WO2001064064A1 - Barriere isolante thermique antifeu, procede de fabrication d'une telle barriere, vetement comprenant au moins une telle barriere en tant qu'isolant interne - Google Patents

Barriere isolante thermique antifeu, procede de fabrication d'une telle barriere, vetement comprenant au moins une telle barriere en tant qu'isolant interne Download PDF

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Jacques Fourmeux
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Duflot Industrie, S.A.
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    • Y10T442/2631—Coating or impregnation provides heat or fire protection

Definitions

  • the invention relates to the technical field of thermally insulating and fire-resistant textile materials.
  • thermal insulating is meant here textile materials through which the densities of heat flow are low, when they are subjected to a thermal gradient.
  • fire-resistant is meant here thermostable textile materials, retaining good mechanical strength up to temperatures such as those resulting from exposure to 400 ° C.
  • the invention relates in particular, but not exclusively, to thermally insulating linings of fire safety clothing. Many professional activities involve a risk of direct burn by flame, electric arc, projection of hot material, or indirect burn by thermal flash.
  • the clothing linings used in these different contexts of activity must have, in addition to good thermal barrier and temperature resistance properties, an impact as limited as possible on the comfort of use of the garment.
  • an uncomfortable safety garment may not be constantly worn, and the feeling of discomfort can lead to a decrease in alertness.
  • the presence of the lining should not ideally result in excessive weight or volume of the garment. Nor should the presence of the lining ideally impede the person's movements or the evaporation of their perspiration.
  • the thermal barrier properties of the lining should not, at the same time, suppress the essential physical sensation of warmth.
  • the presence of the fire-resistant insulating lining must guarantee that the interval separating the pain threshold from the irreversible damage threshold is always greater than the reaction time of the person wearing the fire-resistant clothing.
  • the fire-resistant thermal insulation linings are made of fibrous and porous material.
  • fibrous and porous materials for the constitution of these liners is justified by their heat transfer properties.
  • This transfer takes place by radiation, conduction, and natural convection.
  • Radiation is the most often dominant mode of transfer in fibrous materials, especially as the thermal gradient in which they are exposed is large.
  • the conduction flux density depends, for its part, on the overall porosity of the fibrous material, on the volume surface of fibers illustrating its state of division, on the anisotropy of the distribution of the fibers.
  • the natural convection flux density is generally limited in thermally insulating fibrous materials.
  • the insulation obtained by a sheet of fibrous material is generally inversely proportional to the density of this material, to the density of the fibers constituting it and to the thermal conductivity of these constituents. This insulation is proportional to the thickness of the sheet.
  • a first example is linked to the choice of a porosity value for the lining material.
  • a maximum porosity for the fibrous and porous material of the lining can be sought.
  • the air separating the fibers is a medium which is perfectly transparent to radiation, so that only the fibers are involved in the diffusion, absorption and re-emission of infrared radiation.
  • maximum porosity can lead to reduced mechanical resistance, in particular to washing and wearing, or an excessive volume of lining, hampering the movements of the wearer of the garment.
  • a second example is related to the choice of a thickness of lining material.
  • a significant thickness of lining certainly leads to a high insulating power, and all the more so as the volume of fiber employed per unit volume of lining is reduced.
  • a significant thickness of lining can hinder the movements of the wearer of the garment.
  • a high thermal insulation power for the lining should not be obtained at the expense of the physical sensation of pain, this pain threshold being variable from one person to another.
  • a third example is more fundamentally linked to the choice of a lining with high thermal insulation power.
  • Conventionally the establishment of a thermal barrier against the temperature gradients going from the outside of the garment towards the inside of this one, leads ipso facto to the creation of a thermal barrier against the temperature gradients going from the inside of the garment to the outside of it. This can result. especially in hot or desert climates, a feeling of discomfort, the evacuation of perspiration and body heat being prevented by the presence of the lining.
  • fire safety clothing includes, from their external face to their internal face:
  • an external fabric most often based on aramid, most of the time with a surface mass of 200 to 250 g / m 2
  • a breathable waterproof micro-porous membrane of the phosphor polyurethane or PTFE type, assembled on a substrate, most often made of aramid fibers, or assembled on another layer
  • an insulating thermal barrier most often formed by a nonwoven of aramid fibers; - a cleanliness lining, most often made of 100% aramid or 50% aramid 50% viscose FR, protecting the thermal barrier.
