FR2873901A1 - Barriere d'isolation thermique antifeu - Google Patents

Abstract

Barrière d'isolation thermique thermostable et anti-feu, notamment pour vêtement de sécurité, comprenant une face avant destinée à venir en regard d'une source de chaleur ou de rayonnement extérieur, et une face arrière opposée à la face avant, cette barrière comprenant une pluralité de trous débouchant chacun sur la face avant et la face arrière, la densité de trous étant de l'ordre de deux par centimètre carrés, caractérisée en ce que les trous sont d'un diamètre de l'ordre du millimètre.

Description

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Barrière d'isolation thermique antifeu L'invention se rapporte au domaine technique des matériaux textiles thermiquement isolants et anti-feu.

Par thermiquement isolant , on désigne ici des matériaux textiles au travers desquels les densités de flux de chaleur sont faibles, lorsqu'ils sont soumis à un gradient thermique.

Par anti-feu , on désigne des matériaux textiles thermostables, conservant une bonne tenue mécanique jusqu'à une température telle que celle 10 issue d'une exposition à 400 Celsius.

L'invention concerne notamment, mais non exclusivement, les doublures thermiquement isolantes de vêtements de sécurité anti-feu.

De nombreuses activités professionnelles impliquent un risque de brûlures directes par flamme, arc électrique, projection de matières chaudes ou de 15 brûlures indirectes par flash thermique.

Parmi ces activités, il faut bien entendu citer celle des pompiers, opérateurs de pyro-métallurgie, mais aussi celles des militaires, gendarmes, pilotes d'avion, pilotes de courses automobiles, et d'autres encore dans le domaine de la chimie, de l'industrie sidérurgique, de la verrerie, de l'industrie de l'aluminium, de l'énergie ou du transport.

Les doublures de vêtement employées dans ces différents contextes d'activités doivent présenter, en plus de bonnes propriétés de barrière thermique ou de résistance à la température, un impact aussi limité que possible sur le confort d'utilisation du vêtement.

En effet, un vêtement de sécurité peu confortable risque de ne pas être constamment porté, et la sensation d'inconfort peut entraîner une baisse de vigilance.

La présence de la doublure ne doit pas, dans l'idéal, se traduire par un poids ou un volume excessif du vêtement.

La présence de la doublure ne doit pas davantage, dans l'idéal, entraver les mouvements de la personne ou l'évaporation de sa transpiration.

2873901 2 Il est également très important de pouvoir limiter les risques de stress thermique, phénomène physiologique résultant d'une élévation de la température interne du corps qui ne parvient plus à se thermo-réguler.

Ce stress thermique peut conduire à une perte capacité physique, une perte 5 de capacité, un évanouissement ou bien un arrêt cardiaque.

Il a été rapporté qu'environ 50% des causes de décès pour les pompiers intervenant aux USA sont la conséquence de ce stress thermique.

La doublure thermiquement isolante d'un vêtement de sécurité anti-feu doit également participer à la protection de l'opérateur, en lui ménageant un temps de 10 fuite.

Il existe en effet des situations dans lesquelles peut apparaître une étape de transition très rapide du développement d'un feu générant une augmentation, en quelques secondes, de la température de 500 à 600 Celsius, ce qui correspond à un flux de chaleur incidente de l'ordre de 40 kW/m2.

C'est notamment le cas au moment du flash over point de départ de l'embrasement généralisé, au cours duquel les pompiers peuvent subir une chaleur radiante et une chaleur convective de flux thermique incident de 40 à 80 kW/m2.

La norme EN 367 définit, pour un flux thermique incident de 80 kW/m2, un temps t12 correspondant au seuil de douleur, un temps t24 correspondant à une brûlure au second degré, la différence t24 t12 devant être supérieure à 4 secondes, t24 devant être supérieure à 13 secondes, pour que le pompier ait le temps de se dégager à partir du moment où il ressent la douleur.

Le problème de l'évacuation de la transpiration est d'autant plus aigu que certaines activités professionnelles, telles celles des pompiers lors d'incendies, doivent être menées dans des zones géographiques où le climat est chaud, dans un contexte de stress et d'efforts physiques intenses.

Ce problème est encore compliqué par le fait que la transpiration ne s'effectue pas de manière homogène sur toute la surface du corps.

