques d'un isolant sont liées à sa densité. Plus la densité augmente, plus la quantité d'air stabilisé augmente et plus la valeur du coefficient de conductivité thermique diminue. Un matériau de mélange ouate de cellulose et fibres selon l'invention permet d'obtenir des densités plus importantes que celles obtenues avec les fibres végétales ou animales séparément.
  • Plus particulièrement, lorsqu'il se présente en flocons en vrac appliqué par soufflage, le matériau de mélange selon l'invention présente alors une densité de 10 à 40 kg/m3, de préférence de 15 à 30 kg/m3. Le matériau en vrac est, plus particulièrement, appliqué par soufflage sur des épaisseurs de 10 à 30 cm, et le matériau en nappe présente une densité de 20 à 120 kg/m3, et, plus particulièrement encore, l'épaisseur du matériau en nappe est de 2 à 20 cm.
  • On entend ici par "appliqué en vrac par soufflage", une quantité de matière déposée par soufflage dans un espace ouvert, contre un support tel qu'une paroi, comme c'est le cas, notamment dans des combles perdus de toiture.
  • La présente invention fournit, plus particulièrement, un matériau isolant thermique constitué d'un dit mélange de ouate de cellulose et fibres végétales ou animales présentant une conductivité thermique inférieure à 0,045 W/km, de préférence inférieur à 0,040 W/km, et un temps de déphasage supérieur à 10 heures.
  • L'obtention d'un mélange de ouate de cellulose et fibres végétales ou animales homogène et stable en termes de tenue mécanique représentait un problème de par le caractère friable de la ouate de cellulose, ce problème a été résolu par un procédé de mélange spécifique.
  • En particulier, l'obtention d'un matériau de mélange avec des particules aux flocons apparents de cellulose de taille aussi petite, inférieure à 5 mm, n'a été rendue possible que par la mise en oeuvre d'un procédé de préparation original selon la présente invention, selon lequel le mélange ouate de cellulose/fibres végétales ou animales est affiné et homogénéisé en deux temps. On réalise, tout d'abord, un premier mélange d'un entremêlement de fibres végétales ou animales avec des particules de ouate de cellulose de taille relativement importante, au cours duquel on broie lesdites particules et on réalise l'ouverture desdites fibres sur un premier tambour muni de pointes cardeuses. Puis, on réalise une réduction et une homogénéisation de la taille des particules de ouate de cellulose à leur taille finale inférieure à 5 mm, en poursuivant leur mélange avec lesdites fibres ouvertes sur un tambour équipé de pointes ou lames de plus petite taille, pour réaliser la stabilisation desdites petites particules de ouate de cellulose dans un nouvel entremêlement de fibres végétales.
  • Plus précisément, selon un autre aspect, la présente invention fournit, en effet, un procédé de fabrication d'un matériau de mélange en vrac selon l'invention, caractérisé en ce qu'on réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
    1. a) on réalise le mélange de la ouate de cellulose et d'un entremêlement de dites fibres végétales ou animales, de préférence dans des proportions déterminées, en l'appliquant sur au moins un tambour cylindrique rotatif équipé sur sa surface externe de pointes cardeuses de dimension supérieure à 1 cm, de préférence de 2 à 5 cm, de préférence le tambour comportant une pluralité d'au moins 4 rangées longitudinales dans la direction axiale du tambour, de manière à ouvrir l'entremêlement de dites fibres et concomitamment broyer la ouate de cellulose en gros flocons de taille inhomogène avec une taille moyenne supérieure à 2 cm, de préférence de 2 à 5 cm, de préférence encore lesdites grandes pointes étant espacées dans lesdites rangées d'une distance de 2 à 5 cm, et
    2. b) on affine et homogénéise le mélange obtenu à l'étape a) en l'appliquant sur au moins un tambour cylindrique rotatif équipé de pointes ou lames en dents de scie de plus petite taille, de préférence inférieure à 1 cm et en plus grand nombre de préférence régulièrement espacées sur toute la surface du tambour, de préférence à une distance les unes des autres inférieure à 10 mm, de préférence encore au moins deux dits tambours cylindriques rotatifs disposés successivement et équipés, respectivement, l'un de dites pointes de plus petite taille et l'autre de dites lames en dent de scie de plus taille.
  • Ce procédé permet de limiter les pertes de ouate de cellulose car la ouate de cellulose se volatiliserait en poudre et ne pourrait plus être stabilisé par les fibres si elle se désagrégeait trop rapidement en poussières ou petits flocons avant que les fibres ne soient suffisamment ouvertes et affinées pour retenir les dites particules de ouate de cellulose. A l'issue de l'étape a), on obtient un premier mélange inhomogène avec des gros grumeaux ou flocons de ouate de tailles disparates mais déjà partiellement stabilisés de par une première ouverture des fibres végétales ou animales.
