EP4319978A1 - Procédé d'amélioration de l'étanchéité à l'air de bâtiments utilisant une membrane à base de biopolymères - Google Patents

Procédé d'amélioration de l'étanchéité à l'air de bâtiments utilisant une membrane à base de biopolymères

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EP4319978A1
EP4319978A1 EP22719974.2A EP22719974A EP4319978A1 EP 4319978 A1 EP4319978 A1 EP 4319978A1 EP 22719974 A EP22719974 A EP 22719974A EP 4319978 A1 EP4319978 A1 EP 4319978A1
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EP
European Patent Office
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poly
barrers
membrane
relative humidity
building
Prior art date
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Pending
Application number
EP22719974.2A
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German (de)
English (en)
Inventor
Joël AZEVEDO
Marion CHENAL
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Saint Gobain Isover SA France
Original Assignee
Saint Gobain Isover SA France
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Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Isover SA France filed Critical Saint Gobain Isover SA France
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Pending legal-status Critical Current

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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/625—Sheets or foils allowing passage of water vapor but impervious to liquid water; house wraps
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    • B32B2419/00—Buildings or parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for improving the airtightness of buildings or parts of buildings using a vapor barrier membrane, comprising a hydrophilic middle layer based on biopolymer and two outer layers relatively more hydrophobic than the layer median.
  • Hygroregulating vapor barrier membranes or hygroregulating membranes, whose permeability to water vapor varies according to the humidity of the air, have been known for many years. For the reasons explained, for example, in application W096/33321, it is sought to obtain membranes which allow water vapor to pass easily when the relative humidity (RH) is high (70% to 100% RH) and which block effectively at low relative humidity (50% RH and below).
  • RH relative humidity
  • Such membranes when laid on the internal face of a thermal insulation material (face facing the interior of a building or a room), prevent as much as possible during the cold and dry season the water vapor to penetrate from inside the building into the space between the membrane and the wall and to condense on the latter (cold wall).
  • the high permeability of the membrane allows any moisture present in the structural elements of the building to evacuate towards the interior of the building. This property is particularly important in the case of new constructions where, during installation, certain elements may have a very high water content due to storage conditions, but also in the case of water infiltration in existing structures. . In both cases, it is important to be able to let the entire structure dry efficiently in the summer, both outside and inside the building. This need is crucial, especially if the elements making up the system are conducive to the proliferation of microorganisms.
  • Such vapor barrier membranes having a differentiated behavior depending on the relative humidity conditions which surround them are frequently qualified as “intelligent” (in English Smart vapor retarder (SVR)).
  • intelligent in English Smart vapor retarder (SVR)
  • the adjectives “moisture regulator”, “moisture regulator” and “intelligent” are used as synonyms when they describe the variation of the water vapor permeability of vapor barrier membranes.
  • a humidity-regulating vapor barrier membrane is generally considered to be all the more interesting and efficient when its equivalent air thickness is high at low relative humidity and low at high relative humidity.
  • the moisture-regulating vapor barrier membranes available on the market and described in the state of the art are generally based on synthetic organic polymers made from petroleum-based monomers.
  • the most frequently described and used polymers are polyamides, in particular polycaprolactam, poly(vinyl alcohol) (PVOH), copolymers of ethylene and vinyl acetate and/or vinyl alcohol (EVA and EVOH).
  • the most hydrophilic polymers can be associated, in multi-layer structures, with thin more hydrophobic layers, in particular based on polyolefins, such as polyethylene, polypropylene and copolymers of ethylene and propylene .
  • Examples of documents describing such “smart” vapor barrier membranes include documents W02007/010388, W02006/034381, W02005/110892, US7008890, US 6808772 and US 6878455.
  • biopolymers are preferably biobased, that is to say based on materials of biological origin that are renewable in the short term.
  • the biopolymers used in the membranes of the present application are both biobased and biodegradable.
  • Bio-based biopolymers encompass both natural organic polymers, present as such in biomass, organic polymers obtained by physical and/or chemical modification of these natural polymers, and synthetic organic polymers obtained by polymerization of bio-based ingredients.
  • Membranes based on such biopolymers for example based on cellulose, chitosan or even based on poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) are known and have been used, replacing films based on petroleum-based synthetic polymers, in particular in the field of food packaging where membranes are generally required to have water vapor permeability that is relatively independent of humidity and temperature conditions.
  • the lifespan of packaging films is quite limited and generally ranges from a few days to a few weeks, at most a few months.
  • a long service life of at least several years, or even several decades, is sought.
  • Membranes based on biopolymers are most often quite hydrophilic and their permeability to water vapor is high.
  • the equivalent air thickness of these membranes is generally less than 1m and its absolute value varies only slightly with the relative humidity of the atmosphere surrounding them. These membranes therefore remain extremely permeable to water vapor whatever the surrounding conditions.
  • hydrophilic membranes based on biopolymers used in the field of food packaging remain too permeable to water vapor under conditions of low relative humidity (cold season). They are therefore not “intelligent” enough to be able to function correctly as vapor barriers in the field of thermal insulation of buildings, in particular in improving airtightness and managing the flow of water vapor in buildings.
  • the present invention is based on the surprising discovery that it is possible to very significantly increase the "intelligence" of membranes based on biopolymers and thus to make them compatible with use as a vapor barrier membrane in the field of building, by applying on each of their two faces a very thin layer of a polyester, less permeable to water vapour.
  • the subject of the present application is thus a moisture-regulating vapor barrier membrane comprising an active part comprising
  • outer layers with a thickness of between 100 nm and 20 miti, preferably between 200 nm and 2.5 miti, consisting independently of each other of an organic polymer having a vapor permeability coefficient of water P2, determined at 23° C. and at an average relative humidity of 25.5%, comprised between 105 and 550 Barrers, preferably comprised between 110 and 520 Barrers, in particular between 120 and 500 Barrers.
  • It also relates to a method for improving the airtightness of a building or a room of a building comprising the application of a vapor barrier membrane on the internal face of the walls or said building or said room of a building, characterized in that the vapor barrier membrane is a moisture-regulating vapor barrier membrane comprising an active part comprising
  • a middle layer with a thickness of between 2 ⁇ m and 200 miti, preferably between 4 ⁇ m and 100 ⁇ m, in particular between 5 and 50 ⁇ m, consisting of a biopolymer having a water vapor permeability coefficient Pi which increases with the average relative humidity and which, when determined at 23°C and an average relative humidity of 25.5%, is at least equal to 600 Barrers, and, on either side of the middle layer and preferably in contact with it,
  • the active part of the membrane is preferably a three-layer structure consisting of a middle layer and two outer layers as defined above.
  • the permeability coefficients Pi and P2 are those of the polymers respectively forming the middle layer and the outer layers. They correspond to the ratio of the mass flux of water vapor (Q) which crosses a zone (A) of a membrane of the polymer to be tested having a given thickness (E), under the effect of a difference in vapor pressure of water (dP) existing on either side of the membrane.