Ce problème est d'autant plus sérieux que l'accumulation de transpiration dans le vêtement tend à augmenter sa conductivité thermique, réduisant sa capacité de barrière isolante.

2873901 3 Les propriétés de barrière thermique de la doublure ne doivent pas, dans le même temps, supprimer la sensation physique essentielle de chaleur.

En particulier, comme indiqué précédemment, la présence de la doublure anti-feu devra garantir que l'intervalle séparant le seuil de douleur du seuil de dommages irréversibles soit toujours supérieur au temps de réaction de la personne portant le vêtement anti-feu.

Pour tenir compte de ces différentes contraintes, on a proposé dans l'art antérieur différentes solutions techniques.

On connaît notamment des complexes textiles incorporant un isolant thermique constitué par un tricot à mailles tridimensionnelles, ainsi qu'il est décrit dans le document EP-0.443.991, ou par un feutre susceptible d'emprisonner l'air, ainsi qu'il est décrit dans le document EP-0.364.370.

La demande WO-99/35926 décrit une membrane sur laquelle sont disposés à intervalles réguliers des espaceurs afin de créer une couche d'air entre ladite 15 membrane et la surface textile faisant office de doublure.

Dans le document WO-00/66823, on a proposé de disposer des bourrelets en matériau textile, à la surface de la doublure, ces bourrelets créant des canaux d'air entre une nappe textile inflammable et la doublure.

On peut se reporter également au document GB-2.264.705, WO-99/05296, 20 US-5.136.723 et US-5.924.134.

Conventionnellement, les doublures d'isolation thermique anti-feu sont réalisées en matériau fibreux et poreux.

L'emploi de matériau fibreux et poreux pour la constitution de ces doublures est justifié par leurs propriétés de transfert de chaleur.

Ce transfert s'effectue par rayonnement, conduction et convexion naturelle.

Le rayonnement est le mode de transfert le plus souvent dominant dans les matériaux fibreux, et ce d'autant que le gradient thermique par lequel ils sont exposés est grand.

La densité de flux de conduction dépend, quant à elle, de la porosité 30 globale du matériau fibreux, de la surface volumique de fibres, illustrant son état de division, de l'anisotropie, de la répartition des fibres.

2873901 4 La densité de flux de convection naturelle est en général limitée dans les matériaux fibreux thermiquement isolants.

L'isolation obtenue par une nappe de matériau fibreux est en général inversement proportionnelle à la densité de ce matériau, à la densité des fibres le 5 constituant et à la conductibilité thermique de ces constituants.

Cette isolation est proportionnelle à l'épaisseur de la nappe.

Les éléments qui viennent d'être exposés montrent que la réalisation de doublure isolante anti-feu doivent satisfaire à des exigences variées et parfois contradictoires.

Trois exemples de telles contradictions peuvent être donnés.

Un premier exemple est lié au choix d'une valeur de porosité pour le matériau de doublure.

Une porosité maximale pour le matériau fibreux et poreux de la doublure peut être recherchée. En effet, l'air séparant les fibres est un milieu parfaitement transparent au rayonnement, de sorte que seules les fibres sont impliquées dans la diffusion, l'absorption et la réémission du rayonnement infra-rouge.

Mais une porosité maximale peut entraîner une tenue mécanique réduite, en particulier, aux lavages et au porté, où un volume trop important, qui gène les mouvements.

Un deuxième exemple est lié au choix d'une épaisseur de matériau de doublure.

Une épaisseur importante de doublure conduit certes à un pouvoir isolant élevé, et ce d'autant qu'il réduit le volume de fibres employé par unité de volume de doublure.

Mais une épaisseur importante de doublure peut gêner les mouvements du porteur du vêtement.

De plus, un pouvoir d'isolation thermique élevé pour la doublure ne doit pas être obtenu au détriment de la sensation de douleur, ce seuil de douleur étant variable d'une personne à une autre.

Un troisième exemple est plus fondamentalement lié au choix d'une doublure de pouvoir d'isolation thermique élevée 2873901 5 Conventionnellement, la mise en place d'une barrière thermique contre les gradients de température allant de l'extérieur du vêtement vers l'intérieur de celui-ci conduit ipso facto à la création d'une barrière thermique contre les gradients de température allant de l'intérieur du vêtement vers l'extérieur de celui-ci.

