Brevet FR2585747A1 — publié le 19870206

"Plaque d'isolation acoustique, procédé pour sa fabrication et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé" La présente invention concerne une plaque d'isolation acoustique, comportant une couche qui réalise l'isolation acoustique proprement dite et forme la couche de base de la plaque ainsi qu'une couche supérieure, qui est perméable l'air et aux sons et qui est placée sur la couche de base. De plus la présente invention concerne un procédé pour la fabrication de cette plaque ainsi qu'une installation pour la réalisation de ce procédé. De telles plaques sont employées pour l'isolation acoustique de locaux et bâtiments et remplissent aussi, de façon générale une fonction d'isolation thermique. La couche de base de la plaque isolante est normalement en laine de roche, dont la couleur sombre est peu esthétique. De plus des fibres de la surface grossière de la plaque isolante peuvent passer dans l'air ambiant et y être gênantes, par exemple sous forme de poussières. C'est pourquoi la couche de base en laine de roche est recouverte d'une couche de fibres, qui peuvent être teintes si nécessaire et empêchent en même temps l'échappement de poussières de fibres Cette couche de fibres et/ou couche supérieure peut être en laine de verre. I1 en résulte que de pareilles couches isolantes sont perméables à l'air. De pareilles plaques isolantes s'emploient spécialement pour revêtir des parois et plafonds de halls d'usines. A cause des différences de pression et/ou de températures entre l'intérieur d'un hall d'usine et la zone qui l'entoure, il se produit souvent un courant d'air à travers les plaques isolantes perméables. L'air de tels halls est souvent sali par de la poussière et des vapeurs, comme des vapeurs d'huile, etc., de sorte que ces impuretés sont filtrées vis à vis de l'air par la plaque isolante et qu'elles restent accrochées à la surface de celle-ci qui est tournée vers l'intérieur du hall. Quand de grandes quantités de saletés se sont accumulées au bout d'un certain temps sur ces plaques, celles-ci ont un aspect peu agréable. On ne peut pas renoncer à la perméabilité des plaques isolantes à la vapeur, parce qu'il pourrait sinon se former sur elles ou à l'intérieur de celles-ci, de l'eau de condensation, ce qui créerait des problèmes encore plus importants. Le but de la présente invention est d'éliminer le plus possible les défauts sus-indiqués des plaques isolantes connues. Ce but est atteint avec la plaque isolante du type indiqué plus haut, caractérisée en ce qu'a ces deux couches est associée une couche complémentaire, qui abaisse la perméabilité de la plaque isolante à l'air. Un procédé conforme à l'invention ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé sont aussi exposés dans la présente description. L'invention va être expliquée plus en détail à l'aide de quelques exemples d'exécution, représentés sur les dessins annexés; sur ces dessins La figure 1 représente une coupe transversale de la présente plaque isolante. La figure 2 représente schématiquement une première forme d'exécution de l'installation pour la fabrication de la plaque isolante suivant la figure 1. La figure 3 représente un détail des installations pour la fabrication de plaques isolantes et La figure 4 représente schématiquement une deuxième forme d'exécution de l'installation pour la fabrication de la plaque isolante suivant la figure 1. La plaque isolante qui est représentée en coupe verticale sur la figure 1, présente une couche de base 1, qui peut être en laine de roche. Cette couche 1 forme normalement la partie portante de la plaque isolante. Pour donner a cette couche de base 1 la rigidité nécessaire, ses fibres sont liées entre elles à l'aide de liants. La réalisation de cette couche de base 1 est généralement connue dans l'état de la technique. Entre les fibres de cette couche l se trouvent des inclusions d'air (non représentées), qui assurent un effet d'isolation thermique de la plaque. L'effet d'isolation peut être aussi bien thermique qu'acoustique. Le mécanisme de l'isolation est aussi connu dans l'état de la technique. I1 va de soi qu'une pareille couche 1 est également perméable à l'air. Comme la laine