  • the membrane of the present invention therefore comprises a layer, relatively thick, based on a hydrophilic biopolymer (middle layer), coated on both sides with a continuous layer of a hydrophobic polymer (outer layers).
  • the two outer layers are generally less thick than the middle layer.
  • the ratio of the thickness of the middle layer to the thickness of each of the outer layers is advantageously between 1.5/1 and 1000/1, preferably between 2/1 and 500/1, in particular between 3/1 and 200/1.
  • the two outer layers are preferably directly in contact with the middle layer, that is to say the interface between the layers is preferably free of adhesive.
  • the middle layer In the less preferred case where the outer layers are fixed to the middle layer by means of an adhesive, the latter would preferably have a permeability coefficient P3 greater than P1 and P2.
  • the adhesive should not oppose to the diffusion of water vapor a resistance greater than that of each of the layers constituting the membrane.
  • the layers defined above form the “active part” of the membranes of the present invention.
  • This part is preferably a membrane obtained in known manner by co-extrusion of thermoplastic polymers forming the different layers, by thermal bonding of films (outer layers) on the middle layer, or by depositing a coating on both sides of the layer median.
  • the active part has in principle a mechanical strength allowing it to be used alone, that is to say without a support layer, it can be interesting, in particular for thin active layers (less than 50 ⁇ m ), to reinforce it with a mechanical structure that is permeable to air and whose resistance to the diffusion of water vapor is therefore negligible compared to that of the active layer, which is impermeable to air.
  • the vapor barrier membrane therefore also comprises an air-permeable reinforcement or protection layer, directly in contact with the active part, that is to say with one of the layers external.
  • This support layer can be a grid, a perforated plate, an open-pored foam or a woven or non-woven fabric that is permeable to air. It is preferably an air-permeable textile, preferably a nonwoven. Mention may be made, as examples of particularly preferred support layers, of nonwovens made of polypropylene or polyester fibers or of glass fibers.
  • the support layer or layers are preferably fixed to the active membrane, or active layer, by bonding using a polyurethane adhesive.
  • the present invention also encompasses membranes where a reinforcing structure, such as a grid or a nonwoven, is incorporated into the active part of the membrane and more particularly into the middle layer.
  • a reinforcing structure such as a grid or a nonwoven
  • the biopolymers forming the middle layer are biosourced and/or biodegradable organic polymers. They are preferably biobased.
  • biobased biopolymers are preferably chosen from the group consisting of
  • Osides include glycosides, the hydrolysis of which produces monosaccharides and non-carbohydrate compounds, and holosides, which are polymers consisting exclusively of monosaccharides.
  • osides which can be used to form the middle layer of the vapor barrier membrane of the present invention, those chosen from the group consisting of alginate, carrageenan, cellulose, in particular regenerated cellulose (cellulose hydrate) , chitin, chitosan, pectin, dextrin, starch, curdlan, FucoPol, gellan gum, pullulan and xanthan.
  • the proteins are advantageously selected from the group consisting of gluten, soy protein isolate, zein, whey protein, casein, collagen and gelatin. Most of these bio-based polymers, extracted from biomass, have a high affinity for water and dissolve or swell in water to form hydrogels.
  • biobased biopolymers examples include cellulose esters, in particular cellulose acetate, cellulose ethers (in particular ethylcellulose, hydroxyethylcellulose), nitrocellulose, starch esters and ethers .
  • the third category of biobased biopolymers is formed by polymers synthesized from biobased monomers.
  • polymers can be linear or branched, and therefore thermoplastic, or thermoset. Mention may be made, as examples of synthetic polymers obtained from biobased monomers, of those chosen from the group consisting of polyhydroxyalkanoates (PHA), in particular polyhydroxybutyrate (PHB) and poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBV) , poly(lactic acid) (PLA), poly(glycolic acid) (PGA), poly(lactide-co-glycolide) (PLGA), polymers obtained by polymerization of lipid monomers, and thermoset polymers obtained by reaction monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides and/or alditols with a polycarboxylic acid and/or a polyaldehyde.
  • PHA polyhydroxyalkanoates
  • PHB polyhydroxybutyrate
  • PHBV poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate)
  • PLA poly(lactic acid)
  • PLA poly(glycolic acid)
  • thermoset polymers obtained by reaction of monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides and/or alditols with a polycarboxylic acid and/or a polyaldehyde are well known in the field of binders for mineral wools and are described in detail for example in international applications WO2009/080938 , WO2010/029266, WO2013/014399,
  • the biodegradable biopolymers can advantageously be chosen from the group consisting of aliphatic polyester homopolymers such as poly(caprolactone) (PCL) and poly(butylene succinate) (PBS), aliphatic copolyesters such as and poly(butylene succinate-co- adipate), aromatic copolyesters such as poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) and polyesteramides.
  • PCL poly(caprolactone)
  • PBS poly(butylene succinate)
  • aliphatic copolyesters such as and poly(butylene succinate-co- adipate)
  • aromatic copolyesters such as poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) and polyesteramides.
  • All the biopolymers constituting the middle layer have a permeability coefficient Pi, determined at 23°C under dry conditions (approximately 25% average relative humidity), greater than or equal to 600 Barrers, preferably between 600 and 50,000 Barrers, in particular between 700 and 30,000 Barrers, and ideally between 800 and 20,000 Barrers.
  • This permeability coefficient is determined as follows:
  • a template is placed on the surface of the films prior to the application of the grouting product, in order to create an exchange zone, free of any grouting product and of a defined area (A).
  • the jointing product is for example a mixture of 60% microcrystalline wax and 40% refined crystalline paraffin.
  • the cups thus produced are placed in a test chamber regulated in temperature (23°C) and relative humidity (50%), also called a climatic chamber.
  • the hydrophilic middle layer of the vapor barrier membrane of the present invention is covered on both sides with a continuous layer of an organic polymer that is more hydrophobic and less permeable to water vapor than the middle layer.
  • continuous here means that each of the outer layers totally covers one of the sides of the middle membrane so that the latter is not in contact with the atmosphere.
  • the two continuous layers can be of the same chemical nature and of the same thickness, or else of chemical nature and/or of different thickness from one another. Each of them is preferably directly in contact with the middle layer.
  • the permeability coefficient P2 of each of the outer layers is between 105 and 550 Barrers, preferably between 110 and 520 Barrers, in particular between 120 and 500 Barrers.
  • the permeability coefficient is determined in the same way as the Pi coefficient.
  • the organic polymer constituting the outer layers is advantageously chosen from the group consisting of semi-aromatic polyesters obtained by polycondensation of aliphatic polyols and aromatic polyacids.