  • A l'issue de l'étape b), les flocons apparents de cellulose ont une taille moyenne inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 2mm, et sont retenus dans un entremêlement de dites fibres végétales ou animales, et les dites fibres végétales ou animales sont suffisamment affinées c'est-à-dire aérées ou défibrillées pour que des mini fibres de poussières de ouate de cellulose soient retenues dans les interstices des dites fibres.
  • A défaut de mettre en oeuvre un procédé de mélange en deux étapes, tel que décrit ci-dessus, les particules de ouate de cellulose inférieures à 5 mm ne pourraient pas être stabilisées dans le mélange car elles se volatiliseraient si elles n'étaient pas retenues entre les fibres. Pour ce faire, la réduction de taille desdites particules de ouate de cellulose, à partir de particules de plus grosse taille, doit être concomitante à l'ouverture des fibres végétales ou animales à partir dudit entremêlement de fibres végétales ou animales.
  • Avantageusement, la proportion relative de ouate de cellulose, par rapport au total de la ouate de cellulose et desdites fibres végétales ou animales, dans le produit final de mélange est inférieure d'au plus 15%, de préférence au plus 10%, par rapport à la proportion relative de ouate de cellulose par rapport au total des proportions des ouates de cellulose et desdites fibres végétales ou animales dans les produits de départ, pris séparément.
  • En d'autres termes, les pertes de ouate de cellulose sont inférieures à 15, de préférence inférieures à 10%. Ces pertes sont dues à la volatilisation de la ouate de cellulose pulvérisée lors des différentes étapes du procédé.
  • Plus particulièrement, les matériaux de départ présentent les caractéristiques suivantes :
    • la ouate de cellulose de départ présente une densité de 20 à 35 kg/m3 en application en vrac par soufflage, notamment sous forme de particules fibreuses de taille inférieure à 10 mm, et des longueurs moyennes de fibres inférieures à 5 mm, de préférence inférieures à 2 mm, et
    • lesdites fibres végétales ou animales présentent une densité de 10 à 20 kg/m3 en application en vrac par soufflage, et des longueurs moyennes de fibres inférieures à 10 cm, de préférence de 3 à 6 cm.
  • Avantageusement, lesdites fibres sont traitées en les immergeant dans une cuve contenant une solution d'adjuvants ignifugeants, bactéricides, antifongiques et/ou insecticides dans laquelle lesdites fibres sont battues mécaniquement, puis séchées avant l'étape a).
  • Ce traitement de battement est avantageux pour accélérer et améliorer l'imprégnation des dites fibres par les dits adjuvants.
  • Pour la fabrication d'un matériau selon l'invention en forme de nappe non tissée, on ajoute en outre dans le mélange des constituants, de préférence dès l'étape a), des fibres de liant synthétiques thermo fusibles, de préférence des fibres à base de polyester, de préférence encore des fibres de polyester revêtues de polyéthylène ou polypropylène, et on réalise un traitement thermique et mécanique pour manufacturer ledit mélange obtenu après l'étape b) sous forme de nappe de mélange de ouate de cellulose et de dites fibres non tissées.
  • Plus particulièrement, lesdites fibres de liant ou, de préférence, seulement le revêtement externe desdites fibres de liant, présente une température de fusion inférieure à la température de fusion desdites fibres végétales ou animales et de ladite ouate de cellulose et, le cas échéant, inférieure à la température de fusion de la partie de coeur desdites fibres de liant en ce qui concerne la température de fusion du revêtement externe desdites fibres de liant. Et, le mélange desdits constituants est porté à ladite température de fusion desdites fibres de liant ou, de préférence, à la température de fusion du revêtement externe desdites fibres de liant, température à laquelle, lesdites fibres végétales ou animales et dite ouate de cellulose, notamment de par leur traitement préalable ignifugeant, ne fondent pas mais sont liées entre elles par lesdites fibres de liant fondues ou, de préférence, seulement ledit revêtement externe fondu desdites fibres de liant.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lumière de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures suivantes, dans lesquelles :
    • la figure 1 représente un schéma de l'installation de fabrication,
    • la figure 2 représente une coupe longitudinale d'un compartiment de chargement 12, 13 ou 14, et
    • la figure 3 représente une coupe longitudinale d'une effilocheuse 18 de la figure 1.
  • On a réalisé différents mélanges de ouate de cellulose, d'une part, et, d'autre part, de fibres de lin, coton ou respectivement mouton présentant les caractéristiques suivantes.
