Brevet FR3020782A1 — publié le 20151113

La présente invention concerne le domaine de l'isolation, en particulier de l'isolation acoustique. La présente invention trouvera son application principalement dans le secteur de l'industrie du transport, 5 notamment automobile, sans toutefois y être limité. En effet, l'invention pourra également trouver une application dans le secteur de l'aviation ou du transport ferroviaire. L'invention concerne plus particulièrement un panneau 10 d'isolation acoustique. Traditionnellement, dans le secteur de l'automobile, les panneaux d'isolation acoustique qui sont utilisés sont composés, d'une part, d'un sachet réalisé en une matière plastique, comme du polyuréthane par exemple, renfermant des fibres creuses, en 15 particulier de type ouate. On connait ainsi, par le document de brevet EP 0 607 946, un panneau comportant un matériau d'isolation acoustique et utilisé dans le domaine de l'industrie du transport, notamment l'automobile. 20 Plus particulièrement, il s'agit d'un panneau en matériau d'isolation acoustique non tissé, notamment une toile non tissée comprenant des fibres en matière thermoplastique, et permettant une atténuation des sons. Le panneau d'isolation acoustique peut en outre comporter 25 une seconde couche constituée par une feuille de métal stratifié. Cependant, le panneau d'isolation ainsi obtenu est difficile à accrocher dans le véhicule car il présente une trop grande souplesse. 30 En outre, le « matelas » de fibres est susceptible de déplacer et de se tasser dans un coin, entrainant une isolation acoustique non homogène sur l'ensemble du panneau. De plus, le sachet, ou panneau, est obtenu à base de pétrole. Par conséquent, il dégage du formaldéhyde. Pour des 35 raisons de sécurité, il ne peut donc être placé à l'intérieur de l'habitacle, par exemple du véhicule. Un autre inconvénient du panneau décrit dans ce document réside dans le fait qu'il est susceptible de faire du bruit lorsqu'il est positionné à proximité d'une tôle et qu'il entre en contact avec elle, par exemple par frottement. L'invention offre la possibilité de pallier, au moins en partie, les divers inconvénients de l'état de la technique en proposant un panneau d'isolation acoustique qui permet notamment une atténuation améliorée des sons par rapport aux panneaux existant dans l'état de la technique. En outre, le panneau d'isolation acoustique selon l'invention répond, de manière particulièrement avantageuse, à d'autres considérations techniques importantes. Ainsi, ledit panneau présente notamment : - des caractéristiques mécaniques intéressantes ; - une isolation acoustique homogène ; - aucun dégagement de produits nocifs comme le formaldéhyde ; - une résistance au feu satisfaisante ; - une bonne hydrophobicité, particulièrement intéressante en cas d'utilisation en conditions humides ; - une résistance optimale à des températures élevées, pouvant aller jusqu'à au moins 215°C. Ledit panneau présente également une excellente flexibilité, du fait d'un compromis adéquat entre rigidité et 25 souplesse, permettant une adaptation dudit panneau à des formes en trois dimensions. Au surplus, le panneau selon l'invention est entièrement recyclable. Egalement, de manière intéressante, le panneau d'isolation 30 acoustique selon l'invention est plus économique à produire que les panneaux traditionnels de l'état de la technique constitués par des fibres ensachées. Ainsi, la présente invention concerne un panneau d'isolation acoustique comprenant au moins deux couches 35 superposées. Ledit panneau est plus particulièrement caractérisé par le fait que la première couche est composée d'un matelas de fibres et la seconde couche est composée d'un textile non tissé aiguilleté, ladite seconde couche comprenant une face externe et une face interne en contact avec ladite première couche, ladite face interne comportant une pluralité de points de colle thermoplastique en poudre de sorte à lier la première couche avec la seconde couche. Selon d'autres caractéristiques optionnelles de 10 l'invention : - le matelas de fibres de la première