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DESCRIPTION
TITRE : PRODUIT COMPRENANT UNE LAINE MINERALE A SOUFFLER
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un produit d'isolation thermique et/ou
acoustique
comprenant une laine minérale à souffler, préférentiellement une laine de
verre,
ainsi qu'un revêtement obtenu par le soufflage d'un tel produit.
ETAT DE LA TECHNIQUE
II est connu d'isoler thermiquement et/ou acoustiquement une paroi d'un
bâtiment, par exemple un mur, un sol ou un plancher, en déposant une laine de
verre soufflée au contact de la paroi. Une laine de verre compressée dans un
sac subit une première expansion lors de l'ouverture du sac. La laine de verre
est ensuite introduite dans un dispositif configuré pour souffler la laine de
verre,
comprenant par exemple une cardeuse, dans lequel la laine de verre est soumise
à une deuxième expansion. La laine de verre est ensuite transportée depuis la
cardeuse jusqu'à la paroi à isoler dans un conduit pneumatique. Cette méthode
permet de recouvrir de laine de verre une paroi présentant une morphologie
irrégulière. Cette méthode permet également de réduire le volume de la laine
de
verre entre sa production et son utilisation.
Toutefois, lors du dépôt de la laine de verre sur la paroi, une partie
significative
de la laine de verre peut être dispersée dans l'atmosphère ambiant. La partie
dispersée dans l'atmosphère est qualifiée de poussière de laine de verre.
Cette poussière présente un problème de confort de l'utilisateur lors du
soufflage
de la laine de verre.
Il est connu de réduire la quantité de poussières émises lors du soufflage de
la
laine de verre et ainsi d'augmenter le confort de l'utilisateur en ajoutant à
la laine
de verre une huile minérale.
Toutefois, l'ajout d'huile minérale dans la laine de verre entraîne une
augmentation de la conductivité thermique A de la laine de verre soufflée, ce
qui
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diminue les performances thermiques et/acoustiques de la laine de verre
soufflée.
A cet effet, le document US 2017 0198472 décrit une laine de verre dans
laquelle
le taux massique d'huile minérale a été diminué au regard de l'art antérieur.
Le
taux massique d'huile minérale de la laine minérale décrite dans le document
US
2017 0198472 est compris entre 0,1 A et 0,6 % de la masse totale de la laine
minérale.
Toutefois, la laine de verre décrite par le document US 2017 0198472 présente
une conductivité thermique élevée pour une densité prédéterminée de laine de
verre installée sur une paroi. De plus, la laine de verre décrite entraîne une
quantité importante de poussières dispersées dans l'atmosphère ambiant lors de
son soufflage. Ainsi, il existe un besoin de produire une laine de verre
présentant
à la fois une conductivité thermique basse pour une densité de laine de verre
installée prédéterminée et un confort de pose de l'utilisateur élevé.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un but de l'invention est de proposer un produit d'isolation thermique et/ou
acoustique présentant une conductivité thermique inférieure ou égale aux
conductivités thermiques de laines minérales connues, tout en minimisant la
quantité de poussières émises lors de l'installation du produit par un
utilisateur.
Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un produit
d'isolation thermique et/ou acoustique comprenant une laine minérale en vrac,
la laine minérale comprenant des fibres minérales et étant adaptée à être
soufflée, et dans lequel :
- les fibres présentent une distribution d'une population de longueurs de
fibre
telle que le rapport entre la longueur de fibre égale au 90ème centile en
nombre
de la distribution et entre la longueur de fibre médiane en nombre de la
distribution est supérieur à 3, notamment supérieur à 4, et préférentiellement
supérieur à 5,
- le produit comprenant au moins un additif, le produit présentant un taux
massique de la totalité du ou des additifs compris entre 0,4 `)/0 et 1,2 %
inclus,
notamment compris entre 0,6 % et 1 % inclus et préférentiellement compris
entre
0,7 et 0,9 % inclus.
