Brevet FR2970014A1 — publié le 20120706

La présente invention porte sur un panneau sandwich résistant au feu, utilisable pour la réalisation de portes intégrées notamment dans des blocs portes coupe-feu, des façades de gaines techniques coupe-feu ou pour la réalisation de portillons de trappes de visite coupe-feu. Les panneaux résistants au feu font constamment l'objet d'améliorations en vue d'augmenter leur durée de tenue au feu. Toutefois, cette augmentation de la durée de tenue au feu s'accompagne généralement d'une augmentation importante de leur épaisseur, de leur poids ou encore de leur prix. Les panneaux résistants au feu connus en l'état de la technique sont d'abord le panneau fibre de bois (MDF) ainsi que le panneau sandwich combiné fibre de bois (MDF) sur fibre de lin ou aggloméré de bois avec alaises bois. Le premier est simple à mettre en oeuvre, le second plus complexe et les deux permettent la fixation de moyens de fermeture de porte de type serrure et charnières. Cependant, pour résister au feu pendant 30 minutes, ils doivent présenter une épaisseur courante d'environ 40 mm. Cette épaisseur est incompatible avec une installation en applique, ferrage invisible, sur un cadre menuisé, configuration généralement utilisée pour des placards en agencement. Le document FR2 849 460 divulgue un panneau composite, composé d'une âme en matériau à base de plâtre ou de gypse renforcé de fibres, et deux parements en fibres de bois, formant un sandwich d'une épaisseur totale de 25 mm. Ce panneau est effectivement moins épais que le standard de 40 mm et il passe avec succès le test de résistance au feu à 30 minutes. Cependant, il présente l'inconvénient d'avoir des chants friables, caractérisant une dureté et une cohésion insuffisantes du matériau d'âme à base de plâtre ou gypse, le corollaire étant une mauvaise tenue du collage dans le temps entre l'âme et les parements du panneau sandwich (fibre, plâtre, fibre). Il a par ailleurs un poids au m2 supérieur à 25 Kg au m2, ce qui est assez élevé. Le document FR2 897 883 divulgue un panneau composite d'épaisseur totale 34 mm avec une âme épaisse de 25 mm mais très légère, en perlite expansée. Néanmoins ce matériau présente des faiblesses de tenue mécanique, et oblige à y adjoindre des alaises sur lesquelles pourront être fixées notamment les charnières. Cela rend le procédé de fabrication de portes plus complexe, comme celui de la porte classique à base de fibre de lin qui doit être renforcée sur les rives par des alaises en bois. On connaît également le document FR 2 943 698 qui décrit un panneau sandwich résistant au feu et constitué d'au moins une âme disposée entre deux parements à base de fibres de bois. L'âme est constituée d'un matériau à base de ciment renforcé de fibres. On connaît également le document FR 2 943 699 qui décrit un panneau sandwich résistant au feu et constitué d'au moins une âme disposée entre deux parements à base de fibres de bois. L'âme est constituée d'un matériau à base de silicate renforcé de fibres. La réalisation de panneaux résistants au feu nécessite par conséquent d'utiliser une association de couches et de matériaux particuliers pour atteindre les performances recherchées. Ces matériaux présentent souvent un coût non négligeable dans la fabrication de ces panneaux. Les objets de la présente invention visent à développer un panneau sandwich résistant au feu dont les coûts de fabrication sont diminués tout en conservant des performances acceptables. Un autre objet de la présente invention vise à développer un panneau sandwich résistant au feu au moins 15 minutes, au moins 30 minutes, au moins 45 minutes ou au moins 60 minutes selon l'épaisseur, selon les critères de la norme NF EN 1634-1 (E11 deux sens de feu). Un autre objet de la présente invention vise à développer un panneau sandwich résistant au feu et d'épaisseur égale ou inférieure à 25 mm pour être compatible avec une mise en oeuvre en applique (selon l'esthétique communément admise et/ou les caractéristiques habituelles des systèmes de charnières invisibles classiquement utilisées en applique). Un autre objet de la présente invention vise à développer un panneau sandwich résistant au feu et moins lourd que les panneaux connus, tout en ayant un chant dur non friable et aussi une bonne résistance à l'arrachement des systèmes de fixation mécanique, pendant l'usage normal du produit ou pendant et après un incendie. La plupart des matériaux, comme ceux mentionnés en introduction, présentent un certain nombre d'inconvénients et ne permettent pas d'atteindre toutes les performances recherchées. L'expression « couche éclissée », utilisée dans la suite doit être comprise comme définissant une couche réalisée par assemblage jointif d'éléments de couche. Ces éléments peuvent comprendre des chutes d'une couche et/ou des pièces usinées. Ces éléments jointifs sont collés sur au moins un autre couche adjacente qui peut être monobloc ou également éclissée. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un panneau multicouche d'isolation acoustique et/ou thermique, utilisable notamment pour la réalisation de portes intégrées dans des blocs porte coupe feu ou des façades de gaines techniques coupe feu ou pour la réalisation de portillons de trappe de visite coupe feu, ledit panneau étant constitué d'au moins deux couches assemblées entre elles au moyen d'un liant, de préférence par collage, caractérisé en ce qu'au moins une des couches, appelée couche éclissée, est un assemblage jointif d'au moins deux éléments de couche. On obtient ainsi un effet bouclier feu, même si les deux couches sont éclissées, les éléments de couche de chaque couche étant liés aux éléments de couche de la couche adjacente, de sorte à former un panneau solide. Selon un exemple de réalisation du panneau conforme à l'invention, ledit panneau peut être constitué d'au moins trois couches. Selon un exemple de réalisation du panneau conforme à l'invention, les éléments de couche d'une couche éclissée peuvent être assemblés entre eux par collage, de préférence par une colle à base vinylique, ou Urée Formol, ou Mélamine urée formol, ou polyuréthane. Selon un exemple de réalisation du panneau conforme à l'invention, au moins une des couches peut être une couche monobloc. Selon un autre exemple de réalisation conforme à l'invention, le panneau peut comporter au moins deux couches éclissées. Selon un exemple de réalisation du panneau conforme à l'invention, lesdits éléments de couche d'une même couche éclissée sont en au moins deux matériaux différents Selon un exemple de réalisation du panneau conforme à l'invention, au moins une 5 couche peut constituer une âme prise en sandwich entre deux couches constituant des parements. Selon un exemple de réalisation du panneau conforme à l'invention, l'âme peut être composée d'un matériau choisi dans la liste constituée par un ciment naturel ou fibré, un silicate naturel ou fibreux, un plâtre naturel ou fibreux, et le gypse 10 naturel ou fibreux, lesdits parements étant constitués d'un matériau à base de fibres de bois. Selon un exemple de réalisation du panneau conforme à l'invention, le liant entre les couches peut être une colle vinylique ou une colle urée formol ou mélamine urée formol ou polyuréthane. 15 Selon un exemple de réalisation du panneau conforme à l'invention, les deux couches externes peuvent être identiques. Selon un autre exemple de réalisation du panneau conforme à l'invention, ladite couche éclissée est un panneau en lamellé collé, ou en lamellé collé abouté. Un tel panneau sandwich permet notamment d'obtenir un chant dur, non friable 20 dans le temps, et une excellente tenue mécanique par vissage des accessoires de fixation (charnières, crémones, gâches, équerres, ...) non seulement en usage normal à froid, mais également pendant et après un incendie (simulé par la référence au protocole de la norme NF EN 1634-1). La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un 25 panneau multicouche selon l'invention. Selon une variante de réalisation de l'invention, on peut utiliser des chutes résultant de la fabrication d'autres panneaux pour réaliser les éléments de couche d'un panneau selon l'invention. Une particularité de cette solution technique porte notamment sur l'usage de 30 chutes de matériau pour réaliser au moins l'une des couches constitutives du panneau multicouche. Ceci permet de réduire substantiellement les coûts de fabrication tout en offrant une fiabilité sur le plan de la résistance au feu. En outre, les panneaux conformes à l'invention présentent une tenue mécanique satisfaisante et une absence de déformation et de fissuration significative pendant un essai au feu. D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation illustré par le dessin des figures 1 à 8 parmi lesquelles : - La figure 1 représente une vue en perspective d'un panneau selon l'invention, - les figures 2 à 8 représentent des exemples de réalisation d'une couche éclissée utilisée dans un panneau conforme à l'invention. En référence à la figure 1, le panneau selon l'invention présente une couche centrale constituant l'âme 1, et deux couches de parement appelés parements 2. Le dessin montre que l'âme 1 est débouchante jusqu'à un chant 3 dudit panneau, illustrant ainsi que l'usage d'alaises est inutile. Les exemples 1 à 3 qui suivent décrivent des panneaux selon l'invention avec une 15 épaisseur inférieure à 25 mm, un poids au m2 inférieur à 24 Kg ou une densité globale inférieure à 950 kg par m3. Le panneau multicouche est résistant au feu E11, 2 