Brevet FR2981341A1 — publié le 20130419

PROCEDE DE FABRICATION DE XEROGELS La présente invention concerne un procédé de fabrication de xérogels, les xérogels susceptibles d'être obtenus par le procédé et leurs utilisations. L'économie d'énergie, et plus particulièrement l'isolation thermique, se trouvent aujourd'hui au coeur des problématiques des industriels du bâtiment. L'isolation thermique est obtenue par introduction de panneaux isolants à l'intérieur des murs et des cloisons. Traditionnellement, ces panneaux isolants sont constitués de laine de verre, de roche, de polystyrène expansé. ou polystyrène extrudé, en général collés sur une plaque de plâtre. La performance en isolation thermique des matériaux est mesurée par leur conductivité thermique. Plus la valeur de la conductivité thermique est basse, moins le matériau conduit la chaleur et plus il est un bon isolant thermique. Dans la présente invention, la conductivité thermique est mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique en date de juillet 2001. Cependant, les industriels sont à la recherche de matériaux isolants toujours plus performants et plus économiques. C'est dans ce cadre qu'ont été développés les isolants renforcés à base d'aérogels et de xérogels. Un gel comporte une structure continue tridimensionnelle constituée de nanoparticules formant des pores. La préparation d'un gel implique une étape de transition sol-gel, c'est-à-dire le passage d'une suspension de particules solides, le sol, à un matériau gélatineux d'apparence solide, le gel. On distingue, selon la nature du liquide présent dans les pores du gel, les aérogels et xérogels (air), les hydrogels (eau), les organogels (solvant organique), en particulier les alcogels (alcool). L'ensemble des termes hydrogels, alcogels et organogels sont rassemblés sous la définition plus générale de lyogels. Le terme aérogel se réfère de manière générale à un gel séché dans des conditions supercritiques, c'est-à-dire que le solvant majoritaire est à l'état de fluide supercritique dans ces conditions. Ce type de séchage requiert des conditions de température et de pression contraignantes et généralement coûteuses en énergie. Par opposition, le terme xérogel se réfère à un gel séché dans des conditions subcritiques, c'est-à-dire que le solvant majoritaire n'est pas à l'état de fluide supercritique dans ces conditions. Les xérogels et aérogels sont très intéressants non seulement pour leur qualité d'isolants thermiques et acoustiques, mais aussi pour leur faible densité. Cependant, il est nécessaire que le coût de fabrication des matériaux isolants ne soit pas prohibitif pour les industriels et les consommateurs. Le procédé de fabrication de tels matériaux ne doit donc pas faire intervenir de conditions de température et de pression coûteuses. Il est donc préférable d'éviter les étapes de séchage en conditions supercritiques, qui nécessitent l'utilisation de réacteurs résistant aux hautes pressions plus coûteux que les réacteurs d'usage courant. Le choix se portera donc préférentiellement sur des matériaux à base de xérogels. Le brevet FR 2 873 677 divulgue par exemple un procédé d'élaboration de xérogels de silice hydrophobe granulaires consistant à effectuer un traitement hydrophobant d'un organogel de silice, séparer l'organogel ainsi obtenu et éliminer le solvant par évaporation. L'élimination du solvant est effectuée à l'aide d'une seule étape de séchage. Cependant, l'art antérieur n'indique pas comment obtenir un xérogel homogène. Il est en effet préférable d'obtenir des xérogels homogènes pour garantir une qualité constante du produit. Il existe donc un besoin pour les industriels de disposer d'un procédé de fabrication de xérogels homogènes qui soit reproductible, fiable, et avec une grande productivité. De surcroît, il est préférable pour les industriels qu'un tel procédé permette la fabrication de xérogels de différents types, comme par exemple des xérogels particulaires, des xérogels composites, des xérogels renforcés autoportants. Par « autoportant », on entend au sens de la présente invention que la stabilité du produit n'est pas due à un support extérieur mais au seul fait que le panneau possède une forme rigide. Par « rigide » on entend que le panneau ne peut être déformé de manière significative sans observer la formation de fissures, voire la rupture du panneau. Notamment, cela signifie que le panneau ne peut être roulé. Ainsi, le transport et la manipulation des panneaux de xérogels en sont simplifiés. Il est également important pour les applications dans le domaine du bâtiment d'obtenir une épaisseur de matériau isolant supérieure à 30 mm. En effet, les nouvelles normes pour l'isolation par l'intérieur des bâtiments (Réglementation Thermique 2012 Française) préconisent l'utilisation de panneaux dont la résistance thermique est de R = 3 m2.K/W. La demande de brevet internationale WO 2011/066209 décrit des matériaux composites isolants rigides incluant un aérogel ou un xérogel sous forme de microparticules et un liant, optionnellement un matériau de renforcement fibreux. Le liant est choisi préférentiellement parmi le ciment, le gypse, la chaux. Les exemples illustratifs de matériaux composites de ce document présentent une épaisseur