Brevet FR2581158A1 — publié le 19861031

Pour l'isolation thermique, on utilise généralement un matelas de matériaux fibreux ou alveolaires capable d'arrêter l'énergie transmise par convection, conduction. Depuis un certain temps, on utilise également un film miroir capable de renvoyer une partie de l'énergie transmise par rayonnement. On a également as socié un film métallisé à un matelas de fibres textiles, généralement du polyester, après avoir contrecollé le film métallisé sur desmatériaux opaques tels que mousse ou laine minérale. Mais le complexe matelas de fibres textiles quasi-transparentes sur film métallisé, bien que présentant des caractéristiques notoirement supérieures aux produits traditionnels (fibreux ou alvéolaires), présente plusieurs inconvénients. 1 Dans le vêtement. Depuis un certain temps, on utilise un complexe d'isolation thermique composé d'un film métallisé sur lequel on a aiguilleté un matelas de fibres textiles. Ce matériau présente l'inconvénient d'être rigide, raide, de perdre ses qualités isolantes des qu'il est mouillé par la transpiration inévitable, d'être désagréable à porter lorsqu'il est humide, de perdre rapidement toutes ses performances à l'usage, d'être bruyant. 2" Dans le bâtiment et l'industrie. On a réalisé des complexes isolants composes de films metallisés et de fibres. Ces produits ont l'inconvénient de présenter une faible epaisseur (quasi-nulle) au niveau des fixations des différents composants entre eux. A cet endroit, l'isolation thermique est mauvaise (ponts thermiques) et on y constate la constitution d'un dépôt de poussière et de saleté créant des zones sombres particulièrement dommageable lorsque ce type de complexe est utilisé sous un tissu tendu. Le complexe composé d'un matelas de fibres et d'un film miroir présente également l'inconvénient de n'avoir aucune resistance mécanique et de ne pouvoir être utilisé en dessous de moquettes ou chaque fois que l'on a besoin d'une relative résistance mécanique. On sait également que la salissure inévitable est le défaut des tentures murales en tissu tendu. On a essayé différents systemes tels que tendu-collé, tels que contre-collage de mousse ou de film au dos des tentures murales. Aucun de ces systèmes n'assure une protection contre les taches et salissures dues à la pous sière. Car aucun de ces systèmes n'est ni totalement étanche, ni suffisamment isolant thermiquement Jusqu'à maintenant, il n'a pas été réalisé de complexe d'isolation thermique où on avait associé plusieurs films miroirs séparés par des mousses quasitransparentes.On a, en effet, surtout utilisé des mousses type polyuréthane, phénolique, polystyrène expansé qui sont opaques et ne laissent pas passer le rayonnement infra-rouge, de sorte qu'il a éte jusqu'alors impossible d'utiliser les avantages du film miroir pour l'isolation thermique au sol. Le complexe d'isolation thermique et de confort selon la présente invention permet de remédier à ces inconvénients. I1 comporte, en effet, une combinaison nouvelle de produits déjà utilisés pour d'autres emplois et permettant justement d'obtenir un remède aux inconvénients cités précédemment. En se reportant à la figure, on comprendra mieux la composition et le fonctionnement du complexe objet de la présente invention. Le complexe comporte à partir de la zone chaude vers la zone froide les produits suivants - A un molleton de fibres - B un film miroir fendulperforé ou non - C une couche fine de mousse de matière plastique transparente fendue-perforée ou non - D un film miroir fenau-perforé ou non - E une nouvelle epaisseur 0e mousse fine transparente à I'ifra-rcuye fendue perforée ou non - H un tissu, paroi extérieure hydrophyle ou collable - G ce complexe pourra être totalement traversé par des mèches "drains" qui as sureront la liaison des différentes épaisseurs entre elles. Les différentes épais seurs pourront également être fixées entre elles par des attaches plastiques. Les éléments B, C, D, E, pourront être répétés et multipliés si l'on veut augmenter l'efficacité du matériau en tant qu'isolant thermique. Pour obtenir un vêtement de sport, agréable à porter, il faut que ce vêtement soit capable de permettre le refroidissement pendant l'effort et de maintenir le corps au chaud sans que la transpiration émise pendant l'effort fasse perdre au vêtement toutes ses caractéristiques isolantes, tout en procurant au vêtement des caractéristiques d'isolation thermique suffisantes pendant le repos et ne nuisant pas à l'esthétique comme à la possibilité d'emploi du vêtement comportant l'isolant. Le complexe, obJet de la presente invention, comportera donc d'abord un molleton A. Ce molleton A sera composé de préférence de fibres de polyolefines dont les