  • La ouate de cellulose est conditionnée sous forme compacte à des densités de 50-100 kg/m3, correspondant à une densité du matériau en vrac appliqué par soufflage, sous forme de particules fibreuses de taille inférieure à 10 mm, plus précisément de taille moyenne inférieure à 5 mm, de 24 kg/m3. La ouate de cellulose provenait de la société CELLISOL (France) avec un coefficient thermique de 0,042 W/m.K.
  • Les différentes fibres végétales ou animales sont caractérisées par leur longueur et leur origine.
  • Les fibres de lin sont issues du teillage de la tige de la plante pour obtenir des fibres de lin affinées, de longueurs moyennes de 2 à 6 cm. La densité des fibres de lin dans leur sac de conditionnement est de 50-100 kg/m3 mais, une fois sorties du sac, les fibres de lin en vrac appliquées par soufflage présentent une densité de 12 à 15 kg/m3.
  • Le coton utilisé était issu du recyclage de vêtement et contenait de petites proportions de 15 à 20% d'autres types de fibres, par exemples des fibres synthétiques, présentant également des longueurs de fibres de 2 à 6 cm et des densités similaires à celles à des fibres de lin.
  • Les fibres de mouton sont issues directement de la tonte de l'animal et présentent également des longueurs similaires à celles des fibres de lin et de coton. En revanche, leur densité variait de 10 à 13 kg/m3.
  • Les coefficients de conductivité thermique λ des fibres appliquées par soufflage étaient :
    • pour les fibres de lin à une densité de 25 kg/m3 de 0,045 W/m.K
    • pour les fibres de coton à une densité de 25 kg/m3 de 0,038 W/m.K
    • pour les fibres de laine de mouton à une densité de 25 kg/m3 de 0,042 W/m.K.
  • On utilise notamment des souffleuses de type ISO4 de la société ISOLFRANCE (France).
  • Le dispositif de fabrication du mélange de ouate de cellulose et de fibres végétales ou animales comprend l'assemblage de plusieurs machines disposées dans l'ordre cité ci-dessous:
    • une ligne de traitement,
    • une ligne de mélange avec pré ouvreuse-mélangeuse,
    • une ou plusieurs effilocheuses en cascade,
    • une nappeuse pour les produits manufacturés tels que les rouleaux, les panneaux ou les coquilles, et
    • un système de conditionnement pour les produits en vrac.
  • La ligne de fabrication comprend 3 grandes étapes :
    1. 1- le traitement - séchage des fibres animales ou végétales
    2. 2- le mélange de ces fibres avec la ouate de cellulose
    3. 3- l'effilochage du mélange obtenu à l'étape 2.
  • Les fibres animales ou végétales en ballots de 120 à 300 kg sont déposées sur un tapis d'approvisionnement 1 qui permet d'amener les fibres animales ou végétales dans une chargeuse ouvreuse 2 qui va ouvrir les balles de fibres. A la sortie de l'ouvreuse chargeuse 2, les fibres tombent sur un tapis de pesage 3. C'est un tapis convoyeur monté sur des pesons électroniques reliés à un automate de commande qui permet de calibrer la masse des fibres.
  • Lorsque la masse prédéterminée des fibres a été déversée sur le tapis de pesage 3, l'automate stoppe la chargeuse ouvreuse 2 et commande le déplacement du tapis de pesage 3 pour transférer les fibres ainsi pesées sur un convoyeur 3a de chargement qui déverse la laine à l'entrée d'un tunnel de traitement.
  • Ce tunnel de traitement est constitué de deux modules de traitement identiques 4 et 5 successifs, lesquels contiennent des tambours rotatifs à l'intérieur desquels sont introduites lesdites fibres et une solution de traitement. Les deux modules de traitement sont contigus l'un de l'autre et communiquent entre eux par des moyens d'admission et de transfert formés dans les flasques latéraux des tambours qu'ils contiennent. Les moyens d'admission et de transfert sont constitués d'une ouverture formée dans les flasques opposés des tambours des deux modules.
  • A l'intérieur des tambours de chaque module de traitement 4 et 5 est fixé un moyen de brassage des fibres constitué par une paroi hélicoïdale soudée sur la paroi cylindrique interne du tambour et s'étendant dans une direction sécante à la paroi cylindrique. Cette paroi hélicoïdale est telle que lorsque le tambour d'un des modules de traitement est entraîné par son moteur en rotation dans un sens, les fibres sont brassées à l'intérieur du tambour et, lorsque le tambour est entraîné en rotation dans l'autre sens, les fibres sont expulsées du tambour et transférée dans le tambour voisin par le moyen de transfert décrit ci dessus.