inférieure à 2 cm. Le document WO 2011/066209 décrit également le procédé de fabrication de ces matériaux composites isolants. Ce dernier comprend le mélange d'un aérogel ou xérogel particulaire et d'un liant, avec éventuellement un matériau de renforcement fibreux, transfert du mélange dans un moule, puis durcissement du composite. Une partie au moins de l'étape de durcissement est conduite sous compression. Le matériau ainsi obtenu est ensuite séché à l'air pendant 24h, mais le document WO 2011/066209 ne précise pas plus les conditions de séchage du matériau. Le document US 5,866,027 décrit quant à lui un procédé de fabrication de xérogels rigides renforcés par des fibres par séchage en conditions subcritiques d'organogels. Dans ce procédé, le solvant utilisé lors la formation du gel est échangé pour un solvant apolaire tel que le n-heptane ou le n-hexane préalablement à l'étape de séchage. Cependant, l'épaisseur des xérogels renforcés par des fibres ainsi obtenus est comprise entre 3 et 7 mm. Par ailleurs, la description indique explicitement qu'il est nécessaire d'accoler plusieurs panneaux pour obtenir un panneau épais (col 5 lignes 49-55). Ainsi, les xérogels isolants autoportants selon l'art antérieur, qu'ils soient particulaires ou non-particulaires, renforcés ou non par des matériaux fibreux, présentent une épaisseur qui nécessite donc d'accoler plusieurs couches les unes aux autres de matériaux isolants autoportants à base de xérogels obtenus selon l'art antérieur pour atteindre le niveau de performance désiré. L'objet de la présente invention concerne donc un procédé de fabrication de xérogels de conductivité thermique comprise entre 5 et 25 mW/m.K mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique, dont au moins une des étapes est mise en oeuvre dans un réacteur, une distance caractéristique dudit réacteur entre deux parois internes au moins étant comprise entre 6 mm et 70 mm. Un autre objet de l'invention concerne un xérogel de conductivité thermique comprise entre 5 et 25 mW/m.K mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique, comprenant optionnellement un matériau de renforcement fibreux, susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'invention. Un autre objet de l'invention concerne un panneau composite monocouche isolant autoportant de conductivité thermique comprise entre 5 et 25 mW/m.K mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique et d'épaisseur comprise entre 30 mm et 70 mm de xérogel comprenant un matériau de renforcement fibreux, susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'invention. Un autre objet de l'invention concerne l'utilisation de xérogels selon l'invention pour la fabrication de matériaux de construction. Un autre objet de l'invention concerne l'utilisation de panneaux composites monocouches isolants autoportants selon l'invention pour la fabrication de matériaux de construction. La présente invention concerne un procédé de fabrication de xérogel de conductivité thermique comprise entre 5 et 25 mW/m.K mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique comprenant les étapes successives de : a) coulage d'un sol dont le solvant est un alcool dans un réacteur, dans lequel a optionnellement été placé au préalable un matériau de renforcement fibreux, b) gélification du sol en un alcogel, c) vieillissement de l'alcogel, d) traitement d'hydrophobisation de l'alcogel, à l'issue duquel est obtenu un alcogel hydrophobé, et e) optionnellement, un préséchage dans des conditions subcritiques de l'alcogel à une température inférieure ou égale à 80°C, ledit préséchage étant obligatoire lorsqu'un matériau de renforcement fibreux est introduit à l'étape a), et f) un séchage dans des conditions subcritiques de l'alcogel, ledit séchage étant de type diélectrique ou convectif, à une température supérieure à 100°C lorsque ledit séchage est de type convectif, de manière que le xérogel obtenu présente une quantité résiduelle d'alcool en poids du panneau inférieure ou égale à 1% selon la norme EN/ISO 3251, à la condition qu'au moins les étapes a), b), c), d) et e) soient mises en oeuvre dans au moins un réacteur, une distance caractéristique dudit réacteur entre deux parois internes au moins étant comprise entre 6 mm et 70 mm, préférablement entre 20 à 60 mm, encore plus préférablement entre 30 à 50 mm. Par « paroi interne du réacteur» on entend au sens de la présente invention la paroi qui est directement en contact avec les réactifs. Par exemple, dans le cas d'un réacteur double enveloppe, il s'agit de la paroi de l'enveloppe interne directement en contact avec les réactifs. Par « distance caractéristique entre deux parois internes», on entend au sens de la présente invention la distance maximale entre deux parois internes parallèles entre elles ou entre la surface tangente à une de ces parois et une paroi parallèle à celle- ci ou entre deux surfaces tangentes à la paroi. Par exemple, dans le cas d'un réacteur cylindrique, les distances caractéristiques entre deux parois internes du réacteur sont le diamètre interne et la hauteur interne du réacteur. Dans le cas d'un réacteur cubique, la distance caractéristique entre deux parois internes du réacteur est le côté interne du cube. Dans le cas d'un réacteur