Brevet FR3151614A1 — publié le 20250131

La présente invention concerne un produit d’isolation thermique et/ou acoustique pour le remplissage d’un élément de construction comprenant deux parois se faisant face de manière à former une cavité, le produit comprenant une laine de verre soufflée formant des flocons, le produit comprenant un additif hydrophobant, l’additif hydrophobant étant un composé polymère organosilicié ramifié et réticulé, une taille médiane des flocons étant inférieure à 20 mm. Produit isolant pour un élément de construction comprenant une cavité Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine de la construction. Elle concerne plus précisément un produit d’isolation thermique et/ou acoustique pour le remplissage d’un élément de construction. Elle concerne également le procédé d’obtention de l’élément de construction. Etat de la technique Il est connu de remplir des cavités ménagées dans des éléments de construction, tels que des murs ou des parties de murs, à l’aide de matériaux isolants, comme de la laine minérale ou des mousses, inorganiques (par exemple des mousses de ciment) ou organiques (par exemple des mousses de polyuréthane). Ces différentes solutions ne sont pas dénuées d’inconvénients. Le remplissage des cavités par le matériau isolant n’est pas toujours homogène, conduisant à la création de ponts thermiques et donc à une dégradation des performances d’isolation thermique. Ces défauts d’homogénéité peuvent se produire avec le temps ou lors du transport des éléments de construction sur le chantier, lorsqu’il s’agit d’éléments préfabriqués. A titre d’exemples, les matériaux à base de laine minérale peuvent avoir tendance à se tasser. Enfin, l’injection du produit dans une cavité est mise en œuvre à l’aide d’une buse. Lors de l’injection, un phénomène de « clogging », c’est-à-dire de bouchage non linéaire, se produit de manière fréquente dans la buse lors de l’injection du produit. Un but de l’invention est de proposer une solution pour obvier à ces inconvénients et fabriquer un élément de construction présentant une conductivité thermique globale inférieure à celle des éléments de construction connus, grâce à une meilleure homogénéité du remplissage de la cavité. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un produit d’isolation thermique et/ou acoustique pour le remplissage d’un élément de construction comprenant deux parois se faisant face de manière à former une cavité, le produit comprenant une laine de verre soufflée formant des flocons, - le produit comprenant un additif hydrophobant, l’additif hydrophobant étant un composé polymère organosilicié ramifié et réticulé, et - une taille médiane des flocons étant inférieure 20 mm. La présente invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises individuellement ou en l’une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles : – le produit présente une répartition massique des flocons obtenue par tamisage de 2 g à 5 g du produit d’isolation à l’aide d’une tamiseuse à vibrations comprenant un empilement de tamis et une amplitude d’oscillation maximale de 3 mm réglée entre 1,5 mm et 3 mm, de préférence entre 2 mm et 3 mm et mieux à 2,85 mm, pendant 5 minutes, dans laquelle : - un pourcentage massique de flocons restant au tamis de 25 mm est inférieur à 5 % en masse, de préférence inférieur à 3 % en masse et - un pourcentage massique de flocons restant au tamis de 19 mm est inférieur à 10 % en masse, de préférence inférieur à 3 % en masse, - la taille médiane des flocons est inférieure à 18 mm, notamment inférieure à 15 mm, préférentiellement comprise entre 5 mm et 20 mm et notamment comprise entre 7 mm et 18 mm, – le produit présente un micronaire compris entre 4 L/min et 7 L/min, notamment compris entre 5,5 L/min et 6,5 L/min, – le produit présente une perte au feu comprise entre 0,1 % et 1,5 % en masse, notamment comprise entre 0,1 % et 1 % en masse, – le produit comprend un additif antipoussière, l’additif antipoussière comprenant une huile hydrocarbure, - un taux massique d’un additif antistatique est inférieur à 0,2 %, le produit étant préférentiellement dépourvu d’un additif antistatique, – le produit présente une