  • thermal barriers use nonwovens, fabrics or knits which are thermally stable and non-flammable by the nature of the fibers used.
  • thermal barriers known in the prior art respond only imperfectly to the demand of their users, in particular with regard to their heat exchange capacity from their internal face to their external face.
  • the object of the invention is to propose a thermally insulating thermostable, fire-resistant barrier allowing an increased evacuation of heat and body perspiration, so as to maintain an impression of second skin for the person using a garment provided with such a thermal barrier, this however retaining good fire and thermal flash protection properties.
  • the invention relates, according to a first aspect, to a thermostable and fire-resistant thermal barrier, in particular for safety clothing, comprising a front face intended to come opposite a source of heat or external radiation , and a rear face opposite the front face, this sheet comprising a plurality of holes each opening on the front face and the rear face of said sheet.
  • this sheet is produced from a polymer material chosen from the group comprising: imide polyamides, polyimides such as P.84 (PI), aramides, para aramides, polyacrylates, aromatic copolyimides, polyacrylonitriles, polyester-ether-ketone, polybenzimidazol, polytetrafluoroethylene (PTFE), polysulfones (PSO), polyethersulfones (PES), ployphenylsulfones and phenylene polysulfides (PPS), mixtures of aramid and polybenzimidazole, mixtures of thermally stabilized polyacrylonitrile and polyamide, polytrifluorochlorethylenes (PTFCE), tetrafluorethene-perfluoroprene (FEP) copolymers, melamines (for example Basof), P.84 (PI), aramides, para aramides, polyacrylates, aromatic copolyimides, polyacrylonitriles, polyester-ether-ketone, polybenz
  • the thermal barrier is produced from fibers of the polymeric materials mentioned above, or from fiber mixtures of at least two of these polymeric materials.
  • this thermal barrier is made of composite material provided with a matrix made from a polymer material chosen from those mentioned above and with a reinforcement of short or long fibers, woven or nonwoven.
  • these reinforcing fibers are chosen from the group comprising metallic fibers, glass fibers, viscose fibers "not fire", carbon fibers, peroxide carbon fibers, modacrylic fibers.
  • this thermal barrier is produced from a composite with reinforcement of recycled aramid fibers.
  • the invention relates, according to a second aspect, to a method of manufacturing a sheet as presented above, this method comprising a needling step.
  • the invention relates, according to a third aspect, to a fire protection garment, comprising at least one thermostable thermal fire barrier as presented above.
  • this garment also has, from its external face towards its internal face: an aramid-based fabric, a waterproof, breathable micro-porous membrane, said thermostable and fire-resistant thermal barrier, a lining for cleanliness.
  • the semi-permeable membrane is for example made from a sheet of phosphorous polyurethane or PTFE, assembled on a substrate made of aramid fibers.
  • FIG. 1 is a front view of a part of thermostable and fire-resistant thermal barrier according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a sectional view of a fire-resistant garment comprising a thermal barrier as shown in Figure 1.
  • FIG. 1 illustrating an embodiment of the invention.
  • a needled nonwoven 1 thermal insulation and fireproof for insulation of safety clothing is provided with perforations 2, 3.
  • This needle punched nonwoven is made from mixtures of aramid fibers such as Nomex®, Isomex® or Kevlar® fibers from the company Dupont de Nemours, or Kermel® fibers from the company Rhône Poulenc, Teijin fibers.
  • aramid fibers such as Nomex®, Isomex® or Kevlar® fibers from the company Dupont de Nemours, or Kermel® fibers from the company Rhône Poulenc, Teijin fibers.
  • thermostable synthetic fibers such as:
  • - melamine fibers for example Basofil ®
  • aromatic polyamide fibers for example P84 ® from the company
  • - pan preox fibers for example Panox® from the company RK Carbon Ltd, or Sigrafil® from the company Sigri;
  • polyacrylate fibers for example Inidex ® from the company Courtaulds;
  • polybenzimidazole fibers for example PBI® from the company Hoechst Celanese.
  • a surface mass of the nonwoven felt of between 100 and 200 g / m 2 is suitable.
  • the aramid fibers used can come from recycling, for example from scrap.
  • the perforations made in the needled nonwoven sheet are, in the embodiment shown, circular holes 2, 3, of two different diameters.