parallélépipédique, les distances caractéristiques entre deux parois internes du réacteur sont la hauteur interne, la longueur interne et la largeur interne. De préférence, la distance caractéristique entre deux parois internes est choisie parmi la hauteur, la largeur, la longueur, l'épaisseur et le diamètre internes. Du fait de la géométrie particulière du réacteur, la distance de tout point à l'intérieur du réacteur à la paroi interne dudit réacteur est telle que la diffusion des réactifs dans l'alcogel est optimale. Si toutes les distances caractéristiques du réacteur entre deux parois internes sont supérieures à 200 mm, les réactifs ne diffusent pas au coeur de l'alcogel et le produit obtenu n'a pas une composition homogène. De plus, un tel réacteur permet également d'optimiser les conditions de pré-séchage de l'alcogel lors de l'étape e), si celle-ci est conduite dans un tel réacteur. Au sens de la présente invention, un « matériau de renforcement fibreux » comprend des fibres ou une nappe fibreuse non tissée, ou un mélange de celles-ci. L'homme du métier saura choisir parmi les divers types de fibres celles qui sont le plus adaptées à la fabrication d'isolants thermiques, par exemples les fibres de verre, les fibres minérales, les fibres de polyester, les fibres d'aramide, les fibres de nylon et les fibres végétales, ou un mélange de celles-ci. Pour le choix de ces fibres, l'homme du métier pourra se reporter au brevet US 6,887,563. Par « nappe fibreuse non tissée » on entend au sens de la présente invention une nappe tridimensionnelle constituée d'un enchevêtrement de fibres structuré mais non tissé. En effet, lorsque les fibres sont tissées, la conductivité thermique de la nappe fibreuse augmente et les performances des xérogels obtenus sont moindres. Dans la présente invention, la quantité résiduelle d'alcool en poids du panneau est calculée selon la norme EN/ISO 3251. Le protocole utilisé consiste à prélever 1 g de xérogel selon l'invention, le peser, puis de le sécher pendant 3h dans une étuve à 105°C, puis de peser le xérogel ainsi séché. Ainsi le procédé est reproductible et fiable, les produits obtenus sont de qualité constante. Avantageusement, aucun liant n'est utilisé ou ajouté à aucune étape du procédé selon 30 l'invention. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les étapes a), b), c) d) et e) sont réalisées dans un premier réacteur, puis l'alcogel condensé est démoulé et transféré dans un sécheur convectif ou diélectrique où est effectuée l'étape f). Par « sécheur », on entend au sens de la présente invention un réacteur destiné à la mise en oeuvre d'une étape de séchage. De préférence, le sol utilisé à l'étape a) est choisi parmi le groupe des sols de silice, d'oxyde de titane, d'oxyde de manganèse, d'oxyde de calcium, de carbonate de calcium, d'oxyde de zirconium, ou leurs mélanges. De préférence, le sol est un sol de silice. Avantageusement, l'alcool utilisé est l'éthanol. De préférence, le sol de silice selon l'invention est obtenu par hydrolyse contrôlée de tétraéthoxysilane dans l'éthanol. Avantageusement, l'éthanol généré lors de l'hydrolyse est recyclé puis réutilisé comme solvant de cette même étape. Avantageusement l'alcogel obtenu à l'étape b) comprend de 70 à 90% d'alcool en poids, préférentiellement de 75% à 85% d'alcool en poids, par rapport au poids de sol de départ. L'étape c) de vieillissement permet d'améliorer les propriétés mécaniques de l'alcogel sous l'effet des mécanismes de synérèse (séparation du liquide et du gel). Cette étape de vieillissement a avantageusement une durée inférieure à 24h. Les conditions de température et de durée du vieillissement seront choisies de manière adéquate selon des critères bien connus de l'homme du métier tels que la composition du gel par exemple. Avantageusement, l'étape c) de vieillissement est conduite à une température comprise entre 40°C et 80°C, encore plus avantageusement à une température comprise entre 45°C et 60°C. Avantageusement, l'étape c) de vieillissement a une durée inférieure à 20h. De préférence, l'étape d) comprend la mise en contact de l'alcogel obtenu à l'étape c) avec un agent hydrophobant en milieu acide de pH compris entre 1 et 3. Avantageusement, l'alcogel est acidifié lors de l'étape d) par addition d'un acide minéral ou organique. De manière plus avantageuse, l'acide minéral est l'acide chlorhydrique et l'acide organique est l'acide trifluoroacétique. Avantageusement, l'agent hydrophobant utilisé est choisi parmi le groupe des organosiloxanes, des organochlorosilanes ou des organoalkoxysilanes, de manière plus avantageuse, l'agent hydrophobant utilisé est choisi parmi le groupe constitué de l'hexaméthyldisiloxane (HMDSO), le triméthylchlorosilane et le triméthyléthoxysilane, de préférence l'hexaméthyldisiloxane (HMDSO). De manière encore plus avantageuse, l'acide est l'acide trifluoroacétique ou l'acide chlorhydrique et l'agent hydrophobant l'hexaméthyldisiloxane (HMDSO). Avantageusement, l'étape d) est conduite à une température comprise entre 50°C et 150°C. Encore plus avantageusement, l'étape d) est conduite à la température d'ébullition de l'alcool (solvant de l'alcogel). Encore plus avantageusement, l'étape d) est conduite au reflux de l'éthanol. Ce traitement permet d'obtenir un alcogel de silice hydrophobé, connu pour présenter une densité plus faible après séchage que les alcogels équivalents non hydrophobés. En effet, les gels de silice non hydrophobés ont tendance à s'affaisser sur eux-mêmes lors des étapes de séchage. