Matériau composite isolant acoustiquement et thermiquement La présente invention concerne un matériau composite isolant acoustiquement et thermiquement. The present invention relates to an acoustically and thermally insulating composite material.
Dans la construction immobilière, automobile, aéronautique, ferroviaire et navale, on utilise depuis longtemps des isolants thermiques et acoustiques. Souvent ces isolants sont faits de laines minérales ou autres produits qui peuvent être nocifs lors de leur manipulation et/ou de leur utilisation ou lors de la destruction. La prise de conscience de ces inconvénients a poussé les constructeurs de se diriger vers l'utilisation des isolants d'origine naturelle. Néanmoins, si ces nouveaux isolants sont neutres du point de vue écologique ils ne donnent pas toujours satisfaction en termes de résistance à l'humidité, de résistance thermique et de longévité. On cherche sans cesse à fabriquer des isolants d'origine naturelle et plus particulièrement végétale répondant au mieux aux contraintes précitées. Pour éviter toute interprétation erronée nous indiquons nos définitions de quelques termes 25 techniques. On appelle « fibre » une substance filamenteuse présentant une longueur (ou « taille ») plus de 10 fois supérieure à sa plus grande dimension dans un plan transversal 30 quelconque, les plans transversaux étant les plans coupant la fibre perpendiculairement à la direction de sa longueur. La taille moyenne d'un ensemble de fibres est la moyenne arithmétique des longueurs de ces 5 fibres. On appelle « film » une feuille, généralement souple, d'une épaisseur inférieure à 1 mm. On appelle « non tissé » un feutre composé de fibres végétales, synthétiques, ou artificielles 10 d'un poids allant de 15 à 1500 g/m2 et d'une épaisseur allant de 0.5 à 25 mm et réalisée par voie sèche, humide ou papetière. On appelle « plaque rigide » une feuille d'une épaisseur supérieure à 5mm. 15 Un objectif de la présente invention est de fournir un matériau isolant répondant, aux nouvelles contraintes de performances thermiques et acoustiques. A cet effet, l'invention propose un matériau 20 composite isolant thermiquement et acoustiquement. Le matériau composite isolant selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une première couche appelée âme que ladite âme est un nappé comprenant au moins 25 des fibres de jute et des agents de liage, qu'en pourcentages en masse par rapport à la masse de l'âme, les fibres de jute varient entre 50 et 95% et les agents de liage entre 5 et 30%. Il y a plusieurs avantages à utiliser les 30 fibres de jute au lieu d'une autre fibre végétale comme par exemple le lin. A densité équivalente à d'autres fibres végétales, par exemple au lin, on obtient des produits plus rigides et une meilleure tenue mécanique. On peut, bien sûr, utiliser les fibres cueillies dans un champ de culture de jute pour fabriquer le produit isolant mais on peut aussi procéder au recyclage de sacs de jute utilisés habituellement pour le stockage de certains produits comme les fèves de café ou de cacao ou autres denrées alimentaires. On procède d'abord au défibrage de sacs de jute et ensuite on recycle les fibres de jute pour fabriquer le matériau isolant. En résumé les fibres de jute apportent au produit isolant une meilleure rigidité, une meilleure résistance à l'eau et une grande résistance à la décomposition. En plus le jute est une barrière de protection contre l'attaque microbienne du végétal. En effet, de par sa nature chimique, le jute est une matière extrêmement résistante à divers agents chimiques et à la dégradation biologique et utiliser un isolant comprenant de fibres de jute peut être un avantage en fonction du milieu dans lequel sera utilisé. In real estate, automotive, aerospace, railway and naval construction, thermal and acoustic insulators have long been used. Often these insulators are made of mineral wool or other products that may be harmful during handling and / or use or during destruction. The realization of these disadvantages has pushed the builders to move towards the use of insulation of natural origin. Nevertheless, if these new insulators are ecologically neutral they do not always give satisfaction in terms of resistance to moisture, heat resistance and longevity. We are constantly seeking to manufacture insulators of natural origin and more particularly plant that best meets the aforementioned constraints. To avoid any misinterpretation we indicate our definitions of some technical terms. Fiber is a filamentary substance having a length (or "size") more than 10 times greater than its largest dimension in any transverse plane, the transverse planes being the planes intersecting the fiber perpendicular to the direction of its length. . The average size of a set of fibers is the arithmetic mean of the lengths of these fibers. The term "film" refers to a generally flexible