couche est composé de polyester, de préférence poly(téréphatalate d'éthylène) ; - la première couche possède un grammage compris entre 350 15 et 450 g/m2, de préférence égal à 400g/m2 ; - la première couche présente une épaisseur comprise entre 15 et 30mm, de préférence entre 19 et 25mm, de préférence égale à 22mm ; - l'inflammabilité de la première couche est inférieure ou 20 égale à 120mm/min, de préférence inférieure ou égale à 100mm/min ; - le textile non tissé aiguilleté de la seconde couche est composé de polyester ; - la seconde couche possède un grammage compris entre 50 25 et 150 g/m2, de préférence entre 90 et 110g/m2, de préférence égal à 100g/m2 ; - la seconde couche présente une épaisseur comprise entre 0,50 et 1,Omm, de préférence égale à 0,60mm ; - la seconde couche présente une résistance à la rupture 30 dans le sens de la longueur supérieure ou égale à 70N/5cm, de préférence supérieure ou égale à 90N/5cm et une résistance à la rupture dans le sens de la largeur supérieure ou égale à 100N/5cm, de préférence supérieure ou égale à 120N/5cm, ladite seconde couche présentant en 35 outre un allongement à la rupture dans le sens de la longueur supérieur ou égal à 35%, de préférence supérieur ou égal à 45% et un allongement à la rupture dans le sens de la largeur supérieur ou égal à 45%, de préférence supérieur ou égal à 55% ; - les bords de la première couche et de la seconde couche sont soudés sur toute la périphérie extérieure dudit panneau. L'invention concerne également un procédé d'obtention d'un panneau d'isolation acoustique, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - on superpose la première couche composée d'un matelas de fibres et la seconde couche composée d'un textile non tissé aiguilleté et dont la face interne comporte une pluralité de points de colle thermoplastique en poudre ; - on positionne lesdites couches au niveau d'un emporte- pièce de forme correspondant à la forme du panneau d'isolation acoustique que l'on souhaite obtenir ; - on dépose l'emporte-pièce ainsi que la première couche et la seconde couche sur un plateau maintenu à haute température ; - on découpe les couches et on soude les bords desdites couches simultanément par compression à chaud. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux 25 figures annexées dans lesquelles : - la figure 1A illustre un mode de réalisation particulier d'une vue de face de la face externe de la première couche en matelas de fibres du panneau d'isolation selon l'invention et la figure 1B illustre un mode de 30 réalisation particulier d'une vue de face de la face externe de la seconde couche du panneau d'isolation en textile non tissé aiguilleté ; - la figure 2 représente, de manière schématique, une vue en coupe transversale du panneau d'isolation acoustique 35 selon l'invention, sur laquelle sont visibles la première couche et la seconde couche dudit panneau, ainsi que les faces internes et externes de chacune desdites couches, la face interne de la seconde couche comportant une pluralité de points de colle de sorte à permettre une liaison entre les deux couches du panneau ; la figure 3 correspond à un graphique illustrant le coefficient d'absorption alpha d'un panneau d'isolation selon l'invention (courbe n°1), en comparaison avec cinq autres panneaux d'isolation existant dans l'état de la technique (courbes n°2 à n°6). Le coefficient d'absorption des panneaux, en pourcentage, est représenté ici en fonction de la fréquence des ondes sonores traversant lesdits panneaux. Tel que représentée sur les figures lA et 1B, la présente 15 invention concerne un panneau d'isolation acoustique 1 comprenant au moins deux couches, une première couche 2 représentée en couleur claire sur la figure lA et une seconde couche 3 représentée figure 1B. 20 Plus particulièrement, sur ces figures lA et 1B, sont quant à elle en couleur foncée sur la représentées les faces externes 21 et 31 respectivement de la première couche 2 et de la seconde couche 3. Les bords 23 et 33 des couches 2 et 3, respectivement, sont également visibles sur les figures lA et 1B. 25 La première