  • the semi-aromatic polyesters are preferably thermoplastic polyesters obtained by polycondensation of aliphatic diols, such as ethylene glycol, propane-1,3-diol and butylene glycol, and aromatic diacids such as terephthalic acid and acid naphthalic.
  • PET poly(ethylene terephthalate)
  • PBT poly(butylene terephthalate)
  • PTT poly(trimethylene terephthalate)
  • PNE poly(ethylene naphthalate)
  • the permeability coefficient P2 of aromatic polyesters decreases when the degree of crystallinity and therefore the degree of orientation of the polyester chains increases. However, it generally remains within the range indicated above. If necessary, it is thus possible to adjust the P2 by modifying the orientation of the chains within the layers of polyester.
  • a vapor barrier membrane with a middle layer made of cellulose, in particular regenerated cellulose, and two outer layers made of semi-aromatic polyester, preferably poly(ethylene terephthalate), is a particularly preferred embodiment of the vapor barrier membrane used in the method of the present invention.
  • the active part of the vapor barrier membrane used in the process of the present invention advantageously has a thickness comprised between 5.0 mm and 240 mm, preferably between 10 mm and 120 mm, in particular between 15 and 80 mm, these values corresponding to the active part (trilayer) of the membrane but do not include any reinforcement and/or protection structure.
  • the wall or the wall of the room or the wall of the building whose airtightness is to be improved are insulated, that is to say covered, by a thermally insulating material and the vapor barrier membrane is attached to the thermal insulation material or incorporated into the thermal insulation material.
  • the vapor barrier membrane of the present invention is therefore applied in an internal position by relative to the thermal insulation material, preferably in direct contact with it. Fixing can be done by any appropriate means that does not significantly affect the airtightness of the membrane. It can be done for example by gluing, stapling or by means of a mechanical fastening system using textile hooks and loops (in English hook and loop fastener) of the scratch/ Velcro® type.
  • the vapor barrier membrane is integrated into the insulating material and attached to the wall of the room or building at the same time as the latter.
  • the membrane is then oriented parallel to the two main surfaces of the insulation material and is preferably located closer to the main surface facing the interior of the room or building than to the main surface facing the wall.
  • the thermal insulating material can be any insulating material that is permeable to water vapor and includes in particular foams and fiber-based materials. It is preferably made of mineral fibers (mineral wool) or natural organic fibers (lignocellulosic fibers, cellulose wadding, animal wool), synthetic (polyester fibers) or artificial. It is preferably made of mineral wool.
  • each membrane was positioned so as to close an aluminum cup using as a joint product melted paraffin wax (mixture of 60% microcrystalline wax and 40% refined crystalline paraffin) to ensure the tightness.
  • melted paraffin wax mixture of 60% microcrystalline wax and 40% refined crystalline paraffin
  • calcium chloride is introduced into the dish before sealing it with the membrane in order to impose a relative humidity of approximately 1% inside.
  • the cup/membrane assembly is then introduced into a climatic chamber in which the relative humidity is set at 50% and the temperature at 23°C, so as to create a difference in water vapor pressure (dP) from and sides of the membrane.
  • the permeability coefficient Pi thus calculated corresponds to an average relative humidity of 25.5% ((1%+50%)/2).
  • the procedure is analogous, except that liquid water is introduced into the dish in order to fix the relative humidity. at 100%, and the relative humidity in the climate chamber is set at 80%.
  • the equivalent air thickness (Sd) is also determined for each membrane in accordance with standard EN IS012572.
  • the first membrane is a vapor barrier membrane according to the invention. It consists of a middle layer of cellulose with a thickness of 21.4 ⁇ m sandwiched between two layers of poly(ethylene terephthalate) (PET) with a thickness of 800 nm each.
  • the permeability coefficient Pi of the cellulose middle layer is 5600 Barrers at a relative humidity of 25.5% (23°C) and 34600 Barrers at a relative humidity of 90% (23°C); the P2 permeability coefficient of the PET layers is 300 Barrers (23°C).
  • the second and third membranes consist solely of cellulose and have the same permeability coefficients Pi as the middle layer of the first membrane.
  • the fourth membrane is a membrane consisting of a single active layer of polyamide 6 with a thickness of 40 ⁇ m attached to a polypropylene nonwoven. It is available on the market under the name Vario KM Duplex® (Saint-Gobain Isover)
  • membrane 1 the difference between the equivalent air thickness in dry and wet conditions of the three-layer vapor barrier membrane according to the invention (membrane 1) is significantly greater than that of all the comparative membranes (membranes 2 to 4).
  • the two cellulose membranes (membranes 2 and 3) have an equivalent air thickness (Sd) of less than 1 m, whether in wet or dry conditions. They are not suitable as vapor barrier membranes because their hygroregulating power is insufficient. During the dry and cold season, these membranes would allow too much water to pass through the space between the membrane and the wall of the building. This insufficiently intelligent behavior is effectively corrected by the presence of the two thin layers of PET.
  • the membrane according to the invention has a total thickness (23 ⁇ m) much lower than that of the active part of the membrane marketed by the Applicant, equal to 40 ⁇ m (Vario KM Duplex®).
  • the excellent performance of the membrane according to the invention therefore allows a reduction in raw materials and consequently in costs.

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'amélioration de l'étanchéité à l'air d'un bâtiment ou d'une pièce d'un bâtiment comprenant l'application d'une membrane pare-vapeur sur la face interne des murs dudit bâtiment ou de ladite pièce d'un bâtiment, caractérisé par le fait que la membrane pare-vapeur est une membrane hygrorégulante comprenant une partie active comportant - une couche médiane d'une épaisseur comprise entre 2 µm et 200 µm, de préférence entre 4 µm et 100 µm, constituée d'un biopolymère ayant un coefficient de perméabilité à la vapeur d'eau P1 qui augmente avec l'humidité relative moyenne et qui, lorsqu'il est déterminé à 23 °C et à une humidité relative moyenne de 25,5%, est au moins égal à 600 Barrers, et, de part et d'autre de la couche médiane et de préférence en contact avec celle-ci, - deux couches externes d'une épaisseur comprise entre 100 nm et 20 µm, de préférence entre 200 nm et 2,5 µm, constituées indépendamment l'une de l'autre d'un polymère organique présentant un coefficient de perméabilité à la vapeur d'eau P2, déterminé à 23 °C et à une humidité relative moyenne de 25,5 %, comprise entre 105 et 550 Barrers, de préférence compris entre 110 et 520 Barrers, en particulier entre 120 et 500 Barrers.

Description

Description
Titre : Procédé d’amélioration de l’étanchéité à l’air de bâtiments utilisant une membrane à base de biopolymères
La présente invention concerne un procédé d’amélioration de l’étanchéité à l’air de bâtiments ou de pièces de bâtiments utilisant une membrane pare- vapeur, comportant une couche médiane hydrophile à base de biopolymère et deux couches extérieures relativement plus hydrophobes que la couche médiane.
