Brevet FR2629117A1 — publié le 19890929

La présente invention relève du domaine des matériaux calorifuges résistants au feu et concerne un panneau mural léger, calorifuge, résistant au feu et un procédé technologique continu pour sa fabrication. De tels panneaux présentent deux feuilles de métal profilées comme couches extérieures d'un sandwich, dont l'intérieur est constitué par des lamelles d'un matériau résistant au feu, lesquelles sont collées aux couches extérieures. Il existait une nécessité de développer des panneaux légers, calorifuges, résistants au feu, de qualité homogène, que l'on puisse fabriquer selon un procédé technologique approprié. De tels produits ne sont fabriqués actuellement que manuellement avec collage des différentes couches entre elles. On connaît par ailleurs un procédé continu pour la fabrication de panneaux calorifuges sur une ligne conti- nue connue, dans lequel de la même manière deux feuilles de métal profilées constituent les couches extérieures, l'inté- rieur - la charge - étant une mousse de polyuréthanne calo- rifuge. Cependant, de tels panneaux ne sont pas résistants au feu. L'objet de la présente invention est par consé- quent un panneau léger nouveau, calorifuge, résistant au feu sous forme de sandwich, qui comporte comme couches extérieu- res deux feuilles de métal profilées, entre lesquelles sont logées des lamelles d'une charge calorifuge, les trois couches étant collées ensemble avec du polyuré- thanne, panneau qui offre une résistance au feu de 30 à 60 minutes, un coefficient de transmission de chaleur K de 0,59 à 0,34 W/m2K, une. épaisseur;e 50 à 100 mm et, s'agissant de la charge calorifuge, une masse volumique de 50 à 100 kg/m3. Le procédé technologique continu pour la fabrication de ce panneau, qui constitue un des objets de la présente invention, est réalisé de telle sorte que la feuille de métal supérieure, la couche de charge calori- fuge et la feuille de métal inférieure sont introduites séparément en continu, et qu'avant l'assemblage des couches une masse collante de polyuréthanne à deux composants, laquelle colle les trois couches lors de la polymérisation, est injectée entre la feuille de métal supérieure et la couche de charge calorifuge, de même qu'entre la feuille de métal inférieure et la couche de chargé calorifuge. La feuille de métal-profilée utilisée est une tôle d'acier galvanisée et une tôle galvanisée colorée, une feuille d'aluminium ou de cuivre à emboutir, d'une épaisseur de 0,5 à 0,8 mm. On utilise de la laine de verre comme calorifuge, par exemple du NOVOTERM (Krka, Novo mesto, Yougoslavie) ou du TERVOL (Termika, Ljubljana, Yougoslavie). Il est d'une importance fondamentale que la laine de verre présente les caractéristiques suivantes: -compressibilité 10 % lors d'une sollicitation en compres- sion de 0,025 kN/cm2, conductibilité thermique X = 0,040 W/mK, masse volumique de 50 à 100 kg/m3, additions ininflammables ou difficilement combustibles comme liant pour les fibres. La laine de verre sous forme de bloc doit être coupée transversalement au sens desfibres. Les lamelles obtenues sont-introduites comme couche intermédiaire, de telle sorte que le sens des fibres soit transversal à la direction du mouvement de la ligne et transversal à la couche extérieure. On assure par là une bonne imprégnation avec la masse de polyuréthanne. La quantité de charge s'élève de 3 à 10 kg/m2 de produit en fonction de l'épais- seur du sandwich et de la masse volumique de la charge. Pour colle, on utilise une masse de polyuré- thanne à deux composants possédant les caractéristiques générales suivantes: adhérence parfaite, la mousse doit, après sa formation, présenter une élasticité permanente et être très difficilement combustible (réaction minimale au feu, conductibilité thermique X = 0,035 W/mK, compres- sibilité 10 % lors d'une sollicitation en