  • the directions D1 and D2 are defined, to facilitate understanding of the description, like the longitudinal and transverse directions.
  • a first type of hole 2 is of the order of three millimeters in diameter and a second type of hole 3 is of the order of 2 millimeters in diameter.
  • the holes 2, of larger diameter, are arranged in a rectangular mesh pattern.
  • the holes 3, of smaller diameter, are arranged in the same rectangular mesh pattern, the two patterns being offset by half a mesh side.
  • the large diameter holes are arranged along equidistant transverse lines, of identical spacing to those on which the small diameter holes are arranged.
  • the four closest holes next to each small diameter hole 3 are large diameter holes 3, arranged along the mesh of their network.
  • the four closest holes next to each large diameter hole 2 are small diameter holes 3, arranged along the mesh of their network.
  • the density of holes is of the order of two to three holes per square centimeter.
  • the perforation allows a reduction in the weight of the sheet of the order of 20 to 30%.
  • the thermal barrier can also include more than two types of holes.
  • the perforation density is not homogeneous.
  • thermal barrier 1 when the thermal barrier 1 is put in place as an insulator for fire-resistant clothing, a higher density of holes can be provided for the areas of the body which are little exposed a priori to the risks of direct or indirect burn.
  • the perforations may be more numerous in line with the ears of the wearer of the hood.
  • the perforations are arranged in a simple and regular pattern.
  • This type of embodiment has the advantage, among other things, of facilitating mechanical and thermal modeling of the behavior of the thermostable insulating fire-resistant thermal barrier.
  • thermostable thermal insulation fire barrier in needled nonwoven is flexible, with a thickness for example of the order of one to five millimeters.
  • Figure 2 is shown schematically in cross section a protective clothing structure, comprising at least one thermal barrier 1 as internal insulation.
  • the different layers of the garment are spaced from each other.
  • the relative thicknesses of the different layers are not respected, the thickness of the lining being exaggerated, in order to be clear.
  • This fire safety clothing includes from its external face towards their internal face: - an external fabric 4;
  • thermostable fire-resistant thermal barrier
  • the value of the evaporative resistance of garments of the above type, provided with a conventional lining generally varies between 22 and 30 bar.mTW.
  • Such values are obtained for example when a needled nonwoven of Isomex® fibers of 100 g / m 2 is used.
  • Nomex ® fibers allows this value of evaporative resistance to be lowered to less than 22 bar.mVW.
  • the external fabric 4 is substantially waterproof. This property is particularly important for certain interventions by firefighters, or when the intervention atmosphere is potentially harmful or toxic.
  • this outer fabric is provided with phosphorescent and / or fluorescent bands.
  • the microporous membrane 5 is, for example, made of Gore-tex ®, or of the polyurethane phosphorus type, assembled on a substrate made of aramid fibers.
  • fibers such as:
  • - imide polyamides polyimides (Pl); - aramids such as Kermel ®, Teijin Conex ®, Kevlar ®, Twaron ®, Tecnora ®;
  • - polyacrylate such as Innidex ®; - aromatic copolyimide;
  • Fiber mixtures of the above type can also be used, such as in particular:
  • the fibers mentioned above in particular polyaramides, can be mixed with glass, carbon or silica fibers.
  • fibers of the following types may be used:

Landscapes

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  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
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Abstract

Barrière isolante thermique anti-feu (1) de 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, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de perforations (2, 3) débouchant chacun sur la face avant et la face arrière de ladite barrière (1). Procédé de fabrication d'une telle barrière et vêtement de sécurité anti-feu comprenant au moins une telle barrière en tant qu'isolant thermique interne.

Description

BARRIERE ISOLANTE THERMIQUE ANTIFEU, PROCEDE DE FABRICATION
D'UNE TELLE BARRIERE. VETEMENT COMPRENANT AU MOINS UNE TELLE
BARRIERE EN TANT QU'ISOLANT INTERNE.
L'invention se rapporte au domaine technique des matériaux textiles thermiquement isolants et anti-feu.
Par « thermiquement isolants », 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 ici des matériaux textiles thermostables, conservant une bonne tenue mécanique jusqu'à des températures telles que celles issues d'une exposition à 400°C.
