Brevet FR3147528A1 — publié le 20241011

L’invention concerne un écran (1) de protection acoustique destiné à être monté sous un véhicule automobile, ledit écran comprenant une coque (2) thermoformée comprenant : entre 10% et 50% de fibres de structure minérales, entre 30% et 50% de fibres de liaison et entre 15% et 25% en poids de fibres d’absorption acoustique à base de polyéthylène téréphtalate (PET) de titre compris entre 1,5 et 2 dtex, ledit écran comprenant en outre une couche fibreuse de protection (4) recouvrant ladite face externe, ladite couche comprenant entre 30 et 50% en poids de fibres bi-composant et entre 70 et 50 % de fibres de polytéréphtalate d’éthylène (PET) de titre compris entre 6 et 7 dtex. Figure 1 Ecran de protection acoustique L’invention concerne un écran de protection acoustique destiné à être monté sous un véhicule automobile. On connait, notamment du document EP-3 994 679, un écran de protection acoustique destiné à être monté sous un véhicule automobile, ledit écran comprenant une coque thermoformée, ladite coque étant à base de fibres structurelles liées entre elles par un agent de liaison activé à chaud, ladite coque étant pourvue d’une face externe destinée à être tournée vers la route, ladite coque comprenant : entre 10% et 50% de fibres de structure minérales, notamment de verre, pour apporter la tenue mécanique, entre 30% et 50% de fibres en polypropylène formant l’agent de liaison entre les fibres suite à leur fusion, entre 15% et 25% en poids de fibres d’absorption acoustique à base de polyéthylène téréphtalate (PET), de titre compris entre 1,5 et 2 dtex. Un tel écran présente l’avantage, du fait de la porosité de la coque, de permettre une absorption acoustique du bruit émis par le moteur, et ceci d’autant plus que sont intégrées des fibres fines permettant d’accentuer cette absorption. Par ailleurs, il présente une très bonne tenue mécanique apportée par la présence de fibres minérales. Cependant, un tel écran présente une grande fragilité face à la projection de gravillons, les fibres minérales étant très cassantes. Pour pallier cet inconvénient, il a été proposé de revêtir la face exposée aux projections d’un film de matière plastique ou d’une enduction de matériau plastique. Cependant, la mise en place d’un tel film ou d’une telle enduction conduit à une dégradation des propriétés d’absorption, ceci dans la mesure où ledit film crée sur l’écran une barrière d’étanchéité empêchant la propagation des ondes acoustiques en son sein pour y être absorbées. L’invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un écran présentant à la fois une grande robustesse face à la projection de gravillons, ceci tout en offrant de bonnes performances en tenue mécanique et en absorption acoustique. A cet effet, l’invention propose un écran de protection acoustique destiné à être monté sous un véhicule automobile, ledit écran comprenant une coque thermoformée, ladite coque étant à base de fibres structurelles liées entre elles par un agent de liaison activé à chaud, ladite coque étant pourvue d’une face externe destinée à être tournée vers la route, ladite coque comprenant : entre 10% et 50% de fibres de structure minérales pour apporter la tenue mécanique, entre 30% et 50% de fibres de liaison, formant ledit agent de liaison, permettant la liaison des différentes fibres constitutives de ladite coque entre elles, entre 15% et 25% en poids de fibres d’absorption acoustique à base de polyéthylène téréphtalate (PET), de titre compris entre 1,5 et 2 dtex, ledit écran comprenant en outre une couche fibreuse de protection contre la projection de gravillons recouvrant ladite face externe, ladite couche comprenant : entre 30 et 50% en poids de fibres bi-composant comprenant une âme fusible à haute température et une gaine fusible à température moindre, ladite gaine ayant été portée à son point de fusion, entre 70 et 50 % de fibres de polytéréphtalate d’éthylène (PET) de titre compris entre 6 et 7 dtex. Avec un tel agencement, comme on le verra en détail plus loin, on dispose d’un écran présentant à la fois une grande robustesse face à la projection de gravillons, ceci tout en offrant de bonnes performances en tenue mécanique et en absorption acoustique. On notera ici que la présence de fibres de polytéréphtalate d’éthylène (PET) de titre important – à savoir compris entre 6 et 7 dtex – dans la couche de protection contribue à la tenue mécanique de l’écran. D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles : est une vue schématique en coupe partielle d’un écran selon une réalisation, est une représentation graphique de la performance en absorption acoustique (coefficient alpha en ordonnée) en fonction de la fréquence 1/3 octave en Hertz, en champ diffus, d’un échantillon issu d’un écran (B) selon l’invention (courbe en trait plein) et