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, un additif est ajouté au sol à l'étape a). De préférence, l'additif vise à améliorer les propriétés mécaniques, de cohésion ou de conductivité thermique des panneaux monolithiques monocouches isolants autoportants. De préférence, cet additif comprend un opacifiant. L'utilisation d'un opacifiant permet en effet de diminuer la valeur de la conductivité thermique en diminuant sa composante radiative. Avantageusement, cet additif est un opacifiant choisi parmi SiC, TiO2, noir de carbone, graphite, ZrO2, ZnO, Sn02, MnO, NiO, TiC, WC, ZrSiO4, Fe2O3, Fe304, FeTiO3. En particulier, l'opacifiant est choisi parmi le groupe constitué de SiC et TiO2. Dans un mode de réalisation préféré, le procédé selon l'invention comprend l'étape de pré-séchage e). Le pré-séchage est poursuivi jusqu'à l'obtention d'un alcogel condensé ayant perdu entre 10 et 80% d'alcool en poids, avantageusement entre 20% et 60% d'alcool en poids, encore plus avantageusement entre 40% et 50% d'alcool en poids par rapport au poids des produits de départ. Le poids d'alcool perdu lors de l'étape e) est mesuré différemment selon l'échelle du procédé. A l'échelle du laboratoire, on mesure cette quantité par pesée de l'alcogel obtenu après l'étape d) avant et après séchage dans les conditions de l'étape e). A l'échelle industrielle, l'alcool évaporé lors de l'étape de séchage e) est condensé dans un autre réacteur, puis pesé. Lors du procédé selon l'invention, un alcogel condensé est obtenu à titre de produit intermédiaire après l'étape de pré-séchage e). Cet alcogel condensé présente un volume réduit par rapport au volume de l'alcogel obtenu après l'étape d). Dans la pratique, on observe une réduction de volume de 10% à 40%. Cependant, lors de l'étape de séchage f) et lorsqu'un matériau de renforcement fibreux est introduit à l'étape a), le xérogel composite isolant obtenu retrouve un volume supérieur ou égal au volume de l'alcogel condensé obtenu après l'étape e). Un tel alcogel condensé est lui-même autoportant, c'est-à-dire qu'il présente les propriétés mécaniques le rendant apte à être démoulé et transporté pour subir une deuxième étape de séchage ou tout autre traitement dans un autre réacteur. Il peut également être stocké pendant plusieurs semaines voire plusieurs mois sans dégradation de ses qualités physiques ou mécaniques. Avantageusement, la température du pré-séchage de l'étape e) est comprise entre 40°C et 80°C, encore plus avantageusement comprise entre 60°C et 80°C, encore plus avantageusement est égale à 80°C. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'étape e) est réalisée par circulation d'un flux gazeux chaud dans le réacteur. Le flux gazeux est un flux de gaz inerte tel que l'azote, l'air, ou un gaz rare. Avantageusement, le flux gazeux chaud circule verticalement, encore plus avantageusement du haut vers le bas. Dans un autre mode de réalisation, le pré-séchage à l'étape e) est conduit sous pression réduite. Un tel mode de réalisation est avantageux car il permet, à température égale, d'obtenir des temps de pré-séchage plus courts. Dans un mode de réalisation, l'étape f) est un séchage de type convectif, réalisé à une température comprise entre 120°C et 180°C, de préférence comprise entre 140°C et 160°C, encore plus préférentiellement égale à 150°C. Avantageusement, l'étape f) est réalisée par séchage convectif par circulation d'un flux d'air chaud dans le sécheur. A l'échelle du laboratoire, le séchage convectif est réalisé de préférence en étuve à une température de 150°C. Dans un autre mode de réalisation, l'étape f) est réalisée par séchage diélectrique par micro-ondes sous pression réduite. Avantageusement, la pression est comprise entre 10 mBar et 300 mBar, encore plus avantageusement comprise entre 20 et 60 mBar. De préférence, la puissance fournie lors de cette étape de séchage par microondes comprise entre 0.3 kW et 3 kW par kg de d'alcogel condensé de départ, de préférence comprise entre 0.5 kW et 2 kW par kg de d'alcogel condensé de départ, encore préférentiellement égale à 1 kW par kg de d'alcogel condensé de départ. Ladite puissance est ajustée au cours du séchage de manière que la température de surface du matériau soit comprise entre 40°C et 400°C, plus préférentiellement entre 40°C et 200°C, encore plus préférentiellement entre 50°C et 150°C. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, un matériau de renforcement fibreux est placé dans le réacteur où est coulé le sol lors de l'étape a). Dans ce cas, le 20 xérogel obtenu selon le procédé de l'invention est un panneau composite, monocouche et autoportant. Le matériau de renforcement fibreux permet de structurer le xérogel pour améliorer ses propriétés de résistance mécanique et de tenue tout en conservant ses propriétés d'isolation thermique. 