Brevet FR2923505A1 — publié le 20090515

PANNEAU ISOLANT EN UN COMPLEXE DE MATERIAUX, UTILISABLE DANS LE BATIMENT La présente invention concerne un panneau isolant en un complexe de matériaux, qui trouve une application directe dans le bâtiment. On sait que dans le bâtiment et la construction, l'isolation en général, c'est-à-dire l'isolation thermique mais aussi l'isolation acoustique, a toujours été un sujet de recherche et de plus en plus, l'élément isolant devient prépondérant dans la construction. La première fonction est bien sûr l'isolation thermique à proprement parlé du bâtiment, à savoir la limitation des déperditions à travers les parois équipées de cet élément isolant. De façon générale, l'isolation est réalisée en partie intérieure d'un mur qui, lui, assure ou participe à la reprise des efforts auxquels la construction est soumise, assure ou participe à la résistance aux intempéries et reçoit généralement un parement extérieur, peinture, enduit, crépi, pierre collée etc Il existe des produits isolants qui se positionnent généralement dans des doubles 15 cloisons comme les laines de verre, de roche, de fibres naturelles. Ces produits présentent un premier inconvénient qui est celui du tassement au cours du temps lorsqu'ils sont posés verticalement et donc d'une perte des caractéristiques d'isolation au droit des zones dégarnies tant thermique que phonique. 20 Généralement ces produits d'isolation sont réservés à la pose à plat, en plafond. De plus, pour la pose en vertical, de tels produits nécessitent impérativement la réalisation d'une double cloison. Aussi, d'autres produits existants sont beaucoup plus faciles à poser et offrent de bonnes propriétés d'isolation. Il s'agit par exemple de plaques comprenant un isolant tel que des billes de polystyrène expansé, agglomérées sur une épaisseur de plusieurs centimètres, cet isolant étant rapporté sur une plaque de plâtre, elle-même placée entre deux feuilles de matière cellulosique cartonnée. On obtient ainsi la succession suivante : - une première feuille de matière cellulosique cartonnée qui assure notamment la fonction de parement et qui peut recevoir tout type de revêtement, ainsi que la fonction de cohésion de la plaque de plâtre, -une plaque de plâtre de l'ordre du centimètre d'épaisseur qui assure notamment la planéité, la résistance mécanique à la compression, qui est collée sur la première feuille, - une seconde feuille en matière cellulosique cartonnée qui assure notamment la cohésion du plâtre et qui reçoit la matière isolante, et - une plaque de matériau isolant, collée sur ladite seconde feuille par sa première face et qui est prévue pour être collée sur un support de réception tel qu'un mur par sa seconde face. Un tel produit paraît extrêmement attractif à première vue car il assure deux fonctions, celle d'isolant et celle de parement intérieur, en ne nécessitant qu'une seule pose. De plus, les caractéristiques mécaniques et d'isolation thermique et acoustique permettent de répondre aux normes et règlementations en vigueur. Par contre ce produit présente nombre d'inconvénients importants, notamment celui d'être un produit lourd, coûteux en transport, engendrant des contraintes de manutention tant pour le transport que pour la manutention durant la mise en oeuvre sur chantier. Il a même été développé des dispositifs d'outillage pour apporter aux personnels une assistance à la pose de ce type de produit, plus particulièrement en plafond, plus ou moins pratiques d'ailleurs. Le plâtre est également très grand consommateur d'énergie tant pour les transport de matière première que pour la transformation du gypse en plâtre par cuisson haute température, ce qui lui confère un bilan carbone médiocre. Ce produit fait aussi appel à des produits pétroliers pour la fabrication du polystyrène, donc une matière première non renouvelable. En outre, le problème de recyclage de ces produits est un réel problème car ces produits intègrent trois matériaux pour le moins très différents : - un matériau organique issu du pétrole non recyclable et dont l'incinération pose des problèmes de dégagement de gaz toxiques nécessitant pour le 10 moins des installations lourdes de traitement, - de la cellulose parfaitement recyclable mais intimement liée au plâtre et donc très difficilement dissociable, et - du plâtre qui, même, s'il n'est pas toxique en tant que tel, est très difficilement recyclable. 