On connaît depuis de nombreuses années des membranes pare-vapeur hygrorégulatrices, ou hygrorégulantes, dont la perméabilité à la vapeur d’eau varie en fonction de l’humidité de l’air. Pour les raisons expliquées par exemple dans la demande W096/33321 , on cherche à obtenir des membranes qui laissent passer facilement la vapeur d’eau lorsque l’humidité relative (HR) est élevée (70% à 100 % de HR) et qui la bloquent efficacement à faible humidité relative (50 % de HR et moins).
De telles membranes, lorsqu’elles sont disposées sur la face interne d’un matériau d’isolation thermique (face tournée vers l’intérieur d’un bâtiment ou d’une pièce), empêchent le plus possible pendant la saison froide et sèche la vapeur d’eau de pénétrer depuis l’intérieur du bâtiment dans l’espace entre la membrane et le mur et de se condenser sur ce dernier (paroi froide). A l’inverse, à la saison chaude, la perméabilité élevée de la membrane permet à l’humidité éventuellement présente dans les éléments structurels du bâti de s’évacuer vers l’intérieur du bâtiment. Cette propriété est particulièrement importante dans le cas des constructions neuves où, lors de l’installation, certains éléments peuvent avoir une teneur en eau très élevée due aux conditions de stockage, mais également dans le cas d’infiltrations d’eau dans des structures existantes. Dans les deux cas, il est important de pouvoir laisser l’ensemble de la structure sécher de manière efficace en été, vers l’extérieur et l’intérieur du bâtiment. Ce besoin est crucial notamment si les éléments composant le système sont propices à la prolifération de microorganismes.
De telles membranes pare-vapeur ayant un comportement différencié en fonction des conditions d’humidité relative qui les entourent sont fréquemment qualifiées d’« intelligentes» (en anglais Smart vapor retarder (SVR)). Dans la présente demande les adjectifs « hygrorégulateur », « hygrorégulant » et « intelligent » sont utilisés comme des synonymes lorsqu’ils décrivent la variation de la perméabilité à la vapeur d’eau des membranes pare-vapeur.
Il est courant d’exprimer la perméabilité à la vapeur d’eau d’une membrane en termes d’« épaisseur d’air équivalente » pour la diffusion de vapeur d’eau (Sd). Cette épaisseur est exprimée en mètres et correspond à l’épaisseur de la couche d’air qui opposerait une résistance équivalente à la diffusion de la vapeur d’eau. Par conséquent, plus l’épaisseur d’air équivalente est importante, moins la membrane est perméable à la vapeur d’eau. L’épaisseur d’air équivalente (Sd) peut être déterminée conformément aux normes EN 1931 et EN IS012572.
Une membrane pare-vapeur hygrorégulante est généralement considérée comme étant d’autant plus intéressante et performante que son épaisseur d’air équivalente est élevée à faible humidité relative et faible à forte humidité relative.
Les membranes pare-vapeur hygrorégulantes disponibles sur le marché et décrites dans l’état de la technique sont généralement à base de polymères organiques synthétiques fabriqués à partir de monomères pétrosourcés.
Les polymères les plus fréquemment décrits et utilisés sont les polyamides, notamment le polycaprolactame, le poly(alcool vinylique) (PVOH), les copolymères d’éthylène et d’acétate de vinyle et/ou d’alcool vinylique (EVA et EVOH). Les polymères les plus hydrophiles (PVOH, EVOH) peuvent être associés, dans des structures multi-couches, à de minces couches plus hydrophobes, notamment à base de polyoléfines, tels que le polyéthylène, le polypropylène et des copolymères d’éthylène et de propylène.
On peut citer à titre d’exemples de documents décrivant de telles membranes pare-vapeur « intelligentes » les documents W02007/010388, W02006/034381 , W02005/110892, US7008890, US 6808772 et US 6878455.
Les recherches qui ont abouti à la présente invention avaient pour but de remplacer les membranes pare-vapeur hygrorégulantes de l’état de la technique à base de polymères pétrosourcés, généralement non biodégradables, par des membranes pare-vapeur hygrorégulantes à base de polymères biosourcés et/ou biodégradables. Ces polymères biosourcés et/ou biodégradables seront appelés ci-après « biopolymères ». Les biopolymères sont de préférence biosourcés, c’est-à-dire à base de matériaux d’origine biologique renouvelables à court terme. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, les biopolymères utilisés dans les membranes de la présente demande sont à la fois biosourcés et biodégradables.
Les biopolymères biosourcés englobent à la fois les polymères organiques naturels, présents en tant que tels dans la biomasse, les polymères organiques obtenus par modification physique et/ou chimique de ces polymères naturels, et les polymères organiques synthétiques obtenus par polymérisation d’ingrédients biosourcés.
Des membranes à base de tels biopolymères, par exemple à base de cellulose, de chitosane ou encore à base de poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) sont connues et ont été utilisées, en remplacement de films à base de polymères synthétiques pétrosourcés, notamment dans le domaine de l’emballage alimentaire où l’on demande généralement aux membranes une perméabilité à la vapeur d’eau relativement indépendante des conditions d’humidité et de température. Par ailleurs, dans le domaine de l’emballage alimentaire, la durée de vie des films d’emballage est assez limitée et va généralement de quelques jours à quelques semaines, tout au plus à quelques mois. Dans le domaine des membranes pare-vapeur, au contraire, on recherche une durée de vie longue d’au moins plusieurs années, voire de plusieurs dizaines d’années.
Les membranes à base de biopolymères sont le plus souvent assez hydrophiles et leur perméabilité à la vapeur d’eau est élevée. L’épaisseur d’air équivalente de ces membranes est généralement inférieure à 1m et sa valeur absolue ne varie que peu avec l’humidité relative de l’atmosphère qui les entoure. Ces membranes restent donc extrêmement perméables à la vapeur d’eau quelles que soient les conditions environnantes.
Sans vouloir être lié par une quelconque théorie, on pense que la faible variation de la perméabilité à la vapeur d’eau de ces membranes assez hydrophiles peut être attribuée à l’effet plastifiant de l’eau qui se « dissout » dans la membrane, même à faible humidité. Plus l’humidité ambiante est élevée, plus le matériau de la membrane est plastifié par l’eau et plus la diffusion des molécules d’eau au sein de la membrane est aisée.
Le principal inconvénient de ces membranes constituées de biopolymères, en vue d’une possible utilisation en tant que pare-vapeurs hygrorégulants, réside donc dans le fait que leur perméabilité à la vapeur d’eau reste globalement trop élevée à faible humidité relative pour qu’elles puissent fonctionner de manière satisfaisante pendant la saison froide et sèche. Une membrane constituée uniquement de cellulose ne formerait ainsi pas une barrière suffisante à la vapeur d’eau provenant de l’intérieur du bâtiment et n’empêcherait pas assez efficacement la vapeur d’eau de pénétrer dans l’espace entre la membrane et le mur et de se condenser dans le matériau isolant et sur la face interne du mur extérieur.