sheet having a thickness of less than 1 mm. The term "nonwoven" is a felt composed of vegetable, synthetic or artificial fibers with a weight ranging from 15 to 1500 g / m 2 and a thickness ranging from 0.5 to 25 mm and produced by the dry, wet or paper process. . A "rigid plate" is a sheet of thickness greater than 5 mm. An object of the present invention is to provide an insulating material meeting the new constraints of thermal and acoustic performance. For this purpose, the invention provides a thermally and acoustically insulating composite material. The insulating composite material according to the invention is characterized in that it comprises at least a first layer called a core that said core is a layer comprising at least 25 jute fibers and binding agents, in percentages by weight. relative to the mass of the core, the jute fibers vary between 50 and 95% and the binding agents between 5 and 30%. There are several advantages to using jute fibers instead of another vegetable fiber such as flax. At a density equivalent to other plant fibers, for example flax, we obtain more rigid products and better mechanical strength. You can, of course, use the fibers picked in a field of jute culture to make the insulation product, but you can also recycle jute bags that are usually used for storing certain products such as coffee or cocoa beans. other foodstuffs. Firstly, jute sacks are defibered and then jute fibers are recycled to make the insulating material. In summary, the jute fibers provide the insulation product with better rigidity, better water resistance and high resistance to decomposition. In addition, jute is a protective barrier against microbial attack of the plant. Indeed, by its chemical nature, jute is a material extremely resistant to various chemical agents and biological degradation and using an insulator comprising jute fibers may be an advantage depending on the medium in which will be used.
Selon une exécution le matériau composite comprend au moins une deuxième couche appelée face, que ladite face est un nappé aiguilleté comprenant en pourcentages en masse par rapport à la masse de la face 5 à 100% de fibres de jute et/ou de chanvre et/ou du lin et/ou d'autres fibres végétales. L'âme d'un tel matériau qui est un nappé fait de fibres peut dans certains cas présenter une rigidité insuffisante. Cette âme se présente sous la forme d'un rouleau ou d'un panneau. Le fait d'ajouter des faces faites d'un nappé aiguilleté, qui est simplement aiguilleté ou de préférence doublement aiguilleté, lui permet d'augmenter la rigidité. La composition du matériau permet d'absorber l'humidité ambiante et la restituer lorsque les conditions atmosphériques le permettent. Le fait de travailler avec une âme et une face permet d'améliorer l'isolation acoustique et thermique et supprime tout affaissement dans le temps en pose verticale, Selon une variante d'exécution, l'âme est située entre deux faces parallèles. Selon une autre exécution la ou les faces 20 comprennent aussi des agents de liage. Les agents de liage sont choisis parmi des fibres de polyester bicomposant, des fibres en polyéthylène, des fibres en polypropylène, des fibres thermoliantes à base d'amidon végétal, des 25 poudres thermoplastiques, des résines ou un mélange d'au moins deux de ces agents. Selon une exécution préférée une face au moins est revêtue d'un film et un non tissé comprenant de fibres végétales ou synthétiques ou 30 artificielles. According to one embodiment, the composite material comprises at least a second layer called a face, said face being a needle-punched web comprising in percentages by weight relative to the mass of the face 5 at 100% of jute and / or hemp fibers and / or flax and / or other vegetable fibers. The core of such a material which is a web made of fibers may in some cases have insufficient rigidity. This soul is in the form of a roll or a panel. The fact of adding faces made of a needled blanket, which is simply needled or preferably doubly needled, allows it to increase the rigidity. The composition of the material makes it possible to absorb the ambient humidity and to restore it when the weather conditions allow it. The fact of working with a soul and a face makes it possible to improve the acoustic and thermal insulation and eliminates any sagging in the time in vertical laying. According to a variant embodiment, the core is located between two parallel faces. According to another embodiment the face or faces 20 also comprise binding agents. The binding agents are selected from two-component polyester fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, vegetable starch-based thermosizing fibers, thermoplastic powders, resins or a blend of at least two of these. agents. In a preferred embodiment at least one face is coated with a film and a nonwoven comprising vegetable or synthetic fibers or artificial fibers.