  • Ainsi, après avoir chargé le premier module 4 avec une première quantité de fibres et réalisé un premier traitement de celle-ci avec une solution de traitement, l'automate de commande 25 inverse le sens de rotation du tambour du premier module 4 qui se vide en remplissant le second module 5 où les fibres subissent un second traitement dans une solution de traitement. Le premier module 4 vidé, il peut de nouveau être rempli de fibres par le tapis de chargement 3a.
  • En outre, des battoirs pivotants sont également fixés sur les parois internes du tambour de chacun des modules de traitement 4 et 5 pour frapper les fibres à chaque tour de tambour contre les parois de celui-ci. Ce battage des fibres lors de la rotation du tambour permet d'améliorer la pénétration de la solution de traitement dans les fibres. La matière va ainsi être battue des dizaines de fois contre les parois internes du tambour de chacun des modules de traitement 4 et 5.
  • En fin de cycle de traitement, le sens de rotation du tambour du module 5 est inversé. Les fibres sont alors déversées dans une presse hydraulique 6 pour être essorées. Les effluents d'essorage des fibres traitées sont ensuite recyclés vers une cuve 26 contenant une solution de traitement par un circuit de récupération 27.
  • La solution de traitement contient des agents ignifugeants, bactéricides et fongicides. On utilise une solution aqueuse de traitement à 5 à 15 % d'agents ignifugeants, bactéricides et fongicides.
  • Le temps de traitement est variable en fonction des fibres traitées. Les temps de traitement varient entre 30 secondes et 100 secondes pour chaque module. Soit une durée totale de traitement variant entre 60 et 200 secondes.
  • A la sortie de la presse hydraulique 6, la matière tombe dans un chariot translateur 7 qui va alimenter trois séchoirs 8, 9 et 10 à air chaud. Dans ces séchoirs, les fibres subissent un séchage d'une durée variable de 60 à 1500 secondes à une température comprise entre 100 °C et 150°C en fonction de la matière à sécher. Au cours de ce séchage, toute l'eau subsistant dans les fibres après essorage dans la presse 6 est évaporée et seuls restent dans les fibres les agents de traitement.
  • En fonction de la durée de cycle de chaque séchoir 8, 9 et 10 l'automate de commande 25 dirige le chariot translateur 7 vers un séchoir vide au fur et à mesure que les fibres traitées arrivent de la presse 6.
  • Chaque séchoir, en fin de cycle, inverse son sens de rotation pour déverser, comme dans les modules de traitement, les fibres séchées sur un tapis 11 d'acheminement vers l'installation de mélange (12,13 et 14) des fibres avec la ouate de cellulose.
  • En outre, cette installation de mélange comprend trois compartiments identiques de chargement des matières 12, 13 et 14. Chacun d'eux comprend un tapis d'alimentation 28 suivi d'un tablier à pointes 29 d'une longueur supérieure ou égale à 2 cm qui permet d'accrocher la matière et de la transporter dans le module de pesée 30. Le module de pesée 30 permet de quantifier les masses de matière à mélanger. Ces quantités sont préalablement définies. Elles sont fonction du pourcentage de chaque matière dans le mélange final. Un pourcentage variant de 45 à 70%, de préférence environ 60% pour la ouate de cellulose de départ, et 60 à 30%, de préférence 40% respectivement, pour lesdites fibres animales ou végétales de départ, donnera, dans le produit final, compte tenu des pertes de ouate de cellulose au cours du procédé, lesquelles sont toutefois inférieures à 15% par rapport à la quantité de cellulose initiale, de préférence inférieures à 10%, un mélange de ouate de cellulose et de dites fibres comprenant 35% à 55, de préférence environ 50% de ouate de cellulose et, respectivement, 45% à 65%, de préférence environ 50%, de fibres animales ou végétales.
  • Les fibres séchées sont déversées par le tapis d'acheminement 11 sur le tapis d'alimentation du compartiment 14.
  • La ouate de cellulose est déposée sur le tapis du compartiment de chargement 13. La matière est accrochée par le tablier à pointes qui amènent la matière jusqu'au module de pesée. Lorsque la masse prédéfinie a été déversée dans le module de pesée, l'automate stoppe le tapis d'alimentation 28 et le tablier à pointes 29, et commande l'ouverture du module de pesée 30 qui déverse la matière sur le tapis convoyeur 15. L'automate commande le déplacement du tapis jusqu'au niveau du module de pesée du compartiment de chargement 14.
  • Lorsque la masse de fibres prédéfinie est déversée dans le module de pesée du compartiment 14, de la même façon que pour le compartiment 13, l'automate stoppe le tapis d'alimentation 28 et le tablier à pointes 29 et ordonne l'ouverture du module de pesée 30. Les fibres animales ou végétales sont alors déversées sur la ouate de cellulose déjà présente sur le tapis convoyeur 15.