caractéristiques hydrophobes pourront êtres renforcées par toute enduction de produits hydrophobes (huile, silicone, etc...). Le but de l'emploi d'une fibre hydrophobe renforcée est de faire en sorte que l'humidité inévitable lors de l'effort se condense éventuellement en gouttelettes non jointives sans pouvoir former autour de chaque fibre un manteau d'eau conducteur de la chaleur. Le molleton de fibres devra donc se comporter comme la fourrure d'un mouton ou comme le plumage d'un canard qui permettent nature- lement de conserver la chaleur même dans l'humidité. On utilise actuellement-des matelas isolants pour ces vêtements en polyester, en viscose, ou pire encore, en coton. Ces matelas s'imprègnent d'humidité et sèchent lentement. On a même utilisé, et on continue d'utiliser, de la laine. Or, il faut se rappeler que la laine désuintée comporte 18 % d'eau. La laine est donc un excellent isolant thermique lorsqu'elle est sèche mais devient un mauvais isolant lorsqu'elle. est mouillée. I1 faut donc avoir à proximité du corps un matelas fin de fibres capables de rester sèches tout en conduisant vers l'extérieur l'humidité de la transpiration. On utilisera également vers le corps chaud un matelas de fibres, type fourrure, le plus souple possible, de façon à ce que ce vetement soit le plus pres possible du corps ce qui offrira l'avantage de supprimer l'impression de froid ressentie lorsque, sur l'épiderme superficiel, chaque mouvement d'air accélère l'évaporation de la transpiration provoquant une sensation de froid particuliere- ment désagréable (effet de soufflet à chaque mouvement). L'avantage d'employer egalement un molleton de fourrure souple bien gonfle permet aux vêtements de presenter la souplesse permettant le mouvement. Une fourrure intérieure présentera également l'avantage de bloquer de l'air près du corps de façon à permettre l'évaporation naturelle de la transpiration dans ce volume d'air. L'humidite de la transpiration pourra ainsi être évacuée vers l'ex térieur où elle se condensera au contact de la derniere paroi froide H de la figure du present brevet. Le fait d'utiliser une fourrure intérieure hydrophobe supprimera la sensation très désagréable que l'on ressent lorsque l'on enfile un vêtement mouillé, impression de feuille froide mouillée, particulièrement désagréable au niveau épidermique superficiel. Au lieu d'avoir un contact continu sur l'épiderme, on n'aura le contact qu par l'extrémité des fibres de la fourrure ce qui reduira considérablement la trans mission de la chaleur par conduction et donc l'impression du froid au contact d'une surface froide. La fourrure molleton A pourra être éventuellement réalisée avec incorporation d'un film miroir. Cette technique offre l'avantage qu'un grand nombre de perforations du film miroir supprime le bruit habituel à ce type de produit. Derriere ce molleton fourrure A, on disposera un film miroir qui sera fendu ou perforé de façon à en augmenter la souplesse et à permettre le passage de l'humidité. Ce film miroir sera composé de tout film capable de recevoir la métallisation et présentant une surface assurant:le maximum de reflexion du rayonnement infra-rouge à tres basse température. La surface métallisée des films miroirs sera de préférence protégée par application d'un vernis transparent assurant la protection contre la corrosion et l'abrasion. Derrière ce film miroir B, on disposera une mousse fine C. Cette épaisseur de mousse fine sera réalisée de préférence en une matière plastique transparente ou quasi-transparente au rayonnement infra-rouge à basse température. On a pu constater que la mousse de polyéthylène presentait ce type de caractéristiques, contrairement aux mousse de polyurèthane, de polystyrène ou phenolique général en ment employées dans l'isolation thermique.En effet, dans le cadre du présent brevet, il est très important que la mousse soit la plus transparente possible au rayonnement infra-rouge de façon à permettre à-la-chaleur transmise par rayonnement d'acceder à la surface miroir et d'être réverbérée sans etre absorbée. En effet, lorsqu'on colle sur un miroir une mousse opaque au rayonnement infrarouge, on fait perdre au miroir toutes ses caractéristiques puisque dans ce cas la chaleur ne se transmet plus que par conduction. Les mousses de polyéthylène à cellules fermées ne sont utilisées actuellement que dans le domaine de l'emballage. Il s'agit donc d'un produit particu lièrement economique à cellules fermées fabrique en grande quantité. Ce produit presente également des caractéristiques particulièrement intéressantes dans le cas de la presente invention. En effet, le polyéthylène est une matière qui présente la caractéristique de repousser l'eau et de ne pas être mouillable