Ceci peut entraîner, notamment sous les climats chauds ou désertiques, une sensation d'inconfort, l'évacuation de la transpiration et de la chaleur corporelle étant empêchée par la présence de la doublure.

L'évacuation de chaleur et de transpiration est d'autant plus nécessaire que les vêtements de sécurité anti-feu sont épais et parfois lourds.

Conventionnellement, les vêtements de sécurité anti-feu comprennent en effet, de leurs faces externes vers leurs faces internes: un tissu externe, le plus souvent à base aramide, la plupart du temps d'une masse surfacique de 200 à 250 g/m2, une membrane micro-poreuse imper-respirante, de type polyuréthane phosphorée ou PTFE, assemblée sur un substrat, le plus souvent en fibres aramides ou assemblée sur une autre couche, une barrière thermique isolante, le plus souvent formée par un non tissé de fibres aramides, une doublure de propreté, le plus souvent en 100% aramide ou 50% aramide, 50% viscose FR, protégeant la barrière thermique.

Conventionnellement, les barrières thermiques isolantes anti-feu mettent en oeuvre des non-tissés, des tissus ou tricots thermiquement stables et ininflammables par la nature des fibres employées.

La demanderesse a proposé, antérieurement, des barrières d'isolation thermique thermostable anti-feu comprenant des feutres non-tissés, aiguilletés en fibres aramides, ces feutres étant pourvus de perforations de grand diamètre avec une densité de trous élevée: diamètre de trous de 2 à 3 mm, densité de trous de l'ordre de 2/cm2.

La perforation des non-tissés en fibres aramides pose des problèmes 30 industriels importants, du fait de la très grande résistance mécanique de ces fibres.

2873901 6 La réalisation de trous dans la barrière thermique entraîne une perte de résistances mécaniques de la doublure, posant problème, pour la résistance au lavage du vêtement anti-feu (voir norme ISO 6330).

Les barrières thermiques de l'art antérieur ne répondent qu'imparfaitement 5 à la demande des utilisateurs, en particulier pour ce qui est de leurs capacités d'échanges thermiques de leur face interne vers leur face externe.

L'invention a pour but de proposer une barrière thermiquement isolante thermostable, anti-feu, permettant une évacuation accrue de la chaleur et de la transpiration corporelle, de sorte à maintenir une impression de deuxième peau pour la personne utilisant un vêtement pourvu d'une telle barrière thermique, celle-ci conservant cependant de bonnes propriétés de protection anti-feu et aux flashs thermiques, cette barrière thermique améliorant la qualité des vêtements de protection l'incorporant, notamment vêtements de pompiers, en particulier pour ce qui est de la protection contre la chaleur convective (norme EN 367), et pour la protection contre la chaleur radiante (ISO 6942), sans impact négatif vis- à-vis de la résistance aux lavages (norme ISO 6330).

A cette fin, l'invention se rapporte, selon un premier aspect, à une barrière d'isolation thermique thermostable et anti-feu, notamment pour vêtement de sécurité, comprenant une face avant destinée à venir en regard d'une source de chaleur ou de rayonnement extérieur, et une face arrière opposée à la face avant, cette barrière comprenant une pluralité de trous débouchant chacun sur la face avant et la face arrière, la densité de trous étant de l'ordre de deux par centimètre carrés, caractérisée en ce que les trous sont d'un diamètre de l'ordre du millimètre.