25 De préférence, le matériau de renforcement fibreux comprend une nappe fibreuse non tissée, avantageusement choisie parmi les nappes organiques, les nappes inorganiques, les nappes de fibres naturelles, les nappes mixtes et les nappes laminées mixtes. Avantageusement, la nappe est organique et choisie parmi les nappes organiques en polyéthylène téréphtalate (PET). Avantageusement, la nappe est inorganique et choisie 30 parmi les nappes inorganiques de laine de verre ou les nappes de laine de roche. Avantageusement, la nappe est en fibres naturelles et choisie parmi les nappes de fibres naturelles en laine de mouton ou en fibres de lin. Avantageusement, la nappe fibreuse non tissée possède une épaisseur comprise entre 30 et 70 mm et une porosité ouverte comprise entre 96% et 99.8%. La présente invention concerne également un xérogel de conductivité thermique comprise entre 5 et 25 mW/m.K mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique comprenant optionnellement un matériau de renforcement fibreux, susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'invention. Avantageusement, le xérogel selon l'invention ne comprend pas de liant. On peut citer comme exemple de liant inorganique les ciments, les plâtres, le gypse, la chaux, et comme exemple de liant organique des thermoplastiques tels que les cires polyoléfines, les polymères de styrène, les polyamides. Le terme liant comprend également les adhésifs, tels que les résines époxy, les cyanoacrylates par exemple. Avantageusement, le xérogel est choisi parmi le groupe des xérogels de silice, d'oxyde de titane, d'oxyde de manganèse, d'oxyde de calcium, de carbonate de calcium, d'oxyde de zirconium, de polyuréthane/cellulose, plus préférentiellement parmi le groupe des xérogels de silice, d'oxyde de titane, d'oxyde de manganèse, d'oxyde de calcium, de carbonate de calcium, encore plus préférentiellement un xérogel de silice. Avantageusement, le xérogel selon l'invention présente une conductivité thermique mesurée selon la méthode de la plaque chauffée gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique comprise entre 10 et 20 mW/m.K, encore plus avantageusement comprise entre 10 et 15 mW/m.K. On constate que les xérogels selon l'invention présentent une densité comprise entre 0.05 g.cm-3 et 0.5 g.cm-3. Avantageusement, le xérogel selon l'invention présente une densité comprise entre 0.05 g.cm-3 et 0.25 g.cm-3' encore plus avantageusement comprise entre 0.07 g.cm-3 et 0.15 g.cm-3. Les xérogels selon l'invention sont très intéressant de par leur faible densité et leur capacité d'isolation, mais ils nécessitent d'être ensachés avant utilisation en tant que matériau isolant pour une manipulation plus aisée lorsqu'ils ne sont pas renforcés par un matériau de renforcement fibreux. Il est donc désirable de les renforcer afin de les structurer et de les rigidifier. Les xérogels composites ainsi obtenus combinent les propriétés mécaniques des fibres et les propriétés isolantes des xérogels. Dans un mode de réalisation préféré, le xérogel selon l'invention comprend donc un matériau de renforcement fibreux. Dans ce cas, le xérogel prend la forme d'un panneau composite monocouche isolant autoportant. La présente invention concerne également un panneau composite monocouche isolant autoportant d'épaisseur comprise entre 30 mm et 70 mm, de conductivité thermique comprise entre 5 et 25 mW/m.K mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique comprenant un xérogel comprenant un matériau de renforcement fibreux, susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'invention. Avantageusement, le panneau composite monocouche isolant autoportant selon l'invention ne comprend pas de liant. Avantageusement, le panneau composite monocouche isolant autoportant présente une épaisseur comprise entre 30 mm et 60 mm, encore plus avantageusement entre 40 mm et 45 mm. Avantageusement, le panneau composite monocouche isolant autoportant présente une conductivité thermique mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique comprise entre 10 et 20 mW/m.K, encore plus avantageusement comprise entre 10 et 15 mW/m.K. On constate que les panneaux composites monocouches isolants autoportants selon l'invention présentent une densité comprise entre 0.05 g.cm3 et 0.5 g.cm3. Avantageusement, le panneau composite monocouche isolant autoportant présente une densité comprise entre 0.05 g.cm-3 et 0.25 g.cm-3. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le matériau de renforcement fibreux comprend une nappe fibreuse non tissée, avantageusement choisie parmi les nappes organiques, les nappes inorganiques, les nappes de fibres naturelles, les nappes mixtes et les nappes laminées mixtes. Avantageusement, la nappe organique est choisie parmi les nappes organiques en polyéthylène téréphtalate (PET). Avantageusement, la nappe inorganique est choisie parmi les nappes inorganiques de laine de verre ou des nappes de laine de roche. Avantageusement, la nappe de fibres naturelles est choisie parmi les nappes de fibres naturelles en laine de mouton ou en fibre de lin. Avantageusement, la nappe fibreuse non tissée possède une épaisseur comprise entre 30 et 70 mm et une porosité ouverte comprise entre 96% et 99.8%. Avantageusement, la nappe fibreuse non tissée possède une conductivité thermique inférieure à 50 mW/m.K mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le panneau composite