de roche ou d'autres matériaux utilisables pour cette couche 1 ne conviennent pas en général esthétiquement, on recouvre la couche de base 1 par une couche supérieure 2. Cette couche 2 se compose d'un matériau qui permet la pénétration des ondes sonores jusque dans la couche de base 1, là où l'essentiel de l'isolation acoustique est réalisé. Pour former la couche supérieure 2, on emploie la plupart du temps une couche de fibres de verre, qui sont incombustibles, comme la laine de roche de la couche de base 1, et qu'on peut teindre dans la couleur voulue. Les fibres de verre forment en général un voile opaque, qu'on réunit au moins ponctuellement à la couche de base 1 avec une colle appropriée. A partir de cela, il est clair que la couche de base 1 aussi bien que la couche supérieure 2, qui sont toutes les deux en un matériau fibreux, présentent une certaine perméabilité à l'air. Dans la présente plaque isolante1 on prévoit, entre la couche de base 1 et la couche supérieure 2, une couche intermédiaire 3. Le matériau de cette couche intermédiaire doit satisfaire en même temps à plusieurs exigences. Le matériau de la couche intermédiaire 3 ne doit pas, ou pas essentiellement, gêner la propagation des ondes acoustiques jusqu'à la couche de base 1, sans quoi il se produirait des réflexions des ondes acoustiques sur cette couche intermédiaire, de sorte que la plaque ne pourrait plus jouer son rôle d'isolant acoustique. Le matériau de la couche intermédiaire 3 doit unir durablement la couche supérieure 2 à la couche de base 1. En même temps, la couche intermédiaire 3 doit être perméable à la vapeur, pour empêcher la formation d'eau de condensation sur la plaque isolante ou dans celle-ci. Le problème indiqué en introduction peut être résolu en ce que le matériau de la couche intermédiaire 3 est bien perméable à la vapeur, mais qu'il a une perméabilité A l'air nettement inférieure à celle des autres couches de la plaque isolante. Une pareille plaque isolante reste donc perméable à la vapeur, de sorte qu'il ne peut pas se former de l'eau de condensation. Mais d'autre part, la quantité d'air traversant la plaque isolante est fortement réduite, de sorte que la proportion des impuretés dans la plaque isolante, c'est-à-dire la quantité des particules de saleté retenues par la plaque, est réduite en conséquence. La perméabilité restante de la plaque ainsi réalisée est fonction de la différence de pression entre le local de travail d'une part et l'atmosphère qui l'entoure d'autre part (ventilation, etc.). La couche intermédiaire 3 présente avantageusement une structure semblable à celle d'une mousse, notamment microporeuse. Pour cette couche 3, on peut employer du caoutchouc ou d'autres polymères, comme des copolymères PVC ou du polyuréthane. A de pareils matériaux, on ajoute avantageusement un produit gonflant, avant de les utiliser à la formation de la couche intermédiaire. Le produit gonflant est activé au moment voulu, pour donner au matériau de la couche intermédiaire 3 une structure poreuse. Les produits gonflants pour les matériaux indiqués sont en général connus. Grâce à un dosage et à un traitement convenables du produit gonflant, on peut choisir la densité de pores fermés de manière à atteindre, pour la couche intermédiaire, la perméabilité voulue à la vapeur et au son, sans augmenter la perméabilité de la couche à l'air. Sur la figure 1, on a indiqué, entre la couche supérieure 2 et la couche intermédiaire 3, une couche 4, qui empêche pendant la fabrication de la plaque isolante la masse liquide de la couche intermédiaire 3 de trop pénétrer dans la couche supérieure 2 et/ou de s'y fondre. La couche de séparation 4 est normalement très mince et peut être exécutée de manière à ne pas influencer la perméabilité de la plaque isolante. Sur la figure 2, on a représenté schématiquement une installation pour la fabrication de la plaque isolante. Cette installation comprend une presse 5 pour la compression des couches 1 à 4 formant la plaque isolante. En amont de cette presse 5, on trouve un dispositif 6 pour l'application de la couche intermédiaire 3. Dans le dispositif d'application 6, la couche supérieure 2 et la couche intermédiaire 3 sont réunies et