15 Le but de la présente invention est de proposer un panneau isolant réalisé à partir d'un complexe de matériaux qui permet plus particulièrement : -d'utiliser des agro-matériaux issus de produits renouvelables, - d'assurer la fonction connue d'isolation mais de façon ajustée, notamment sur la hauteur et/ou l'épaisseur, 20 - d'assurer de nombreuses autres fonctions comme la pose sous contrainte, la résistance à l'humidité de certaines zones, la résistance mécanique renforcée de certaines autres zones, le blindage électromagnétique de la surface, - de faciliter les opérations de jointage entre deux panneaux juxtaposés, 25 - de faciliter la manutention par un poids réduit, - de recevoir tous les types de parements intérieurs, - de procurer une meilleure résistance au feu pour le support recevant ce panneau. Le panneau selon la présente invention est maintenant décrit selon un mode préférentiel de réalisation, accompagné de variantes de réalisation, en regard des différents dessins sur lesquels les différentes figures représentent : - figure 1 : une vue d'un panneau isolant selon l'invention, obtenu à partir de modules élémentaires, - figure 2 : une vue d'un panneau isolant, selon la présente invention, à zones différenciées en hauteur, - figure 3 : une vue d'un panneau isolant, selon la présente invention, à zone de compression, - figure 4 : une vue d'un panneau isolant, selon la présente invention, à zone de résistance à l'humidité, -figure 5 : une vue d'un panneau isolant, selon la présente invention, à couches différenciées en épaisseur, - figure 6 : une vue d'un panneau isolant, selon la présente invention, à blindage électromagnétique, -figure 7 : une vue d'un panneau isolant selon la présente invention, avec parement surfacique, - figure 8 : un agencement de liaison latérale de panneaux isolants selon la présente invention, et - figure 9 : une vue d'un panneau isolant suivant une variante de réalisation perfectionnée intégrant des modules à section hexagonale. Sur la figure 1, on a représenté un panneau isolant 10 selon l'invention. La description qui va suivre est effectuée en accord avec des panneaux prévus pour être disposés sur des murs mais de tels panneaux trouvent application également sur des pans inclinés, voire en plafond. Le panneau selon l'invention est obtenu par découpe d'un bloc 12 composé de modules 14 unitaires, par exemple de section carrée, assemblés suivant leur axe longitudinal XX' pour former un bloc 12 parallélépipédique. Cet assemblage est avantageusement réalisé par collage. Ce bloc 12 parallélépipédique présente des dimensions telles que la largeur est égale à la largeur définie d'un panneau à réaliser, par exemple 1,20 mètre de large et la longueur est égale à la hauteur définie d'un panneau à réaliser, 2,50 mètres de hauteur pour donner un exemple. Ainsi, le bloc 12, une fois découpé perpendiculairement à son axe longitudinal avec une épaisseur donnée, par exemple 150 millimètres, on obtient un panneau 10 de 1,20 mètre de largeur, 2,50 mètres de hauteur et 150 millimètres d'épaisseur. Ce panneau est ainsi constitué de sections de modules juxtaposées et collées entre elles. Afin de renforcer la résistance, il est possible de prévoir un demi décalage entre deux rangées superposées pour obtenir un crénelage, comme montré sur la figure 1. Un tel panneau 10 est composé d'agro-matériaux pour sa réalisation. Avantageusement, on utilise de fines particules d'agro-matériaux, foisonnées, agglomérées avec un liant du type polymères amylacés. Le panneau 10 selon la présente invention est ainsi plus léger, de l'ordre de 1 à 5 kg/m2 suivant la densité recherchée et l'épaisseur mise en oeuvre, et avec des caractéristiques d'isolation thermique de l'ordre de 0,25 W/m 2 à 0,33 W/m2, au moins identique voire supérieure à celles d'un panneau de l'art antérieur, pour une même épaisseur. Suivant le mode de réalisation de la figure 2, le panneau 10-1 comprend des zones 25 A, B et C différenciées. En effet, il est possible de réaliser un bloc 12 comportant au moins deux sous-blocs superposés, par exemple trois sous-blocs 12-1, 12-2 et 12-3. De fait, chaque découpe permet d'obtenir un panneau 10-1 avec trois zones A, B et C différenciées. Cette différenciation s'exerce