En résumé, les membranes hydrophiles à base de biopolymères utilisées dans le domaine de l’emballage alimentaire restent trop perméables à la vapeur d’eau dans des conditions de faible humidité relative (saison froide). Elles ne sont donc pas assez « intelligentes » pour pouvoir fonctionner correctement en tant que pare-vapeur dans le domaine de l’isolation thermique des bâtiments, en particulier dans l’amélioration de l’étanchéité à l’air et la gestion des flux de vapeur d’eau dans les bâtiments.
La présente invention est basée sur la découverte surprenante qu’il est possible d’accroître très significativement « l’intelligence » de membranes à base de biopolymères et de les rendre ainsi compatibles avec une utilisation en tant que membrane pare-vapeur dans le domaine du bâtiment, en appliquant sur chacune de leurs deux faces une très mince couche d’un polyester, moins perméable à la vapeur d’eau.
Cette découverte était d’autant plus surprenante que les polyesters assez hydrophobes déposés sur les deux faces de la membrane en biopolymère, ont une perméabilité à la vapeur d’eau qui est indépendante de l’humidité relative ambiante. Autrement dit des membranes constituées uniquement de ces polymères hydrophobes n’auraient aucun caractère hygrorégulant. Il était donc impossible de prévoir que le dépôt de ces mêmes polyesters hydrophobes sur les faces d’une membrane en biopolymère(s) hydrophile(s) accroîtrait de manière spectaculaire l’intelligence de cette dernière en lui permettant d’être extrêmement peu perméable à la vapeur d’eau pendant la saison sèche et très perméable à la vapeur d’eau pendant la saison humide.
La présente demande a ainsi pour objet une membrane pare-vapeur hygrorégulante comprenant une partie active comprenant
- une couche médiane d’une épaisseur comprise entre 2 prrn et 200 miti, de préférence entre 4 prrn et 100 miti, constituée d’un biopolymère ayant un coefficient de perméabilité à la vapeur d’eau Pi qui augmente avec l’humidité relative moyenne et qui, lorsqu’il est déterminé à 23 °C et à une humidité relative moyenne de 25,5%, est au moins égal à 600 Barrers, et, de part et d’autre de la couche médiane et de préférence en contact avec celle-ci,
- deux couches externes d’une épaisseur comprise entre 100 nm et 20 miti, de préférence entre 200 nm et 2,5 miti, constituées indépendamment l’une de l’autre d’un polymère organique présentant un coefficient de perméabilité à la vapeur d’eau P2, déterminé à 23 °C et à une humidité relative moyenne de 25,5%, compris entre 105 et 550 Barrers, de préférence compris entre 110 et 520 Barrers, en particulier entre 120 et 500 Barrers.
Elle a également pour objet un procédé d’amélioration de l’étanchéité à l’air d’un bâtiment ou d’une pièce d’un bâtiment comprenant l’application d’une membrane pare-vapeur sur la face interne des parois ou murs dudit bâtiment ou de ladite pièce d’un bâtiment, caractérisé par le fait que la membrane pare- vapeur est une membrane pare-vapeur hygrorégulante comprenant une partie active comprenant
- une couche médiane d’une épaisseur comprise entre 2 pm et 200 miti, de préférence entre 4 pm et 100 pm, en particulier entre 5 et 50 pm, constituée d’un biopolymère ayant un coefficient de perméabilité à la vapeur d’eau Pi qui augmente avec l’humidité relative moyenne et qui, lorsqu’il est déterminé à 23 °C et à une humidité relative moyenne de 25,5%, est au moins égal à 600 Barrers, et, de part et d’autre de la couche médiane et de préférence en contact avec celle-ci,
- deux couches externes d’une épaisseur comprise entre 100 nm et 20 pm, de préférence entre 200 nm et 2,5 pm, constituées indépendamment l’une de l’autre d’un polymère organique présentant un coefficient de perméabilité à la vapeur d’eau P2, déterminé à 23 °C et à une humidité relative moyenne de 25,5 %, compris entre 105 et 550 Barrers, de préférence compris entre 110 et 520 Barrers, en particulier entre 120 et 500 Barrers.
La partie active de la membrane est de préférence une structure tri- couche constituée d’une couche médiane et de deux couches externes telles que définies ci-dessus.
Les coefficients de perméabilités Pi et P2 sont ceux des polymères formant respectivement la couche médiane et les couches externes. Ils correspondent au rapport du flux massique de vapeur d’eau (Q) qui traverse une zone (A) d’une membrane du polymère à tester ayant une épaisseur (E) donnée, sous l’effet d’une différence de pression de vapeur d’eau (dP) existant de part et d’autre de la membrane.
P = (Q x E)/(A x dP)
Ils sont déterminés selon le protocole expérimental décrit en détail ci- dessous et sont exprimés en « Barrer », c’est-à-dire que le flux massique Q est exprimé en cm3 (pression et température normales) par seconde, l’épaisseur E est exprimée en cm, l’aire A de la zone traversée est exprimée en cm2, et la différence de pression de vapeur d’eau (dP) est exprimée en cm Hg (voir notamment S.A. Stern, Journal of Polymer Science : PartA-2, vol. 6 (1968), pages 1933-1934).
La membrane de la présente invention comporte donc une couche, relativement épaisse, à base d’un biopolymère hydrophile (couche médiane), revêtue sur ses deux faces d’une couche continue d’un polymère hydrophobe (couches externes).
Les deux couches externes ont généralement une épaisseur inférieure à celle de la couche médiane. Le rapport de l’épaisseur de la couche médiane à l’épaisseur de chacune des couches externes est avantageusement compris entre 1 ,5/1 et 1000/1 , de préférence entre 2/1 et 500/1 , en particulier entre 3/1 et 200/1.
Les deux couches externes sont de préférence directement en contact avec la couche médiane, c’est-à-dire l’interface entre les couches est de préférence exempte d’adhésif. Dans le cas, moins préféré, où les couches externes seraient fixées sur la couche médiane au moyen d’un adhésif, ce dernier aurait de préférence un coefficient de perméabilité P3 supérieur à Pi et P2. Autrement dit, l’adhésif ne devrait pas opposer à la diffusion de la vapeur d’eau une résistance supérieure à celle de chacune des couches constituant la membrane.
Les couches définies ci-dessus forment la « partie active » des membranes de la présente invention. Cette partie est de préférence une membrane obtenue de manière connue par co-extrusion de polymères thermoplastiques formant les différentes couches, par thermocollage de films (couches externes) sur la couche médiane, ou par dépôt d’un revêtement sur les deux faces de la couche médiane.