unies l'une à l'autre. La structure 7 qui en résulte (figure 3) est alors amenée à la presse 5, où toutes les couches 1 à 4 de la plaque isolante sont comprimées et ainsi liées entre elles. Les matériaux des couches 1 et 2 amenés aux dispositifs 5 et 6 peuvent avoir la forme de bandes. Le matériau de la couche intermédiaire 3 et, le cas échéant, de la couche de séparation 4, peut s'appliquer avec une racle ou un pulvérisateur. La bande 8, sortant de la presse 5 et composée des couches 1 à 3 ou aussi 1 à 4, représentées sur la figure 1, est découpée en plaques isolantes individuelles, à l'aide d'un dispositif non représenté, mais connu. Suivant la figure 2, la couche supérieure 2 sert de support, sur lequel on dépose d'abord la couche de séparation 4, par exemple par pulvérisation. Par dessus, on applique d'abord le matériau de la couche intermédiaire 3, par exemple à l'aide d'une racle et on le sèche également dans ce dispositif. On retourne la structure 7 qui en résulte, de sorte que la couche de séparation 3 soit en bas; cette structure est alors amenée à la presse 5. Une partie essentielle de la presse 5 est représentée sur la figure 3. La structure en bande 7 et le matériau -formant bande- de la couche de base 1, sont comprimés et unis entre eux entre deux cylindres 11 et 12 d'une calandre 10. Sur la droite de la figure 3, la bande finie 8 sort de la presse 5 et est alors découpée en plaques. La représentation de la figure 3 est valable par ailleurs pour le cas dans lequel on ajoute, au matériau de la couche intermédiaire 3, un produit gonflant, activable par la chaleur. La structure 7 amenée dans la presse 5 et obtenue dans le dispositif d'application, forme avec la couche de base 1 tout d'abord un angle , qui est de presque 90 degrés. De cette façon, la couche intermédiaire 3, qui est sur la face inférieure de la structure 7, devient accessible. En amont des cylindres 11 et 12, on place une source de chaleur 13, qui chauffe la couche intermédiaire 3. I1 peut s'agir d'une source de rayons infrarouges ou d'une source d'air chaud. Le matériau de la couche intermédiaire 3 est ramolli par la chaleur, en même temps que l'agent gonflant est activé dans ce matériau 3.Dans une zone 14 de la couche intermédiaire 3, zone qui est entre la source de chaleur 13 et les cylindres 11 et 12, l'épaisseur de la couche intermédiaire 3 amollie augmente sous l'action de l'agent gonflant et le matériau amolli 3 est alors pressé dans la laine de roche de la couche de base 1, entre les cylindres 11 et 12. Après refroidissement d'une pareille structure 8, toutes les couches indiquées sont maintenues comprimées ensemble. La couche de transition 15, qui s'est formée entre la couche de base 1 et la couche intermédiaire 3 pendant la compression de celle-ci, est également poreuse, de sorte qu'elle n'est pas moins perméable à la vapeur que la couche intermédiaire 3 seule. La figure 4 montre une autre exécution de l'installation pour la fabrication de la présente plaque isolante. Cette installation se distingue de celle de la figure 2 surtout dans la zone du dispositif d'application 6. Dans ce dispositif, on introduit le matériau de la couche supérieure 2 et de la couche intermédiaire 3. Mais, dans ce dispositif 6, on introduit également à côté un support 16, destiné à recevoir provisoirement le matériau de la couche intermédiaire 3. En effet, le matériau de cette couche 3 est d'abord liquide, fluide ou au moins pateux. Le support 16 est avantageusement un papier au silicone. Sur ce support 16, le matériau de la couche intermédiaire 3 est appliqué, par exemple avec une racle, et séché. Par en haut, le matériau de la couche supérieure 2 est placé sur la couche intermédiaire 3 et uni a celleci.Après être passé à travers un poste de séchage, le support 16 est retiré de la couche intermédiaire 3. I1 en résulte une structure 7, dans laquelle la couche supérieure 2 sert de support pour la couche intermédiaire. La structure 7 s'unit dans la presse 5 à la couche de base 1, comme on l'a déjà expliqué. L'avantage de cette variante du procédé et de cette installation repose sur le fait que la structure 7 ne doit pas être retournée avant d'être engagée dans la presse 5. L'alimentation