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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 un micronaire compris entre 4 L/min et 9 L/min,
notamment
entre 5 L/min et 8 L/min et préférentiellement entre 6 L/min et 7,5 L/min,
- la longueur de fibre égale au 90ème centile en nombre de la distribution
est
strictement supérieure à 1 mm, notamment strictement supérieure à 1,5 mm et
préférentiellement strictement supérieure à 2,0 mm,
- la longueur de fibre médiane en nombre de la distribution est inférieure
ou égale
à 2 mm, notamment inférieure à 1 mm et préférentiellement comprise entre 300
pm et 700 pm,
- la laine minérale est une laine de verre, le produit présentant
préférentiellement
une masse volumique comprise entre 100 kg.m-3 et 180 kg.m-3 incluses,
notamment comprise entre 120 kg.m-3 et 160 kg.m-3 inclus et préférentiellement
comprise entre 140 kg.m-3 et 160 kg.m-3 incluses,
- le ou les additifs comprennent au moins un additif choisi parmi un
additif anti-
poussière, un additif hydrophobant, un additif antistatique et un colorant,
- le ou les additifs comprennent un additif antistatique, un taux massique
de
l'additif antistatique étant compris entre 0,01 % et 0,30 % inclus, notamment
entre 0,02% et 0,20% inclus, et préférentiellement entre 0,05 A et 0,15 'Vo
inclus,
- le ou les additifs comprennent un additif antistatique, l'additif
antistatique étant
choisi parmi un ammonium tertiaire, un ammonium quaternaire et un
polyéthylène glycol,
- le ou les additifs comprennent un additif hydrophobant, un taux massique
de
l'additif hydrophobant étant compris entre 0,05 % et 0,4 % inclus,
- une longueur moyenne des fibres en nombre des fibres est comprise entre
0,5
mm et 1,5 mm incluses,
- un diamètre médian pondéré en volume des fibres est compris entre 5 pm et
15 pm inclus, notamment compris entre 6 pm et 12 pm inclus, et
préférentiellement compris entre 7 pm et 10 pm inclus, et plus
préférentiellement
entre 8 1.1M et 9 pm inclus,
- le produit est apte à présenter, après avoir été soufflé, un facteur de
performance thermique z compris entre 0,45 VV.kg.K-1.m-4 et 0,8 VV.kg.K-1.m-4,
et
notamment entre 0,5 VV.kg.K-1.m-4 et 0,75 VV.kg.K-1.m-4,
- le produit est apte à présenter après avoir été soufflé, une masse volumique
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comprise entre 5 kg/m3 et 18 kg/m3 incluses, notamment comprise entre 7 kg/m3
et 12 kg/m3 incluses et préférentiellement comprise entre 8,5 kg/m3 et 11
kg/m3
incluses,
- l'ensemble du ou des additifs forme des dépôts pulvérisés sur les fibres,
préférentiellement une couche pulvérisée sur les fibres, préférentiellement
par
voie liquide.
Un autre aspect de l'invention est un revêtement d'isolation thermique et/ou
acoustique obtenu par un soufflage d'un produit selon un mode de réalisation
de
l'invention.
Le revêtement présente avantageusement un facteur de performance thermique
2- compris entre 0,45 W.kg.K-1.m-4 et 0,8 W.kg.K-1.m-4, et notamment entre 0,5
W.kg.K-1.m-4 et 0,75 W.kg.K-1.m-4.
Le revêtement présente avantageusement une masse volumique comprise entre
5 kg/m3 et 18 kg/m3 incluses, notamment comprise entre 7 kg/m3 et 12 kg/m3
incluses et préférentiellement comprise entre 8,5 kg/m3 et 11 kg/m3 incluses.
Le revêtement présente avantageusement une conductivité thermique comprise
entre 35 mW.m-1.K-1 et 60 mVV.m-1.K-1 incluses, notamment comprise entre
40 mW.m-1.K-1 et 55 mW.m-1.K-1 incluses, et préférentiellement comprise entre
45 mW.m-1.K-1 et 52 mW.m-1.K-1 incluses.
Un autre aspect de l'invention est un procédé de fabrication d'un produit
selon
un mode de réalisation de l'invention, le procédé, comprenant une étape de
pulvérisation de l'ensemble du ou des additifs sur les fibres par voie
liquide.
Un autre aspect de l'invention est une utilisation d'un produit un mode de
réalisation de l'invention pour l'isolation thermique et/ou acoustique d'une
paroi
d'un bâtiment.
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 :
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[Fig. 1] - la figure 1 illustre une distribution d'une fréquence cumulée d'une
population de longueurs de fibres d'un produit selon un mode de réalisation de
l'invention.