Bien que la partie active présente en principe une tenue mécanique lui permettant d’être utilisée seule, c’est-à-dire sans couche de support, il peut être intéressant, en particulier pour des couches actives de faible épaisseur (inférieure à 50 pm), de la renforcer par une structure mécanique perméable à l’air et dont la résistance à la diffusion de la vapeur d’eau est donc négligeable par rapport à celle de la couche active, imperméable à l’air.
Dans un mode de réalisation avantageux, la membrane pare-vapeur comprend donc en outre une couche de renfort ou de protection perméable à l’air, directement en contact avec la partie active, c’est-à-dire avec l’une des couches externes. Cette couche support peut être une grille, une plaque perforée, une mousse à porosité ouverte ou un textile tissé ou non tissé, perméable à l’air. Il s’agit de préférence d’un textile perméable à l’air, de préférence d’un non-tissé. On peut citer à titre d’exemples de couches de support particulièrement préférées les non-tissés en fibres de polypropylène ou de polyester ou en fibres de verre. La ou les couches de support sont de préférence fixées sur la membrane active, ou couche active, par collage au moyen d’une colle polyuréthane. La présente invention englobe également des membranes où une structure de renfort, telle qu’une grille ou un non-tissé, est incorporée dans la partie active de la membrane et plus particulièrement dans la couche médiane. Comme expliqué en introduction, les biopolymères formant la couche médiane sont des polymères organiques biosourcés et/ou biodégradables. Ils sont de préférence biosourcés.
Les biopolymères biosourcés sont de préférence choisis dans le groupe constitué
- des osides,
- des protéines et
- des polymères synthétiques obtenus à partir de monomères biosourcés.
Les osides englobent les hétérosides dont l'hydrolyse produit des oses et des composés non glucidiques et les holosides qui sont des polymères constitués exclusivement d'oses.
On peut citer à titre d’exemples d’osides utilisables pour former la couche médiane de la membrane pare-vapeur de la présente invention ceux choisis dans le groupe constitué d’alginate, carraghénane, cellulose, en particulier cellulose régénérée (hydrate de cellulose), chitine, chitosane, pectine, dextrine, amidon, curdlane, FucoPol, gomme gellane, pullulane et xanthane.
Les protéines sont choisies avantageusement dans le groupe constitué de gluten, isolat de protéine de soja, zéine, protéines du lactosérum, caséine, collagène et gélatine. La plupart de ces polymères biosourcés, extraits de la biomasse, ont une grande affinité pour l’eau et se dissolvent ou gonflent dans l’eau pour former des hydrogels.
Il peut par conséquent être intéressant, voire nécessaire, de les modifier chimiquement afin de réduire leur caractère hydrophile, en particulier de les réticuler afin de les rendre insolubles dans l’eau.
On peut citer à titre d’exemples de biopolymères biosourcés modifiés chimiquement les esters de cellulose, en particulier l’acétate de cellulose, les éthers de cellulose (en particulier l’éthylcellulose, hydroxyéthylcellulose), la nitrocellulose, les esters et éthers d’amidon. La troisième catégorie de biopolymères biosourcés est formée par les polymères synthétisés à partir de monomères biosourcés.
Ces polymères peuvent être linéaires ou ramifiés, et donc thermoplastiques, ou thermodurcis. On peut citer à titre d’exemples de polymères synthétiques obtenus à partir de monomères biosourcés ceux choisis dans le groupe constitué par les polyhydroxyalkanoates (PHA), en particulier le polyhydroxybutyrate (PHB) et le poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBV), le poly(acide lactique) (PLA), le poly(acide glycolique) (PGA), les poly(lactide-co-glycolide) (PLGA), les polymères obtenus par polymérisation de monomères lipidiques, et les polymères thermodurcis obtenus par réaction de monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides et/ou alditols avec un acide polycarboxylique et/ou un polyaldéhyde.
Les polymères thermodurcis obtenus par réaction de monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides et/ou alditols avec un acide polycarboxylique et/ou un polyaldéhyde sont bien connus dans le domaine des liants pour laines minérales et sont décrits en détail par exemple dans les demandes internationales W02009/080938, WO2010/029266, WO2013/014399,
WO201 3/021112 et WO2015/132518 au nom de la Demanderesse.
Comme expliqué en introduction, il est également possible d’utiliser des polymères d’origine pétrochimique pour former la couche médiane des membranes de la présente invention du moment où ils sont biodégradables au sens de la norme NF EN 13432.
Les biopolymères biodégradables peuvent être choisis avantageusement dans le groupe constitué des polyesters aliphatiques homopolymères tels que la poly(caprolactone) (PCL) et le poly(butylène succinate) (PBS), des copolyesters aliphatiques tels que et le poly(butylène succinate-co-adipate), des copolyesters aromatiques tels que le poly(butylène adipate-co-téréphtalate) (PBAT) et des polyesteramides.
Tous les biopolymères constituant la couche médiane présentent un coefficient de perméabilité Pi, déterminé à 23 °C dans des conditions sèches (environ 25 % d’humidité relative moyenne), supérieur ou égal à 600 Barrers, de préférence compris entre 600 et 50000 Barrers, en particulier compris entre 700 et 30000 Barrers, et idéalement entre 800 et 20000 Barrers.
Ce coefficient de perméabilité est déterminé de la manière suivante :
Cinq échantillons d’une même membrane d’épaisseur (E) sont scellés au moyen d’un produit de jointement au-dessus de coupelles d’essai contenant un dessicant (poudre de CaCl2 imposant une humidité relative dans la coupelle d’environ 1 %). Un gabarit est disposé sur la surface des films préalablement à l’application du produit de jointement, afin de créer une zone d’échange, libre de tout produit de jointement et d’une aire définie (A). Différents produits de jointement peuvent être utilisés. Le produit de jointement est par exemple un mélange de 60 % de cire microcristalline et de 40 % de paraffine cristalline raffinée.
Les coupelles ainsi réalisées sont placées dans une chambre d’essai régulée en température (23 °C) et en humidité relative (50 %), également appelée enceinte climatique.
Du fait de la différence de pression partielle de vapeur (dP) régnant à l’intérieur des coupelles d’essai et dans la chambre, de la vapeur d’eau migre à travers la zone d’échange des membranes. Des pesées périodiques des coupelles sont effectuées afin de déterminer les débits de transmission de vapeur d’eau (Q) en régime stationnaire, puis, par calcul, le coefficient de perméabilité à la vapeur d’eau des films considérés, exprimé en Barrer. La moyenne des perméabilités mesurées sur les différents assemblages est alors calculée et correspond au coefficient de perméabilité Pi susmentionné.