L'invention concerne notamment, mais non exclusivement, les doublures thermiquement isolantes de vêtement de sécurité anti-feu. De nombreuses activités professionnelles impliquent un risque de brûlure directe par flamme, arc électrique, projection de matière chaude, ou de brûlure indirecte par flash thermique.
Parmi ces activités, il faut bien entendu citer celles des pompiers, opérateurs de pyrométallurgie, mais aussi celles des militaires, gendarmes, pilotes d'avions, pilotes de course automobile, et bien d'autres encore dans les domaines de la chimie, de l'industrie sidérurgique, de la verrerie, de l'industrie de l'aluminium, de l'énergie ou du transport par exemple.
Les doublures de vêtements employées dans ces différents contextes d'activité doivent présenter, en plus de bonnes propriétés de barrière thermique et 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.
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.
Les propriétés de barrière thermique de la doublure ne doivent pas, dans le même temps, supprimer la sensation physique essentielle de chaleur.
En particulier, la présence de la doublure isolante anti-feu devra garantir que l'intervalle séparant le seuil de douleur du seuil de dommage irréversible soit toujours supérieur au temps de réaction de la personne portant le vêtement anti-feu.
Conventionnellement, les doublures d'isolation thermique anti-feu sont réalisées en matériau fibreux et poreux. L'emploi de matériaux 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 convection naturelle.
Le rayonnement est le mode de transfert le plus souvent dominant dans les matériaux fibreux, et ce d'autant que le gradient thermique dans lequel ils sont exposés est grand.
La densité de flux de conduction dépend, quant à elle, de la porosité globale du matériau fibreux, de la surface volumique de fibres illustrant son état de division, de l'anisotropie de la répartition des fibres. 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 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 doublures isolante anti-feu doit 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 maximum 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 ré-émission du rayonnement infrarouge. Mais une porosité maximum peut entraîner une tenue mécanique réduite, en particulier aux lavages et au porter, ou un volume de doublure trop important, gênant les mouvements du porteur du vêtement.
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'est réduit le volume de fibre 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 physique 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 élevé. 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 leur face externe vers leur face interne :
- un tissu externe, le plus souvent à base aramide, la plupart du temps d'une masse surfacique de 200 à 250g/m2 ; - une membrane micro poreuse imper respirante, de type polyuréthane phosphore 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.
Diverses réalisations de barrières thermiquement isolantes et anti-feu ont été proposées dans l'art antérieur.
Conventionnellement, ces barrières thermiques mettent en œuvre des non tissés, des tissus ou tricots thermiquement stables et ininflammables par la nature des fibres employées.
Les barrières thermiques connues dans l'art antérieur ne répondent qu'imparfaitement à la demande de leurs utilisateurs, en particulier pour ce qui est de leurs capacité d'échange thermique 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 au feu et aux flashs thermiques. A cette fin, l'invention se rapporte, selon un premier aspect, à une barrière 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 feuille comprenant une pluralité de trous débouchant chacun sur la face avant et la face arrière de ladite feuille.
La taille, la forme et la densité des trous sont telles que la chaleur naturelle du corps humain peut être plus facilement évacuée, l'effet de barrière thermique pour les sources de chaleur externes étant cependant maintenu. Selon diverses réalisations, cette feuille est élaborée à partir d'un matériau polymère choisi parmi le groupe comprenant : les polyamides imides, les polyimides tels que P.84 (P.I.), les aramides, para aramides, les polyacrylates, les copolyimides aromatiques, les polyacrylonitriles, les polyester-ether-cétone, les polybenzimidazol, les polytétrafluoréthylène (P.T.F.E.), les polysulfones (P.S.O), 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 mélamines (par exemple Basofil ®), les phénoliques (par exemple Kynol®).
Dans certaines réalisations, la barrière thermique est élaborée à partir de fibres des matières polymères mentionnées ci dessus, ou de mélanges de fibres d'au moins deux de ces matières polymères.
Dans des modes particuliers de réalisation, cette barrière thermique est en matériau composite pourvue d'une matrice réalisée à partir d'une matière polymère choisie parmi celles mentionnées ci dessus et d'un renfort de fibres courtes ou longues, tissées ou non tissées.
Selon diverses variantes de réalisations ces fibres de renfort sont 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 peroxyde, les fibres modacryliques. Selon une réalisation économique, cette barrière thermique est élaborée en composite à renfort de fibres aramides recyclées.