d’un autre échantillon (A) issu d’un écran de référence (courbe en pointillé) selon l’art antérieur (dont les caractéristiques sont présentées plus bas). On décrit à présent un écran 1 de protection acoustique destiné à être monté sous un véhicule automobile, ledit écran comprenant une coque 2 thermoformée, ladite coque étant à base de fibres structurelles liées entre elles par un agent de liaison activé à chaud, ladite coque étant pourvue d’une face externe 3 destinée à être tournée vers la route, ladite coque comprenant : entre 10% et 50% de fibres de structure minérales – notamment de verre – pour apporter la tenue mécanique, entre 30% et 50% de fibres de liaison, formant ledit agent de liaison, permettant la liaison des différentes fibres constitutives de ladite coque entre elles, entre 15% et 25% en poids de fibres d’absorption acoustique à base de polyéthylène téréphtalate (PET), de titre compris entre 1,5 et 2 dtex, ledit écran comprenant en outre une couche fibreuse de protection 4 contre la projection de gravillons recouvrant ladite face externe, ladite couche comprenant : entre 30 et 50% en poids de fibres bi-composant comprenant une âme fusible à haute température et une gaine fusible à température moindre, ladite gaine ayant été portée à son point de fusion, entre 70 et 50 % de fibres de polytéréphtalate d’éthylène (PET) de titre compris entre 6 et 7 dtex. Selon une réalisation, les fibres de liaison de la coque 2 sont formées par des fibres de polypropylène ayant été portées à leur point de fusion. Selon une autre réalisation, les fibres de liaison de la coque 2 sont formées par des fibres bi-composant comprenant une âme fusible à haute température et une gaine fusible à température moindre, ladite gaine ayant été portée à son point de fusion. En particulier, les fibres bi-composant, aussi bien celles de la coque 2 que celles de la couche de protection 4, peuvent comprendre une âme en polytéréphtalate d’éthylène (PET), de point de fusion de l’ordre de 250°C, la gaine étant en polytéréphtalate d’éthylène (PET) ayant subi une modification chimique de manière à présenter un point de fusion abaissé, par exemple de l’ordre de 180°C. Selon une réalisation, les fibres de polytéréphtalate d’éthylène (PET) de la couche de protection 4 peuvent être pourvues d’un traitement anti-feu, notamment à base de bore. Selon une réalisation, la coque 2 présente une masse surfacique comprise entre 800 et 1200 g/m². Selon une réalisation, la coque 2 est aiguilletée de manière à renforcer sa tenue mécanique. Selon la réalisation représentée, l’écran 1 comprend en outre une couche interne 5 de non tissé destinée à contenir les fibres structurelles de la coque 2. La présence de la couche interne 5 peut également permettre de limiter l’encrassement de la ligne de thermoformage, notamment quand les fibres de liaison sont en polypropylène. En outre, la couche interne 5 permet de protéger les opérateurs de fabrication des irritations de la peau et des bronches qui pourraient être occasionnées par les fibres minérales. Selon une réalisation, la couche interne 5 est co-aiguilletée avec la coque 2, de manière à renforcer la tenue mécanique de l’écran 1. En variante, la couche interne 5 est simplement collée à la coque 2 par la chaleur mise en œuvre lors du thermoformage, ladite couche ayant pu être pourvue d’une enduction, par exemple phénolique ou thermoplastique, permettant de favoriser le collage. Selon une réalisation, la couche interne 5 présente une masse surfacique comprise entre 15 et 120 g/m². Selon une réalisation, les fibres de la couche interne 5 sont pourvues d’un traitement anti-feu, par exemple à base de bore. Selon une réalisation, les fibres de la couche interne 5 sont pourvues d’un traitement hydro-oléophobe. Selon une réalisation, la couche de protection 4 présente une masse surfacique comprise entre 200 et 400 g/m². Selon une réalisation, la couche de protection 4 est co-aiguilletée avec la coque 2 de manière à renforcer la tenue mécanique de l’écran 1. On décrit un procédé de fabrication d’un tel écran 1, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : empiler, les unes sur les autres différentes nappes fibreuses destinées à former la couche de protection 4, la coque 2 et éventuellement la couche interne 5, mettre l’ensemble entre deux plaques chauffantes dans un four de type « chauffe contact », par exemple entre 200 et 230°C, transférer l’ensemble une fois chauffé dans moule de type « poinçon/matrice » régulé à froid, par exemple entre 10 et 20°C, démouler après avoir réalisé les découpes éventuelles dans le moule ou bien démouler avant de réaliser les découpes, notamment par pressage de lames ou par jet d’eau. L’échantillon selon l’invention B qui a été testé présente une masse surfacique de 1400 g/m 2 , ladite masse se répartissant comme suit : la