La couche médiane hydrophile de la membrane pare-vapeur de la présente invention est couverte sur ses deux faces d’une couche continue d’un polymère organique plus hydrophobe et moins perméable à la vapeur d’eau que la couche médiane. Le terme « continu » signifie ici que chacune des couches externes couvre totalement l’une des faces de la membrane médiane de manière à ce que cette dernière ne soit pas en contact avec l’atmosphère. Les deux couches continues peuvent être de même nature chimique et de même épaisseur, ou bien de nature chimique et/ou d’épaisseur différentes l’une de l’autre. Chacune d’elles est de préférence directement en contact avec la couche médiane.
Le coefficient de perméabilité P2 de chacune des couches externes est compris entre 105 et 550 Barrers, de préférence compris entre 110 et 520 Barrers, en particulier entre 120 et 500 Barrers. Le coefficient de perméabilité est déterminé de la même manière que le coefficient Pi. Le polymère organique constituant les couches externes est choisi avantageusement dans le groupe constitué des polyesters semi-aromatiques obtenus par polycondensation de polyols aliphatiques et de polyacides aromatiques. Les polyesters semi-aromatiques sont de préférence des polyesters thermoplastiques obtenus par polycondensation de diols aliphatiques, tels que l’éthylèneglycol, le propane-1 ,3-diol et le butylèneglycol, et de diacides aromatiques tels que l’acide téréphtalique et l’acide naphtalique. Ils sont de préférence choisis dans le groupe constitué de poly(téréphtalate d’éthylène) (PET), poly(téréphtalate de butylène) (PBT), poly(téréphtalate de triméthylène) (PTT), et de poly(naphtalate d’éthylène) (PNE) et des copolyesters correspondants.
Le coefficient de perméabilité P2 des polyesters aromatiques diminue lorsque le taux de cristallinité et donc le degré d’orientation des chaînes polyester augmente. Il reste néanmoins généralement à l’intérieur de la fourchette indiquée ci-dessus. Si besoin, il est ainsi possible d’ajuster le P2 en modifiant l’orientation des chaînes au sein des couches de polyester.
Une membrane pare-vapeur avec une couche médiane constituée de cellulose, en particulier de cellulose régénérée, et deux couches externes constituées de polyester semi-aromatique, de préférence de poly(téréphtalate d’éthylène), est un mode de réalisation particulièrement préféré de la membrane pare-vapeur utilisée dans le procédé de la présente invention.
La partie active de la membrane pare-vapeur utilisée dans le procédé de la présente invention a avantageusement une épaisseur comprise entre 5,0 prrn et 240 miti, de préférence entre 10 prrn et 120 miti, en particulier entre 15 et 80 miti, ces valeurs correspondant à la partie active (tricouche) de la membrane mais n’englobent pas une éventuelle structure de renfort et/ou de protection.
De préférence, le mur ou la paroi de la pièce ou le mur du bâtiment dont il s’agit d’améliorer l’étanchéité à l’air sont isolés, c’est-à-dire recouverts, par un matériau isolant thermique et la membrane pare-vapeur est fixée sur le matériau isolant thermique ou incorporée dans le matériau isolant thermique. Dans un mode de réalisation du procédé d’amélioration de l’étanchéité à l’air d’un bâtiment ou d’une pièce d’un bâtiment, on applique par conséquent la membrane pare-vapeur de la présente invention en une position interne par rapport au matériau d’isolation thermique, de préférence en contact direct avec celui-ci. La fixation peut se faire par n’importe quel moyen approprié n’entamant pas significativement l’étanchéité à l’air de la membrane. Elle peut se faire par exemple par collage, agrafage ou au moyen d’un système de fixation mécanique par crochets et boucles textiles (en anglais hookand loop fastener) de type scratch/Velcro®.
Dans un autre mode de réalisation du procédé de la présente invention, la membrane pare-vapeur est intégrée dans le matériau isolant et fixée au mur de la pièce ou du bâtiment en même temps que celui-ci. La membrane est alors orientée parallèlement aux deux surfaces principales du matériau d’isolation et est située de préférence plus proche de la surface principale tournée vers l’intérieur de la pièce ou du bâtiment que de la surface principale tournée vers le mur.
Le matériau isolant thermique peut être n’importe quel matériau isolant perméable à la vapeur d’eau et englobe notamment les mousses et les matériaux à base de fibres. Il est de préférence en fibres minérales (laine minérale) ou en fibres organiques naturelles (fibres lignocellulosiques, ouate de cellulose, laine animale), synthétiques (fibres de polyester) ou artificiels. Il est de préférence en laine minérale.
Exemples
Quatre membranes pare-vapeur ont été soumises à une évaluation de leur perméabilité à la vapeur d’eau dans des conditions humides et sèches.
Pour cela, chaque membrane a été positionnée de manière à fermer une coupelle en aluminium en utilisant en tant que produit de conjointement de la cire de paraffine fondue (mélange de 60 % de cire microcristalline et de 40 % de paraffine cristalline raffinée) pour assurer l’étanchéité. Pour mesurer la perméabilité à la vapeur d’eau en condition sèche, du chlorure de calcium est introduit dans la coupelle avant de la sceller avec la membrane afin d’imposer une humidité relative d’environ 1% à l’intérieur. L’assemblage coupelle/membrane est ensuite introduit dans une enceinte climatique dans laquelle l’humidité relative est fixée à 50% et la température à 23°C, de manière à créer une différence de pression de vapeur d’eau (dP) de part et d’autre de la membrane. On détermine par pesée des coupelles au cours du temps le flux de vapeur d’eau (Q) qui passe au travers de la zone (A) de la membrane d’épaisseur (E) et on calcule le coefficient de perméabilité (exprimé en Barrers) selon la formule P = (Q x E)/(A x dP)
Le coefficient de perméabilité Pi ainsi calculé correspond à une humidité relative moyenne de 25,5% ((1%+50 %)/2).
Pour mesurer la perméabilité à la vapeur d’eau en condition humide (90% d’humidité relative moyenne), on procède de manière analogue, à ceci près que de l’eau liquide est introduite dans la coupelle afin de fixer l’humidité relative à 100%, et l’humidité relative dans l’enceinte climatique est fixée à 80%.
On détermine également pour chaque membrane l’épaisseur équivalente d’air (Sd) conformément à la norme EN IS012572.
La première membrane est une membrane pare-vapeur selon l’invention. Elle est constituée d’une couche médiane en cellulose d’une épaisseur de 21 ,4 pm prise en sandwich entre deux couches de poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) d’une épaisseur de 800 nm chacune. Le coefficient de perméabilité Pi de la couche médiane en cellulose est de 5600 Barrers à une humidité relative de 25,5% (23 °C) et de 34600 Barrers à une humidité relative de 90 % (23 °C); le coefficient de perméabilité P2 des couches de PET est de 300 Barrers (23 °C).
Il varie peu en fonction de l’humidité relative.