densité inférieure à 15 kg/m 3 , de préférence inférieure à 13 kg/m 3 , – le produit présente une résistance au passage de l’air supérieure à 2500 Pa.s/m 2 , et de préférence supérieure à 3000 Pa.s/m 2 . Un autre aspect de l’invention est un élément de construction comprenant deux parois se faisant face de manière à former une cavité, la cavité étant remplie par un produit selon un mode de réalisation de l’invention. Un autre aspect de l’invention est un mur comprenant un élément de construction selon un mode de réalisation de l’invention. Un autre aspect de l’invention est un procédé d’obtention d’un élément de construction comprenant deux parois se faisant face de manière à ménager au moins une cavité remplie par un produit selon un mode de réalisation de l’invention, le procédé comprenant une étape lors de laquelle un produit non-soufflé est soufflé dans la cavité au moyen d’une buse de sorte à fabriquer le produit d’isolation thermique selon un mode de réalisation de l’invention. Avantageusement, l’une des deux parois comprend un orifice traversant, la buse étant agencée dans l’orifice. Avantageusement, la buse présente un diamètre interne inférieur à 20 mm, notamment inférieur à 15 mm. Description des figures D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : – la illustre schématiquement un élément de construction selon un mode de réalisation de l’invention, - la illustre une distribution cumulée de la proportion massique de différentes tailles de flocons de produits selon des modes de réalisation de l’invention, - la est une photographie prise par un microscope électronique à balayage d’un produit différent de l’invention, - la est une photographie prise par un microscope électronique à balayage d’un produit selon un mode de réalisation de l’invention, – la illustre la variation d’une taille relative des flocons d’un produit selon un mode de réalisation de l’invention avec le micronaire du produit, – la illustre la variation de la résistance au passage de l’air d’un produit selon un mode de réalisation de l’invention avec la densité du produit. Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. Définitions La résistance au passage de l’air est mesurée selon la norme internationale EN29053. On entend par « soufflage » d’une laine minérale un soufflage défini par la norme EN 14064-1 :2007. Dans la présente demande, la finesse des fibres de laine minérale est déterminée par la valeur de leur micronaire, sous 5g. Le micronaire, appelé aussi « indice de finesse », est représentatif de la surface spécifique des fibres. La mesure du micronaire comprend une mesure de la perte de charge aérodynamique lorsqu'une quantité donnée de fibres extraites du produit est soumise à une pression donnée d'un gaz, en général de l'air ou de l'azote. Cette mesure est usuelle dans les unités de production de fibres minérales, elle est normalisée (normes DIN 53941 et ASTM D 1448) et elle utilise un appareil dit " appareil micronaire ". La méthode de mesure du micronaire est également décrite dans le document WO 2003098209. Description détaillée de l’invention Description générale du produit d’isolation En référence à la , un aspect de l’invention est un produit 1 d’isolation thermique et/ou acoustique pour le remplissage d’un élément 2 de construction. L’élément 2 de construction comprenant deux parois 3 se faisant face de manière à former une cavité 4. Le produit 1 comprend une laine de verre soufflée formant des flocons. Le produit comprend un additif hydrophobant. L’additif hydrophobant est un composé polymère organosilicié ramifié et réticulé. Une taille médiane des flocons est inférieure à 20 mm, notamment inférieure à 18 mm et préférentiellement inférieure à 15 mm. De préférence, une taille médiane des flocons peut être comprise entre 5 mm et 20 mm et préférentiellement comprise entre 7 mm et 18 mm. Les inventeurs ont découvert qu’une taille de flocons comprise dans les gammes précitées en combinaison avec l’additif hydrophobant précité permet, de manière surprenante, à la fois de combler une cavité par injection de manière plus homogène qu’avec les produits d’isolation connus, de sorte qu’il est possible d’éviter de former des ponts