Brevet FR2846286A1 — publié le 20040430

La présente invention concerne une structure d'isolation en particulier phonique, destinée à l'habitacle de véhicules automobiles, notamment pour le tablier, le plancher ou le tunnel de tels véhicules; elle concerne également le procédé pour obtenir cette structure d'isolation. Les structures phono-isolantes qui équipent l'habitacle des véhicules automobiles sont constituées de plaques thermoformées réalisées en matériau poreux, interposées entre la tôle et un septum, ou masse lourde, en forme de revêtement en matière plastique genre PVC, EVA ou EPDM par exemple. Ces plaques en matériau poreux consistent généralement en des mousses de polyuréthane (mousses injectées, 10 refendues ou agglomérées) qui remplissent correctement leur fonction d'isolation, mais qui sont difficilement recyclables. La présente invention propose une nouvelle structure d'isolation phonique pour véhicules automobiles, ayant de bonnes qualités isolantes, et qui présentent l'intérêt d'être en grande partie biodégradable et de pouvoir être facilement recyclée. La structure d'isolation conforme à l'invention se présente sous la forme d'une plaque thermoformée composée d'un mélange comprenant au moins, d'une part des plumes et/ou plumettes de volailles et, d'autre part, des fibres de liage, lesquelles fibres sont en matériau du genre polymère thermoplastique dont la température de ramollissement en surface est comprise entre 70 et 1800C, permettant la réalisation 20 d'un collage entre elles, par le biais d'un traitement thermique du mélange, et de former ainsi une structure cohérente dans laquelle sont emprisonnées lesdites plumes et/ou plumettes. De préférence, les plumes et/ou plumettes et les fibres de liage sont associées à des fibres de structure synthétiques, artificielles ou d'origine naturelle (laine, poils de lapins, 25 coton, lin...) qui, selon leur nature et leur quantité, contribuent à la formation du réseau d'emprisonnement des plumes et/ou plumettes, ou assurent d'autres fonctionnalités comme détaillé plus loin. Selon une forme de réalisation préférée, la structure conforme à la présente invention se présente sous la forme d'une plaque thermoformée dont l'épaisseur est 30 comprise entre 5 et 60 mm, avec une densité comprise entre 20 et 200 kg/m3. Toujours selon l'invention, la proportion de plumes et/ou plumettes est comprise entre 30 et 70 % en poids; celle des fibres de liage ou de soudage est comprise entre 10 et 70 % en poids, et la proportion de fibres de structure est comprise entre 0 et % en poids. Selon une autre disposition avantageuse de l'invention, la structure isolante comporte sur au moins l'une de ses faces une couche de revêtement technique (textile, non tissé, film plastique...), fixée par tout moyen approprié, notamment par collage sous pression, ou par piquage. Le procédé d'obtention de cette structure d'isolation consiste, à partir d'un matériau de base constitué d'un mélange de plumes et/ou plumettes associées à des 5 fibres de liage et éventuellement des fibres de structure, lequel matériau se présente sous la forme d'une plaque plane ou d'une plaque en rouleau, à faire subir à ladite plaque une opération de compactage sous l'action de la chaleur, les conditions de pression, de température et le temps de traitement étant fonction de l'épaisseur et des caractéristiques de rigidité et de cohésion finales désirées. De préférence, ce procédé consiste à faire subir à la plaque de matériau de base une opération de compactage sous l'action d'une température de chauffage (par exemple comprise entre 70 et 3000C), et ceci pendant une durée de quelques secondes à plusieurs minutes. Cette opération de thermoformage peut être réalisée par moulage sur presse, 15 ou par calandrage sur rouleaux presseurs. Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective illustrant une plaque d'isolation selon 20 l'invention, compactée et mise en relief par thermoformage; - la figure 2 est une vue en coupe partielle de la structure d'isolation illustrée figure 1. La structure d'isolation conforme à l'invention est réalisée à base de plumes et/ou plumettes de volailles, broyées ou entières. Ces plumes et plumettes sont mélangées avec des fibres synthétiques de liage 25 ou de soudage, et éventuellement avec des fibres de structure artificielles, synthétiques et/ou naturelles d'origine animale ou végétale selon le cas. Les fibres utilisées en complément des plumes et/ou plumettes permettent de façonner une structure tridimensionnelle, stable dans le temps, qui va donner une certaine consistance