Brevet FR2854888A1 — publié le 20041119

Procédé d'obtention d'un vitrage de protection pour vitraux ou verrières et vitrage obtenu par un tel procédé. Le domaine de l'invention est celui du traitement du verre. Plus précisément, l'invention concerne un procédé pour obtenir un vitrage destiné à protéger les vitraux et autres vitrages artistiques ou patrimoniaux. De nos jours, dans le cadre de la protection du patrimoine artistique, la démarche n'est plus de copier une oeuvre pour la sauver, de la retoucher à tout prix, mais de considérer avec respect son vécu et sa capacité à nous transmettre son témoignage du passé tel qu'il nous parvient et non tel que nous l'imaginons. 10 Pour ce faire, les restaurateurs et conservateurs tentent de mettre en oeuvre des pratiques qui ont toutes pour objectif de respecter les trois critères fondamentaux suivants: - la stabilité : les matériaux utilisés doivent vieillir le plus lentement possible sans affecter la conservation des matériaux originels de 15 l'oeuvre, donc sans interagir avec ceux-ci; la stabilité chimique est la clef de la pérennité de l'aspect et des qualités mécaniques; - la réversibilité de l'intervention: toute retouche doit permettre une intervention ultérieure et pouvoir être ôtée sans dommage pour revenir à l'état initial de l'oeuvre; 20 - la lisibilité: aucune modification de style ou d'époque ne doit être observable, l'oeuvre devant conserver sa personnalité ainsi que les marques de son utilisation et de son histoire dont elle témoigne; de plus, toute intervention doit demeurer " visible " pour un oeil averti. En matière de vitrages artistiques ou patrimoniaux, ces critères sont aussi de rigueur. Ceci implique un grand nombre de contraintes en plus de l'aspect purement financier de l'intervention. Les techniques actuelles ne surmontent pas toutes ces contraintes, et ne permettent d'obtenir que des vitrages de protection présentant un ou plusieurs des inconvénients suivants: - problème esthétique de reflets visibles de l'extérieur de l'édifice, dénaturant ainsi l'aspect global de l'édifice et donc diminuant la lisibilité tant de l'oeuvre que du site; - problème esthétique d'opacité des verres des doubles verrières qui diminuent amplement la quantité de lumière traversant le vitrail limitant ainsi son éclat et donc sa lisibilité; - problème de parallaxe causé par les différentes tentatives de reproduction, sur le verre de protection, de la surface extérieure du vitrail, alors que celui-ci se trouve espacé de quelques centimètres; - problème de lisibilité de l'apport (il ne s'agit plus aujourd'hui de tenter de copier les oeuvres mais de leur apporter une protection visible en tant que telle sans dénaturer ni l'édifice ni le vitrage); - problème de la faible résistance mécanique aux chocs et au vieillissement; - problème de stabilité esthétique de la protection au cours du temps; - problème de la non-conformité de ces éléments modernes ou anciens de vitrage aux normes de sécurité actuelles quant aux vitrages des bâtiments publics; - problème de coût généralement élevé de ces verrières de protection. L'invention a notamment pour objectif de pallier les nombreux inconvénients de 1' art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un procédé 25 d'obtention d'un vitrage de protection des vitraux et verrières, qui respecte l'ensemble des trois critères permettant de juger de la qualité d'une restauration, à savoir: la stabilité, la réversibilité et la lisibilité. En ce sens, l'invention a notamment pour objectif de fournir un tel procédé qui permette d'obtenir un vitrage de protection ayant des qualités tant 30 esthétiques que mécaniques. L'invention a également pour objectif de fournir un tel procédé qui permet d'obtenir un vitrage de protection respectant les normes de sécurité en vigueur. L'invention a aussi pour objectif de fournir un tel procédé qui puisse être mis en oeuvre simplement. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel procédé qui n'engendre pas de coût de revient élevé des vitrages de protection. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un procédé de traitement d'un vitrage en vue 10 d'obtenir un vitrage de protection d'un vitrail ou d'une verrière, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives de: - dépolissage dudit vitrage; - application d'oxydes sur ledit vitrage; - cuisson; - trempe. De cette façon, on obtient un procédé dont les étapes se combinent réellement et permettent d'obtenir une synergie qui se traduit tant au niveau des qualités esthétiques que des qualités mécaniques du vitrage obtenu. En effet, l'alliance d'un dépoli léger de la surface vitreuse et de 20 l'application d'oxydes casse l'opacité du verre tout en empêchant l'effet réfléchissant d'une surface parfaitement polie comme le sont les verres industriels modernes. Néanmoins, ces verres industriels peuvent être utilisés comme matière première de base pour le procédé, ce qui permet de profiter des très faibles coûts 25 de ceux-ci. De plus, la cuisson (dans des conditions opératoires qui seront précisées par la suite) permet le ramollissement de l'extrême surface de la zone traitée et une certaine pénétration