Brevet FR2956691A1 — publié le 20110826

La présente invention concerne le secteur technique du bâtiment. Elle concerne en particulier un panneau pour menuiserie intérieure, adapté notamment pour la réalisation de façade de gaine technique, de trappe de visite, de trappe d'accès combles, de châssis fixe vitré et/ou de bloc porte vitré. Les menuiseries intérieures, installées en particulier dans les immeubles d'habitation, doivent respecter des critères stricts notamment en termes de durée de tenue au feu. Pour tenir compte de ces contraintes, ces menuiseries sont 10 habituellement constituées de panneaux qui présentent des caractéristiques de résistance au feu. On connaît notamment des panneaux anti-feu qui sont constitués d'une âme prise en sandwich entre deux panneaux de parement. Un tel panneau anti-feu est décrit par exemple dans le document FR- 15 2 849 460. Le panneau correspondant est constitué d'une âme constituée de plâtre ou de gypse, et contenant des fibres de cellulose ; cette âme est en plus prise en sandwich entre deux panneaux de parements à base de fibres de bois. Cependant, en pratique, les panneaux correspondants sont souvent 20 relativement lourds, ce qui les rend difficiles à manipuler et fragilise les menuiseries. Un autre panneau anti-feu de ce genre est décrit dans le document FR-2 897 883. La structure correspondante est constituée d'une âme de masse volumique inférieure à 400 kg/m3, contenant des composés à base de 25 silicium et d'aluminium. Mais, en pratique, une telle âme centrale s'avère relativement friable, ce qui pose des problèmes en termes de détérioration/dégradation, de difficultés de solidarisation avec les panneaux de parement et de mise en oeuvre du processus de fabrication. 30 II existe par conséquent un besoin pour de nouvelles structures de panneaux anti-feu adaptés pour les menuiseries intérieures, qui soient simples à fabriquer, avec un prix de revient raisonnable et qui présentent une durée de tenue au feu intéressante. Dans ce contexte, la demanderesse a développé une nouvelle 35 structure de panneaux anti-feu, offrant l'ensemble de ces avantages. Le panneau de menuiserie correspondant est constitué d'un panneau central formant âme, comportant deux faces opposées contre chacune desquelles est fixée l'une des faces d'un panneau de parement à base de fibres de bois. Ce panneau de menuiserie selon l'invention est caractérisé par le fait que son panneau central est constitué d'un matériau à base de silicium et de magnésium, avantageusement apporté par des composés de silicate de magnésium, qui présente une épaisseur comprise entre 6 et 18 mm et une masse volumique comprise entre 800 et 1200 kg/m3. La demanderesse constate qu'une telle combinaison de panneaux permet d'obtenir un panneau de menuiserie présentant une résistance au feu particulièrement efficace, et une résistance mécanique intéressante. Selon une caractéristique de réalisation, dans le matériau constitutif de ce panneau central, la proportion de magnésium, exprimée en oxydes, est avantageusement supérieure par rapport à la proportion de silicium, également exprimé en oxydes. De préférence, la proportion de magnésium, exprimée en oxydes, est supérieure à 20 %. D'autre part, la proportion de silicium, également exprimée en oxydes, est avantageusement inférieure à 10%. Encore de préférence, la proportion de magnésium, exprimée en oxydes, constitue entre 23 et 27 %. La proportion de silicium, exprimée en oxydes, constitue quant à elle avantageusement entre 1 et 3 %. De manière générale, dans la présente description, la composition chimique du matériau constitutif du panneau central est exprimée en pourcentage d'oxydes, et avantageusement en pourcentage massique de l'élément chimique exprimé en oxyde par rapport à la masse totale dudit matériau ; encore en d'autres termes, la composition chimique du panneau central est exprimée en pourcentage massique de l'élément chimique exprimé en oxyde dans la composition minérale ou dans la partie minérale dudit panneau central (excluant ainsi le cas échéant la structure fibreuse). D'autres caractéristiques techniques selon l'invention, pouvant être prises en combinaison ou indépendamment les unes des autres, sont détaillées ci-dessous : - le matériau à base de silicium et de magnésium est renforcé par une structure fibreuse, de préférence un tissu de verre ; - les panneaux sont fixés ensemble par une