aux plumes et plumettes, lesquelles sont, par nature, très volatiles sans 30 possibilité de leur donner une forme et un volume stables dans le temps. Les fibres qualifiées de fibres de liage se présentent sous la forme de filaments coupés, constitués d'un matériau du genre polymère thermoplastique (polypropylène, polyéthylène, polyester, polyamide). Sous l'effet de la chaleur, ces fibres fondent partiellement en surface et elles peuvent ainsi se coller entre elles au niveau de leurs 35 points de contact permettant de réaliser un réseau tridimensionnel de fibres dans lequel les plumes et/ou plumettes sont emprisonnées. Ces fibres de liage sont du type mono-composant ou bi-composant. Leur température de ramollissement en surface est avantageusement comprise entre 70 et 1800 C. Pour des fibres bi-composant, on peut prévoir une âme centrale en matériau du genre polymère dont la température de ramollissement est par exemple supérieure à 2000C, 5 et une enveloppe réalisée en un matériau du genre polymère dont la température de ramollissement est comprise entre 70 et 180'C. Les fibres correspondantes peuvent avoir une longueur de coupe comprise entre 30 et mm; leur titre peut varier de 0,5 à 20 Dtex selon les produits. Les fibres de structure peuvent être constituées de fibres synthétiques (fibres 10 obtenues à partir de polymères dérivés des produits pétroliers, genre acrylique, polyester, polyamide), de fibres artificielles (fibres obtenues à partir de polymères naturels genre viscose ou acétate), ou encore de fibres naturelles d'origine animale (laine, soie, poils de lapins...) ou végétale (coton, lin, chanvre...). De préférence, elles ont une longueur et un titre voisin de celui des fibres de liage. Bien entendu, on peut 15 utiliser différents types de fibres de structure en mélange. Dans tous les cas la composition de ces fibres de structure dépendra des caractéristiques souhaitées pour l'article isolant. Ces fibres peuvent en effet apporter au produit final un effet gonflant lorsqu'il s'agit de fibres frisées ou de fibres se présentant sous une forme hélicodale. Elles peuvent aussi apporter un toucher 20 particulier ou encore une fonctionnalité liée par exemple à la destination du produit, c'est-à-dire traitement ignifuge, antibactérien, antistatique, etc... Les fibres de liage et de structure permettent de réaliser un véritable maillage tridimensionnel, par collage des fibres de liage entre elles et des fibres de liage avec les fibres de structure, servant à emprisonner les plumes et/ou plumettes. Le matériau peut comporter des plumes et/ou plumettes dans un pourcentage compris entre 30 et 70 % en poids. Pour les fibres de liage, mono-composant ou bi-composant, ce pourcentage peut aller de 10 à 70 % en poids, selon la densité souhaitée; et en ce qui concerne les fibres de structure, leur pourcentage peut varier entre 0 et 60 % en poids, en fonction de la 30 qualité et de la structure souhaitées du matériau final. Après mélange homogène des différents composants, le matériau est conformé sous la forme d'une nappe et on lui fait subir un traitement thermique avec de l'air chaud, à une température appropriée, suffisante pour souder les fibres de liage entre elles et avec les fibres de structure pour obtenir le réseau tridimensionnel. Après refroidissement, le matériau se présente sous la forme d'une nappe d'épaisseur plus ou moins importante, que l'on peut stocker sous la forme de plaques planes, ou de plaques en rouleaux. Le produit isolant conforme à la présente invention est obtenu en faisant subir à 5 cette nappe présentée en plaque ou en rouleau, une opération de thermoformage par moulage sur presse, ou par calandrage, dans des conditions de pression, de température et de durée adaptées selon l'épaisseur et les caractéristiques de rigidité et de cohésion désirées de la structure finale. Cette opération de thermoformage est réalisée sur du matériel classique (presse ou 10 installation de calandrage) bien connu de l'homme du métier. Les pressions mises en oeuvre, les températures et les durées du traitement sont fonction du matériel utilisé et du matériau final que l'on désire obtenir. En particulier la température de chauffage des plaques ou des rouleaux utilisés peut être comprise entre 70 et 3000C; la durée du traitement de thermo-compression appliqué peut aller de quelques secondes jusqu'à 15 plusieurs minutes. Du fait des pressions appliquées, les fibres de liage et éventuellement celles de structure assurent une fonction de collage des plumes et/ou plumettes. La structure isolante obtenue a une épaisseur qui