des oxydes déposés dans le vitrage travaillé. Les oxydes pénètrent donc plus à coeur dans le vitrage, ce qui contribue à diminuer 30 davantage l'opacité résiduelle. En outre, l'étape de trempe permet d'obtenir un matériau dont la résistance mécanique, entre autres, assure tant la sécurité du vitrage à protéger (obstacle résistant aux projectiles naturels ou artificiels, intentionnels ou non, de quelque type qu'ils soient), que la sécurité des personnes. Selon une solution préférée, ladite étape de cuisson est réalisée à une température comprise entre environ 500 C et 850 C. Dans ce cas, ladite étape de cuisson est réalisée pendant une durée comprise entre environ 3 minutes et environ 7 minutes. De telles conditions opératoires permettent d'atteindre le résultat 10 recherché, à savoir le ramollissement léger de la surface du vitrage en vue de permettre la pénétration des oxydes dans le verre, ceci sans entraîner de dégradation, de dénaturation ou de déformation du vitrage. Avantageusement, ladite étape de dépolissage est réalisée par voie chimique. Selon un mode de réalisation particulier, ladite étape de trempe est réalisée à une température comprise entre environ 620 C et environ 640 C. Préférentiellement, ladite étape de trempe est réalisée pendant une durée comprise entre environ 10 minutes et environ 30 minutes. Grâce à de telles conditions de trempe, le vitrage est considérablement 20 renforcé en termes de résistance aux contraintes d'origine mécanique (flexion, chocs...) et/ou d'origine thermique (différence de températures) , ceci sans altérer les propriétés spectrophotométriques du verre d'origine. Selon une solution particulière, le procédé comprend une étape de découpe du pourtour dudit vitrage, ladite étape de découpe étant 25 préférentiellement intercalée entre ladite étape de cuisson et ladite étape de trempe. En effet, en considération de la résistance accrue du vitrage engendrée par une opération de trempe, il est nécessaire de réaliser l'étape éventuelle de découpe avant la trempe du vitrage. L'invention concerne également un vitrage destiné à protéger des vitraux ou des verrières, caractérisé en ce qu'il est obtenu par un procédé de traitement d'un vitrage comprenant les étapes successives de: dépolissage dudit vitrage; - application d'oxydes sur ledit vitrage; cuisson; - trempe. Un tel vitrage présente de nombreux avantages, notamment en ce qu'il: supprime, ou à tout le moins limite notablement les reflets visibles de l'extérieur de l'édifice, de tels reflets étant susceptibles de 10 dénaturer l'aspect global de l'édifice et donc de diminuer la lisibilité tant de l'oeuvre que du site; - entraîne une chute significative de l'absorbance lumineuse par rapport aux autres types de vitrage de protection existants, permettant ainsi aux verrières à protéger de rayonner de tout leur 15 éclat et d'offrir ainsi une bonne lisibilité; n'occasionne pas de problème de parallaxe du fait d'un espacement de quelques centimètres par rapport au vitrail ou la verrière, comme c'est le cas avec les reproductions, sur le verre de protection, de la surface extérieure d'un vitrail; 20 - assure une bonne lisibilité de l'apport; présente une résistance mécanique satisfaisante vis-à-vis des chocs et du vieillissement; - est en conformité avec les normes de sécurité actuelles relatives aux vitrages des bâtiments publics; 25 - peut être obtenu à un coût de revient proche de celui des vitrages de protection classiques, ou à tout le moins sans générer de surcoût important. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation 30 préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, en référence à la figure 1 unique qui illustre, sous forme d'un diagramme synoptique, les étapes du procédé selon l'invention. Tel que déjà mentionné précédemment, le principe du procédé selon l'invention repose sur la combinaison d'étapes successives visant à réaliser un 5 verre dépoli, notamment par voie chimique, à le traiter au moyen d'oxydes puis, après éventuelle mise en forme aux dimensions adéquates, à le tremper thermiquement, chimiquement ou par quelque méthode que ce soit, de manière à fournir à ce verre les qualités tant esthétiques que mécaniques escomptées pour l'usage désigné. En référence à la figure unique, l'étape 1 du procédé selon l'invention consiste donc à dépolir un verre industriel classique. Un tel verre industriel peut être minéral ou non, plan ou non, sodocalcique ou non, coloré ou non, thermoformé ou non, décoré par quelque voie que ce soit ou non. Préférentiellement, le verre de base présente une faible épaisseur. Classiquement, cette épaisseur sera choisie de l'ordre de 6 mm, pour présenter une charge maximum de 15 kg.m'2, de manière à limiter autant que faire se peut la surcharge pondérale des éléments architecturaux abritant les verrières à protéger, et par la même les contraintes mécaniques ajoutées par le vitrage 20 protecteur et son support sur la structure architecturale. Toutefois, en fonction de l'évolution des normes en vigueur, des dimensions propres au vitrage à protéger et aux conditions du site, cette épaisseur devra être appliquée au plus juste pour chaque cas. L'étape de