L'invention se rapporte, selon un deuxième aspect, à un procédé de fabrication d'une feuille telle que présentée ci-dessus, ce procédé comprenant une étape d'aiguilletage.
L'invention se rapporte, selon un troisième aspect, à un vêtement de protection anti-feu, comprenant au moins une barrière thermique thermostable anti-feu telle que présentée ci dessus.
Dans certaines réalisations, ce vêtement présente en outre, de sa face externe vers sa face interne : un tissu à base aramide, une membrane micro poreuse imper-respirante, ladite barrière thermique thermostable et anti-feu, une doublure de propreté.
La membrane semi-perméable est par exemple élaborée à partir d'une feuille de polyuréthane phosphore ou PTFE, assemblée sur un substrat en fibres aramides.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de modes de réalisations, description qui va être effectuée en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de face d'une partie de barrière thermique thermostable et anti-feu selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe d'un vêtement anti-feu comprenant une barrière thermique telle que représentée en figure 1.
On se rapporte tout d'abord à la figure 1, illustrant un exemple de réalisation de l'invention. Dans cet exemple de réalisation, un non tissé aiguilleté 1, isolant thermique et anti-feu pour isolation de vêtement de sécurité est pourvu de perforations 2, 3.
Ce non tissé aiguilleté est élaboré à partir de mélanges de fibres aramides telles que fibres Nomex ®, Isomex ® ou Kevlar ® de la société Dupont de Nemours, ou fibres Kermel ® de la société Rhône Poulenc, 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. Le tableau ci dessous présente quelques propriétés du non tissé -non perforé- réalisé à partir d'un feutre d'Isomex ® 5119WSM913, ce feutre comprenant un mélange de fibres méta-aramides et para-aramides, de denier 1,4/1,7/2,2/6,1 dtex et de longueur comprise entre 38 et 140mm.
Figure imgf000008_0001
D'autres fibres synthétiques thermostables peuvent être employées, telles 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 ;
- 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 Celanese.
Pour la plupart des utilisations, une masse surfacique du feutre non tissé comprise entre 100 et 200g/m2 est convenable. Les fibres aramides utilisées peuvent être issues d'un recyclage, par exemple de chutes.
Les perforations réalisées dans la feuille de non tissé aiguilleté sont, dans la réalisation représentée, des trous circulaires 2, 3, de deux diamètres différents.
Sur la figure 1, les directions D1 et D2 sont définies, pour faciliter la compréhension de la description, comme les directions longitudinales et transversales.
Les termes longitudinaux et transversaux sont employés afin de commodité et ne présagent pas du sens d'utilisation de la feuille.
Dans la réalisation représentée, un premier type de trou 2 est de diamètre de l'ordre de trois millimètres et un deuxième type de trous 3 est de diamètre de l'ordre de 2 millimètres.
Les trous 2, de plus grand diamètre, sont disposés suivant un motif à maille rectangulaire.
Les trous 3, de plus petit diamètre, sont disposés suivant le même motif à maille rectangulaire, les deux motifs étant décalés d'un demi-côté de maille.
De sorte que les trous de petits diamètres sont disposés suivant des lignes longitudinales équidistantes, d'écartement identique à celles sur lesquelles sont disposés les trous de petit diamètre.
De même, les trous de grand diamètre sont disposés suivant des lignes transversales équidistantes, d'écartement identique à celles sur lesquelles sont disposés les trous de petits diamètres.
Lorsque, vus selon deux directions obliques D3, D4 par rapport aux directions D1, D2, les trous 2,3 sont alignés.
Les quatre trous les plus proches voisins de chaque trou de petit diamètre 3 sont des trous de grand diamètre 3, disposés suivant la maille de leur réseau.
De même, les quatre trous les plus proches voisins de chaque trou de grand diamètre 2 sont des trous de petit diamètre 3, disposés suivant la maille de leur réseau.
La densité de trous est de l'ordre de deux à trois trous par centimètre carré. La perforation permet une réduction de poids de la feuille de l'ordre de 20 à 30%.
D'autres formes de trous peuvent être envisagées, comme d'autres types de motifs de trous. La barrière thermique peut également comporter plus de deux types de trous.
Dans certains modes de réalisation, la densité de perforation n'est pas homogène.