  • On obtient alors une superposition de la ouate de cellulose et des fibres végétales ou animales.
  • Pour la fabrication de produits manufacturés en nappe, des liants de fibres synthétiques à base de polyéthylène et polypropylène peuvent être ajoutés dans le compartiment de chargement 12. On utilise, par exemple, des fibres de polyester de la société ROHTEX gmbh (Allemagne) de type 4559/7827, d'une longueur moyenne d'environ 50 mm, dans une proportion relative de 18 à 25% par rapport au total des autres composants et desdites fibres de liants, à savoir au total de ouate de cellulose, de fibres végétales ou animales et dites fibres de liants, étant entendu que la proportion relative de ouate de cellulose et de fibres végétales ou animale, l'une par rapport à l'autre, reste dans les fourchettes mentionnées ci-dessus. Ces fibres sont appelées fibres bicomposant car elles sont constituées à coeur de polyester, mais revêtues de polyéthylène. Du fait que le polyéthylène a une température de fusion de 150°C, inférieure à celle du polyester de 180°C, lors du traitement thermique dans la nappeuse, tel que décrit ci-après, seul le polyéthylène fond, assurant la fonction de liant avec les fibres végétales ou animales auxquelles les fibres liantes sont mélangées. Elles sont visibles à l'oeil nu mais sont entremêlées avec les fibres végétales ou animales.
  • On obtiendra alors une superposition de plusieurs couches composées de liants, ouate de cellulose et fibres végétales ou animales, sur le tapis 15.
  • Le tapis convoyeur 15 amène les matières jusqu'à une pré ouvreuse, mélangeuse 16 où la ouate de cellulose et les fibres vont subir un premier mélange en passant sur un tambour 16a à pointes cardeuses de longueur d'environ 2 cm. Ces pointes sont disposées en 5 rangées axiales sur la surface du tambour 16a, sans recouvrir la surface totale du tambour.
  • Ce tambour 16a à pointes cardeuses permet un premier mélange de la ouate de cellulose aves les fibres végétales ou animales. On obtient un mélange ou les flocons de ouate de cellulose sont de taille moyenne relativement importante (2 à 5 cm) et entremêlés de façon inhomogène avec les fibres végétales ou animales.
  • Le premier mélange est alors acheminé vers une chargeuse 17 comprenant un tablier à pointes qui accroche les matières pour les déposer sur le tablier d'alimentation 31 de l'effilocheuse de la société LAROCHE (France), de type CADETTE 1000 à deux tambours. Les matières sont entrainées et maintenues sur toute la largeur de la machine grâce à l'auge d'alimentation 32 et au rouleau d'alimentation 31. La nappe de matière est ainsi présentée à l'action d'un tambour à plus petites pointes cardeuses 34. Lesdites petites pointes sont de longueur de 5 mm à 10 mm, espacées de moins de 1 cm les unes par rapport aux autres et recouvrant la totalité de la surface du tambour.
  • Le mélange de fibres et ouate de cellulose est ensuite aspiré par le transmetteur nappeur grâce à la dépression créée par un ventilateur 38 à travers le rouleau perforé 35 sur lequel se forme la nappe de matière défibrée.
  • La nappe de matière est délivrée par les rouleaux cannelés 33 pour l'alimentation d'un tambour suivant 37, équipé sur toute sa surface de petites lames en dents de scie de hauteur inférieure à 1 cm, juxtaposées les unes à coté des autres en quinconce.
  • Les tambours à petites pointes cardeuses et lames en dents de scie 34, 37, permettent un affinage ou défibrage des fibres et un mélange homogène de la ouate de cellulose avec ces fibres. Les particules de ouate de cellulose, de taille inférieure à 5 mm, se retrouvent emprisonnées dans l'entremêlement des fibres végétales ou animales.
  • Les différents tambours 16a, 34 et 37 présentent une forme cylindrique de longueur environ 1 m et de diamètre environ 50 cm, avec des vitesses de rotation en action de l'ordre de 1 000 à 1 500 tours/minute.
  • Dans l'effilocheuse 18, la matière perdue est recyclée par le tapis 41.
  • Le rendement horaire global de l'installation décrite ci-dessus, est d'environ de 200 à 400 kg de mélange fabriqué par heure.
  • Le mélange ainsi obtenu à la sortie de l'effilocheuse 18, sur un tablier de sortie 39, est déversé sur un tapis inverseur 19 qui alimente soit une nappeuse 20, soit une conditionneuse en vrac 24.