dépolissage consiste en un traitement aux acides (ou aux bases 25 selon un autre mode de réalisation envisageable) sur tout ou partie des surfaces du vitrage. Selon le présent mode de réalisation de l'invention, l'étape de dépolissage comprend: - une étape dite de dégraissage: action de l'acide fluorhydrique à 30 45% par frottement; - un passage en bain dans une solution à base d'acide fluorhydrique à 25% pendant environ 75 mn, en ôtant régulièrement de la surface travaillée la couche générée par l'attaque acide. On note que la nature et la concentration de ces acides (ou bases), ainsi 5 que la voie d'application et le temps d'exposition de la surface à traiter à ces mêmes acides (ou bases) sont des paramètres à ajuster au cas par cas en fonction de l'effet désiré à obtenir (l'effet en question dépendant directement de la situation de chaque site et de chaque vitrail ou verrière à protéger). Au cours de l'étape 2, des oxydes sont appliqués sur les surfaces du 10 vitrage à traiter. Les oxydes peuvent être minéraux ou métalliques, colorés ou non. La quantité de ces oxydes et les zones d'application dépendent directement de l'effet désiré et de la verrière à protéger. L'étape 3 consiste en un premier passage au four à des températures 15 relativement faibles (entre 500 et 850 C), pendant une durée pouvant varier de 3 minutes à 7 minutes. La mise en forme du vitrage (découpe du pourtour notamment) est réalisée par tout moyen approprié, pour donner à la pièce de verre travaillée le pourtour et les dimensions adéquates pour protéger utilement la verrière à 20 conserver. Cette étape de découpe correspond à l'étape 4. Selon un autre mode de réalisation envisageable, l'étape de découpe pourra être réalisée directement après l'étape de dépolissage et préalablement à l'étape de d'application d'oxydes. On note que les traitements appliqués au vitrage initial au cours des 25 étapes 1 à 4 visent essentiellement l'amélioration des qualités esthétiques du verre. L'amélioration des qualités mécaniques du vitrage est particulièrement l'objet de l'étape 5. Aussi, une étape de trempe (étape 5) suit la préparation essentiellement 30 visuelle du vitrage. Cette trempe s'effectue par voie thermique (ou par tout autre procédé approprié, tel que par exemple une trempe par voie chimique). La trempe doit fournir une résistance supérieure ou égale à celle recommandée par les normes les plus récentes en vigueur pour les bâtiments publics afin d'assurer la sécurité de la foule. Cette résistance diminue le risque de 5 casse et s'accompagne d'une diminution de la dangerosité en limitant le risque de blessure en cas de casse, car les morceaux alors produits ne présentent d'euxmêmes pas d'arête vive. A ce titre, la trempe est réalisée à une température comprise entre environ 620 C et environ 640 C, pendant une durée comprise entre environ 10 minutes et 10 environ 30 minutes. Le vitrage de protection obtenu avec le procédé obtenu selon l'invention pourra recevoir tout traitement de surface permettant l'obtention de caractéristiques supplémentaires non nuisibles aux effets exposés cidessus et susceptibles d'améliorer encore ce produit vis-à-vis de petits problèmes 15 secondaires, et notamment les traitements permettant d'obtenir l'un au moins des effets suivants: - effet biocide, - effet antibactérien, - effet fongicide, - effet autonettoyant, - effet d'isolation thermique ou sonore, REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'un vitrage en vue d'obtenir un vitrage de protection d'un vitrail ou d'une verrière, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives de: - dépolissage dudit vitrage; application d'oxydes sur ledit vitrage; - cuisson; - trempe. 2. Procédé de traitement d'un vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de cuisson est réalisée à une température comprise entre environ 500 C et 850 C 3. Procédé de traitement d'un vitrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape de cuisson est réalisée pendant une durée comprise entre 15 environ 3 minutes et environ 7 minutes. 4. Procédé de traitement d'un vitrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite étape de dépolissage est réalisée par voie chimique. 5. Procédé de traitement d'un vitrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite étape de trempe est réalisée à une température 20 comprise entre environ 620 C et environ 640 C. 6. Procédé de traitement d'un vitrage selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite étape de trempe est réalisée pendant une durée comprise entre environ 10 minutes et environ 30 minutes. 7. Procédé de traitement d'un vitrage selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de découpe du pourtour dudit vitrage. 8. Procédé de traitement d'un vitrage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite étape de découpe est intercalée entre ladite étape de cuisson et ladite étape de trempe. 9. Vitrage destiné à protéger un vitrail ou une verrière, caractérisé en ce 2854888 10 qu'il est obtenu par un procédé de traitement d'un vitrage comprenant les étapes successives de: - dépolissage dudit vitrage; application d'oxydes sur ledit vitrage; - cuisson; - trempe.