sens de feu, plus de 30 minutes et le chant 3 du panneau n'est pas friable. Les caractéristiques mécaniques de l'âme 1 et des parements 2 permettent 20 d'éviter la mise en place d'alaises. L'âme 1, présentant une bonne cohésion mécanique, confère une solidité jusqu'au pourtour du panneau, suffisante pour obtenir une bonne dureté des chants et une tenue fiable des moyens de fixation (comme charnières, crémones, équerres ou autres). Etant donnée la dureté des parements 2, un panneau selon l'invention peut être 25 peint ou stratifié sur le chant, et l'on obtient une esthétique durable dans le temps. Les exemples qui suivent décrivent des panneaux selon l'invention avec une épaisseur inférieure ou égale à 25 mm, un poids au m2 inférieur à 24 Kg ou une densité globale inférieure à 950 kg par m3. Le panneau sandwich est résistant au feu E11, 2 sens de feu, plus de 30 minutes et le chant du matériau n'est pas 30 friable. Exemple 1 Le panneau sandwich présente une couche centrale ou âme 1 de 12 mm d'épaisseur, et deux couches de parement 2 de 6 mm d'épaisseur chacun. La couche centrale ou âme 1 est une couche éclissée, réalisée en un matériau à base de ciment renforcé par des fibres de cellulose. Un tel panneau d'épaisseur 24 mm, de hauteur 2,5 m et de largeur 1,15 m aura un poids réduit par rapport au panneau de mêmes dimensions en fibres de bois (MDF) et d'épaisseur 40 mm ayant la même résistance au feu, tout en présentant une épaisseur compatible avec la mise en oeuvre en applique. Exemple 2 Un deuxième exemple de panneau selon l'invention présente une couche centrale ou âme 1 de 9 mm d'épaisseur, et deux couches de parement 2 de 8 mm d'épaisseur chacune. La couche centrale ou âme 1 est réalisée en un matériau à base de silicate renforcé par des fibres de cellulose. Les deux parements 2 sont en un matériau constitué de fibres de bois de moyenne (MDF) ou haute densité et d'un liant, le tout pressé en température. Ils sont tous les deux constitués d'un assemblage jointifs d'éléments de couche, collés sur l'âme de part et d'autre. Ainsi, un tel panneau de hauteur 2,5 met de largeur 1,15 m aura un poids réduit par rapport à un panneau de mêmes dimensions en fibres de bois (MDF) et d'épaisseur 40 mm ayant la même résistance au feu, avec une épaisseur acceptable pour les applications souhaitées en applique. Exemple 3 Un troisième exemple de panneau selon l'invention présente une couche éclissée centrale ou âme 1 de 12 mm d'épaisseur, et deux couches de parement 2 de 6 mm d'épaisseur chacun. 6 L'âme 1 est une couche éclissée, réalisée en un matériau à base de ciment de magnésie, mélange d'oxyde et de chlorure de magnésium. Elle est renforcée par un mat ou un tissu de fibres de verre. Les parements sont en un matériau constitué de fibres de bois de moyenne densité (MDF) et d'un liant le tout pressé en température. Un des parements est une couche réalisée d'une seule pièce, l'autre est réalisé par plusieurs pièces jointives, formant une couche éclissée. Ainsi, un tel panneau de hauteur 2,5 met de largeur 1,15 m aura un poids réduit par rapport au panneau en fibres de bois de mêmes dimensions et d'épaisseur 40 mm ayant la même résistance au feu, avec une épaisseur compatible avec les applications souhaitées en applique. Les caractéristiques mécaniques de l'âme 1 et des parements 2 permettent d'éviter la mise en place d'alaises. L'âme 1, en matériau dur, confère une solidité jusqu'au pourtour du panneau, suffisante pour obtenir une bonne dureté des chants et une tenue fiable des moyens de fixation (comme charnières, crémones, équerres ou autres). L'âme est constituée par exemple d'un silicate, en particulier d'un silicate de magnésium, d'un silicate de calcium, d'un silicate d'aluminium, ou d'un hydrate de silicate de calcium. Elle peut aussi être constituée d'un ciment de chaux ou d'un ciment de magnésie, en particulier un ciment comprenant un mélange d'oxyde de magnésium et de chlorure de magnésium, ou encore d'un autre type de ciment. Elle peut également être constituée d'un plâtre, ou d'un gypse ou encore d'une perlite expansée. Les fibres de renfort, quand elles sont présentes, peuvent être des fibres de cellulose, des fibres de bois ou des particules de bois, des fibres de verre, de PVA, de vermiculite ou de mica. Les parements 2 sont faits, par exemple, d'un matériau constitué de fibres de bois de moyenne (MDF) ou haute densité et d'un liant, le tout pressé en température. Dans les exemples précités, il est bien entendu possible d'utiliser une ou plusieurs couches éclissées pour constituer le ou les parements 2 et ce, indépendamment de l'utilisation d'une couche éclissée dans l'âme 1. Les figures 2 à 8 illustrent schématiquement des exemples de réalisation de 5 couches éclissées. Ces couches éclissées peuvent constituer l'âme 1 ou un des parements 2 ou les deux parements 2. Ainsi, les figures 2 à 5 montrent un assemblage de lames respectivement horizontales et verticales. La couche éclissée ainsi montrée est par exemple un matériau d'assemblage lamellé collé ou lamellé collé abouté (fig. 4). 