Selon diverses réalisations, la barrière présente les caractères suivants, éventuellement combinés: - les trous sont sensiblement identiques et disposés suivant une maille rectangulaire ou carrée; - son épaisseur est de l'ordre de un à cinq millimètres; - elle est élaborée à partir d'un matériau choisi parmi le groupe comprenant les polyamides imides, les polyimides (P.I.), les aramides, para aramides, méta aramides, les polyacrylates, les copolyimides aromatiques, les 2873901 7 polyacrylonitriles, les polyester-ether-cétone, les polybenzimidazol, les polytétrafluoréthylène (P.T.F.E.), les polysulfones (P.S.0), les polyethersulfones (P.E.S.), les ployphénylsulfones et polysulfures de phénylènes (P.P.S.), les mélange d'aramide et de polybenzimidazole, les mélanges de polyacrylonitrile et de polyamide stabilisées thermiquement, les polytrifluorochloréthylènes (P.T.F.C.E.), les copolymères tétrafluoréthène-perfluoroprène (F.E.P.) ; - elle est élaborée en un matériau comprenant en outre des fibres choisies parmi le groupe comprenant les fibres métalliques, les fibres de verre, les fibres de viscose non feu , les fibres de carbone, les fibres de carbone péroxydées, les fibres de silice, les fibres modacryliques; - elle se présente sous la forme d'un non tissé notamment par liage jet d'eau; elle est élaborée en fibres aramides notamment vierge substandard ou recyclées.

L'invention se rapporte, selon un deuxième aspect, à un procédé de fabrication d'une barrière d'isolation comprenant une étape d'aiguilletage. L'invention, concerne, selon un troisième aspect, un vêtement comprenant: - un tissu externe à base aramide; - une membrane micro poreuse imper-respirante; - ladite barrière thermique isolante; une doublure de propreté interne.

Dans une réalisation, la membrane micro poreuse est élaborée à partir d'une feuille de polyuréthane phosphoré, assemblée sur un substrat en fibres aramides.

D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la

description suivante du mode de réalisation.

La demanderesse a constaté, suite à une anomalie de fabrication lors de travaux de recherche, que la réalisation de perforations dans un nontissé aiguilleté en fibres aramides, avec un diamètre de trous de l'ordre du millimètre et une densité de trous de l'ordre de trois par centimètre carrés conduisait à des valeurs de résistance évaporative (NF EN 31092) et de résistance thermique et indice de perméabilité (ISO 11092) dépassant toute espérance légitime et ce, sans effet rédhibitoire sur les propriétés mécaniques de ce non-tissé (ISO 9073).

2873901 8 La description suivante présente les résultats obtenus. Au préalable, les méthodes d'essais normalisés sont succinctement décrites.

I Résistance évaporative selon NF EN 31092 La résistance évaporative mesure l'obstacle au passage de la vapeur d'eau 5 et donc à l'évaporation de la sueur sur la peau, que constitue un composant dans un vêtement.

Plus la valeur est élevée, plus l'obstacle est important: un produit présentant une bonne respirabilité a une résistance évaporative faible.

La norme ISO 11092 définit des conditions de mesure qui se rapprochent des conditions de porter sur une peau saturée en humidité. L'appareil de mesure est couramment appelé skin model .

Une plaque métallique poreuse de 20cm de côté simule la peau: elle est chauffée à 35 C par des résistances électriques internes: sa surface est maintenue saturée en humidité par un dispositif d'alimentation annexe, qui compense l'évaporation se produisant à la surface de la plaque.

L'éprouvette est posée sur la plaque de mesure, sa face supérieure étant balayée par un flux d'air parallèle de 1 m/s. Les conditions ambiantes pendant le test sont de 35 C et 40% d'humidité relative.

Sous l'effet de la différence d'humidité entre la plaque saturée (35 C, 100% HR) et l'air ambiant plus sec (35 C, 40% HR), un transfert de vapeur d'eau se développe à travers l'éprouvette. L'évaporation qui se produit à la surface de la plaque transpirante refroidit cette dernière, et l'on mesure l'énergie électrique fournie à la plaque pour conserver sa température initiale de 35 C.

La résistance évaporative est définie par: Re = (Ppeau Pair) /He Ppeau Pair: différence d'humidité (pression partielle de la vapeur d'eau en Pa) entre la plaque de mesure saturée et l'air ambiant; He: puissance électrique fournie pour maintenir la plaque à sa température initiale de 35 C quand l'eau s'évapore à sa surface pour transférer à travers l'éprouvette 30 (en W/m2).

L'unité de résistance évaporative est le m2.Pa/W (mètre carré Pascal par Watt).

2873901 9 La résistance Ret définie par ISO 11092 est la différence entre la résistance Re mesurée lorsque l'éprouvette recouvre la plaque de mesure, et la valeur à vide Reo de l'appareil, mesurée sans éprouvette.