Dans le but de répondre à certaines exigences liées à une utilisation spécifique du matériau isolant, une face au moins comprend un agent pulvérisé lui conférant des caractéristiques d'étanchéité à l'eau ou à la vapeur ou l'humidité ou de résistance au feu ou d'accroche. Selon une variante d'exécution, une face au moins est revêtue d'un film et/ou d'un non tissé comprenant de fibres végétales ou synthétiques ou artificielles. De préférence les fibres de jute présentent une taille moyenne comprise entre 15 et 100 mm. L'invention concerne aussi un élément de construction pour bâtiment ou pour véhicule automobile ou ferroviaire ou pour bâtiment naval ou pour aéronef incorporant moins une couche du matériau tel que défini précédemment. L'aiguilleté utilisé pour les faces présente une densité allant de 400g/m2 à 2000g/m2. In order to meet certain requirements related to a specific use of the insulating material, at least one face comprises a pulverized agent imparting to it characteristics of water or vapor or moisture impermeability or fire resistance or traction. According to an alternative embodiment, at least one face is coated with a film and / or a nonwoven comprising vegetable or synthetic fibers or artificial fibers. Preferably, the jute fibers have an average size of between 15 and 100 mm. The invention also relates to a construction element for a building or for a motor vehicle or railway or for naval building or for aircraft incorporating less a layer of the material as defined above. The needle punch used for the faces has a density ranging from 400g / m2 to 2000g / m2.
De préférence, les fibres de jute sont présentes dans l'âme sont une teneur comprise entre 10 et 90%, entre 20 et 60 %, entre 30 et 50 %, de préférence encore entre 40 et 45 %, en pourcentages en masse par rapport à la masse totale du matériau composite isolant. Selon une réalisation particulière, l'âme comprend, en pourcentages en masse par rapport à la masse totale dudit matériau, plus de 60 %, de préférence plus de 80 % et/ou moins de 95 %, de préférence moins de 90% de fibres. Les fibres de jute présentent une taille moyenne de préférence supérieure à 15 mm 25 wffi, de préférence supérieure à 30 mm et/ou inférieure à 100 mm, inférieure à 80 mm, L'agent liant dans l'âme présente une température de fusion inférieure à 200°C et/ou supérieure à 100°C. L'agent liant présent dans le matériau composite isolant a une teneur supérieure à 2 %, de préférence supérieure à 10%, voire supérieure à 15 %, et/ou inférieure à 50 %, de préférence inférieure à 40 %, inférieure à 30 %, inférieure à 20 %, en pourcentages en masse par rapport à la masse totale de l'âme. De préférence, les fibres de jute représentent ensemble plus de 80 %, plus de 90 %, voire plus de 95 %, de la masse totale du matériau. De préférence, les fibres de jute, l'agent liant, et les anas optionnels représentent ensemble 100% de la masse totale du matériau composite isolant Un matériau selon l'invention peut prendre différentes formes, et peut notamment se présenter sous la forme d'un produit souple apte à être enroulé, dit « produit enroulable », ou plus rigide, sous la forme d'un panneau. Un matériau enroulable selon l'invention présente une épaisseur avant enroulement de préférence supérieure à 15 mm, supérieure à 20 mm, supérieure à 30 mm, de préférence supérieure à 40 mm, voire supérieure à 45 mm et/ou, de préférence, inférieure à 500 mm, inférieure à 400 mm, inférieure à 300 mm, inférieure à 250 mm, voire inférieure à 200 mm. Un matériau enroulable selon l'invention présente une longueur de préférence supérieure à 1 m, supérieure à 2 m, supérieure à 3 m, voire supérieure