peut être comprise entre 5 et mm, avec une densité comprise entre 20 et 200 kg/m3. Bien entendu, le relief de la structure thermoformée obtenue est fonction des contours de la pièce de tôle, ou autre, que l'on désire isoler. On a représenté sur la figure 1 une vue en perspective d'une structure d'isolation 1 conforme à l'invention, et sur la figure 2 une vue partielle en coupe transversale de cette même structure. Tel que représenté sur ces deux figures, l'une des faces de la structure isolante 1 peut recevoir une couche de revêtement technique 2, genre film de propreté, parevapeur, pare-feu ou autre, constitué d'un matériau textile, ou non tissé, ou papier ou film plastique, fixé par tout moyen approprié, notamment par collage sous pression ou par piquage. En fonction des besoins, les deux faces de la structure isolante 1 peuvent être revêtues d'un tel film technique 2, les deux revêtements pouvant alors être de nature identique ou différente. Selon le cas, ce ou ces revêtements techniques 2 peuvent être fixés sur le matériau isolant 1 avant ou après l'opération de thermoformage. De préférence, en fonction de l'application envisagée, la structure isolante est intégralement ignifugée. Le traitement d'ignifugation peut être appliqué aux différents composants: plumes et/ou plumettes, fibres et éventuellement parement(s) technique(s), avant la fabrication du matériau de base. On peut aussi envisager de faire subir une opération d'ignifugation au matériau de base en plaque, avant l'opération de thermoformage. - REVENDICATIONS 1.- Structure d'isolation pour l'habitacle de véhicules automobiles, notamment pour le tablier, le plancher ou le tunnel desdits véhicules, laquelle structure est constituée d'un matériau isolant en plaque conformé selon le relief désiré par une 5 opération de thermoformage, caractérisée en ce qu'elle est composée d'un mélange comprenant au moins, d'une part, des plumes et/ou plumettes de volailles et, d'autre part, des fibres de liage, lesquelles fibres sont en matériau du genre polymère thermoplastique dont la température de ramollissement en surface est comprise entre 70 et 1800C, permettant la réalisation d'un collage entre elles, par le biais d'un 10 traitement thermique du mélange, et de former ainsi une structure cohérente dans laquelle sont emprisonnées lesdites plumes et/ou plumettes. 2.- Structure d'isolation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est composée d'un mélange comprenant des fibres de structure, synthétiques, artificielles et/ou naturelles. 3.- Structure d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'une plaque thermoformée (1) dont l'épaisseur est comprise entre 5 et 60 mm, avec une densité comprise entre 20 et kg/m3. 4.- Structure d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 20 caractérisée en ce qu'elle comprend des plumes et/ou plumettes dans une proportion comprise entre 30 et 70 % en poids. 5.- Structure d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend des fibres de liage dans une proportion comprise entre 10 et 70 % en poids. 6.- Structure d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des fibres de structure dans une proportion comprise entre 0 et 60 % en poids. 7.- Structure d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur l'une au moins de ses faces, une couche de 30 revêtement technique (2) fixée par tout moyen approprié. 8.- Procédé d'obtention de la structure d'isolation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste, à partir d'un matériau de base constitué d'un mélange de plumes et/ou plumettes associées à des fibres de liage et éventuellement à des fibres de structure, lequel matériau se présente sous la forme 35 d'une plaque plane ou d'une plaque en rouleau, à faire subir à ladite plaque une opération de compactage sous l'action de la chaleur, les conditions de pression, de température, et le temps de traitement étant fonction de l'épaisseur et des caractéristiques de rigidité et de cohésion finales désirées. 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à faire subir à ladite plaque une opération de compactage sous l'action d'une température de 5 chauffage comprise entre 70 et 300QC, pendant une durée de quelques secondes à plusieurs minutes. 10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il consiste à faire subir à la plaque de matériau de base une opération de thermoformage par moulage sur presse. 11.- Procédé selon une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il consiste à faire subir à la plaque de matériau de base une opération de thermoformage par calandrage.