aisément contrairement au polyuréthane, polystyrène et autres phenoliques. On utilisera donc une épaisseur fine de mousse, par exemple une mousse d'une epais- seur de 1 mm à 6mm ou enCore mieux de la mousse cannelée. L'emploi de mousse cannelée présente également l'avantage que rugosité de la surface de la mousse est plus importante et freine donc les mouvements de convection naturels de l'air. Pour la tenture murale, mousse et film seront laissés non perforés. Les mousses seront perforées ou fendues régulièrement de façon à permettre la circulation de l'air et de l'humidité. Les fentes régulièrement disposées augmenteront la souplesse du produit utilisé dans le vêtement. Derriere cette épaisseur de mousse hydrophobe, quasi-transparente à l'infrarouge, on viendra disposer un deuxième film miroir fendu r perforé D ou non perforé. Derriere ce film miroir D, on viendra disposer une deuxième epaisseur de mousse fendue, perforée, quasi-transparente à l'infra-rouge E. On pourra aussi multiplier le complexe mousse fine/miroir, ce qui augmente les performances thermiques mais dans le cadre d'un vêtement, on s'aper çoit que le fait de mettre deux épaisseurs de mousse et deux films donne un resultat déjà suffisant tout en procurant une épaisseur minimum, agréable dans les vêtements de sport. Les essais effectues ont montré qu'on pouvait aller jusqu a une épaisseur de 10 films, 10 mousses. Cette épaisseur donne une protection thermique capable de résister aux plus grands froids. I1 est particulierement intéressant de remplacer une épaisseur importante de mousse par un grand nombre d'épaisseurs fines. Il s'avère en effet qu'une succession d'épaisseurs fines procure une isolation considérablement supérieure à celle obtenue par un seul bloc de mousse d'une épaisseur totale egale à celle obtenue par l'addition des épaisseurs fines séparées. De plus, les performances isolantes obtenues par une succession de mousse + film miroir + mousse + film miroir ont des caractéristiques isolantes sans aucune commune mesure à celles que l'on pourrait attendre d'une épaisseur équivalente d'un produit massif. I1 est important, dans le cadre du présent brevet, que la matière utilisée pour la mousse soit particulièrement hydrophobe. On peut constater, de manière très surprenante, que l'humidité du corps tend à migrer depuis le corps vers l'exterieur à travers les différentes épaisseurs de mousse qui a éte fendue et perforée. Ainsi, on peut constater vers l'extérieur une sorte de ruisellement d'humidité qui s'écoule vers le bas. La mousse n'etant pas imprégnee,d'eau (les cellules de la mousse étant fermées), l'eau ruisselle des qu'elle a atteint une dimension de goutte suffisante vers le bas, ce qui permet une élimination facile sans que les performances isolation thermique du complexe soient modifiées. I1 s'avère egalement que l'emploi de plusieurs épaisseurs de mousse et de film arrête totalement les pertes dues a la convection naturelle et aux courants d'air. Le film miroir renvoie toute la chaleur transmise par rayonnement. L'emploi d'isolants transparents à l'infra-rouge et à bonnes caractéristiques d'émissivité est particulièrement intéressant car il donne au complexe des caracteristiques notoirement supérieures. I1 faut, en effet, se rappeler que l'indice d'èmissivitè de la peau humaine à 32 est de 0.98 alors que celle des meilleurs corps noirs commercialises n'est que de 0.99. La peau humaine est donc un excellent capteur-émetteur de la chaleur transmise par rayonnement. Il est donc particuî;ièrement intéressant de ménager autour de la peau humaine un miroir lui renvoyant toute l'énergie transmise par rayonnement et lui permettant de recevoir cette energie :à laquelle elle est particulièrement sensible. Le fait d'utiliser une mousse cannelée présente l'avantage d'augmenter la surface apparente de la mousse donc de permettre un meilleur blocage de l'air et une réduction sensible de l'énergie transmise par conduction au travers de la ma tière de la mousse. Il est important, dans le cadre de la présente invention.appliquée au confort du corps humain que-mousse et film soient régulièrement fendus et perforés. Les fentes permettent d'augmenter la souplesse du produit selon une technique bien connue et appliquée lors des réalisations papier découpé. La perforation permet un travail simple On a constaté de manière surprenante, lors des réalisations ayant précédées l'étude du présent brevet, que l'humidité du corps avait tendance à migrer au travers des orifices des perforations vers l'extérieur pour se condenser le long de la mousse en gouttelettes s'ecoulant vers le sol. Caractéristique surprenante et particulièrement intéressante car elle permet ainsi une évacuation simple de