colle pour assemblage ininflammable, avantageusement choisie parmi les colles à base de silicate ; - les panneaux de parement présentent chacun une épaisseur comprise entre 3 et 12 mm, et une masse volumique comprise entre 600 et 900 kg/m3 ; - le panneau de menuiserie présente une épaisseur totale comprise entre 19 et 40 mm, et une masse volumique totale comprise entre 600 et 1000 kg/m3. La présente invention concerne également une menuiserie intérieure, comportant au moins un panneau tel que décrit dessus. La présente invention est encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante de la figure unique annexée qui correspond à une vue schématique d'un panneau de menuiserie anti-feu conforme à l'invention, représenté selon une coupe transversale. Le panneau 1 en question, objet de l'invention, présente une structure qui lui confère une résistance d'au moins une demi-heure lors d'une exposition au feu. Ce panneau 1 est constitué d'un panneau central 2, formant l'âme du panneau de menuiserie 1, pris en sandwich entre deux panneaux de parement 3. Le panneau central 2 comprend un matériau d'origine inorganique, ou plus précisément minéral. Conformément à l'invention, le panneau central 2 est constitué d'un matériau à base de silicium et de magnésium, incorporé avantageusement sous la forme de composés du type silicate de magnésium. Par exemple, les teneurs ou proportions en silicium et en magnésium dans le matériau constitutif du panneau central 2, exprimées en pourcentage d'oxydes, sont les suivantes : (i) pour le silicium, de l'ordre de 2 à 3 % de SiO2 (silice ou dioxyde de silicium), et (ii) pour le magnésium, de l'ordre de 25 à 26 % de MgO (magnésie). En plus de ces deux éléments, le panneau central 2 contient encore des éléments chimiques appartenant au groupe des métaux, choisis parmi les métaux alcalins et/ou les métaux alcalino-terreux et/ou les métaux de transition et/ou les métaux pauvres. De préférence, le matériau constitutif du panneau central 2 contient, en combinaison, au moins les éléments chimiques suivants : calcium (exprimé en CaO ou chaux), aluminium (exprimé en AI2O3 ou alumine) et fer (exprimé en Fe2O3 ou hématite). Encore de préférence, le matériau constitutif de ce panneau central 2 contient également au moins un élément inorganique non-métal tel que du soufre, et au moins un halogène tel que du chlore. Selon un mode de réalisation particulier, les éléments chimiques précités présentent, au moins approximativement, les proportions suivantes, exprimées en pourcentage d'oxydes dans la partie minérale constitutive du panneau central 2 : AI2O3 : 0,5 à 0,6 %, SO3 : 30 à 40 %, CaO : 20 à 30 % et Fe2O3 : 0,4 à 0,5 %. Plus généralement, le matériau constitutif du panneau central 2 peut contenir tout élément chimique que l'on retrouve habituellement dans les panneaux anti-feu, notamment à titre de liant et/ou d'additif et/ou de support minéral, utile pour ses caractéristiques mécaniques et/ou de résistance au feu. A titre uniquement d'exemple, le panneau central 2 peut présenter une composition chimique minérale moyenne, exprimée en pourcentage d'oxydes dans le matériau, tel que détaillée dans le tableau 1. Oxydes Proportion en % Oxydes Proportion en % Na2O 0,2 à 0,3 MnO 0,05 à 0,1 MgO 25 à 26 Fe2O3 0,4 à 0,5 AI2O3 0,5 à 0,6 ZnO 0,05 à 0,15 SiO2 2 à 3 As203 0,02 à 0,06 P2O5 0,05 à 0,1 Rb2O 0,01 à 0,03 S03 33 à 34 Br 0,05 à 0,1 Cl 8 à 9 SrO 0,01 à 0,03 K2O 0,5 à 0,6 BaO 0,4 à 0,5 CaO 26 à 27 Tableau 1 : Composition du matériau constitutif du panneau central, exprimée en pourcentage d'oxydes Le matériau décrit ci-dessus, constitutif du panneau central 2, est avantageusement renforcé par une structure fibreuse, consistant par exemple en des fibres de verre et/ou un tissu de verre et/ou un réseau de fils métalliques. En l'espèce, la structure fibreuse est constituée par un tissu de verre. De préférence, le matériau minéral du panneau central 2 constitue avantageusement entre 70 et 80 % en masse, par rapport à la masse totale dudit panneau central 2. La structure fibreuse constitue alors avantageusement entre 20 et 30 % en masse, par rapport à la masse totale dudit panneau central 2. Pour être complet, le panneau central 2 est choisi avec une épaisseur comprise entre 6 et 18 mm, de préférence de l'ordre de 12 mm, et avec une masse volumique comprise entre 800 et 1200 kg/m3, de préférence de l'ordre de 1050 kg/m3 +/- 100. Les