monocouche isolant autoportant comprend entre 50% et 90% en poids de xérogel par rapport au poids du panneau, de préférence entre 60% et 80% en poids de xérogel par rapport au poids du panneau. En effet, si le panneau comprend moins de 50% ou plus de 90% en poids de xérogel par rapport au poids du panneau, la valeur de la conductivité thermique devient supérieure à 25 mW/m.K mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le xérogel est choisi parmi les xérogels de silice, d'oxyde de titane, d'oxyde de manganèse, d'oxyde de calcium, de carbonate de calcium, d'oxyde de zirconium, ou leurs mélanges, plus préférentiellement parmi le groupe des xérogels de silice, d'oxyde de titane, d'oxyde de manganèse, d'oxyde de calcium, de carbonate de calcium, encore plus préférentiellement le xérogel est un xérogel de silice. Le traitement hydrophobant à l'étape d) du procédé permet notamment de diminuer la reprise hydrique du panneau. Le panneau composite monocouche isolant autoportant selon l'invention présente préférentiellement un taux de reprise hydrique à température ambiante et à 75% d'humidité relative inférieur à 5%, encore plus préférentiellement inférieur à 3%, et préférentiellement un taux de reprise hydrique à température ambiante et à 95% inférieur à 10%, encore plus préférentiellement inférieur à 5%. La présente invention concerne l'utilisation de xérogels selon l'invention pour la fabrication de matériaux de construction et d'isolants thermiques. La présente invention concerne également l'utilisation d'un panneau composite monocouche isolant autoportant selon l'invention, pour la fabrication de matériaux de construction et d'isolants thermiques, préférentiellement de murs et cloisons isolants. Dans un mode de réalisation, ils sont utilisés pour l'isolation de parquets ou plafonds. La présente invention concerne enfin des panneaux multicouches mixtes comprenant une association de panneaux selon l'invention avec d'autres panneaux de nature différente. A titre d'exemple, une ou plusieurs plaques de plâtre (éventuellement de type BA13) peuvent être collées d'un ou de chaque côté d'un panneau monocouche isolant selon l'invention pour former un complexe de doublage. Les panneaux selon la présente invention peuvent également être utilisés à titre d'isolants acoustiques. Fig 1 : Evolution de l'épaisseur du panneau composite monocouche isolant autoportant en fonction de la durée de séchage et de la température, dans les conditions opératoires de l'exemple 4. Les exemples qui suivent sont destinés à illustrer plus en détails la présente invention, mais ne sont en aucun cas limitatifs. EXEMPLES Exemple 1 : Préparation de xérogels de silice dans des chambres de dimensions caractéristiques différentes 1) Préparation d'alcogels de silice hydrophobe Un sol de silice présentant la composition suivante : 36,2% de polyethoxydisiloxane en solution à 20% dans l'éthanol et obtenu par hydrolyse partielle du tetraethoxysilane (TEOS) en présence d'acide chlorhydrique, 54.3% d'éthanol, 8.9% d'eau permutée, 0.6% d'ammoniaque a été introduit avant gélification dans une chambre fermée de formes et dimensions variables (galettes cylindriques de diamètre 100 mm et d'épaisseur 30, 50, 70 et 100 mm). Ce sol de silice est gélifié après introduction dans la chambre pour former un alcogel de silice. Après une phase de vieillissement du gel dans l'éthanol pendant 19h30 à 70°C, le mélange d'acide chlorhydrique (3% massique) et d'hexaméthyldisiloxane (97% massique) a ensuite été introduit dans le réacteur de manière à recouvrir totalement l'alcogel. Le milieu réactionnel a été chauffé et maintenu à 70°C pendant 6h. Le milieu réactionnel a ensuite été séparé de l'alcogel hydrophobé par percolation. 2) Obtention de xérogels de silice Les gels obtenus présentaient une épaisseur de 3 cm, 5 cm, 7 cm, et 10 cm en fonction de la chambre utilisée et ont été séchés en étuve ventilée à 160°C pendant 1h30. Tous les lits de grains de xérogel de silice obtenus après séchage présentaient une masse volumique apparente comprise entre 0.05 g.cm-3 et 0.1 g.cm-3, quelle que soit leur épaisseur. Les masses volumiques apparentes mesurées sur les lits de grains de xérogels ainsi obtenus étaient 50 kg/m3, 70 kg/m3, 85 kg/m3 et 100 kg/m3 pour des épaisseurs de gels respectives de 3, 5, 7 et 10 cm, respectivement. Les valeurs de conductivité thermique mesurées sur les échantillons obtenus suivant la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et pression atmosphérique étaient 21.6 mW/m.K, 21.8 mW/m.K, 23.5 mW/m.K et 25.7 mW/m.K pour des épaisseurs de gels respectives de 3, 5, 7 et 10 cm, respectivement. Cet exemple démontre bien l'effet de seuil lié à la taille de la chambre réactionnelle. Lorsque la chambre a une épaisseur inférieure ou égale à 70 mm, le xérogel de silice obtenu présente une conductivité thermique inférieure à 25 mW/m.K. Exemple 2 : Préparation panneau composite monocouche autoportant d'épaisseur 25 25 mm sans étape de pré-séchage 1) Préparation d'un alcogel de silice composite Un sol de silice, obtenu par hydrolyse d'alkoxysilane en présence d'acide chlorhydrique puis ajout d'ammoniaque, a été versé avant gélification sur une nappe fibreuse non tissée en laine de mouton (85% laine et 15% PET) de dimension 110x100x30 mm3 préalablement disposé dans une chambre fermée de dimensions 120x120x70 mm3. Après gélification, l'alcogel renforcé a été vieilli pendant 20h à 60°C. Le solvant libéré lors de l'étape de mûrissement (vieillissement) a ensuite été éliminé par décantation. L'acide chlorhydrique et de l'hexaméthyldisiloxane (agent hydrophobant) dans un ratio 97/3 en masse ont alors été introduit dans le réacteur de manière à recouvrir totalement l'alcogel composite. Le milieu réactionnel a été chauffé et maintenu à 60°C pendant 20h. Le milieu réactionnel a ensuite été séparé de l'alcogel de silice renforcé et hydrophobe par percolation. 