l'humidité qui n'est pas conservée par le complexe isolant. L'excès d'humidite est ainsi évacué rapidement sans modifier les caractéristiques d'isolation thermique du complexe. Le fait d'employer de la mousse à cellules fermées permet igalement d'obtenir un vêtement flottant, qui dans son emploi à bord de navire, presente un avantage considérable en cas de naufrage. Il peut eviter la noyade des individus portant ce vêtement. Pour la fixation de ces différents éléments entre eux, la présente invention revendique l'emploi d'attaches dites attaches "Banock" comparables à celles que l'on utilise pour fixer les étiquettes aux vêtements. En effet, on s'est trouvé confronté au problème de solidariser ensemble les différents éléments de ces complexes d'isolation. Les machines à coudre écrasent trop ces produits. Les machines à souder ecrasent totalement le produit. L'encollage des différentes -parties les unes aux autres donne de la rigide et coûte fort cher. Les autres systèmes de fixation mécanique, physique ou chimique donnent un produit rigide, ecrase. Les attaches dites "banock" sont celles qui sont utilises pour fixer les étiquettes sur les articles textiles. Ces petites attaches sont d'un prix dérisoire, faciles à mettre en place et n'écrasent nullement le produit. Grâce à un pistolet simple, on introduit la tête repliée au travers du complexe. Lorsque la tête a traversée la dernière épaisseur, par son élasticité naturelle, elle se redresse pour devenir perpendiculaire à sa tige, ce qui faitqu'elle ne peut plus être ressortie. L'emploi de ce type d'attache est particulièrement intéressant car il evite totalement l'écrasement de l'ensemble par tout autre moyen de fixation.Il s'agit egalement d'un produit particulièrement économique compte tenu du fait qu'il est fabriqué en très grande quantité pour la fixation de toutes les étiquettes sur les objets textiles où la fixation entre eux de plusieurs objets en textile (ex : paire de chaussettes). La fixation entre eux des differents éléments du complexe pourra également être réalisée par l'introduction d'une mèche drain telle que représentée sur le schéma en G. Cette mèche drain G sera introduite en force au travers des différents éle- ments qu'elle perforera. La boucle sera laisse coté fourrure molleton A de façon à être en contact avec l'humidité de corps pour pouvoir mieux la drainer vers l'extérieur. Ces mèches G seront mises en place par les techniques habituelles bien connues dans ce type de fabrication. I1 sera interessant dans une réalisation préférencielle que le dos de cette mèche soit en contact avec un textile H situé à l'extérieur, textile etant particulièrement hydrophyle.Ainsi, ces mèches auront pour mission de drainer, aspirer l'humiditer du corps vers l'extérieur de façon à toujours maintenir au contact du corps une enveloppe sèche parfaitement isolante. Dans le cadre du bâtiment, le complexe objet de la présente invention, présentera les mêmes avantages mais on aura interêt à ne pas utiliser de films ni de mousses fendus ou perfores de façon à constituer l'un derrière l'autre des matelas de films etanches évitant le déplacement de la poussière. L'emploi d'attaches banock permettra de réduire au minimum les perforations source de poussière. L'emploi d'une mousse souple à cellules fermées presente l'avantage que cette mousse se referme autour de l'attache banock en réduisant le trou à son strict minimum, ce qui évite les passages de poussiere toujours désagréables et nuisibles lorsqu'on emploie ce type d'isolant en tenture murale. Ce type d'attache permet également, sans aucune difficulté, de réaliser des complexes en grande largeur, les couches etant simplement posées côte a côte avec légère superposition. Dans le cadre d'un isolant destiné à être posé sous la moquette, le complex, objet de la presente invention, présente un avantage accru. En effet, le sol est toujours la zone froide où l'humidité à le plus tendance à se condenser. L'emploi des fibres habituelles aux moquettes font que celles-ci sont relativement humides, donc froides. L'emploi d'une fibre polyolefine fait que ce produit sera moins sensible que les autres à la présence d'humidité. Par ailleurs, il faut rappeler que les changes se font uniquement par rayonnement au sol puisque les échanges par convection ne se font que très difficilement. En effet, l'air chaud ayant tendance à monter, se trouve concentrer au niveau du plafond ce qui, aU niveau du sol, favorise les échanges par rayonnement, d'où l'intérêt d'utiliser une succession de films miroirs sépares par des mousses quasi-transparentes à l'infra-rouge. Pour l'emploi du présent complexe au sol, il est intéressant d'additionner une épaisseur de mousse anti-glissante permettant