suivant un axe situé dans le plan du panneau, plus particulièrement l'axe longitudinal, correspondant généralement à la hauteur. La différenciation peut être d'ordre mécanico-thermique par exemple grâce à des variations de densité : - zone A : partie basse, forte densité pour résister mécaniquement à la reprise du poids du panneau, - zone B : partie à hauteur d'homme, moyenne densité pour permettre un 10 accrochage d'objets, - zone C : partie haute, faible densité pour augmenter le pouvoir isolant où se produit naturellement l'accumulation de chaleur. Cet agencement de couches différenciées permet de disposer d'un panneau parfaitement fonctionnel avec des zones dédiées présentant une efficacité 15 maximale vis-à-vis de chaque paramètre visé. Ce résultat est impossible à obtenir avec un panneau homogène de l'art antérieur pour lequel seul un compromis des paramètres est possible avec tous les inconvénients des compromis, c'est-à-dire qu'aucun paramètre n'est privilégié et optimisé ; tout est moyenné. 20 La différenciation présentée est basée sur la variation de la densité d'un même matériau mais elle peut aussi être une différenciation par nature des matériaux ou les deux à la fois. Sur la figure 3, on a ajouté au panneau 10-2 selon la présente invention une zone D en partie supérieure, dite de compensation. 25 Cette zone D de compensation est de faible densité de façon à lui conférer un pouvoir élastique. Ainsi, sur une faible hauteur, de quelques centimètres, le panneau présente un effet élastique de rappel qui permet de maintenir le panneau en position dès lors qu'au montage la hauteur du panneau est très légèrement supérieure à la hauteur disponible. La zone D se comprime dans le sens du plan du panneau et assure l'immobilisation du panneau, par auto blocage. Si le panneau doit être ajusté en hauteur, seule la partie inférieure du panneau subira la découpe d'ajustement afin de ne pas entamer la zone D de compression. Le panneau 10-3 de la figure 4 comprend une zone inférieure E destinée à résister à l'humidité. Ceci peut présenter un intérêt notamment en cas de dégâts des eaux dans une 10 habitation. A cet effet, le sous bloc E concerné, avant la découpe, reçoit lors de sa fabrication des adjuvants hydrophobes. Sur la figure 5, le panneau 10-4 présente au moins deux zones, en l'occurrence trois zones I, II, III différenciées en épaisseur. 15 Ainsi, le panneau 10-4 selon la présente invention comprend plusieurs sous-panneaux 10-I, 10-II et 10-III , assemblés entre eux par superposition, chacun répondant à des critères recherchés. Ainsi, dans un exemple simple, le sous-panneau 10-I est de forte densité et de faible épaisseur pour conférer une résistance importante au poinçonnement, le 20 sous-panneau 10-II est de faible densité très isolant et le sous-panneau 10-III peut être identique au premier sous-panneau, c'est-à-dire de faible épaisseur et de forte densité. On obtient un panneau de très grande rigidité avec un fort moment d'inertie. Si on réalise un tel panneau avec seulement les deux sous-panneaux 10-I 25 et 10-II, alors il est aussi possible au contraire de courber le panneau obtenu pour s'adapter à la courbure d'un mur, le sous-panneau de faible densité étant extérieur pour autoriser la forte déformation. Sur la figure 6, le panneau 10-5 différencié en épaisseur tel que présenté peut aussi inclure une feuille 16 de blindage électromagnétique. Il est entendu que le panneau selon l'invention peut comporter la combinaison de zones différenciées en hauteur mais aussi en épaisseur. Le panneau 10-6 selon la présente invention, dans ses différents modes de réalisation, peut recevoir un parement 18 surfacique sous forme d'une couche de non-tissé à base de fibres naturelles comme de la cellulose ou sous forme d'une feuille de papier cartonné. C'est la représentation de la figure 7. Ce parement 18 surfacique permet la pose de revêtements de décoration par exemple et contribue encore au renforcement mécanique dudit panneau. Les panneaux selon l'invention ont une largeur donnée et ils sont juxtaposés latéralement lorsque la largeur du support dépasse la largeur du support ce qui est généralement le cas d'un mur. Aussi les panneaux peuvent être à bordure crénelée, venus de fabrication comme 15 montré sur la figure 1 ou à bordure droite en cas d'usinage. Dans le