A titre de comparaison, la résistance évaporative de 1 mm d'air calme (pas 5 de convection interne) est de 2,2 m2.Pa/W.

Le tableau ci-dessous donne les résultats pour respectivement: un feutre R1 en fibres ISOMEX 95 g/m2 d'épaisseur 1,7 mm, perforé selon l'invention; un feutre R2 dans les mêmes fibres, 100 g/m2 épaisseur 1,7 mm, non 10 perforé.

Références Résistance évaporative Résistance Ret des éprouvettes m2. Pa/W évaporative N 1 N 2 N 3 Ret m2. Pa/W moyenne R1 7.0 6.7 6.6 6. 7 0.4 R2 10.0 10.3 10.0 10.1 0.4 Répétabilité de la mesure: Ret < 10 m2. Pa/W 0.15 m2.Pa/W Ret > 10m2.Pa/W 3.5 % Ii Résistance thermique selon ISO 11092 La résistance thermique mesure l'isolation du produit.

Plus la résistance thermique est élevée, plus l'isolation est importante et plus le produit est chaud.

La norme ISO 11092 définit des conditions de mesure qui se rapprochent 20 des conditions de porter sur la peau. L'appareil de mesure est couramment appelé skin model .

Une plaque métallique de 20 cm sur 20 cm qui simule la peau est chauffée à 35 C par une résistance électrique interne.

L'éprouvette est posée sur la plaque de mesure, sa face supérieure étant 25 balayée par un flux d'air parallèle dont la vitesse est de 1 m/s, la température de 20 C et l'humidité relative 65%.

2873901 10 Sous l'effet de la différence de température entre la plaque et l'ambiance, un transfert thermique s'établit à travers l'éprouvette. On mesure l'énergie électrique fournie à la plaque pour maintenir sa température à 35 C.

La résistance thermique est définie par: Re = (Tpeau Tair) /He Tpeau Tait- différence de température entre la plaque de mesure et l'air ambiant (en C ou K) ; He: puissance fournie à la plaque pour maintenir sa température constante à 35 C (en W/m2).

L'unité de résistance thermique est le m2.K/W (mètre carré degré kelvin par Watt).

La résistance thermique Ret définie par ISO 11092 est la différence entre la résistance Rc mesurée lorsque l'éprouvette recouvre la plaque de mesure, et la valeur à vide Rco de l'appareil, mesurée sans éprouvette.

A titre de comparaison, la résistance thermique de 1 mm d'air calme (sans mouvement de convection interne) est de 0,037 m2.K/W.

Le tableau ci-dessous donne les résultats obtenus pour les non-tissés R1 et R2 définis précédemment.

Références Résistance thermique Résistance thermique Ret des éprouvettes m2.K/W Ret m2.K/W N 1 N 2 N 3 moyenne R1 0.077 0.084 0.078 0.080 0. 008 R2 0.129 0.123 0.126 0.126 0.006 Répétabilité de la mesure: Rit < 0. 050 m2. K/W 0.015 m2.K/W Rit > 0.050 m2.K/W 3,5 III Indice de perméabilité selon ISO 11092 2873901 11 L'indice de perméabilité imt est défini par le rapport entre la résistance Rct et la résistance évaporative Ret du produit, mesurés suivant ISO 11092, rapporté à la valeur de ce même rapport pour l'air calme: imt = (Rct/Ret) produit / (Rct/Ret) air = 60. Rct/Ret R: résistance thermique du produit en (m2.K/W) ; Ret: résistance évaporative (en m2.Pa/W) ; 60: Rapport 1 /(Rct/Ret) de l'air calme (en Pa/K).

On attend d'un produit chaud qu'il soit isolant mais également qu'il laisse s'évacuer la transpiration: celui-ci doit donc présenter une résistance thermique élevée et une résistance évaporative faible, c'est-à-dire un indice de perméabilité imt le plus élevé possible. Le produit le plus chaud et le plus respirant connu étant l'air, la valeur de l'indice de perméabilité est nécessairement comprise entre 0 (étoffe irrespirante présentant une résistance évaporative très élevée) et 1 (cas idéal correspondant à l'air calme).