à 4 m et/ou, de préférence, inférieure à 15 m, inférieure à 12 m, inférieure à 10 m, voire inférieure à 9 m. Un matériau enroulable selon l'invention présente une largeur de préférence supérieure à 0,30 m, supérieure à 0,45 m, supérieure à 0,55 m et/ou, de préférence, inférieure à 1 m, inférieure à 0,90 m, inférieure à 0,75 m, voire inférieure à 0,65 m. De préférence, un matériau enroulable selon l'invention présente encore une densité supérieure à 10 kg/m3, de préférence supérieure à 20 kg/m3, de préférence supérieure à 30 kg/m3, et/ou inférieure à 120 kg/m3, de préférence inférieure à 60 kg/m3 et notamment inférieure à 40 kg/m3. Preferably, the jute fibers are present in the core are a content between 10 and 90%, between 20 and 60%, between 30 and 50%, more preferably between 40 and 45%, in percentages by weight relative to to the total mass of the insulating composite material. According to one particular embodiment, the core comprises, in percentages by weight relative to the total mass of said material, more than 60%, preferably more than 80% and / or less than 95%, preferably less than 90% of fibers. . The jute fibers have an average size preferably greater than 15 mm, preferably greater than 30 mm and / or less than 100 mm, less than 80 mm. The binder in the core has a lower melting point. at 200 ° C and / or above 100 ° C. The binding agent present in the insulating composite material has a content greater than 2%, preferably greater than 10%, even greater than 15%, and / or less than 50%, preferably less than 40%, less than 30%. , less than 20%, in percentages by weight relative to the total mass of the core. Preferably, the jute fibers together represent more than 80%, more than 90%, or even more than 95%, of the total mass of the material. Preferably, the jute fibers, the binding agent, and the optional shives together represent 100% of the total mass of the insulating composite material. A material according to the invention can take various forms, and can in particular be in the form of a flexible product capable of being wound, called "rollable product", or more rigid, in the form of a panel. A rollable material according to the invention has a thickness before winding preferably greater than 15 mm, greater than 20 mm, greater than 30 mm, preferably greater than 40 mm, even greater than 45 mm and / or, preferably, less than 40 mm. 500 mm, less than 400 mm, less than 300 mm, less than 250 mm, or even less than 200 mm. A rollable material according to the invention has a length preferably greater than 1 m, greater than 2 m, greater than 3 m, even greater than 4 m and / or, preferably, less than 15 m, less than 12 m, lower at 10 m or even less than 9 m. A rollable material according to the invention has a width preferably greater than 0.30 m, greater than 0.45 m, greater than 0.55 m and / or, preferably, less than 1 m, less than 0.90 m. , less than 0.75 m, or even less than 0.65 m. Preferably, a rollable material according to the invention still has a density greater than 10 kg / m 3, preferably greater than 20 kg / m 3, preferably greater than 30 kg / m 3, and / or less than 120 kg / m 3, preferably less than 60 kg / m3 and especially less than 40 kg / m3.
Un panneau selon l'invention présente une épaisseur de préférence supérieure à 30 mm, supérieure à 70 mm, supérieure à 100 mm et/ou, de préférence, inférieure à 600 mm, inférieure à 400 mm, inférieure à 300 mm, inférieure à 200 mm. A panel according to the invention has a thickness preferably greater than 30 mm, greater than 70 mm, greater than 100 mm and / or, preferably, less than 600 mm, less than 400 mm, less than 300 mm, less than 200 mm.
