Brevet FR2602429A1 — publié le 19880212

L'invention est relative à une barrière textile anti-feu. Elle trouvera son application notamment dans le domaine de la sécurité pour former un écran de protection et éviter toute propagation de la flamme. Elle concerne 5 l'industrie de l'habillement, l'ameublement, le bâtiment, l'aéronautique et tout moyen de transport terrestre ou maritime. Une étude des accidents montre que la présence d'un incendie représente un facteur majeur dans la gravité du 3 sinistre. Le feu fait des victimes directes. par la chaleur dégagée et les gaz nocifs et indirectement par la panique créée et les bousculades et mouvements de foule qui en découlent. Par mesure de sécurité, certaines précautions sont prises dans les lieux publics pour faire face aux incendies, 5 c'est ainsi que des portes antipanique et escaliers de secours doivent être mis en place à différents niveaux et l'emploi de matériaux non-feu doit etre adopté dans la mesure du possible. En matière de transport, qu'il s'agisse de) fauteuils pour véhicules automobiles ou voitures de chemin de fer, ou plus encore de sièges pour avion, les constructeurs imposent un certain nombre de contraintes au niveau de la garniture pour éviter que celle-ci ne puisse contribuer à l'action de l'incendie. Les développements technologiques actuels ne permettent pas de proposer un produit textile compatible avec les impératifs économiques et qui puisse servir à confectionner un revêtement extérieur et un rembourrage interne, par exemple. Les études sont par conséquent plutôt orientées vers la mise au) point de produits permettant, en cas de sinistre, de gagner du temps pour faciliter l'évacuation des occupants. Le matériau devra par conséquent ne pas dégager abondamment de gaz nocif et également, ne devra pas propager la flamme. La principale difficulté rencontrée se situe essentiellement au niveau du rembourrage. En effet, de nombreux sièges font appel à des mousses synthétiques comme garniture intérieure car celle-ci présente une bonne élasticité et un grand confort. Malheureusement, ces mousses synthétiques, qui 10 sont généralement du polyuréthane, présentent de très mauvaises propriétés anti-feu. Sous l'action de la flamme, ces mousses ont tendance à fondre et propager la flamme en brOlant. Par contre, en ce qui concerne les tissus de garniture, il existe actuellement sur le marché un certain nombre de fibres qui permettent la confection de tissus non-feu. Ces tissus ne dégagent que peu de gaz en brûlant et ne propagent pas la flamme. Il faut toutefois noter que les tissus actuels, s'ils présentent des propriétés intrinsèques satisfaisantes à 20 l'égard des incendies, sont tout à fait inefficaces en tant que barrière anti-feu. En effet, sous l'action de la flamme, les tissus ne gardent aucune tenue ni homogénéité qui leur permettent de former un écran s'opposant au passage de la flamme. En conséquence, pour répondre aux impératifs de sécurité, il est indispensable d'interposer entre le tissu de garniture et le rembourrage intérieur une barrière anti-feu qui fait l'objet de la présente invention. On peut décomposer les normes de résistance à la 30 flamme en deux catégories selon la nature des tests à effectuer. Tout d'abord, en ce qui concerne les véhicules terrestres, tels que les voitures de chemin de fer, l'essai est essentiellement thermique. Il s'agit de porter l'objet à tester à une température voisine de 450 C sous l'action d'une flamme durant un temps déterminé et de vérifier qu'à l'issue de cette action, le foyer n'est pas entretenu. L'industrie aéronautique impose un test plus sévère puisque non seulement l'objet est porté à haute température, de l'ordre de 1040 C mais encore il est soumis à l'action LO mécanique d'une flamme crachée par un brûleur de kérosène. De nombreuses barrières anti-feu ne résistent pas au souffle du brûleur et se fissurent en perdant ainsi toute efficacité. Dans l'application spécifique du siège envisagé dans la présente invention, la barrière anti-feu doit en outre.5 présenter des propriétés d'élasticité et de déformabilité compatibles avec le coussin du siège. Le but principal de la présente invention est la réalisation d'une barrière textile anti-feu qui présente de bonnes propriétés mécaniques de souplesse qui la rendent O compatible avec des applications dans l'habillement et l'ameublement et qui, en outre, sur le plan de la sécurité, offrent des garanties à l'égard de l'action d'une flamme. La barrière textile anti-feu répond aux normes imposées tant en ce qui concerne les lieux publics