cas d'une bordure crénelée comme montré sur la figure 8, l'intérêt est l'emboîtement latéral qui offre une résistance accrue du fait de l'accroissement de la surface de jonction. Afin d'améliorer encore la qualité de la jonction, il est possible de faire varier la 20 densité des modules 14 unitaires disposés sur les bords de panneaux afin de permettre un effet de compression qui améliore encore l'isolation thermique et acoustique mais aussi la résistance au feu. Il est reconnu qu'une meilleure résistance de la jonction permet d'améliorer les propriétés mécaniques et la résistance au feu notamment. En effet, la continuité 25 d'une surface limite fortement les appels d'air et la circulation d'air susceptible d'attiser la combustion. La description ci-avant l'a été à partir de modules unitaires de section carrée mais cette section de chaque module peut être triangulaire mais préférentiellement hexagonale et cette variante, représentée sur la figure 9, est particulièrement attractive. En effet, la surface de contact est importante et ces surfaces ont des plans orientés à 60° les uns des autres, ce qui renforce mécaniquement les panneaux obtenus ainsi que les liaisons entre panneaux. Un autre avantage est la qualité des panneaux obtenus car les modules unitaires eux-mêmes sont plus précis lors de leur fabrication. De fait, lors de l'expansion des modules unitaires, par exemple en sortie de la tête d'extrusion, les variations de densité sont plus importantes dans les angles et avec une section simple triangulaire ou carrée, ces variations d'expansion et donc dimensionnelles sont plus importantes que pour les sections de type hexagonale. Dans le cas des sections triangulaires ou carrées, les angles sont plus arrondis avec formation de canaux dans les jonctions au droit des angles à l'intérieur même des panneaux et aux jonctions entre panneaux. Dans le cas des modules à section hexagonale, du fait de la précision dimensionnelle et donc géométrique de ces modules, l'emboîtement est tout à fait performant tant pour la réalisation des panneaux et le collage des modules entre eux que pour la liaison des panneaux. En outre, les lignes de rupture à la jonction des panneaux ou dans un même 20 panneau ne sont jamais rectilignes mais conduisent à un effet prononcé de chicane. L'intérêt est aussi de limiter les opérations d'usinage en utilisant le panneau en sortie de coupe, venu de fabrication. Le panneau isolant selon la présente invention permet de conférer de très 25 nombreux avantages comme indiqué en préambule. Si un tel panneau trouve une application pour le bâtiment, il peut aussi être utilisé en parement d'autres surfaces. REVENDICATIONS 1. Panneau (10 à 10-6) isolant obtenu par découpe transversal d'au moins un bloc (12) composé de modules (14) unitaires fabriqués à partir d'agro-matériaux, lesdits modules (14) unitaires étant assemblés par collage suivant leur axe longitudinal XX'. 2. Panneau isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ce panneau (10-1) comprend au moins deux zones (A,B,C) différenciées en densité et/ou en nature de matériaux suivant un axe dans le plan dudit panneau. 3. Panneau isolant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ce panneau (10-4) comprend au moins deux sous-panneaux (10-I, 10-II, 10-III) superposés, différenciés en densité et/ou en nature de matériaux. 4. Panneau isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ce panneau (10-2) comprend une zone D de compensation, de façon à lui conférer un pouvoir élastique. 5. Panneau isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce que ce panneau (10-3) comprend une zone inférieure E destinée à résister à l'humidité. 6. Panneau isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ce panneau (10-5) comprend une feuille (16) de blindage électromagnétique. 20 7. Panneau isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ce panneau (10-6) comprend un parement (18) surfacique. 8. Panneau isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ce panneau est à bordure crénelée. 9. Panneau isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules (14) unitaires présentent une densité différente sur les bords afin de permettre un effet de compression. 10. Panneau isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules (14) unitaires ont une section hexagonale.