thermiques dans la cavité, et à la fois d’éviter les problèmes de « clogging » rencontrés lors de l’injection de produits connus par une buse. L’une des parois de l’élément de construction peut comprendre un orifice 6. Ainsi, il est possible d’insérer une buse 5 dans la cavité 4 pour souffler un produit non-soufflé de sorte à fabriquer le produit 1. Un diamètre interne de l’orifice 6 peut être inférieur à 20 mm et notamment inférieur à 15 mm. Mesure de la taille des flocons Il est possible de mesurer la taille médiane des flocons de laine de verre selon la méthode décrite ci-après. Le principe de la mesure consiste à mettre en vibration un empilement de tamis de diamètres différents et à trier les flocons résultant de l’étape de vibration en fonction de leur taille. Un tamis correspond à une grille de maillage plus ou moins fin, servant à trier des flocons, fixés sur un cadre. Les tamis sont mis en vibration à l’aide d’une tamiseuse correspondant à un appareil vibrant sur lequel sont installés les tamis. Le matériel nécessaire pour cette mesure comprend un échantillon de laine soufflée, une balance de précision ± 0,05 g, un bécher en plastique d’environ 500 mL, des tamis et un récipient inférieur (sans trou), une tamiseuse automatique, par exemple de type « Retsch Sieve Shaker » modèle RX-24. Des tamis de 20 cm (8’’) de diamètre avec des tailles de trous définies ci-après ont été utilisés : 6 mm (0,25’’), 13 mm (0,5’’), 19 mm (0,75’’), 25 mm (1’’). Un échantillon représentatif du produit est introduit dans une boite d’environ 40x40x40 cm ou plus. Le produit ne doit pas être compressé lors de sa manipulation ou de son transport. Entre 3,0 et 3,5 +/- 0,1 g de produit sont pesés dans le bécher en plastique. Les tamis sont empilés du plus petit maillage (6 mm) au plus grand sur la tamiseuse. L’échantillon est introduit sur le tamis supérieur, c’est-à-dire le tamis présentant le plus gros maillage. Il est important qu’un maximum de la surface soit recouverte afin d’éviter que les gros flocons empêchent les plus petits de descendre. Un couvercle est placé et serré sur l’empilement de tamis. La tamiseuse est mise en marche pour un temps de mesure égal à 5 min. La matière résultante sur chacun des tamis est pesée une fois la vibration terminée. Le pourcentage massique est calculé en divisant la masse de matière sur le tamis concerné par la somme des masses de tous les tamis. La tamiseuse à vibrations comprend un empilement de tamis et une amplitude d’oscillation maximale de 3 mm. L’amplitude d’oscillation est réglée entre 1,5 mm et 3 mm, de préférence entre 2 mm et 3 mm et mieux à 2,85 mm. La mise en vibration dure cinq minutes. Pour obtenir l’amplitude d’oscillation désirée, on règle la puissance de la tamiseuse. Par exemple, la puissance de la tamiseuse est réglée à 65 % lorsque quatre tamis sont utilisés et entre 45 % et 65 % lorsque sept tamis sont utilisés pour obtenir le même niveau de vibration. Les résultats sont exprimés en pourcentage massique par tamis. Cinq mesures sont effectuées avec de nouveaux prélèvements pour un même produit. En référence à la , des distributions massiques cumulées sont illustrées pour deux produits différents, chaque produit étant selon un mode de réalisation de l’invention. Une taille médiane de flocons pour un produit peut être calculée à partir de la distribution massique cumulée du produit. La courbe (a) illustre par exemple un produit selon un mode de réalisation de l’invention comprenant des flocons présentant une taille médiane égale à 9,25 mm, et la courbe (b) présente par exemple un produit différent selon un mode de réalisation de l’invention comprenant des flocons présentant une taille médiane égale à 11,70 mm. Le tableau [Table 1] ci-après décrit par exemple le résultat des mesures de pourcentages massiques pour cinq échantillons d’un même produit selon un mode de réalisation de l’invention, selon la méthode précédemment décrite. Taille du tamis [6 mm ;13 mm [ [13 mm ; 19 mm [ [19 mm ; 25 mm [ 25 mm Pourcentage massique - échantillon n°1 12% 54% 32% 2% 0% Pourcentage massique - échantillon n°2 13% 36% 51% 0% 0% Pourcentage massique - échantillon n°3 14% 47% 34% 5% 1% Pourcentage massique - échantillon n°4 14% 44% 43% 0% 0% Pourcentage massique - échantillon n°5 0% 55% 32% 0% 0% Moyenne des pourcentages massiques 10% 47% 38% 2% 0% Le produit 1 peut présenter une répartition massique des flocons, obtenue par tamisage de 2 g à 5 g du produit d’isolation, à l’aide d’une tamiseuse à vibrations comprenant un empilement de tamis et une amplitude d’oscillation maximale de 3 mm réglée entre 1,5 mm et 3 mm, de préférence entre 2 mm et 3 mm et mieux à 2,85 mm, pendant cinq minutes, dans laquelle : - un pourcentage massique de flocons restant au tamis de 25 mm est strictement inférieur à 5 % en masse, de préférence strictement inférieur à 3 % en masse et - un pourcentage massique de flocons restant au tamis de 19 mm inférieur à 10 % en masse, de préférence inférieur à 3 % en masse. Micronaire du produit d’isolation Le produit peut présenter un micronaire compris entre 4 L/min et 7 L/min, notamment compris entre 5,5 L/min et 6,5 L/min. Il a été mesuré qu’une diminution du micronaire du produit 1 dans la gamme précitée permet à la fois d’obtenir une taille de flocons dans la gamme précitée tout en augmentant l’homogénéité du produit 1 installé dans la cavité 4 au regard d’un produit connu installé dans la même cavité. En référence à la , une taille relative des flocons diminue avec une diminution du micronaire du produit. Résistance au passage de l’air & densité du produit 1 soufflé En référence à la , le produit peut présenter une résistance au passage de l’air supérieure à 2500 Pa.s/m 2 , notamment supérieure à 3000 Pa.s/m 2 et préférentiellement supérieure à 3500 Pa.s/m 2 . Le produit 1 peut présenter une densité inférieure à 15 kg/m 3 et de préférence inférieure à 13 kg/m 3 . Additif hydrophobant L’additif hydrophobant est un composé polymère organosilicié ramifié et réticulé. Il est connu d’utiliser un additif hydrophobant comprenant un composé polymère organosilicié. Un tel additif permet de conférer une hydrophobicité à un produit installé de manière à éviter que des infiltrations d’eau dans le produit n’en modifient son homogénéité. Cependant, les additifs hydrophobant connus ne sont pas forcément compatibles avec la taille de flocons désirée et n’empêchent pas, lors de l’installation du produit, le bouchage ou « clogging » dans la buse. Les inventeurs ont découvert qu’une taille de flocons comprise dans la gamme précitée en combinaison avec l’additif hydrophobant comprenant un composé polymère organosilicié ramifié et réticulé permettait, de manière surprenante, à la fois de combler une cavité par injection de manière plus homogène qu’avec les produits d’isolation connus, de sorte qu’il est possible d’éviter de former des ponts thermiques dans la cavité, et à la fois d’éviter les problèmes de « clogging » rencontrés lors de l’injection du produit par une buse. La illustre une photographie prise par un microscope à balayage électronique d’un produit différent d’un produit selon un mode de réalisation de l’invention, comprenant un additif hydrophobant, l’additif hydrophobant comprenant un silicone linéaire réactif. La barre d’échelle correspond à une longueur de 1 µm. La illustre une photographie prise par un microscope à balayage électronique d’un produit selon un mode de réalisation de l’invention, comprenant un additif hydrophobant, l’additif hydrophobant comprenant un polymère organosilicié ramifié et réticulé. La barre d’échelle correspond à une longueur de 4 µm. Le produit peut être dépourvu de durcisseur adapté à la polymérisation du composé polymère. Ainsi, il est possible de simplifier la fabrication du produit en utilisant la chaleur émise par la laine de verre suite à sa fabrication pour réticuler l’additif hydrophobant. Des produits commerciaux tels que le SILRES (marque déposée) BS5160 produit par la société Wacker (marque déposée) ou le BRB BW5 produit par la société Siloen (marque déposée) comprennent des composés polymères organosiliciés ramifiés et réticulables, adaptés pour fabriquer un produit 1. Additif antipoussière Le produit 1 peut comprendre un additif antipoussière. Un additif antipoussière permet de manière connue de limiter les émissions de poussières du produit 1 lors de son soufflage, et