compression de 1kN/cm2, résistance à la propagation de l'humidité. Pour la fabrication des panneaux conformes à l'invention, tout dispositif comportant la séquence techno- logique logique suivante convient: profilage de feuilles de métal, dosage de composants calorifuges et de composants de colle, formation de panneaux sandwich et collage de toutes les couches, découpage des panneaux terminés. Il ne s'agit pas de dispositifs spécialisés; de tels dispositifs se trouvent dans le commerce. Partant de l'état de la technique, un dispositif particulièrement approprié est celui qui est utilisé pour la fabrication de panneaux comportant une charge-calorifuge de polyuréthanne. Le procédé de fabrication conforme à l'invention nécessitait une combinaison inventive d'opérations, c'est-à- dire que l'on devait simultanément obtenir le collage mutuel de toutes les couches et assurer une injection appropriée pour conserver un panneau monolithique. Pour Dbtenir un bon collage et un produit de qualité, il était nécessaire éga- lement de fixer le dosage de la masse de polyuréthanne, le type de charge et le mode d'alimentation, la température d'emploi des matériaux à l'entrée et la vitesse optimale de la ligne. La présente invention est explicitée plus à fond à l'aide des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique du dispositif en coupe verticale; la figure 2 montre leemême dispositif en pro- jection horizontale; et la figure 3 est une coupe transversale le long de la ligne III-III de la figure 1. Dans un dispositif pour la fabrication de panneaux, deux feuilles de métal profilées 1 et 2 sont introduites parallèlement entre elles, formant les couches extérieures d'un sandwich. Entre les feuilles de métal 1 et 2, est introduite de côté, à l'emplacement d'introduction 9, à partir d'un dispositif d'alimentation de charge 7, une charge calorifuge 3 sous forme de lamelles qui sont coupées transversalement aux fibres à partir du bloc de charge. Avant l'assemblage des couches, une masse de polyuréthanne à deux composants, qui colle les trois couches lors de la polymérisation, est injectée depuis le haut à partir d'une source d'injection 5 entre la feuille de métal supérieure 1 et la couche de charge calorifuge 3, de même qu'entre la feuille de métal inférieure 2 et la couche de charge calori- fuge 3 depuis le bas à partir d'une source d'injection 4. Les dimensions finalesdes panneaux sont obtenues dans une double bande sans fin 6 et les panneaux se terminent jusqu'à séchage complet dans une zone d'expansion 8. Il est d'une extrême importance que la masse de polyuréthanne soit injectée à deux emplacements, à savoir depuis le haut d'une part et depuis le bas d'autre part. Les paramètres convenables se situent dans les limites suivantes: vitesse de la ligne 4 à 5 m/min. vitesse des sources d'injection, 1,5 à 2,5 c'est-à-dire des bras oscillants oscillations/min. quantité des coppsants de polyuréthanne 1,6 à 2,3 kg/min. à la source d'injection inférieure quantité des composants de polyuréthanne 1,6 à 2,1 kg/min. à la source d'injection supérieure température d'emploi des composants 20 à 22 C de pDlyuirthanne température d'emploi de la charge 18 C au minimum calorifuge température d'emploi de la feuille de métal 40 à 50 C distance entre l'entrée de la double bande 6 et la source d'injection inférieure 4 s v(t + 15) distance entre l'entrée de la double bande 6 et la source d'injection supérieure 5 s2 v(t + 5) (Les symboles ont la signification suivante: v = vitesse de la ligne en mm/s t = temps d'amorçage (cream tire) en s s1' 52 = distances) L'épaisseur des panneaux peut varier de 40 à mm. On obtient de cette façon le produit - un panneau sandwich de structure monolithique, qui garantit dans le bâtiment une force portante suffisante pour les portées définies des supports et qui présente une résis- tance au feu de 30 à 60 