  • Pour les mélanges composés de liants de ouate de cellulose et de fibres végétales ou animales et destinés à la fabrication de produits manufacturés, le tapis inverseur 19 alimente une nappeuse 20. Cette nappeuse permet de fabriquer des nappes de mélange de différentes épaisseurs (de 2 cm à 20 cm) et de différentes densités (20 kg/m3 à 120 kg/m3). On connaît, notamment, des nappeuses commercialisées par la société LAROCHE, sous la référence nappeuse pneumatique. la nappeuse porte le mélange à une température égale à la température de fusion des fibres de liants thermofusibles, température à laquelle la ouate de cellulose et les fibres végétales ou animales ne fondent pas, compte tenu de leur traitement par un produit ignifugeant. Une nappeuse permet de calibrer une masse de matière et une épaisseur pour donner une densité à la nappe de matière formée. La nappe de matière formée est ensuite acheminée dans un four pour que les liants thermofusibles fondent et se lient aux fibres végétales ou animales.
  • Si les fibres de liants n'ont pas été ajoutées dans la chargeuse 12, avant mélange, il est encore possible de les mélanger au mélange de ouate de cellulose et de fibres végétales ou animales avant de les introduire ou lors de leur introduction dans la nappeuse, dans les proportions mentionnées ci-dessus.
  • Pour les mélanges en vrac de ouate de cellulose et fibres végétales ou animales, le tapis inverseur 19 alimente, via les tapis 21 et 22, une chargeuse ouvreuse 23 qui alimente une presse 24 pouvant conditionner le mélange en balles de 2 kg à 20 kg, compacté en général à une densité de 50 à 100 kg/m3.
  • Les densités des mélanges obtenus varient selon les modes d'application :
    • pour les applications en vrac par soufflage : les épaisseurs de mélange en vrac, une fois appliquées, peuvent varier de 10 cm à 30 cm, les densités variant de 14 à 30 kg/m3, les valeurs de λ (coefficient de conductivité thermique) variant entre 0,038 W/m.K, pour les densités les plus fortes, à 0,045 W/m.K, pour les densités les plus faibles, et
    • pour les produits manufacturés en nappe: les épaisseurs de nappe varient de 2 à 20 cm, les densités variant de 20 à 120 kg/m3, et les valeurs de λ (coefficient de conductivité thermique) variant entre 0,036 W/m.K, pour les densités les plus fortes, à 0,040 W/m.K, pour les densités les plus faibles.
  • Des mesures comparatives des valeurs de coefficient de conductivité thermique ont été effectuées avec un dispositif de mesure de conductivité thermique appelé conductimètre, selon la méthode de la plaque chaude gardée, de marque LASERCOMP, de type Lasercomp Fox 314 distribué par la société FONDIS (France). Tableau comparatif des valeurs des coefficients de conductivité thermique :
    Coefficient de conductivité thermique CELLULOSE (à une densité de 24 kg/m3) LIN (à une densité de 25 kg/m3) LIN+CELLULOSE (à une densité de 25 kg/m3)
    λ (W/m .K) 0,042 0,045 0,039
  • Dans le tableau ci-dessus, les densités sont données pour des applications en vrac par soufflage, et le mélange de ouate de cellulose et de fibres de lin correspond à une proportion d'environ 50/50 entre les deux composants.
  • On voit que le matériau de mélange selon l'invention présente une synergie, en termes de conductivité thermique, par rapport à ces produits constituants pris séparément, puisque celle-ci est inférieure à celle de chacun de ces constituants mis en oeuvre dans les mêmes conditions de densité.
  • En ce qui concerne les propriétés mécaniques, pour les panneaux, la flexibilité diminue lorsque le pourcentage de ouate de cellulose augmente et inversement. Les fibres végétales ou animales permettent de limiter l'effet de rigidité de la cellulose même lorsque les pourcentages de ouate de cellulose augmentent dans le mélange. Les fibres de laine de mouton, de par leur résilience, apporte une meilleure élasticité au mélange que les fibres de lin. On entend ici par "élasticité" que le produit retrouve sa forme initiale après déformation. Cette meilleure élasticité se traduit par une meilleure résistance au tassement. Les fibres de coton de part leur souplesse apporte une meilleure flexibilité au mélange que les fibres de lin également. On entend ici par "flexibilité" que le produit peut se déformer, notamment par pliage, sans rupture.

Claims (15)

  1. Matériau constitué d'un mélange stabilisé de ouate de cellulose et de fibres végétales ou animales dans lequel la ouate de cellulose se présente sous forme de petites particules de taille moyenne inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 2 mm, retenues dans un entremêlement de dites fibres végétales ou animales, la longueur desdites fibres végétales ou animales étant supérieure à ladite taille moyenne desdites particules de ouate de cellulose, de préférence supérieure ou égale à 1,5 cm, le rapport pondéral de ouate de cellulose, par rapport au total de la ouate de cellulose et desdites fibres végétales ou animales, étant compris entre 1/3 et 2/3.