ainsi d’augmenter le confort de pose de l’installateur. Un produit 1 peut comprendre un additif antipoussière comprenant une huile hydrocarbure. Ainsi, il est possible de limiter ou d’empêcher les émissions de cyclosiloxanes, qui sont possibles lors de l’utilisation d’additifs antipoussière connus comprenant des chaînes de type Si-O. Les inventeurs ont découvert qu’un additif antipoussière comprenant une huile hydrocarbure était compatible avec l’injection du produit par une buse dans une cavité 4 sans entraîner un bouchage de la buse. L’huile hydrocarbure peut être une huile disponible dans le commerce comme l’huile Finavestan A 100B commercialisée par la société Total (marque déposée). Additif antistatique Un taux massique d’additif antistatique dans le produit 1 peut être inférieur à 0,2 %. Le produit 1 peut être dépourvu d’un additif antistatique, notamment d’un additif antistatique différent du composé organosilicié, le composé organosilicié n’étant pas un additif antistatique. Ainsi, la résistance au passage de l’air peut être augmentée au regard du même produit comprenant un additif antistatique. En référence à la , le point (c) illustre un produit 1 dépourvu d’un additif antistatique différent du composé organosilicié et le point (d) illustre le même produit pourvu d’un composé antistatique différent du composé organosilicié, de type « Momar ». Perte au feu La perte au feu du produit peut être comprise entre 0,1 % et 1,5 %, notamment comprise entre 0,1 % et 1 % en masse. On entend par perte au feu la différence de masse entre la masse du produit 1 avant calcination et après calcination, exprimée en pourcentage de la masse du produit avant calcination. Ainsi, il est possible de maximiser l’isolation thermique du produit soufflé tout en évitant les inconvénients précités de l’art antérieur. À cet effet, le taux massique du composé organosilicié peut être ajusté de sorte que la perte au feu du produit soit comprise entre 0,1 % et 1,5 % et notamment comprise entre 0,1 % et 1 % en masse. Fabrication du produit d’isolation Un fibrage du verre peut être mis en œuvre par le procédé TEL, comme décrit dans le brevet EP 0 091 866. Un dispositif de fibrage pour fibrer du verre comprend une assiette de centrifugation et un panier. Un filet de verre fondu est déversé dans un axe d’un arbre creux. Le verre fondu est reçu au fond d’un panier. La rotation du panier conduit le verre fondu sur la partie périphérique du panier qui est percée par une pluralité d’orifices. Sous l’effet de la centrifugation, le matériau est projeté sur une face interne d’une paroi périphérique du centrifugeur, qui présente également une pluralité d’orifices. Le matériau franchit ces derniers orifices et est projeté sous forme de filaments à l’extérieur de la centrifugeuse. Un brûleur annulaire, agencé à proximité des orifices émet un jet gazeux permettant d’étirer les filaments et ainsi de former les fibres de verre. Le brûleur est configuré pour que la température du jet gazeux à la sortie du brûleur soit comprise entre 1300°C et 1500°C, de préférence aux environs de 1400°C. La variation de pression du brûleur, entraînant le jet gazeux, permet de contrôler la finesse des fibres. La tirée de fibres par orifice d’une assiette par jour est égale au débit de matière première fondue traversant chaque orifice par jour. La tirée de fibres par orifice d’une assiette par jour peut être comprise entre 0,30 kg/jour et 0,8 kg/jour, notamment entre 0,4 kg/jour et 0,7 kg/jour. L’assiette du dispositif de centrifugation peut comprendre au moins 30000 orifices, par exemple lorsque le diamètre de l’assiette est égal à 600 mm. De préférence, l’assiette du dispositif de centrifugation peut comprendre au moins 36000 orifices, par exemple lorsque le diamètre de l’assiette est égal à 400 mm. L’assiette du dispositif de centrifugation présente un diamètre compris entre 50 mm et 800 mm, et préférentiellement compris entre 400 mm et 600 mm. La tirée du dispositif de centrifugation 2 varie avec le diamètre de l’assiette. Les orifices sont formés et répartis sur la bande de perçage de l’assiette. La hauteur de la bande de perçage, selon la direction de l'axe de rotation X du