minutes, ainsi qu'une isolation thermique avec un coefficient K de 0,34 à 0,59 W/m2K, les deux dernières caractéristiques dépendant de l'épaisseur du panneau. Le panneau léger, calorifuge, résistant au feu est utilisé comme revêtement pour l'isolation de facades et de toits comportant une pente supérieure à 6 . Les panneaux ont été éprouvés à la résistance au feu selon la norme DIN 4102 (à l'Institut de Recherche pour le Matériel et la Construction de Ljubljana,Yougoslavie) et ont obtenu un certificat. La présente invention est explicitée plus à fond à l'aide d'un exemple de réalisation. Exemple Dans une ligne en continu,qui est destinée norma- lement à la fabrication de panneaux sandwich calorifuges connus comportant une charge de polyuréthanne, sont intro- duites, parallèlement entre elles} deux feuilles de métal profilées (par exemple une tôle d'acier galvanisée de 0,5 à 0,8 mm d'épaisseur, de qualité 03 selon la norme ISO 3575.; une feuille d'aluminium de 0,7 ou 0,8 mm d'épaisseur, de qualité AL 99,5 selon la norme DIN 1712) d'une largeur de 1350 mm (feuille inférieure) et de 1000 mm (feuille supé- rieure) comme couches extérieures du sandwich. Entre les deux feuilles de métal, on introduit de côté des lamelles R 3 de laine de verre (NOVOTERMR, masse volumique 50-60 kg/m3, force portante 2,5 kg/cm pour une compressibilité de 10 %; R 3 ou TERVOLR, masse volumique 80/100 kg/m3). Elles sont pla- cées transversalement par rapport au sens de la fibre et par rapport à la direction du mouvement de la ligne. La vitesse de la ligne s'élève à 4,5 m/min. Entre les couches feuille de métal supérieure - charge calorifuge et feuille de métal inférieure - charge calorifuge, à partir de la source d'injection supérieure et à partir de la source d'injection inférieure (distance entre les deux sources 900 mm) - la vitesse des bras oscil- lants étant de 2 oscillations/min. - on injecte des compo- sants de polyuréthanne, c'est-à-dire la masse de polyuré- thanne à deux composantspo-lyolisocyanate ayant les carac- téristiques suivantes: temps d'amorçage ( cream time) 16s temps de prise (gel time) 50s temps hors poisse (tackfree time) 60s dosage au bras oscillant inférieur 2,3 kg/min dosage au bras oscillant supérieur 2,1 kg/min La température d'emploi des composants de polyuréthanne est de 20 à 22 C, de la charge calorifuge d'au moins 18 C et des feuilles de métal de 40 à 50 C. La distance entre l'ouverture de la bande double et la source d'injection inférieure est de 1400 minm. Dans le dispositif pour la fabrication du pan- neau, la masse de polyuréthanne colle les trois couches lors de la polymérisation et l'on obtient le produit sou- haité. REVENDICATIONS 1. Panneau mural léger, calorifuge, résistant au feu, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme-de sandwich avec, comme couches extérieures, deux feuilles de métal profilées (1,2;, entre lesquelles sont logées des lamelles d'une charge calorifuge,(3), les trois couches étant collées ensemble avec du polyuréthanne, panneau qui offre une résistance au feu de 30 à 60 minutes, un coef- ficient de transmission de chaleur K de 0,59 à 0,34 W/m K, une épaisseur de 50 à 100 mm et, s'agissant de la charge calorifuge, une masse volumique de 50 à 100 kg/m3. 2. Procédé pour la fabrication d'un panneau mural léger, calorifuge,résistant au feu, selon la reven- dication 1, caractérisé en se que la feuille de métal supérieure (1), la couche de charge calorifuge (3) et la feuille de métal inférieure (2) sont introduites séparément en continu, et en ce qu'avant. l'assemblage des couches,une masse collante de polyuréthanne à deux composants, laquelle colle les trois couches lors de la polymérisation, est injectée entre la feuille de métal supérieure (1) et la couche de charge calorifuge (3), de même qu'entre la feuille de métal inférieure (2) et la couche de charge calorifuge (3).