[Fig. 2] - la figure 2 illustre schématiquement une installation de production
d'un
produit isolant selon un mode de réalisation de l'invention,
[Fig. 3] - la figure 3 illustre la charge moyenne intégrée des fibres
minérales d'un
produit selon un mode de réalisation de l'invention, soufflé.
Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des références
identiques.
DEFINITIONS
On entend par facteur de performance thermique , le produit de la
conductivité thermique A, exprimé en VV.m-1.K-1, et de la masse volumique p
d'un
produit selon un mode de réalisation de l'invention soufflé, exprimée en
kg/m3.
Le facteur de performance thermique x est, de manière connue, représentatif de
la quantité de laine minérale à souffler pour obtenir une résistance thermique
R
prédéterminée sur une paroi. En effet, en considérant une surface S à isoler
par
un revêtement de masse m et de volume V, le facteur de performance thermique
y est égal au rapport entre, d'une part, la masse m et entre, d'autre part, le
produit de la résistance thermique R et de la surface S. Ainsi, la performance
thermique de la laine minérale peut être déterminée par le produit de la
résistance thermique R prédéterminée et du facteur de performance thermique
X.
On entend par soufflage d'une laine minérale un soufflage défini par la
norme
EN 14064-1 :2007, et préférentiellement défini par le document Cahier
Technique 8, Confection des éprouvettes d'essais pour les produits en vrac,
Indice de révision C, date de mise en application : 01/07/2019, ACERMI , se
référant à l'annexe C.2.1 de la norme EN 14064-1 :2007.
La conductivité thermique est mesurée selon la mesure définie dans le document
Cahier Technique 8, Confection des éprouvettes d'essais pour les produits en
vrac, Indice de révision C, date de mise en application : 01/07/2019, ACERMI
,
se référant à la norme EN 14064-1 :2007.
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On entend par masse volumique> d'une laine minérale la masse de laine
minérale mesurée dans un contenant rempli par la laine minérale, divisée par
le
volume du contenant. Dans le cas d'une laine minérale conditionnée dans un sac
permettant de transporter la laine minérale, la masse volumique de la laine
minérale est égale au rapport entre la masse de la laine minérale comprimée
dans le sac et entre le volume du sac. Dans le cas d'une laine minérale
soufflée,
la mesure de la masse volumique de la laine minérale soufflée est définie dans
le document Cahier Technique 8, Confection des éprouvettes d'essais pour les
produits en vrac, Indice de révision C, date de mise en application :
01/07/2019,
ACERMI , se référant à l'annexe C.2.1 de 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 ou 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 DETAILLEE DE L'INVENTION
Structure générale du produit d'isolation thermique/acoustique et distribution
de
la population de longueurs de fibre
Un aspect de l'invention est un produit d'isolation thermique et/ou acoustique
comprenant une laine minérale en vrac. De préférence, la laine minérale est
une
laine de verre, de préférence en vrac. La laine minérale comprend des fibres
minérales. La laine de verre comprend de manière connue des fibres de verre.
Les fibres minérales peuvent être produites par la fonte d'une matière
première
inorganique, de préférence du verre, de la pierre, et/ou un laitier. La laine
minérale est adaptée à être soufflée.
De préférence, les fibres minérales peuvent être produites par la fonte d'un
verre
présentant :
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- un taux massique de SiO2 compris entre 50 % et 75 %, et de préférence
compris
entre 60 % et 70 %, et/ou
- un taux massique de Na2O compris entre 10 et 25%, et de préférence
compris
entre 10% et 20 %, et/ou
- un taux massique de CaO compris entre 5 `)/0 et 15 %, et de préférence
compris
entre 5% et 10%, et/ou
- un taux massique de MgO compris entre 1 à 10%, et de préférence compris
entre 2 et 5%, et/ou
- une somme d'un taux massique de CaO et d'un taux massique de MgO
comprise entre 5 % et 20 A, et/ou
- un taux massique de B203 compris entre 0% et 10%, notamment compris entre
2 % et 8 %, préférentiellement compris entre 3 % et 6%, et plus
préférentiellement compris entre 3,5 % et 5%; et/ou
- un taux massique de A1203 compris entre 0 A. et 8 %, et de préférence
compris
entre 1 A et 6%, et/ou
- un taux massique de K20 compris entre 0 % et 5%, et de préférence compris
entre 0,5 % et 2 %, et/ou
- une somme d'un taux massique Na2O et d'un taux massique de K20 comprise
entre 12% et 20%.