et véhicules terrestres que dans l'aéronautique et la marine. En combinaison avec l'utilisation d'un rembourrage en mousse de polyuréthane, la barrière textile de l'invention protège celle-ci et évite que la mousse ne propage l'incendie. i0 De plus, la fabrication de la barrière textile anti-feu peut facilement être réalisée avec les moyens industriels traditionnels compatibles avec les impératifs économiques. D'autres buts et avantages de la présente invention 5 apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. La barrière textile anti-feu destinée dans le domaine de la sécurité à former un écran de protection et éviter toute propagation de la flamme, ladite barrière étant interposée entre un élément de garniture extérieur et un matériau interne, par exemple de rembourrage, est caractérisée par le fait qu'elle se compose d'un matelas de fibres non tissées et non-feu du type polyacrylate renforcé par des moyens 15 souples procurant à l'ensemble une tenue homogène du squelette carbonisé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels: - la figure 1 illustre à titre d'exemple la composition interne d'un siège anti-feu, - la figure 2 schématise en vue de coupe la mise en place d'une barrière textile anti-feu selon la présente invention. La présente invention vise une barrière textile anti-feu destinée, dans le domaine de la sécurité, à former un écran de protection et éviter toute propagation de la flamme. Elle trouvera notamment son application dans l'industrie de l'habillement, de l'ameublement, en particulier pour la 30 confection des sièges de véhicules et dans l'aéronautique et la marine. Pour des raisons de sécurité, la conception des lieux publics fait de plus en plus appel à des produits non-feu. -Le souci principal est d'utiliser des matériaux qui, 5 en cas d'incendie, ne dégagent pas de fumées nocives et ne propagent pas la flamme pour donner un temps raisonnable d'évacuation. La présente invention a été plus particulièrement développée pour équiper les sièges de véhicules, d'avions et de 0 bateaux. Son utilisation pourra toutefois être étendue à d'autres équipements tels que salles de spectacles, habillement ou autres. Dans le cas des fauteuils, le tissu de garniture extérieur ne pose que peu de problème étant donné qu'il peut être réalisé en utilisant des fils synthétiques ayant un bon comportement à la flamme, c'est-à-dire dégageant que peu de gaz nocif et surtout ne propageant pas l'incendie. Par contre, en ce qui concerne le rembourrage, aucune solution satisfaisante et économique n'a pu être trouvée actuellement pour substituer 0 la mousse par un élément disposant de bonnes propriétés anti- feu. La mousse de polyuréthane généralement utilisée présente un comportement très médiocre en cas d'indendie car elle fond et brûle en entretenant la flamme. Il convient, par conséquent, de protéger la mousse par un écran enveloppant qui la met à l'abri de l'action directe de la flamme en évitant qu'elle puisse se consumer. Il s'agit précisément du rôle de la barrière textile anti-feu de la présente invention qui a pour mission de former un écran à la surface du coussin de mousse 0 pour empêcher celui-ci de propager la flamme. Pour tester et comparer les caractéristiques des barrières anti-feu, il existe plusieurs séries d'essais que l'on peut classer en deux catégories. Tout d'abord, les tests prévus pour le matériel roulant tel que les voitures de chemin de fer, dans lesquelles le siège est soumis à l'action d'une simple flamme dégageant durant un temps prédéterminé une température comprise entre 600 et 10000C. En général, ce test est effectué en utilisant cent 10 grammes de papier étuvé à 140 C roulé en boule. Ce papier est disposé sur le siège puis allumé. Après l'extinction du papier,' pour que le test s'avère concluant, il faut observer une extinction naturelle et rapide de la flamme à la surface du siège. La barrière anti-feu doit donc empêcher que les flammes ne se communiquent à la masse ou désintègrent le produit. Le second type de tests concerne l'aéronautique o l'on utilise un brOleur alimenté en kérosène présentant une 20 buse de vingt centimètres de cône et placée à une distance de dix centimètres du siège. Ce dernier est soumis à l'action de la flamme portée à 1040 C pendant deux minutes. Jusqu'à présent, le coussin de mousse de polyuréthane spécial aéronautique et les tissus dégagent des 25 gaz nocifs. Les constructeurs souhaitent que les sièges dorénavant puissent résister pendant deux minutes à l'action de l'incendie. Ce test est des plus sévères car, outre