10 Les figures 6 et 7 montrent des assemblages d'éléments de base présentant des formes carrées ou rectangulaires de dimensions différentes. La figure 8 montre un exemple d'assemblage dans lequel les éléments de base jointifs présentent des formes complexes ou aléatoires. Les exemples de réalisation de panneaux mentionnés ci-dessus sont 15 particulièrement avantageux, notamment sur un plan économique, dans la mesure où ils intègrent au moins une couche éclissée, soit dans l'âme 1 ou dans les parements 2. Une grande quantité de chutes de matériau peut ainsi être réutilisée et valorisée. On peut ainsi associer plusieurs chutes, soit du même matériau, soit de matériaux différents, en les assemblant de manière jointive pour former une 20 couche. On comprendra que pour optimiser la résistance d'un panneau, on aura intérêt à ce que les matériaux utilisés pour une même couche présentent des caractéristiques semblables pour éviter de créer un point faible au lieu d'un des éléments de couche. Une chute de dimension et de forme quelconque peut aussi être utilisée associée à une pièce complémentaire spécialement usinée pour cela, 25 soit dans le même matériau, soit dans un autre matériau, par exemple un matériau de caractéristiques proches. Etant donnée la dureté de l'âme 1, un panneau selon l'invention peut être peint ou stratifié sur le chant, et l'on obtient une esthétique durable dans le temps. Par ailleurs, pour chacun des exemples cités, les panneaux peuvent également 30 être teintés dans la masse de façon homogène ou combinée, dans un but décoratif ou d'identification. Ils peuvent être peints ou stratifiés en raison de leur symétrie, (3 couches dont les deux parements 2 identiques) sans crainte de déformation dans le temps. Les panneaux selon l'invention peuvent être utilisés pour fabriquer des portes coupe feu, notamment pour des blocs portes coupe feu ou des façades de gaine technique coupe feu ou encore des portillons de trappe de visite coupe feu. Ils peuvent également être utilisés pour servir d'isolation acoustique. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des structures particulières, elle n'y est nullement limitée et on peut y apporter de nombreuses variantes. Les combinaisons des différentes réalisations décrites ci-dessus ne sortent pas du cadre de l'invention. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS1. Panneau multicouche d'isolation acoustique et/ou thermique, utilisable notamment pour la réalisation de portes intégrées dans des blocs porte coupe feu ou des façades de gaines techniques coupe feu ou pour la réalisation de portillons de trappe de visite coupe feu, ledit panneau étant constitué d'au moins deux couches assemblées entre elles au moyen d'un liant, de préférence par collage, caractérisé en ce qu'au moins une des couches (1, 2), appelée couche éclissée, est un assemblage jointif d'au moins deux éléments de couche (4). 2. Panneau selon la revendication précédente, comprenant au moins trois couches (1, 2). 3. Panneau selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les éléments de couche (4) d'une couche éclissée (1, 2) sont assemblés entre eux par collage, de préférence par une colle à base vinylique, ou Urée Formol, ou Mélamine urée formol, ou polyuréthane. 4. Panneau selon l'une des revendications précédentes, comportant au moins une couche (1, 2) monobloc. 5. Panneau selon l'une des revendications précédentes, comportant au moins deux couches (1, 2) éclissées. 6. Panneau selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits éléments de couche (4) d'une même couche éclissée (1, 2) sont en au moins deux matériaux différents. 7. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel au moins une couche constitue une âme (1) prise en sandwich entre deux couches constituant des parements (2). 8. Panneau selon la revendication 6, dans lequel l'âme (1) est composée d'un matériau choisi dans la liste constituée par un ciment naturel ou fibré, un silicate naturel ou fibré, un plâtre naturel ou fibré, un gypse naturel ou fibré, lesdits parements (2) étant constitués d'un matériau à base de fibres de bois. 9. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite couche éclissée (1, 2) est un panneau en lamellé collé, ou en lamellé collé abouté.1O.Procédé de fabrication d'un panneau multicouche selon l'une des revendications précédentes dans lequel on utilise des chutes résultant de la fabrication d'autres panneaux pour réaliser lesdits éléments de couche (4).