panneaux de parement 3 sont quant à eux constitués de fibres de bois de moyenne densité, à savoir entre 730 et 800 kg/m3, ou haute densité, à savoir entre 700 et 800 kg/m3. Ces panneaux de parement 3 présentent avantageusement chacun une épaisseur comprise entre 3 et 12 mm, et une masse volumique comprise entre 700 et 800 kg/m3. Les deux faces opposées du panneau central 2 sont chacune fixées avec l'une des faces de l'un des panneaux de parement 3. Cet assemblage est obtenu au moyen d'une couche de colle 4, qui est représentée schématiquement sur la figure unique pour faciliter la compréhension (plus épaisse que dans la réalité). Cette colle est avantageusement choisie parmi celles adaptées aux assemblages ininflammables, par exemple une colle à base de silicate. On peut encore utiliser une colle du type vinylique. Les différents panneaux 2, 3 constitutifs du panneau de menuiserie 1 sont assemblés par une technique de pressage à chaud, après application de la colle 4 entre les surfaces à assembler. Le panneau de menuiserie 1 présente au final une épaisseur comprise entre 10 et 40 mm, avec une masse volumique comprise entre 600 et 1000 kg/m3. Par exemple et non limitativement, le panneau de menuiserie 1 est constitué (i) d'un panneau central 2 présentant une épaisseur de 12 mm et une masse volumique de l'ordre de 1050 kg/m3, et (ii) de deux panneaux de parement 3 présentant chacun une épaisseur de l'ordre de 6 mm, pour une masse volumique de l'ordre de 750 kg/m3. Le panneau sandwich anti-feu selon l'invention peut être employé pour la fabrication de toute une gamme de menuiseries intérieures. Ces panneaux peuvent être convenablement découpés et assemblés pour fabriquer notamment une façade de gaine technique, une trappe de visite, une trappe d'accès combles, un châssis fixe vitré ou un bloc porte vitré. Les panneaux de menuiserie selon l'invention ont l'avantage d'offrir une garantie au feu élevée, du fait de la combinaison particulière des ~o différents panneaux constitutifs. REVENDICATIONS- 1.- Panneau pour menuiserie intérieure, notamment pour façade de gaine technique, trappe de visite, trappe d'accès combles, châssis fixe vitré et bloc porte vitré, lequel panneau de menuiserie (1) est constitué d'un panneau central (2) comportant deux faces opposées contre chacune desquelles est fixée l'une des faces d'un panneau de parement (3) à base de fibres de bois, caractérisé en ce que ledit panneau central (2) est constitué d'un matériau à base de silicium et de magnésium, et en ce que ledit panneau central (2) présente une épaisseur comprise entre 6 et 18 mm, et une masse volumique comprise entre 800 et 1200 kg/m3. 2.- Panneau de menuiserie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le silicium et le magnésium se présentent sous la forme de silicate de magnésium. 3.- Panneau de menuiserie selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le panneau central comporte une proportion en magnésium, exprimée en oxydes, qui est supérieure à la proportion en silicium, exprimée en oxydes. 4.- Panneau de menuiserie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le magnésium, exprimé en oxyde, constitue entre 23 et 27 % du matériau, et en ce que le silicium, exprimé en oxyde, constitue entre 1 et 3 % du matériau. 5.- Panneau de menuiserie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau à base de silicium et de magnésium 25 est renforcé par une structure fibreuse. 6.- Panneau de menuiserie selon la revendication 5, caractérisé en ce que la structure fibreuse consiste en un tissu de verre. 7.- Panneau de menuiserie selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les panneaux (2, 3) sont fixés ensemble par une 30 colle (4) pour assemblage ininflammable. 8.- Panneau de menuiserie selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les panneaux de parement (3) présentent chacun une épaisseur comprise entre 3 et 12 mm, et une masse volumique comprise entre 600 et 900 kg/m3. 9.- Panneau de menuiserie selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit panneau (1) présente une épaisseur totale comprise entre 19 et 40 mm, et une masse volumique totale comprise entre 600 et 1000 kg/m3. 10.- Menuiserie intérieure, notamment façade de gaine technique, trappe de visite, trappe d'accès combles, châssis fixe vitré et bloc porte vitré, comportant au moins un panneau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.