couche 2 est constituée préférentiellement de polyester et consiste avantageusement en un matelas de fibres textiles. De préférence, la première couche 2 est composé de PET, ou poly(téréphatalate d'éthylène), qui consiste en un plastique de 30 type polyester saturé. Le PET peut notamment être obtenu par polycondensation de l'acide téréphtalique avec de l'éthylène glycol. Selon un mode de réalisation intéressant, la première couche 2 du panneau d'isolation 1 présente un grammage compris 35 entre 350 et 450g/m2. Plus préférentiellement encore, le grammage de ladite première couche est sensiblement égal à 400g/m2. L'épaisseur de la première couche 2 en fibres textiles est de préférence comprise entre 15 et 30mm, plus préférentiellement 5 entre 19 et 25mm, et, mieux encore, l'épaisseur de ladite couche 2 est sensiblement égale à 22mm. De manière avantageuse, l'inflammabilité de la première couche 2 du panneau 1 est inférieure ou égale à 120mm/min, et plus avantageusement encore inférieure ou égale à 100mm/min. 10 De telles caractéristiques techniques participent, de manière avantageuse, à renforcer l'isolation acoustique permise par le panneau d'isolation 1 selon l'invention, de même que certaines de ses caractéristiques mécaniques. Enfin, ladite première couche 2 est, de préférence, de 15 couleur claire, par exemple de couleur blanche, comme illustré sur la figure lA jointe, tandis que la seconde couche 3 présente avantageusement, quant à elle, une couleur plus foncée, par exemple noire, comme cela est visible sur la figure 1B. En ce qui concerne la seconde couche 3, celle-ci est 20 également avantageusement fabriquée en polyester, et plus particulièrement en textile polyester non tissé aiguilleté. On appelle textile non tissé un textile dont les fibres sont maintenues de façon aléatoire. Plus particulièrement, un textile non tissé est défini 25 comme étant un produit manufacturé constitué d'un voile, d'une nappe, ou d'un matelas de fibres, que celles-ci soient réparties directionnellement ou par hasard. La cohésion interne du textile non tissé est assurée par diverses méthodes, celles-ci pouvant être soit mécaniques, soit 30 chimiques, en excluant toutefois le tissage et le tricotage. Ainsi, en particulier, la technique d'aiguilletage est utilisée pour permettre la consolidation mécanique d'un textile non-tissé. Cette technique a pour but de créer des ponts de fibres verticaux entre les différentes nappes afin de les 35 maintenir ensembles. Pour cette raison, l'aiguilletage ne peut s'appliquer qu'aux fibres ayant une longueur supérieure à 40mm. En ce qui concerne l'épaisseur de la seconde couche 3 du panneau d'isolation 1, celle-ci est de préférence comprise entre 0,50 et 1,0mm, et plus préférentiellement sensiblement égale à 0, 60mm. Dans un exemple particulier de réalisation, le grammage de ladite seconde couche 3 est compris entre 50 et 150g/m2, de préférence entre 90 et 110g/m2 et, mieux encore, ledit grammage est sensiblement égal à 100 g/m2. En ce qui concerne les spécificités techniques de la 10 seconde couche 3 du panneau, celle-ci présente avantageusement : - une résistance à la rupture dans le sens de la longueur supérieure ou égale à 70N/5cm, de préférence supérieure ou égale à 90N/5cm ; - une résistance à la rupture dans le sens de la largeur 15 supérieure ou égale à 100N/5cm, de préférence supérieure ou égale à 120N/5cm ; - un allongement à la rupture dans le sens de la longueur supérieur ou égal à 35%, de préférence supérieur ou égal à 45% ; 20 - un allongement à la rupture dans le sens de la largeur supérieur ou égal à 45%, de préférence supérieur ou égal à 55%. Tout particulièrement, la seconde couche 3 en textile non tissé aiguilleté du panneau 1 peut être avantageusement 25 saupoudrée de polyester. Pour en revenir à présent au panneau d'isolation acoustique 1 en tant que tel, la seconde couche 3 dudit panneau 1 est en contact avec la première couche 2 par l'intermédiaire de la face interne 32 de ladite seconde couche 3. 