Plage de confort d'un vêtement: Pour une activité donnée, la plage de confort d'un vêtement est définie par deux températures extrêmes tmin et tmax: tm;n: température pour laquelle la sensation de froid apparaît: tmax: température pour laquelle apparaît l'inconfort d'une peau mouillée, dû à une production de sueur qui dépasse la capacité d'évacuation du vêtement.

La plage de confort du vêtement est la différence entre (tmax tm;n). Une valeur élevée signifie que le vêtement s'auto-adapte à des conditions d'utilisation très différentes (température ambiante, activité, parties du corps mal ventilées) qui requièrent suivant les cas soit isolation thermique, soit évacuation de la transpiration; il n'est alors pas nécessaire d'ajouter ou d'enlever des couches vestimentaires lorsque les conditions d'utilisation se modifient.

La température tmin est déterminée par la valeur de la résistance thermique Rd (Rd élevée = température tmin basse = vêtement chaud).

La plage de confort (tmax tmin) est liée à l'indice de perméabilité imt (imt 30 élevée = plage de confort étendue = bonne adaptabilité = niveau de confort élevé).

2873901 12 Le tableau ci-dessous donne les résultats obtenus pour les nontissés R1 et R2 définis précédemment: Références Rd Ret 1mt m2.K/W m2. Pa/W R1 0.080 6.7 0.71 0.11 R2 0.126 10.1 0.75 0.06 IV Résistance mécanique Les essais sont réalisés suivant la norme ISO 9073-1 (masse surfacique) et ISO 9073-2 (épaisseur sous charge de 0.5 kPa), ISO 9073-3 (résistance et allongement à la rupture par traction).

Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous: R1 R2 R3 Masse surfacique 95 90 120 (g/m2) Epaisseur sous charge de 0.5 2 2 2.10 kPa (mm) Résistance à la rupture (N) 70 4 18 sens tranversal 70 6 25 sens longitunal Allongement à la 90 60 100 Rupture par traction(%) 70 50 70 sens transversal sens longitunal Le non tissé R1 est celui défini auparavant. Il comprend des trous de diamètre de l'ordre du millimètre placés sur un motif à maille rectangulaire avec une densité de trous de l'ordre de deux à trois par centimètre carré.

Le non-tissé R1, aiguilleté perforé en fibres aramides ISOMEX est conforme à EN 532.

2873901 13 Le non-tissé R3 est également un aiguilleté perforé composé de fibres aramides ISOMEX . Il comprend des trous de diamètre de l'ordre du millimètre placés sur un motif à maille carrée,-le paramètre de maille valant 4 mm.

Le non-tissé R4 est aussi un aiguilleté perforé composé de fibres aramides ISOMEX . Il comprend des trous de deux types tels que ceux décrits antérieurement en référence à la figure 1 du document EP-1.129. 633 de la demanderesse.

Ce non-tissé R4 illustrant l'art antérieur présente une résistance évaporative de 7m2.Pa/W avec une valeur de 6.8 pour un feutre non perforé.

Le non-tissé R1, avec une densité de trous deux fois plus faible environ que le non tissé antérieur R4 est plus de dix fois plus résistant à la rupture bien que plus léger (95 contre 120 g/m2). Le non-tissé R1 a de plus une résistance évaporative plus faible que le non-tissé R4 antérieur (6.7 contre 7 m2Pa/W).

Le non-tissé R1 assure ainsi un compromis allant au-delà des espérances légitimes de l'homme de l'art, entre une bonne respirabilité (valeur de résistance évaporative), des résistances mécaniques suffisantes pour manipuler le produit sans risque de déchirement, une grande légèreté (gain de 25 g/m2 soit 20% par rapport au non tissé antérieur R4) et des performances thermiques similaires à celles d'un feutre non perforé.

La demanderesse a effectué des tests feu selon NF EN 367, NF EN 366, NF EN 469 pour un complexe quatre couches: tissu externe, - membrane PU micro-poreuse imper-respirante, non tissé R1, doublure de propreté.

Les valeurs suivantes ont été obtenues pour NF EN 367: H1112 = 11 HTI24 = 15 pour une puissance de 80,75 kW/m2 (3 essais).

La couche externe carbonise, ainsi que la membrane PU, le feutre noircit et la doublure reste intacte.