  2. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport pondéral de ouate de cellulose, par rapport au total de la ouate de cellulose et desdites fibres végétales ou animales, est compris entre 35% et 60%, de préférence inférieur ou égal à 50%.
  3. Matériau selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit rapport pondéral de ouate de cellulose par rapport au total de la ouate de cellulose et desdites fibres végétales ou animales est d'environ 50%.
  4. Matériau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites fibres végétales ou animales présentent une longueur moyenne inférieure à 10 cm, de préférence de 3 à 6 cm, et les longueurs des mini fibres de ouate de cellulose sont inférieures à 2mm.
  5. Matériau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les fibres végétales ou animales sont choisies parmi :
    - pour les fibres végétales : les fibres de lin, coton, chanvre, coco, banane, palmier, bambou, yucca, maïs et fibres cellulosiques de bois, et
    - pour les fibres animales: les fibres de mouton, yack, et chèvre.
  6. Matériau en vrac selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il se présente en flocon avec une densité de 10 à 40 kg/m3, de préférence de 15 à 30 kg/m3, en application en vrac par soufflage.
  7. Matériau en nappe obtenu à partir d'un matériau selon l'une des revendications 1 à 6, en mélange avec un liant constitué de fibres synthétiques thermofusibles, de préférence à base de polyester, de préférence encore revêtues de polyéthylène ou polypropylène thermofusible à une température inférieure à celle du polyester, notamment des fibres de liant en proportion pondérale de 15 à 30%, de préférence 18 à 25%, par rapport au poids total du matériau.
  8. Matériau en nappe selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il présente une densité de 20 à 120 kg/m3.
  9. Matériau isolant thermique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il présente une conductivité thermique inférieure à 0,045 W/K.m, de préférence inférieure à 0,040 W/K.m, et un temps de déphasage supérieur à 10 heures.
  10. Procédé de fabrication d'un matériau de mélange selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
    a) on réalise le mélange (12-16) de la ouate de cellulose et d'un entremêlement de dites fibres végétales ou animales, de préférence dans des proportions déterminées, en l'appliquant sur au moins un tambour cylindrique rotatif (16a) équipé sur sa surface externe de pointes cardeuses de dimension supérieure à 1 cm, de préférence de 2 à 5 cm, de préférence le tambour comportant une pluralité d'au moins 4 rangées longitudinales dans la direction axiale du tambour, manière à ouvrir l'entremêlement de dites fibres et concomitamment broyer la ouate de cellulose en gros flocons de tailles inhomogènes avec une taille moyenne supérieure à 2 cm, de préférence de 2 à 5 cm, et
    b) on affine et homogénéise le mélange (18) obtenu à l'étape a) en l'appliquant sur au moins un tambour cylindrique rotatif (34, 37) équipé de pointes ou lames en dents de scie de plus petite taille, de préférence inférieure à 1 cm et en plus grand nombre de préférence régulièrement espacées sur toute la surface du tambour, de préférence à une distance les unes des autres inférieure à 10 mm, de préférence encore au moins deux dits tambours cylindriques rotatifs disposés successivement et équipés, respectivement, l'un de dites pointes (34) de plus petite taille et l'autre de dites lames (37) en dent de scie de plus taille.
  11. procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la proportion relative de ouate de cellulose, par rapport au total de la ouate de cellulose et desdites fibres végétales ou animales, dans le produit final de mélange est inférieure d'au plus 15%, de préférence au plus 10%, par rapport à la proportion relative de ouate de cellulose par rapport au total des proportions des ouates de cellulose et desdites fibres végétales ou animales dans les produits de départ, pris séparément.
  12. Procédé de fabrication selon la revendication 10 ou 11,
    caractérisé en ce que :
    - la ouate de cellulose de départ présente une densité de 20 à 35 kg/m3 en application en vrac par soufflage, et des longueurs moyennes de fibres inférieures à 5mm, de préférence inférieures à 2mm, et
    - lesdites fibres végétales ou animales présentent une densité de 10 à 20 kg/m3 en application en vrac par soufflage, et des longueurs moyennes de fibres inférieures à 10 cm, de préférence de 3 à 6 cm.
  13. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que lesdites fibres sont traitées en les immergeant (6) dans une cuve contenant une solution d'adjuvants ignifugeants, bactéricides, antifongiques et/ou insecticides dans laquelle lesdites fibres sont battues mécaniquement, puis séchées (8, 9, 10) avant l'étape a).