l'action de la chaleur, le brûleur exerce une pression mécanique sur la 30 garniture du siège cette pression résultant principalement de l'action du gicleur, de la pression du combustible et de la quantité d'air issue du souffle. Le brûleur développe environ une puissance de soixante mille kilo-calories par heure. La figure 1 représente un siège (1) présentant une 5 découpe de la galette (2) pour illustrer les différents éléments internes. Ce siège présente un tissu extérieur (3) de garniture confectionné avec un fil non- feu connu de l'Homme de l'Art. Le rembourrage intérieur (4) est réalisé dans une 0 mousse de polyuréthane dont les propriétés anti-feu sont médiocres. Une barrière textile anti-feu (5) est interposée entre la mousse de rembourrage (4) et le tissu de garniture (3) pour protéger ladite mousse (4) de l'action extérieure d'une flamme. Cette disposition est reprise à la figure 2 illustrant en vue de coupe un tissu de garniture extérieur (3), une barrière textile anti-feu intermédiaire (5) et une mousse de rembourrage de polyuréthane (4) intérieure. 0 La barrière textile anti-feu de la présente invention fait appel à l'emploi de fibres de polyacrylate. Il s'agit d'un matériau présentant d'excellentes caractéristiques anti-feu mais qui ne peut être filé à ce jour et qui par conséquent se présente sous forme de nappes ouatinées,.5 polymérisées ou aiguilletées après cardage. Les fibres de polyacrylate résistent à l'action de la chaleur et celle des produits chimiques. En outre, en cas d'incendie, leur dégradation est minime, ce qui évite la formation de fumées et de gaz. iO Les premières tentatives pour utiliser, à titre de barrière textile anti-feu, une nappe formée à cent pour cent de fibres de polyacrylate se sont avérées être des échecs. En effet, les fibres présentent un bon comportement intrinsèque en cas d'incendie, mais la nappe réalisée souffre 5 de problèmes de fissuration qui créent des intervallesdécouvrant la mousse de polyuréthane qui, par ces fissures, est soumise à l'action directe -de la flamme avec les conséquences qui en découlent. La nappe de polyacrylate carbonise sans flamme et 10 tombe en poussière après un certain temps, le- produit jaunit puis noircit et se carbonise en environ quinze minutes. Il faut noter qu'en temps normal d'utilisation, le produit doit également suivre les déformations du siège et rester confortable. Selon la caractéristique principale de la présente invention, la barrière textile anti-feu (5) se compose d'une nappe de fibres non tissées et nonfeu du type polyacrylate renforcée par des moyens souples procurant à l'ensemble une tenue homogène du squelette carbonisé. Ces moyens souples permettent d'éviter 1-es phénomènes de fissuration et donc de protéger la garniture en toute part de l'action directe de la flamme. A titre d'exemple, on incorpore une âme en fils de verre pour contenir la nappe et garder ainsi un réseau homogène 25 de tissu. Les fils de verre permettent d'éviter la formation de fissures par écartement des fibres de polyacrylate. Cette solution est satisfaisante en ce qui concerne la première catégorie de tests, c'est-à-dire lorsque la flamme n'exerce pas d'action mécanique de souffle. Il faut souligner qu'un simple réseau de fils de verre ne permet pas de résister à l'action de la flamme qui, au contraire, perd très rapidement ses propriétés avec l'augmentation de la température. Par contre, la combinaison 5 d'une nappe de fibres de polyacrylate et d'un réseau de fils de verre permet à l'ensemble de résister momentanément et de façon homogène à l'action de la flamme. Selon un autre mode préférentiel de réalisation de la barrière textile anti-feu de la présente invention, celle-ci 10 se compose notamment de moyens souples qui assurent une cohésion mécanique de l'ensemble du squelette carbonisé de la barrière textile. Cette cohésion mécanique permet à la barrière de résister également au souffle de la flamme. Ces moyens se présentent sous la forme d'un 15 composant qui, de par sa structure et son mélange à la fibre de polyacrylate, va éviter le phénomène de fissure et donner une bonne cohésion mécanique de l'ensemble du squelette carbonisé. La répartition uniforme dans toute l'épaisseur de ce second composant de la barrière lui permet de bénéficier de 0ZO propriétés de résistance homogène au feu. Malgré l'action de la flamme, on conserve la forme donnée au rembourrage (4) au départ de l'incendie et tout au long de celui-ci, on évite les fissures et perforations afin que la flamme ne puisse pénétrer à l'intérieur du rembourrage (4). Le coussin est seulement soumis à l'action de la chaleur, ce qui le fait fondre partiellement, mais la mousse ne s'enflamme pas. Des tests à 1040 C pendant deux minutes ont permis de montrer que les coussins présentaient un écart en poids inférieur à 10% après l'essai. Les moyens souples assurant la cohésion mécanique de l'ensemble se présentent sous la forme de fibres aramide, polyamide aromatique, polybenzimidazol (P.B.I.) ou laine. Ces fibres sont mélangées intimement aux fibres de polyacrylate pour former une composition homogène. Les fibres d'aramide présentent une excellente résistance mécanique grâce à une importante orientation moléculaire. Malgré leur perte de résistance avec l'élévation de température, les fibres d'aramide, qui ne brûlent pas, permettent de conserver au squelette carbonisé une cohésion O10 mécanique évitant la formation de fissures même sous l'action du brûleur à 1040 C. L'aramide se carbonise mais se transforme moins en poussière que le polyacrylate, ce qui lui permet de garder la structure du réseau de fibres. Des essais ont montré, en ce qui concerne la composition du mélange, qu'une proportion inférieure à 15% de fibres d'aramide ne permet plus d'éviter les phénomènes de fissuration qui réapparaissent. Par contre, une composition comportant plus de 30% 20 de fibres d'aramide est très difficile à travailler en mélange qui devient moins intime et des risques de résistance mécanique hétérogène existent. Un seuil minimum de 5% de fibres d'aramide doit être atteint pour que le mélange puisse effectivement se 25 comporter comme une barrière anti-feu. L'exemple suivant, donné à titre indicatif, a permis d'élaborer une barrière textile anti-feu permettant de résister à l'ensemble des tests standards pratiqués dans l'aéronautique. EXEMPLE 1 l1 Les fibres de polyacrylate utilisées sont commercialisées par la société COURTAULDS sous le nom de "INIDEX". Les fibres d'aramide utilisées sont commercialisées par la Société DU PONT DE NEMOURS sous le nom de "KEVLAR". Un mélange intime de ces fibres est réalisé avec une proportion de 20% de "KEVLAR". La fabrication comporte une première étape de cardage qui permet d'obtenir un voile qui est ensuite nappé par superposition pour former une barrière d'épaisseur environ quatre millimètres. L'homogénéité de 10 l'ensemble est réalisée par un aiguilletage. L'utilisation d'une nappe présentant une densité de trois cents grammes par mètre carré a donné de bons résultats pour l'ensemble des essais. D'autres matériaux, aux propriétés similaires, et d'autres proportions auraient également pu être utilisés sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Barrière textile anti-feu, destinée dans le domaine de la sécurité à former un écran de protection et éviter toute propagation de la flamme, ladite barrière étant interposée entre un élément de garniture extérieur (3) et un matériau interne, par exemple de rembourrage (4), c a r a c t é r i s é e par le fait qu'elle se compose d'une nappe de fibres non tissées et non-feu (5) du type polyacrylate, renforcée par des moyens souples procurant à l'ensemble une tenue homogène du 10 squelette carbonisé. 2. Barrière textile anti-feu, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que les moyens assurent une cohésion mécanique de l'ensemble du squelette carbonisé. 3. Barrière textile anti-feu, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que les moyens souples se présentent sous la forme d'un réseau de fils de verre. 4. Barrière textile anti-feu, selon la revendication 2, c a r a c t é r i s é e par le fait que les moyens se présentent sous la forme de fibres d'aramide, polyamide aromatique, polybenzimidazol (P.B.I.) ou laine, disposées en mélange intime avec les fibres de polyacrylate. 5. Barrière textile anti-feu, selon la revendication 4, c a r a c t é r i s é e par le fait qu'elle est formée d'un mélange homogène de fibres non tissées comprenant: - 95 à 70 % de fibres de polyacrylate, - 5 à 30 % de fibres d'aramide, polybenzimidazol ou laine. 6. Barrière textile anti-feu, selon la revendication 5, c a r a c t é r i s é e par le fait qu'elle est formée d'un mélange homogène de fibres non tissées comprenant 80 % de fibres de polyacrylate et 20 % de fibres d'aramide. 7. Barrière textile anti-feu, selon la revendication 6, c a r a c t é r i s é e par le fait que la nappe présente une épaisseur de quatre millimètres. 8. Barrière textile anti-feu, selon la revendication 6, c a r a c t é r i s é e par le fait que la nappe présente une densité de trois cents grammes par mètre carré.