2873901 14 Pour l'essai selon NF EN 366, protocole NF EN 469 (méthode B), trois essais ont été effectués: Eprouvettes Flux incident Flux transmis Facteur de qo en kW/m2 qc en kW/m2 transmission TF(qo) 1 40.04 14.6 36.5 2 40.04 15.0 37.4 3 40.04 14.3 35.8 Moyenne 40 15 37 Eprouvettes t1 t2 t3 ens ens en s 1 19.3 26.6 8.0 2 18.6 25.8 9.0 3 19.7 27.0 11.0 Moyenne 19 26 9 de sorte que t2 tl vaut 7, avec: tl: temps d'intersection de la courbe de température avec la courbe de niveau 1 (seul de douleur) ; t2: temps d'intersection de la courbe de température avec la courbe de niveau 1 (seul de brûlure au deuxième degré) ; t3: temps nécessaire pour que le flux de chaleur transmis atteigne 2,5 kW/m2.

La couche externe carbonise, la membrane fond, le feutre noircit et la doublure reste intacte.

Les modes de réalisations qui viennent d'être décrits ne sont pas limitatifs. D'autres fibres synthétiques thermostables peuvent être employées, telles 15 que: - fibres de mélamine, par exemple Basofil ; fibres polyamides aromatiques, par exemple P84 de la société Lenzing; fibres phénoliques, par exemple Kynol de la société Nippon Kynol ou Philene de la société Saint Gobain; 2873901 15 - fibres pan préox, par exemple Panox de la société RK Carbon Ltd, ou Sigrafil de la société Sigri; - fibres polyacrylate, par exemple Inidex de la société Courtaulds; - fibres de polybenzimidazole, par exemple PBI de la société Hoechst 5 Celanese.

Ce non tissé aiguilleté peut être élaboré à partir de mélanges de fibres aramides telles que fibres Nomex , Isomex ou Kevlar de la société Dupont de Nemours, ou fibres Kermel , fibres Teijin Conex ou Technora de la société Teijin Ltd, Twaron de la société Akzo, Apyeil de la société Unitika, HMA de la société Hoechst.

Dans certains modes de réalisation, la densité de perforation n'est pas homogène.

Ainsi, lorsque la barrière thermique est mise en place comme isolant de vêtement anti-feu, une plus forte de densité de trous peut être prévue pour les zones du corps qui sont peu exposées a priori aux risques de brûlure directe ou indirecte.

De même, si la barrière thermique est employée comme isolant de cagoule de protection anti-feu, les perforations pourront être plus nombreuses au droit des oreilles du porteur de la cagoule L'invention se rapporte également à un vêtement de sécurité anti-feu comprenant de sa face externe vers leur face interne: un tissu externe; une membrane micro poreuse; ladite barrière thermique thermostable anti-feu; - une doublure de propreté interne.

La valeur de la résistance évaporative des vêtements du type ci-dessus, pourvus d'une doublure conventionnelle varie en général entre 22 et 30 bar.m2/W.

De telles valeurs sont obtenues par exemple lorsqu'un non tissé aiguilleté de fibres Isomex de 100g/m2 est employé.

L'emploi de fibres type Nomex permet d'abaisser cette valeur de résistance évaporative à moins de 22 bar.m2/W. La réalisation de perforations sur un non tissé aiguilleté en Isomex

permet d'améliorer la valeur de résistance évaporative de 10 à 30%.

2873901 16 Dans certains modes de réalisations, le tissu externe est sensiblement imperméable.

Cette propriété est notamment importante pour certaines interventions des pompiers, ou lorsque l'atmosphère d'intervention est potentiellement nocive ou toxique.

Dans certains modes de réalisation, ce tissu externe est pourvu de bandes phosphorescentes et/ou fluorescentes.

La membrane micro poreuse est, par exemple, en Gore-tex , ou de type polyuréthane phosphoré, assemblée sur un substrat en fibres aramides.

En fonction des températures d'exposition prévues, divers types de fibres peuvent être employés pour la réalisation d'une barrière thermique non tissée.