Un panneau selon l'invention présente une longueur de préférence supérieure à 0,70 m, supérieure à 0,90 m, supérieure à 1,10 m, supérieure à 1,20 m et/ou, de préférence, inférieure à 3 m, inférieure à 2 m, inférieure à 1,50 m, inférieure à 1,30 m. Un panneau selon l'invention présente une largeur de préférence supérieure à 0,30 m, supérieure à 0,45 m, supérieure à 0,55 m et/ou, de préférence, inférieure à 1 m, inférieure à 0,90 m, inférieure à 0,75 m, voire inférieure à 0,65 m. Un panneau selon l'invention une densité de préférence supérieure à 20 kg/m3, de préférence supérieure à 30 kg/m3, de préférence supérieure à 40 kg/m3 et inférieure à 200 kg/m3 de préférence inférieure à 150 kg/m3 et notamment inférieure à 50 kg/m3. Selon une réalisation particulière, l'invention se présente sous la forme d'un panneau en matériau composite isolant selon l'invention présentant une grande face, voire deux grandes faces, revêtue(s), au moins partiellement, d'un film, de préférence un film étanche à la vapeur d'eau. Ledit film peut être avantageusement choisi parmi un film composite, de préférence souple, par exemple un film en papier kraft-aluminium, un film non-tissé, un frein vapeur, un film plastique. De préférence, ledit film est en papier kraft-aluminium. Selon une autre de réalisation particulière, 30 ledit matériau composite isolant est lié, notamment au niveau d'au moins une de ses grandes faces, par exemple par collage, soudage à chaud, ultra-sons, couture ou toute autre méthode adaptée, à au moins une plaque rigide. La plaque rigide peut être choisie parmi des plaques de plâtre, de gypse, de bois, de bois composite, ou de panneaux de particules. Ces matériaux permettent de fabriquer des panneaux de contreventement, de finition, de protection contre les diverses projections, de résistance au feu. Un élément de construction selon l'invention peut se présenter sous la forme d'une superposition de couches, au moins une des couches étant en matériau composite isolant conforme à l'invention et au moins une des couches étant en un matériau complémentaire. Un tel élément peut en outre présenter une grande face, voire deux grandes faces, revêtue(s), au moins partiellement, d'un film tel que défini précédemment. L'élément de construction incorporant au moins une couche de matériau peut être utilisé pour le bâtiment, pour les véhicules automobiles ou ferroviaires ou pour un bâtiment naval ou pour un aéronef en particulier pour assurer une isolation thermique et/ou acoustique. 10 A panel according to the invention has a length preferably greater than 0.70 m, greater than 0.90 m, greater than 1.10 m, greater than 1.20 m and / or, preferably, less than 3 m, less than 2 m, less than 1.50 m, less than 1.30 m. A panel according to the invention has a width preferably greater than 0.30 m, greater than 0.45 m, greater than 0.55 m and / or, preferably, less than 1 m, less than 0.90 m, less than 0.75 m, or even less than 0.65 m. A panel according to the invention has a density preferably greater than 20 kg / m3, preferably greater than 30 kg / m3, preferably greater than 40 kg / m3 and less than 200 kg / m3, preferably less than 150 kg / m3 and especially less than 50 kg / m3. According to a particular embodiment, the invention is in the form of a panel of insulating composite material according to the invention having a large face, or even two large faces, coated (s), at least partially, with a film, of preferably a waterproof film with water vapor. Said film may advantageously be chosen from a composite film, preferably a flexible film, for example a kraft-aluminum paper film, a nonwoven film, a vapor brake or a plastic film. Preferably, said film is made of kraft-aluminum paper. According to another particular embodiment, said insulating composite material is bonded, in particular at at least one of its large faces, for example by bonding, heat welding, ultrasound, sewing or any other suitable method, to less a rigid plate. The rigid plate may be selected from plasterboard, gypsum, wood, composite wood, or particle board. These materials make it possible to manufacture bracing panels, finishing, protection against various projections, fire resistance. A construction element according to the invention may be in the form of a superposition of layers, at least one of the layers being of insulating composite material according to the invention and at least one of the layers being of a complementary material. Such an element may also have a large face, or even two large faces, coated (s), at least partially, a film as defined above. The building element incorporating at least one layer of material may be used for the building, for automotive or railway vehicles or for a naval vessel or for an aircraft in particular to provide thermal and / or acoustic insulation. 10