  14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on ajoute en outre dans le mélange, de préférence dès l'étape a), des fibres de liant synthétiques thermofusibles, de préférence des fibres à base de polyester, de préférence encore des fibres de polyester revêtues de polyéthylène ou polypropylène, et on réalise un traitement thermique et mécanique pour manufacturer ledit mélange obtenu après l'étape b) sous forme de nappe de mélange de ouate de cellulose et de dites fibres non tissées.
  15. Procédé de fabrication selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdites fibres de liant ou, de préférence, seulement le revêtement externe desdites fibres de liant présente une température de fusion inférieure à la température de fusion desdites fibres végétales ou animales et de ladite ouate de cellulose et, le cas échéant, inférieure à la température de fusion de la partie de coeur desdites fibres de liant en ce qui concerne la température de fusion du revêtement externe desdites fibres de liant, le mélange desdits constituants étant porté à ladite température de fusion desdites fibres de liant ou, de préférence, la température de fusion du revêtement externe desdites fibres de liant, température à laquelle, lesdites fibres végétales ou animales et dite ouate de cellulose, notamment de par leur traitement préalable ignifugeant, ne fondent pas mais sont liées entre elles par lesdites fibres de liant fondues ou seulement ledit revêtement externe fondu desdites fibres de liant.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBI20120004A1 (it) * 2012-04-03 2013-10-04 Franco Vialardi Metodo di realizzazione di ovatta coesa, macchina per la realizzazione di ovatta coesa, associata a detto metodo e meccanismo per la miscelazione fra polvere legante e ovatta.
IT202000005446A1 (it) * 2020-03-13 2021-09-13 Consiglio Nazionale Ricerche Materiale composito biodegradabile
CN114555876A (zh) * 2020-05-14 2022-05-27 米纳尔迪羽毛有限责任公司 用于生产填充材料的方法和设备以及填充材料
WO2024013251A1 (fr) 2022-07-13 2024-01-18 Cibb (Construction Innovation Bois Beton) Procede de fabrication d'un materiau isolant optimise en vrac et structure isolante comportant un tel materiau

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITGE20120028A1 (it) * 2012-03-07 2013-09-08 Consiglio Nazionale Ricerche Materiale composito di origine naturale e metodo per la sua fabbricazione
WO2015151015A1 (fr) * 2014-04-01 2015-10-08 Afe Impex S.R.L. Matériau en feuille absorbant et procédé pour sa préparation
FR3115543A1 (fr) * 2020-10-28 2022-04-29 Iso 2 Industrie Composition isolante de laine minérale et de laine de coton

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5910367A (en) 1997-07-16 1999-06-08 Boricel Corporation Enhanced cellulose loose-fill insulation
FR2886948A1 (fr) 2005-06-10 2006-12-15 Vriese Isabelle De Procede de lavage de laine animale et installation pour sa mise en oeuvre

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5491186A (en) * 1995-01-18 1996-02-13 Kean; James H. Bonded insulating batt
US5516580A (en) * 1995-04-05 1996-05-14 Groupe Laperriere Et Verreault Inc. Cellulosic fiber insulation material
EP0970674A3 (fr) * 1998-07-10 2001-05-02 Frome Developments Limited Tampon de démaquillage
US6667424B1 (en) * 1998-10-02 2003-12-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent articles with nits and free-flowing particles

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5910367A (en) 1997-07-16 1999-06-08 Boricel Corporation Enhanced cellulose loose-fill insulation
FR2886948A1 (fr) 2005-06-10 2006-12-15 Vriese Isabelle De Procede de lavage de laine animale et installation pour sa mise en oeuvre

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBI20120004A1 (it) * 2012-04-03 2013-10-04 Franco Vialardi Metodo di realizzazione di ovatta coesa, macchina per la realizzazione di ovatta coesa, associata a detto metodo e meccanismo per la miscelazione fra polvere legante e ovatta.
IT202000005446A1 (it) * 2020-03-13 2021-09-13 Consiglio Nazionale Ricerche Materiale composito biodegradabile
CN114555876A (zh) * 2020-05-14 2022-05-27 米纳尔迪羽毛有限责任公司 用于生产填充材料的方法和设备以及填充材料
CN114555876B (zh) * 2020-05-14 2024-03-12 米纳尔迪羽毛有限责任公司 用于生产填充材料的方法和设备以及填充材料
WO2024013251A1 (fr) 2022-07-13 2024-01-18 Cibb (Construction Innovation Bois Beton) Procede de fabrication d'un materiau isolant optimise en vrac et structure isolante comportant un tel materiau
FR3137930A1 (fr) * 2022-07-13 2024-01-19 Cibb (Construction Innovation Bois Beton) Procede de fabrication d’un materiau isolant optimise et structure isolante comportant un tel materiau

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