Pour des températures d'exposition élevées, peuvent être employées des fibres de type: - polyamides imides, polyimides (P.I.) ; - aramides tels que Kermel , Teijin Conex , Kevlar , Twaron , Tecnora ; - para aramides, méta aramides; - polyacrylate tel qu'Inidex ; - copolyimide aromatique; - polyacrylonitrile; - polyester-éther-cétone; polybenzimidazole, par exemple fibres PBI de la société Celanise Corp. ; - polytétrafluoréthylène (P.T.F.E.) - modacryliques, polyphénylsulfone, - polysulfure de phénylène (P.P.S).

Des mélanges de fibres du type ci-dessus peuvent également être employés, tels que notamment: - mélange d'aramide et de polybenzimidazole, mélanges de polyacrylonitrile et de polyamide stabilisées thermiquement.

Le cas échéant, les fibres ci-dessus mentionnées, en particulier polyaramides, peuvent être mélangées à des fibres de verre, de carbone ou de silice.

2873901 17 Lorsque des températures d'exposition plus faibles sont prévues, peuvent être employées des fibres de type: polytrifluorochloréthylène (P.T.F.C.E.) ; - copolymère tétrafluoréthène-perfluoroprène (F.E.P.) ; - polysulfone (P.S.0) ; polyéthersulfone (P.E.S.) ; - P.B.O.

Lorsqu'une résistance mécanique et une résistance au lavage sont souhaitées plus particulièrement pour le feutre non tissé aiguilleté perforé, celui-ci peut être cousu, à l'aide de lignes de coutures non rectilignes mais par exemple sinueuses, sur une membrane anti-feu.

Claims (2)

18 REVENDICATIONS,

1. Barrière d'isolation thermique thermostable et anti-feu, notamment pour vêtement de sécurité, comprenant une face avant destinée à venir en regard d'une source de chaleur ou de rayonnement extérieur, et une face arrière opposée à la face avant, cette barrière comprenant une pluralité de trous débouchant chacun sur la face avant et la face arrière, la densité de trous étant de l'ordre de deux par centimètre carrés, caractérisée en ce que les trous sont d'un diamètre de l'ordre du millimètre.

2. Barrière selon la revendication 1, caractérisée en ce que les trous sont sensiblement identiques et disposés suivant une maille rectangulaire ou carrée.

3. Barrière d'isolation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que son épaisseur est de l'ordre de un à cinq millimètres.

4. Barrière d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est élaborée à partir d'un matériau choisi parmi le groupe comprenant: les polyamides imides, les polyimides (P.I.), les aramides, para aramides, méta aramides, les polyacrylates, les copolyimides aromatiques, les polyacrylonitriles, les polyester-ethercétone, les polybenzimidazol, les polytétrafluoréthylène (P.T.F.E.), les polysulfones (P.S.0), les polyethersulfones (P.E.S.), les ployphénylsulfones et polysulfures de phénylènes (P.P.S.), les mélange d'aramide et de polybenzimidazole, les mélanges de polyacrylonitrile et de polyamide stabilisées thermiquement, les polytrifluorochloréthylènes (P.T.F.C.E.), les copolymères tétrafluoréthène-perfluoroprène (F.E.P.), les P.B.O.

5. Barrière d'isolation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle est élaborée en un matériau comprenant en outre des fibres choisies parmi le groupe comprenant les fibres métalliques, les fibres de verre, les fibres de viscose non feu , les fibres de carbone, les fibres de carbone péroxydées, les fibres de silice, les fibres modacryliques.

6. Barrière d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 30 caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'un non tissé.

7. Barrière d'isolation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle est élaborée par liage jet d'eau.

2873901 19 8. Barrière d'isolation selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle est élaborée en fibres aramides notamment vierges, substandard ou recyclées.

9. Procédé de fabrication d'une barrière d'isolation telle que présentée dans la revendication 6 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'aiguilletage.

10. Vêtement de protection anti-feu, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une barrière thermique isolante (1) telle que présentée dans l'une quelconque des revendications 1 à 8, en tant qu'isolant interne.

11. Vêtement selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend: - un tissu externe à base aramide; - une membrane micro poreuse imper-respirante; - ladite barrière thermique isolante; - une doublure de propreté interne.

12. Vêtement selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la 15 membrane micro poreuse est élaborée à partir d'une feuille de polyuréthane phosphoré, assemblée sur un substrat en fibres aramides.