2) Obtention d'un panneau de xérogel de silice hydrophobe composite L'alcogel renforcé par la nappe fibreuse non tissée a été séché directement en étuve ventilée à 140°C pendant 2 heures. Le panneau de xérogel obtenu mesurait 25 mm d'épaisseur et présentait une conductivité thermique de 32.2 mW/m.K, mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et pression atmosphérique. Cet exemple démontre bien que l'étape de pré-séchage est nécessaire pour obtenir une valeur de conductivité thermique inférieure ou égale à 25 mW/m.K dans le cas d'un panneau de xérogel composite monocouche autoportant. Exemple 3 : Préparation d'un xérogel de silice selon l'invention 1) Préparation d'un alcogel de silice hydrophobe Un sol de silice, obtenu par hydrolyse d'alkoxysilane en présence d'acide chlorhydrique, a été gélifié à l'ammoniaque après introduction dans un réacteur cylindrique muni d'un contre-moule à bougies dont la distance caractéristique est de 6 cm. Après une phase de vieillissement de 4h au reflux dans l'éthanol, ont été introduit dans le réacteur de l'acide chlorhydrique et de l'hexaméthyldisiloxane (agent hydrophobant) de manière à recouvrir totalement l'alcogel de silice. Le milieu réactionnel a été chauffé et maintenu au reflux pendant 4h. Le milieu réactionnel ensuite été séparé de l'alcogel de silice hydrophobe par percolation. L'alcogel (250 g) de silice hydrophobe ainsi obtenu a été déchargé dans un cristallisoir pour être séché suivant l'invention. 2) Préparation d'un alcogel de silice « condensé » Le cristallisoir contenant les 250 g d'alcogel de silice hydrophobe a été placé dans une étuve ventilée et l'échantillon a été séché à 80°C jusqu'à avoir perdu environ 50% de sa masse initiale. 3) Obtention de xérogel de silice L'alcogel de silice hydrophobe « condensé » précédemment obtenu a été séché en étuve ventilée à 160°C pendant 60 minutes. Le lit de xérogels de silice hydrophobes obtenu avait une masse volumique apparente de 0.06 g/cm3 et les granules de xérogels obtenues avaient des dimensions comprises entre 0.1.et 10 mm environ. La valeur de conductivité thermique mesurée sur des granules dont la taille était comprise entre 1 mm et 1.2 mm selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et pression atmosphérique était de 19.8 mW/m.K. Exemple 4 : Préparation d'un panneau composite monocouche isolant autoportant d'épaisseur 40 mm selon l'invention 1) Préparation d'un alcogel de silice composite Un sol de silice, obtenu par hydrolyse d'alkoxysilane en présence d'acide chlorhydrique puis ajout d'ammoniaque, a été versé avant gélification sur une nappe fibreuse non tissée en polyéthylène (PET) de dimension 100x100x40 mm3 dans une chambre fermée de dimensions 120x120x70 mm. Après gélification, l'alcogel renforcé a été vieilli pendant 4h au reflux dans l'éthanol. L'acide chlorhydrique et l'hexaméthyldisiloxane (agent hydrophobant) ont ensuite été introduits dans la chambre de manière à recouvrir totalement l'alcogel composite. Le milieu réactionnel a été chauffé et maintenu au reflux pendant 4h. Le milieu réactionnel a été séparé de l'alcogel de silice hydrophobe par percolation. 2) Préparation d'un alcogel condensé renforcé L'alcogel de silice hydrophobe renforcé a été placé dans une étuve ventilée et a été séché à 80°C pendant 1h20 jusqu'à avoir perdu environ 50% de sa masse initiale. 3) Obtention d'un panneau de xérogel de silice hydrophobe composite L'alcogel condensé renforcé par la nappe fibreuse non tissée a été séché en étuve ventilée à 160°C pendant 2 heures 15. Le panneau de xérogel obtenu mesurait 40 mm d'épaisseur et présentait une conductivité thermique de 15 mW/m.K, mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et pression atmosphérique. L'évolution de l'épaisseur du composite au cours du séchage est représentée sur la Figure 1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication de xérogel de conductivité thermique comprise entre 5 et 25 mW/m.K mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique comprenant les étapes successives de : a) coulage d'un sol dont le solvant est un alcool dans un réacteur, dans lequel a optionnellement été placé au préalable un matériau de renforcement fibreux, b) gélification du sol en un alcogel, 10 c) vieillissement de l'alcogel, d) traitement d'hydrophobisation de l'alcogel, à l'issue duquel est obtenu un alcogel hydrophobé, et e) optionnellement, un préséchage dans des conditions subcritiques de l'alcogel à une température inférieure ou égale à 80°C, ledit préséchage étant obligatoire 15 lorsqu'un matériau de renforcement fibreux est introduit à l'étape a), et f) un