30 La face interne 32 de la seconde couche 3, de même que la face interne 22 de la première couche 2, sont représentées sur la figure 2 jointe. Sur cette même figure, il est visible que la première couche 2 et la seconde couche 3 du panneau d'isolation 35 acoustique 1 selon l'invention sont en contact au niveau de leurs faces internes 22, 32 respectives. Les couches 2 et 3 du panneau d'isolation 1 sont liées au moyen d'une pluralité de points de colle thermoplastique 4 en poudre, lesdits points 4 étant répartis au niveau de la face interne 32 de la seconde couche 3 en textile non tissé aiguilleté. Les points de colle thermoplastique en poudre 4 sont répartis indifféremment au niveau de la face interne 32 de la seconde couche 3 du panneau 1. Ainsi, lesdits points 4 peuvent être répartis de manière 10 régulière ou de manière aléatoire sur ladite face interne 32. Toutefois, préférentiellement, les points de colle thermoplastique en poudre 4 sont répartis, régulièrement ou aléatoirement, sur l'ensemble de la surface de la face interne 32 de la seconde couche 3 en textile non tissé aiguilleté. 15 L'utilisation, pour la réalisation du panneau d'isolation acoustique 1 selon l'invention, d'un textile non tissé aiguilleté associé à un liant thermoplastique en poudre, réparti sous forme de points 4, permet avantageusement d'éviter un effet « de film » sur ledit panneau 1. 20 En conséquence, le panneau d'isolation 1 reste perméable à l'air, ce qui laisse la possibilité aux sons de pénétrer dans les fibres dudit panneau 1, notamment les fibres textiles du matelas de la première couche 2 et les fibres du textile non tissé aiguilleté de la seconde couche 2, engendrant ainsi une 25 atténuation efficace des sons. On évite ainsi que les sons ne « glissent » sur le panneau 1 sans y pénétrer, ce qui ne permettrait pas une isolation acoustique satisfaisante, et on permet en conséquence une absorption satisfaisante des sons par ledit panneau d'isolation 30 acoustique 1. L'absorption des sons concerne la capacité d'un matériau à absorber les ondes sonores incidentes, alors que la perte de transmission concerne la capacité d'un matériau à réfléchir les ondes sonores incidentes. Une haute absorption des sons est considérée comme intéressante pour l'isolation acoustique d'un panneau, de même qu'une perte de transmission importante. La figure 3 ci-jointe correspond à un graphique représentant le coefficient d'absorption des ondes sonores (en ordonnées, exprimé en pourcentages) en fonction de la fréquence de ces dernières (en abscisses, exprimée en hertz - Hz), et cela pour différents panneaux d'isolation acoustique, dont le panneau 1 selon l'invention, sur la courbe n°1. La courbe n°2 illustre les résultats obtenus pour un panneau dont les propriétés sont considérées comme étant très satisfaisantes pour une isolation acoustique des véhicules. Enfin, les courbes numérotées de 3 à 6 représentent l'absorption des sons pour divers autres panneaux d'isolation 15 acoustique utilisés classiquement par des constructeurs automobiles. Le graphique de cette figure 3 montre clairement que le panneau d'isolation 1 selon l'invention présente une absorption des sons substantiellement améliorée par rapport aux panneaux 20 n°3, 4, 5 et 6 connus de l'état de la technique, en particulier lorsque les ondes sonores ont une fréquence supérieure à 1250Hz. En outre, ledit panneau d'isolation 1 présente également des propriétés acoustiques similaires à celles du panneau acoustique n°2 considéré comme étant la référence sur le marché, 25 jusqu'à une fréquence d'ondes sonores de l'ordre de 4000 Hz. Au-delà de 4000Hz, le panneau acoustique 1 selon l'invention montre une meilleure absorption des sons par rapport au panneau n°2 de référence. Toutefois, en plus d'une absorption optimale des sons, le 30 panneau d'isolation acoustique 1 selon l'invention permet également de répondre à d'autres considérations techniques importantes, ce qui le rend d'autant plus intéressant pour de nombreuses applications. Ainsi, le panneau d'isolation acoustique 1 selon 35 l'invention ne présente pas de risques de dégagement de produits nocifs, comme le formaldéhyde, aucune odeur, et est peu ou pas - 10- soumis à des phénomènes de brumisation (low fogging), ce qui permet avantageusement d'éviter la présence de buée dans l'habitacle du véhicule. Toutes ces caractéristiques confèrent audit panneau 1 un 5 intérêt particulier pour une application à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule, notamment d'une voiture. Le panneau 1 montre en outre des propriétés hydrophobes optimales. De ce fait, ledit panneau 1 peut être utilisé en zone humide, par exemple du coté externe de l'habitacle du véhicule. 