Ainsi, lorsque la barrière thermique 1 est mise en place comme isolant de vêtement anti-feu, une plus forte 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 1 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.
Dans la réalisation représentée, les perforations sont disposées suivant un motif simple et régulier.
Ce type de réalisation présente entre autre l'avantage de faciliter la modélisation mécanique et thermique du comportement de la barrière thermique thermostable isolante anti-feu.
Bien entendu, des motifs irréguliers peuvent être envisagés, en fonction des besoins.
La barrière thermique thermostable isolante anti-feu en non tissé aiguilleté est souple, d'une épaisseur par exemple de l'ordre de un à cinq millimètres.
On se rapporte maintenant à la figure 2.
Sur la figure 2 est représentée schématiquement en coupe transversale une structure de vêtement de protection, comprenant au moins une barrière thermique 1 en tant qu'isolant interne. Sur cette figure 2, afin de clarté, les différentes couches du vêtement sont écartées les unes des autres. Les épaisseurs relatives des différentes couches ne sont pas respectées, l'épaisseur de la doublure étant exagérée, afin de clarté.
Ce vêtement de sécurité anti-feu comprend de sa face externe vers leur face interne : - un tissu externe 4 ;
- une membrane micro poreuse 5 ;
- ladite barrière thermique thermostable anti-feu;
- une doublure de propreté interne 6.
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.mTW.
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.mVW.
La réalisation de perforations sur un non tissé aiguilleté en Isomex ® permet d'améliorer la valeur de résistance évaporative de 10 à 30%.
Dans certains modes de réalisations, le tissu externe 4 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 5 est, par exemple, en Gore-tex ®, ou de type polyuréthane phosphore, 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 1 . Pour des températures d'exposition élevées, peuvent être employées des fibres de type :
- polyamides imides, polyimides (P.l.) ; - aramides tels que Kermel ®, Teijin Conex ®, Kevlar ®, Twaron ®, Tecnora ® ;
- para aramides, meta aramides ;
- polyacrylate tel qu'lnidex ® ; - 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.
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.O) ;
- polyéthersulfone (P.E.S.).
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

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, CARACTERISEE en ce qu'elle comprend une pluralité de trous (2,3) débouchant chacune sur la face avant et la face arrière de ladite feuille.
2. Barrière d'isolation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la densité de trous est de l'ordre de deux par centimètre carré.
3. Barrière d'isolation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les trous sont circulaires.
4. Barrière d'isolation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les trous sont de deux types, chaque type de trous ayant un diamètre différent de celui de l'autre type de trous.
5. Barrière d'isolation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'un premier type de trous (2) est de diamètre de l'ordre de trois millimètres.
6. Barrière d'isolation selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce qu'un deuxième type de trous (3) est de diamètre de l'ordre de deux millimètres.
7. Barrière d'isolation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les deux types de trous (2, 3) sont chacun disposés suivant un motif à maille rectangulaire.
8. Barrière d'isolation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les deux motifs rectangulaires sont identiques et décalés.
9. Barrière d'isolation selon la revendication 8, caractérisée en ce que les deux motifs sont décalés d'un demi-côté de la maille.
10. Barrière d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que son épaisseur est de l'ordre de un à cinq millimètres.
1 1 . Barrière d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, 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, meta aramides, les polyacrylates, les copolyimides aromatiques, les polyacrylonitriles, les polyester-ether-cétone, les polybenzimidazol, les polytétrafluoréthylène (P.T.F.E.), les polysulfones (P.S.O), 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.).
12. Barπère d'isolation selon la revendication 11, 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 peroxyde, les fibres de silice, les fibres modacryliques.
13. Barrière d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'un non tissé.
14. Barrière d'isolation selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle est élaborée en fibres aramides recyclées.
15. Procédé de fabrication d'une barrière d'isolation telle que présentée dans la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'aiguilletage.
16. 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 13, en tant qu'isolant interne.
17. Vêtement selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend : - un tissu externe à base aramide (3) ;
- une membrane micro poreuse imper-respirante (4) ;
- ladite barrière thermique isolante (5) ;
- une doublure de propreté interne (6).
18. Vêtement selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que la membrane micro poreuse (4) est élaborée à partir d'une feuille de polyuréthane phosphore, assemblée sur un substrat en fibres aramides.
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