coque 2 présente une masse surfacique de 1000 g/m² la couche de protection 4 présente une masse surfacique de 300 g/m², la couche interne 5 présente une masse surfacique de 100 g/m². L’échantillon de référence A est analogue à l’échantillon selon l’invention B, la couche de protection 4 ayant été supprimée et la coque 2 alourdie à hauteur de 1300 g/m² afin de comparer deux écrans de même masse surfacique. En outre, on prévoit un échantillon de référence A de même épaisseur (4 mm) que celle de l’échantillon selon l’invention B. La comparaison a été faite selon trois critères : la résistance mécanique, mesurée par le module de Young, la résistance à la projection de gravillons (voir la description du test ci-après), les propriétés d’absorption acoustique. Les résultats obtenus sont présentés dans la table ci-dessous. Type d’écran Module de Young (MPa) Temps résistance au grenaillage (s) selon l’art antérieur (A) 1740 80 selon l’invention (B) 1470 180 Le test de résistance mécanique montre que l’échantillon selon l’invention B présente une résistance mécanique un peu amoindrie par rapport à celle de l’échantillon de référence A, mais compatible avec les exigences de résistance en vigueur pour un écran destiné à être monté sous un véhicule automobile. Le test de résistance à la projection de gravillons (appelée aussi « résistance au grenaillage ») a été fait en appliquant le protocole décrit ci-après. Le principe est de bombarder de grenaille d’acier coulé, au travers d’une buse, l’échantillon à tester. La résistance au grenaillage est caractérisée par le temps de nécessaire pour percer l’échantillon. Le test de résistance à la projection de gravillons montre que l’échantillon selon l’invention B présente une résistance à la projection de gravillons très supérieure à celle de l’échantillon de référence A. Le test d’absorption acoustique ( ) montre des propriétés d’absorption analogues pour les échantillons selon l’invention B et de référence A. En définitive, l’écran selon l’invention B présente à la fois une grande robustesse face au grenaillage, ceci tout en présentant une tenue mécanique peu dégradée par rapport à celle de l’échantillon de référence A et une absorption acoustique comparable à celle dudit échantillon de référence. Ecran (1) de protection acoustique destiné à être monté sous un véhicule automobile, ledit écran comprenant une coque (2) thermoformée, ladite coque étant à base de fibres structurelles liées entre elles par un agent de liaison activé à chaud, ladite coque étant pourvue d’une face externe (3) destinée à être tournée vers la route, ladite coque comprenant : entre 10% et 50% de fibres de structure minérales pour apporter la tenue mécanique, entre 30% et 50% de fibres de liaison, formant ledit agent de liaison, permettant la liaison des différentes fibres constitutives de ladite coque entre elles, entre 15% et 25% en poids de fibres d’absorption acoustique à base de polyéthylène téréphtalate (PET), de titre compris entre 1,5 et 2 dtex, ledit écran étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre une couche fibreuse de protection (4) contre la projection de gravillons recouvrant ladite face externe, ladite couche comprenant : entre 30 et 50% en poids de fibres bi-composant comprenant une âme fusible à haute température et une gaine fusible à température moindre, ladite gaine ayant été portée à son point de fusion, entre 70 et 50 % de fibres de polytéréphtalate d’éthylène (PET) de titre compris entre 6 et 7 dtex. Ecran (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres de liaison de la coque (2) sont formées par des fibres de polypropylène ayant été portées à leur point de fusion. Ecran (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres de liaison de la coque (2) sont formées par des fibres bi-composant comprenant une âme fusible à haute température et une gaine fusible à température moindre, ladite gaine ayant été portée à son point de fusion. Ecran (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coque (2) présente une masse surfacique comprise entre 800 et 1200 g/m². Ecran (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coque (2) est aiguilletée. Ecran (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une couche interne (5) de non tissé destinée à contenir les fibres structurelles de la coque (2). Ecran (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couche interne (5) est co-aiguilletée avec la coque (2). Ecran (1) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la couche interne (5) présente une masse surfacique comprise entre 15 et 120 g/m². Ecran (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de protection (4) présente une masse surfacique comprise entre 200 et 400 g/m². Ecran (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de protection (4) est co-aiguilletée avec la coque (2).