des bandes 2 et 16 ainsi que leur séparation réciproque se font à l'aide des cylindres montés dans le dispositif d'application 6. I1 est aussi envisageable que l'autre couche, qui abaisse la perméabilité de la plaque à l'air, soit sur le dessus de la couche supérieure 2. Cette succession des couches peut offrir dans certains cas des avantages particuliers. Le tableau ci-joint contient des mesures permettant une comparaison des propriétés de deux plaques à couche intermédiaire 3 avec celles d'une plaque sans couche intermédiaire. Mesures suivant la norme française Produit perméabilité isolement acoustique Zs plaque de fibres minérales 50 mm, km (10-10 m) 250 500 1000 2000 3000 4000 Hz poids spéc.environ k1 75 kg/m3 NFB 20 104 composé de couche 8.0 0.75 1.20 1.0 1.05 1.05 0.95 de base 1 avec cou che supérieure 2 sans couche inter médiaire idem, avec couche 0.28 0.78 0.70 0.88 0.95 0.90 0.83 intermédiaire 3 en mousse de PVC idem, avec couche 0.03 0.85 0.68 0.50 0.26 0.20 0.19 intermédiaire 3 en feuille d'alu minium REVENDICATIONS 1. Plaque d'isolation acoustique comportant une couche (1), qui réalise l'isolation acoustique proprement dite et forme la couche de base de la plaque, ainsi qu'une couche supérieure (2), qui est perméable 9 l'air et aux sons et qui est placée sur la couche de base, caractérisée en ce qu'à ces deux couches (1,2) est associée une couche complémentaire (3), qui abaisse la perméabilité de la plaque isolante à l'air. 2. Plaque isolante suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la couche (3) a des pores en parties fermés. 3. Plaque isolante suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la couche (3) est en caoutchouc ou autres polymères, par exemple en copolymères de PVC ou en polyuréthane, auxquels ou auquel est adjoint un moyen réduisant l'inflammabilité. 4. Procédé pour la fabrication de la plaque suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la couche supérieure (2), qui peut être une nappe en fibres de verre, est munie d'une couche (3) en un matériau ayant une perméabilité à l'air inférieure à celle des autres couches de la plaque et que la structure constituée par la couche supérieure (2) et par la couche (3) est unie par la surface libre de la couche (3) à la couche de base (1). 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau de la couche (3) est d'abord appliqué et séché sur la couche supérieure (2) et que la couche (3) est ensuite amollie par apport de chaleur et unie à la couche de base (1). 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau de la couche (3) est appliqué sur la surface (2) par raclage. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau de la couche (3) est fait d'une dispersion de polymère qu'on a fait mousser et qui sèche après application sur la couche supérieure (2). 8. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau de la couche (3) est appliqué sur un support (15), par exemple en papier au silicone, puis séché et que la surface libre de cette couche (3) est unie avantageusement à l'aide d'une colle (4) à la couche supérieure (2), en ce que le support (15) se détache de cette couche (3) et en ce que la surface devenue libre de cette couche (3) s'unit à la couche de base (1) de la plaque isolante. 9. Procédé suivant la revendication 6 ou 8, dans lequel on utilise pour la couche (3) un matériau pouvant mousser sous l'action de la chaleur, caractérisé en ce que la couche (3) est chauffée directement avant d'être compressée dans la couche de base (i). 10. Installation pour la réalisation du procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il présente une presse (5), en amont de laquelle se trouve un dispositif (6) pour l'application du matériau de la couche (3) sur celui de la couche supérieure (2). 11. Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif d'application (6) comporte une racle et associés a celle-ci des moyens pour le guidage de la couche supérieure (2) et/ou d'un autre support (16), tel que du papier au silicone. 12. installation suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'entre la presse (5) et le dispositif d'application (6) est prévue une source de chaleur (13) pour le chauffage du matériau de la couche (3).