dispositif de centrifugation, est préférentiellement inférieure à 35 mm. Le diamètre des orifices est compris entre 0,5 et 1,1 mm. La distance entre les centres des orifices voisins peut être comprise entre 0,8 mm et 2 mm. Cette distance peut varier de moins de 10 %, et préférentiellement de moins de 3 %. La distance entre les centres des orifices voisins peut diminuer dans une direction orientée vers la partie inférieure de l’assiette. Le procédé de fabrication peut ensuite comprendre une étape de récupération des fibres minérales sur un tapis. Suite à l’étape de récupération, le procédé de fabrication peut comprendre une étape de broyage des fibres. L’étape de broyage des fibres permet de contrôler la taille des flocons. L’étape de broyage des fibres comprend un passage des fibres au travers d’un broyeur à couteaux puis d’un sélecteur à grilles. Il est possible de choisir la taille des grilles de sorte à obtenir une taille de flocons dans la gamme du produit, tous les autres paramètres étant constants. Le procédé de fabrication du produit comprend ensuite une étape de soufflage du produit obtenu précédemment, mise en œuvre en soufflant un le produit obtenu précédemment dans la cavité 4 au moyen d’une buse 5 de sorte à fabriquer le produit 1 d’isolation thermique. L’une des deux parois 3 peut comprend un orifice 6 traversant la paroi. La buse 5 est alors agencée dans l’orifice 6 lors du soufflage. Elle peut être agencée partiellement dans l’orifice ou entièrement de sorte à atteindre la cavité. La buse peut présenter un diamètre interne inférieur à 20 mm, notamment à 15 mm. Ainsi, il n’est pas nécessaire d’ouvrir la paroi sur une trop grande surface pour injecter le produit non-soufflé. Produit (1) d’isolation thermique et/ou acoustique pour le remplissage d’un élément (2) de construction comprenant deux parois (3) se faisant face de manière à former une cavité (4), le produit (1) comprenant une laine de verre soufflée formant des flocons, le produit (1) étant caractérisé en ce que : - le produit (1) comprend un additif hydrophobant, l’additif hydrophobant étant un composé polymère organosilicié ramifié et réticulé, et - une taille médiane des flocons est inférieure 20 mm. Produit (1) selon la revendication 1 dans lequel la taille médiane des flocons est comprise entre 5 mm et 20 mm et notamment comprise entre 7 mm et 18 mm. Produit (1) selon l’une des revendications 1 à 2, présentant un micronaire compris entre 4 L/min et 7 L/min. Produit (1) selon l’une des revendications 1 à 3, présentant une perte au feu comprise entre 0,1 % et 1,5 % en masse. Produit (1) selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant un additif antipoussière, l’additif antipoussière comprenant une huile hydrocarbure. Produit (1) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel un taux massique d’un additif antistatique est inférieur à 0,2 %, le produit étant préférentiellement dépourvu d’un additif antistatique. Produit (1) selon l’une des revendications 1 à 6, présentant une densité inférieure à 15 kg/m 3 , de préférence inférieure à 13 kg/m 3 . Produit (1) selon l’une des revendications 1 à 7, présentant une résistance au passage de l’air supérieure à 2500 Pa.s/m 2 , et de préférence supérieure à 3000 Pa.s/m 2 . Elément (2) de construction comprenant deux parois (3) se faisant face de manière à former une cavité (4), la cavité (4) étant remplie par un produit (1) selon l’une des revendications 1 à 8. Mur comprenant un élément de construction selon la revendication 9. Procédé d’obtention d’un élément (2) de construction comprenant deux parois (3) se faisant face de manière à ménager au moins une cavité (4) remplie par un produit (1) selon l’une des revendications 1 à 8, le procédé comprenant une étape lors de laquelle un produit non-soufflé est soufflé dans la cavité (4) au moyen d’une buse (5) de sorte à fabriquer le produit d’isolation thermique. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’une des deux parois comprend un orifice (6) traversant, la buse (5) étant agencée dans l’orifice (6). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la buse (6) présente un diamètre interne inférieur à 20 mm, notamment inférieur à 15 mm.