séchage dans des conditions subcritiques de l'alcogel, ledit séchage étant de type diélectrique ou convectif, à une température supérieure à 100°C lorsque ledit séchage est de type convectif, de manière que le xérogel obtenu présente une quantité résiduelle d'alcool en poids du panneau inférieure ou égale à 1% selon la 20 norme EN/ISO 3251, à la condition qu'au moins les étapes a), b), c), d) et e) soient mises en oeuvre dans au moins un réacteur, une distance caractéristique dudit réacteur entre deux parois internes au moins étant comprise entre 6 mm et 70 mm, préférablement entre 20 à 60 mm, encore plus préférablement entre 30 à 50 mm. 25 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes a), b), c) d) et e) sont réalisées dans un premier réacteur, puis l'alcogel condensé est démoulé et transféré dans un sécheur convectif ou diélectrique où est effectuée l'étape f). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le sol utilisé à l'étape a) est choisi parmi le groupe des sols de silice, d'oxyde de' 204. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. titane, d'oxyde de manganèse, d'oxyde de calcium, de carbonate de calcium, d'oxyde de zirconium, ou leurs mélanges. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alcogel obtenu à l'étape b) comprend de 70 à 90% d'alcool en poids, préférentiellement de 75% à 85% d'alcool en poids, par rapport au poids de sol de départ. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape d) comprend la mise en contact de l'alcogel obtenu à l'étape c) avec un agent hydrophobant en milieu acide de pH compris entre 1 et 3. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'agent hydrophobant utilisé est choisi parmi le groupe des organosiloxanes, des organochlorosilanes ou des organoalkoxysilanes, de manière plus avantageuse, l'agent hydrophobant utilisé est choisi parmi le groupe constitué de l'hexaméthyldisiloxane (HMDSO), le triméthylchlorosilane et le triméthyléthoxysilane, de manière encore plus avantageuse l'hexaméthyldisiloxane (HMDSO). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un additif est ajouté au sol à l'étape a), de préférence cet additif comprend un opacifiant. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'étape f) est un séchage de type convectif, réalisé à une température comprise entre 120°C et 180°C, de préférence comprise entre 140°C et 160°C, encore plus préférentiellement égale à 150°C. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'étape f) est une étape de séchage diélectrique par micro-ondes sous pression réduite. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un matériau de renforcement fibreux est placé dans le réacteur où est coulé le sol lors de l'étape a). Panneau composite monocouche isolant autoportant d'épaisseur comprise entre 30 mm et 70 mm, et de conductivité thermique comprise entre 5 et 25 mW/m.Kmesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique comprenant un xérogel comprenant un matériau de renforcement fibreux, susceptible d'être obtenu par le procédé selon la revendication 10. 12. Panneau composite monocouche isolant autoportant selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il présente une épaisseur comprise entre 30 mm et 60 mm, avantageusement entre 40 mm et 45 mm. 13. Panneau composite monocouche isolant autoportant selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il présente une conductivité thermique mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique comprise entre 10 et 20 mW/m.K, avantageusement comprise entre 10 et 15 mW/m.K. 14. Panneau composite monocouche isolant autoportant selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'il présente une densité comprise entre 0.05 g.cm-3 et 0.25 g.cm-3. 15. Panneau composite monocouche isolant autoportant selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que le matériau de renforcement fibreux comprend une nappe fibreuse non tissée, avantageusement choisie parmi les nappes organiques, les nappes inorganiques, les nappes de fibres naturelles, les nappes mixtes et les nappes laminées mixtes. 16. Panneau composite monocouche isolant autoportant selon la revendication 15, caractérisé en ce que la nappe fibreuse non tissée possède une épaisseur comprise entre 30 et 70 mm, une porosité comprise entre 96% et 99.8% et une conductivité thermique inférieure à 50 mW/m.K mesurée selon la méthode de la plaque chaude gardée de la norme NF EN 12667 à 20°C et à pression atmosphérique. 17. Panneau composite monocouche isolant autoportant selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend entre 50% et 90% en poids de xérogel par rapport au poids du panneau, de préférence entre 60% et 80% en poids de xérogel par rapport au poids du panneau. 18. Panneau composite monocouche isolant autoportant selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que le xérogel est choisi parmi les- 22 xérogels de silice, d'oxyde de titane, d'oxyde de manganèse, d'oxyde de calcium, de carbonate de calcium, d'oxyde de zirconium, ou leurs mélanges. 19. Utilisation d'un panneau composite monocouche isolant autoportant selon l'une quelconque des revendications 11 à 18 pour la fabrication de matériaux de constructions et d'isolants thermiques, préférentiellement de murs et cloisons isolants.