10 Egalement, le panneau d'isolation acoustique 1 selon l'invention présente une résistance optimale à des températures élevées, pouvant aller jusqu'à au moins 215°C. En comparaison, les panneaux d'isolation connus dans l'état de la technique ont une tenue satisfaisante jusqu'à une 15 température de l'ordre de 140°C. De ce fait, contrairement aux panneaux existants, le panneau d'isolation acoustique 1 selon l'invention peut être utilisé pour permettre une isolation en des endroits au niveau desquels la température est particulièrement élevée, par exemple 20 à proximité du moteur d'un véhicule. De manière intéressante, les bords 23, 33 respectivement de la première couche 2 et de la seconde couche 3 du panneau 1 sont soudés sur l'ensemble de la périphérie extérieure dudit panneau 1, comme représenté sur les figures lA et 1B. 25 Cela permet, de manière avantageuse, d'éviter que les fibres de la première couche 2 ne sortent du panneau d'isolation 1 selon l'invention. En d'autres termes, on évite ainsi les risques de pollution par les fibres. En outre, la soudure des bords 23, 33 confère audit panneau 30 1 une rigidité sur l'ensemble de sa périphérie extérieure, ce qui entraine une amélioration du montage dudit panneau 1 à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule. La présente invention est également relative à un procédé d'obtention d'un panneau d'isolation acoustique 1 selon 35 l'invention. Dans ce procédé, les étapes suivantes sont mises en oeuvre : - on superpose les deux couches 2, 3 du panneau d'isolation, à savoir la première couche 2 composée d'un matelas de fibres et la seconde couche 3 en textile non tissé aiguilleté, cette dernière comportant, au niveau de sa face interne 32, une pluralité de points de colle 4 thermoplastique en poudre ; - on positionne lesdites couches 2,3 superposées au niveau d'un outil de découpe, par exemple un outil de découpe par emporte-pièce ; ce dernier présente avantageusement une forme correspondante à celle du panneau 1 que l'on souhaite obtenir ; - ledit emporte-pièce incorporant les couches 2, 3 superposées est déposé sur un plateau maintenu à haute température ; - la première couche 2 et la seconde couche 3 qui sont superposées dans l'emporte-pièce sont découpées et les bords desdites couches 2, 3 sont soudés ; la découpe des couches 2, 3 et la soudure de leurs bords sont effectuées de manière simultanée par la technique de compression à chaud. De manière préférentielle, ledit plateau, sur lequel est déposé l'emporte-pièce contenant les couches 2, 3, est maintenu à une température comprise entre 100 et 200°C, et plus 25 préférentiellement encore entre 120 et 130°C. Le procédé selon l'invention permet, de manière avantageuse, d'obtenir un panneau d'isolation 1 dont les bords sont rigides, ce qui permet en conséquence une rigidification de l'ensemble dudit panneau 1, tandis que la surface intérieure des 30 couches 2, 3 reste souple. Grâce à ce compromis optimal entre rigidité et souplesse, le panneau d'isolation acoustique 1 selon l'invention peut être adapté sans difficulté à des formes en trois dimensions. En effet, la souplesse intérieure dudit panneau 1 lui confère une 35 capacité intéressante à épouser les dénivelés des supports au niveau desquels il doit être positionné dans le véhicule. - 12 - En outre, il est également envisageable de « cloisonner » le panneau 1 selon l'invention, en effectuant une étape de soudure au niveau d'une partie au moins de la surface intérieure des couches 2, 3, et ce afin de former par exemple un angle droit. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits précédemment qui peuvent présenter des variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. En particulier, il peut être envisageable un panneau d'isolation acoustique 1 comprenant, outre la première couche 2 en matelas de fibres et la seconde couche 3 en textile non tissé aiguilleté, au moins une troisième couche. REVENDICATIONS1. Panneau d'isolation acoustique (1) comprenant au moins deux couches (2,3) superposées, caractérisé en ce que la première couche (2) est composée d'un matelas de fibres et la seconde couche (3) est composée d'un textile non tissé aiguilleté, ladite seconde couche (3) comprenant une face externe (31) et une face interne (32) en contact avec ladite première couche (2), ladite face interne (32) comportant une pluralité de points de colle thermoplastique en poudre (4) de sorte à lier la première couche (2) avec la seconde couche (3). 2. Panneau d'isolation acoustique (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le matelas de fibres de la première couche (2) est composé de polyester. 3. Panneau d'isolation acoustique (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le matelas de fibres de la première couche (2) est composé de poly(téréphatalate d'éthylène). 4. Panneau d'isolation acoustique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la première couche (2) possède un grammage compris entre 350 et 450g/m2, de préférence égal à 400g/m2. 5. Panneau d'isolation acoustique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la première couche (2) présente une épaisseur comprise entre 15 et 30mm, de préférence entre 19 et 25mm, de préférence égale à 22mm. 6. Panneau d'isolation acoustique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'inflammabilité de la première couche (2) est inférieure- 14 - ou égale à 120mm/min, de préférence inférieure ou égale à 100mm/min. 7. Panneau d'isolation acoustique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le textile non tissé aiguilleté de la seconde couche (3) est composé de polyester. 8. Panneau d'isolation acoustique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la seconde couche (3) possède un grammage compris entre 50 et 150g/m2, de préférence entre 90 et 110g/m2, de préférence égal à 100g/m2. 9. Panneau d'isolation acoustique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la seconde couche (3) présente une épaisseur comprise entre 0,50 et 1,Omm, de préférence égale à 0,60mm. 10.Panneau d'isolation acoustique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la seconde couche (3) présente une résistance à la rupture dans le sens de la longueur supérieure ou égale à 70N/5cm, de préférence supérieure ou égale à 90N/5cm et une résistance à la rupture dans le sens de la largeur supérieure ou égale à 100N/5cm, de préférence supérieure ou égale à 120N/5cm, ladite seconde couche (3) présentant en outre un allongement à la rupture dans le sens de la longueur supérieur ou égal à 35%, de préférence supérieur ou égal à 45% et un allongement à la rupture dans le sens de la largeur supérieur ou égal à 45%, de préférence supérieur ou égal à 55%. 11.Panneau d'isolation acoustique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les bords (23,33) de la première couche (2) et de la seconde- 15 - couche (3) sont soudés sur toute la périphérie extérieure dudit panneau (1). 12.Procédé d'obtention d'un panneau d'isolation acoustique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : on superpose la première couche (2) composée d'un matelas de fibres et la seconde couche (3) composée d'un textile non tissé aiguilleté et dont la face interne (32) comporte une pluralité de points de colle thermoplastique en poudre (4); on positionne lesdites couches (2,3) au niveau d'un emporte-pièce de forme correspondant à la forme du panneau (1) d'isolation acoustique que l'on souhaite obtenir ; on dépose l'emporte-pièce ainsi que la première couche (2) et la seconde couche (3) sur un plateau maintenu à haute température ; on découpe les couches (2, 3) et on soude les bords desdites couches (2,3) simultanément par compression à chaud.