au tapis ou la moquette pose sur le complexe de tenir au sol et de ne pas glisser. I1 va de soi que, sans sortir du cadre du présent complexe, les differents complexes, objets de la presente invention, pourraient être fixés entre eux par tout autre moyen physique, mecanique, chimique connu actuellement ou a trouver. - Derrière la derniere épaisseur de mousse ou le dernier séparateur, on pourr ajouter, sans sortir du cadre du présent brevet, un textile extérieur H qui pourrait être hydrophile de façon à attirer toute l'humidité ou qui pourrait également retenir la colle permettant de fixer le produit par collage. En effet, dans l'emploi du complexe, objet de la présente invention, dans le bâtiment, on a tout intérêt à coller le materiau au mur de façon à obstruer tout passage d'air d'ou passage de poussière. Ainsi, dans l'emploi du matériau dans le bâtiment sous tenture murale, on évitera totalement toute perforation ou toute fente même minime de la mousse car c'est par ces petites fentes ou perforations que la poussiere passera. L'avantage de l'emploi d'une mousse de polyoléfine est que celle ci peut être soudée sur le film par simple passage à la flamme dans la technique bien connue dite du foamage. REVENDICATIONS 1) Complexe d'isolation thermique et de confort composé de l'association de plusieurs matériaux isolants en feuilles caractérisé en ce qu'il comporte un matelas de fibres hydrophobes, suivi d'une alternance de - films miroirs, - séparateurs. optiques, -.films miroirs, - séparateurs optiques, - etc... présentant une résistance mécanique suffisante pour assurer la séparation mécanique des miroirs restant plans tout en étant quasi-transparents et hydrophobes, capablesd'arrêter les mouvements de convection en transmettant le minimum d'énergie par conduction. 2) Complexe d'isolation thermique et de confort selon la revendication 1, caractérisé en ce que des séparateurs entre les films miroirs sont composés de mousse de matière plastique à cellules fermées, hydrophobe, cannelée, telle que mousse de polyolefine, mousse de polyéthylène basse densité, etc, quasi-trans parente.3, Complexe d'isolation thermique conforme à la revendication 1 caracterisé en ce que un ou plusieurs séparateurs entre les films miroirs sont des ma tériaux à structure ouverte à caractéristique fibreuse. 4) Complexe d'isolation thermique conforme aux revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que la fixation des différents éléments entre eux estiassuree par des attaches:telles que celles que l'on utilise pour la fixation des vêtement. 5) Complexe d'isolation thermique et de confort selon les revendications 1, 2, 3, 4, caractérise en ce que la fixation des différents éléments entre eux est assurée par des meches drains introduites en force au travers des différents éléments de sorte qu'une boucle soit réalisée à l'extérieur du premier matelas de fibres, ces meches drain ayant pour but premièrement d'assurer la fixation des éléments entre eux, deuxièmement de drainer l'humidité depuis le matériau fibreux de façade jusqu'au dos du complexe. 6) Complexe d'isolation thermique et de confort conforme aux revendications 1, 2, 3, 4, 5, caractérisé en ce qu'il comporte en son dos un matériau hydrophile ou collable. 7) Complexe d'isolation thermique et de confort conforme aux revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6; caractérisé en ce que les éléments étanches et rigides sont ré gulièrement fendus et perforés, fentes et perforations étant décalées. 8) Procéde de fabrication d'un complexe composé de différents matériaux plans caractérisé en ce que les différents matériaux sont fixes entre eux par l'introduction en force d'une attache F de la figure, la tête F2 étant repliée dans le sens de la tige pendant l'introduction et se redressant perpendiculairement à la tige après la pose. 9) Complexe d'isolation thermique et de confort selon les revendications 1, 2, 4, 7, caractérisé en ce que les épaisseurs et le volume total du matériau alvéolaire à cellules fermees hydrophobes soit suffisant pour assurer la flottaison du vêtement et de celui qui le porte. 10) Complexe d'isolation thermique et de confort conforme aux revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, caractérisé en ce que le premier matelas de fibres est travaillé et monté sur un film métallisé. 11) Complexe d'isolation thermique conforme aux revendications 1, 2, 3, 4, caractérisé en ce que les différents matériaux sont fixés entre deux parois souples ou rigides telles que bâches de carnion, paroi de véhicules. Le matériau hydrophobe etant du côté de la zone protégée, la liaison avec les bâches se fait par l'intermédiaire d'un materiau fibreux, souple tel qu'une ouateen film aiguil leté.