Les deuxième et troisième membranes sont constituées uniquement de cellulose et présentent les mêmes coefficients de perméabilité Pi que la couche médiane de la première membrane.
La quatrième membrane est une membrane constituée d’une seule couche active de polyamide 6 d’une épaisseur de 40 pm fixée sur un non-tissé en polypropylène. Elle est disponible sur le marché sous la dénomination Vario KM Duplex® (Saint-Gobain Isover)
Les caractéristiques techniques des membranes (composition des couches, épaisseur, épaisseur d’air équivalente dans les conditions sèches et humides) sont rassemblées dans le Tableau 1 ci-dessous.
[Tableau 1]
On peut constater que la différence entre l’épaisseur d’air équivalente dans les conditions sèches et humides de la membrane pare-vapeur tricouche selon l’invention (membrane 1) est significativement plus forte que celle de toutes les membranes comparatives (membranes 2 à 4).
Les deux membranes de cellulose (membranes 2 et 3), ont une épaisseur d’air équivalente (Sd) inférieure à 1 m, que ce soit dans les conditions humides ou sèches. Elles ne sont pas appropriées en tant que membranes pare-vapeur car leur pouvoir hygrorégulant est insuffisant. Pendant la saison sèche et froide ces membranes laisseraient passer trop d’eau dans l’espace situé entre la membrane et le mur du bâtiment. Ce comportement insuffisamment intelligent est corrigé de manière efficace par la présence des deux minces couches de PET.
On peut également noter que la membrane selon l’invention (membrane 1 ) présente une épaisseur totale (23 pm) bien inférieure à celle de la partie active de la membrane commercialisée par la Demanderesse, égale à 40 pm (Vario KM Duplex®). L’excellente performance de la membrane selon l’invention permet par conséquent une réduction des matières premières et par conséquent des coûts.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d’amélioration de l’étanchéité à l’air d’un bâtiment ou d’une pièce d’un bâtiment comprenant l’application d’une membrane pare-vapeur sur la face interne des murs dudit bâtiment ou de ladite pièce d’un bâtiment, caractérisé par le fait que la membrane pare-vapeur est une membrane hygrorégulante comprenant une partie active comprenant
- une couche médiane d’une épaisseur comprise entre 2 pm et 200 miti, de préférence entre 4 pm et 100 pm, constituée d’un biopolymère ayant un coefficient de perméabilité à la vapeur d’eau Pi qui augmente avec l’humidité relative moyenne et qui, lorsqu’il est déterminé à 23 °C et à une humidité relative moyenne de 25,5%, est au moins égal à 600 Barrers, et, de part et d’autre de la couche médiane et de préférence en contact avec celle-ci,
- deux couches externes d’une épaisseur comprise entre 100 nm et 20 pm, de préférence entre 200 nm et 2,5 pm, constituées indépendamment l’une de l’autre d’un polymère organique présentant un coefficient de perméabilité à la vapeur d’eau P2, déterminé à 23 °C et à une humidité relative moyenne de 25,5%, compris entre 105 et 550 Barrers, de préférence compris entre 110 et 520 Barrers, en particulier entre 120 et 500 Barrers.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que le biopolymère formant la couche médiane est un biopolymère biosourcé choisi dans le groupe constitué des osides, des protéines et des polymères synthétiques obtenus à partir de monomères biosourcés.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les osides sont choisis dans le groupe constitué d’alginate, carraghénane, cellulose, en particulier cellulose régénérée, chitine, chitosane, pectine, dextrine, amidon, curdlane, FucoPol, gomme gellane, pullulane et xanthane.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les protéines sont choisies dans le groupe constitué de gluten, isolat de protéine de soja, zéine, protéines du lactosérum, caséine, collagène et gélatine.
5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que les osides et protéines sont chimiquement modifiés.
6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les polymères synthétiques obtenus à partir de monomères biosourcés sont choisis dans le groupe constitué par les polyhydroxyalkanoates (PHA), le poly(acide lactique) (PLA), le poly(acide glycolique) (PGA), les poly(lactide-co-glycolide) (PLGA), les polymères obtenus par polymérisation de monomères lipidiques, les polymères thermodurcis obtenus par réaction de monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides et/ou alditols avec un acide polycarboxylique et/ou un polyaldéhyde.
7. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que les biopolymères sont des polymères biodégradables choisis dans le groupe constitué des polyesters aliphatiques, copolyesters aliphatiques, copolyesters aromatiques et polyesteramides.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les biopolymères biodégradables sont choisis dans le groupe constitué de poly(caprolactone) (PCL), poly(butylène succinate) (PBS), poly(butylène succinate-co-adipate) et poly(butylène adipate-co-téréphtalate) (PBAT).
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le polymère organique constituant les couches externes est choisi dans le groupe constitué de polyesters semi-aromatiques obtenus par polycondensation de polyols aliphatiques et de polyacides aromatiques, de préférence dans le groupe constitué de poly(téréphtalate d’éthylène), poly(téréphtalate de butylène), poly(téréphtalate de triméthylène), et poly(naphtalate d’éthylène) et des copolyesters correspondants.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche médiane est constituée de cellulose et que les deux couches externes sont constituées de poly(téréphtalate d’éthylène) (PET).
11. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la partie active de la membrane a une épaisseur comprise entre 5,0 pm et 240 miti, de préférence entre 10 pm et 120 pm.
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la membrane pare-vapeur comporte en outre une couche de renfort ou de protection qui est en contact avec l’une des couches externes de la partie active.
13. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le mur du bâtiment ou de la pièce du bâtiment est recouvert par un matériau isolant thermique et que l’on applique la membrane pare-vapeur en une position interne par rapport au matériau isolant thermique ou que la membrane est intégrée dans le matériau isolant thermique.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé par le fait que le matériau isolant thermique est en fibres minérales ou organiques, naturelles, synthétiques ou artificielles.
15. Membrane pare-vapeur hygrorégulante comprenant une partie active comprenant
- une couche médiane d’une épaisseur comprise entre 2 pm et 200 miti, de préférence entre 4 pm et 100 pm, constituée d’un biopolymère ayant un coefficient de perméabilité à la vapeur d’eau Pi qui augmente avec l’humidité relative moyenne et qui, lorsqu’il est déterminé à 23 °C et à une humidité relative moyenne de 25,5%, est au moins égal à 600 Barrers, et, de part et d’autre de la couche médiane et de préférence en contact avec celle-ci,
- deux couches externes d’une épaisseur comprise entre 100 nm et 20 pm, de préférence entre 200 nm et 2,5 pm, constituées indépendamment l’une de l’autre d’un polymère organique présentant un coefficient de perméabilité à la vapeur d’eau P2, déterminé à 23 °C et à une humidité relative moyenne de 25,5%, compris entre 105 et 550 Barrers, de préférence compris entre 110 et 520 Barrers, en particulier entre 120 et 500 Barrers.
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