En référence à la figure 1, les fibres présentent une distribution d'une
population
de longueurs de fibre telle que le rapport entre la longueur de fibre égale au
90ème centile en nombre de la distribution et entre la longueur de fibre
médiane
en nombre de la distribution est supérieur à 3, notamment supérieur à 4, et
préférentiellement supérieur à 5.
Le produit comprend au moins un additif. Le produit présente un taux massique
de la totalité du ou des additifs compris entre 0,4 % et 1,2 % inclus,
notamment
compris entre 0,6 % et 1 % inclus et préférentiellement compris entre 0,7 et
0,9
% inclus.
Les inventeurs ont découvert qu'il était ainsi possible de minimiser la
conductivité
thermique d'un revêtement formé par le produit soufflé, pour une quantité de
produit soufflé prédéterminée, tout en limitant l'émission de poussières lors
du
soufflage du produit. En effet, un revêtement formé par le produit soufflé
présente à la fois une proportion importante de fibres courtes et de fibres
longues, ce qui permet à la fois de retenir certaines fibres entraînant une
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émission de poussières lors de la pose du revêtement et à la fois de minimiser
la conductivité thermique au regard d'un revêtement comprenant uniquement
des fibres longues.
Une partie ou l'ensemble du ou des additifs peuvent être organiques. Le taux
massique de la totalité du ou des additifs peut être déterminé par une mesure
de
perte au feu (loss on ignition en anglais), conformément à la norme ISO
1887:2014.
Le produit d'isolation peut présenter un taux massique de liant inférieur à
0,1 %.
Notamment, le produit d'isolation peut être dépourvu de liant, et présenter un
taux massique de liant nul. Toutefois, des traces de liant peuvent être
présentes,
notamment lorsque le produit est fabriqué en recyclant une laine de verre
comprenant un liant.
Par exemple, la figure 1 illustre une distribution d'une fréquence cumulée
d'une
population de longueurs de fibre d'un produit selon un mode de réalisation de
l'invention pour laquelle la longueur de fibre égale au quatre-vingt-dixième
centile (D90) en nombre est égale à 1856 pm et la longueur de fibre médiane
(D50) en nombre est égale à 335,7 pm. La distribution illustrée correspond à
un
produit dans lequel le rapport entre la longueur de fibre égale au 90eme
centile
en nombre de la distribution et entre la longueur de fibre médiane en nombre
de
la distribution est égal à 5,52.
Fabrication du produit d'isolation
En référence à la figure 2, une installation de production du produit isolant
peut
comprendre une unité de fibrage, dans laquelle les fibres minérales sont
produites. L'unité de fibrage peut comprendre un dispositif de centrifugation
1
configuré pour tourner selon un axe vertical X. Le dispositif de
centrifugation 1
présente une bande périphérique. La bande périphérique est percée d'une
pluralité d'orifices, au travers desquels la matière première fondue peut
s'écouler
de l'intérieur du dispositif de centrifugation vers l'extérieur, en formant
des
filaments de matière première fondue.
L'unité de fibrage peut également comprendre un brûleur 2. Le brûleur 2 peut
présenter une forme annulaire et être agencé de sorte à imposer en sortie des
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orifices un écoulement gazeux à une température contrôlée. Le brûleur 2 permet
d'étirer les filaments sortant des orifices, de sorte à former les fibres
minérales.
Un inducteur annulaire 3 peut être agencé en dessous du dispositif de
centrifugation. L'inducteur annulaire 3 permet de chauffer une partie
inférieure
du dispositif de centrifugation 1, en particulier l'assiette. Un voile 4 de
fibres
minérales est ainsi formé. Un tapis de réception 5 des fibres minérales peut
être
agencé sous le dispositif de centrifugation 1.
Le brûleur 2 est configuré pour que la température du jet gazeux à la sortie
du
brûleur 2 soit comprise entre 1300 C et 1500 C, de préférence aux environs de
1400 C. La variation de pression du brûleur 2, entraînant le jet gazeux,
permet
de contrôler la finesse des fibres : une pression du brûleur 2 moindre peut
entraîner un diamètre de fibre plus grand.
Les inventeurs ont découvert qu'il est possible d'augmenter de manière
significative la proportion de fibres minérales longues parmi l'ensemble des
fibres minérales produites, dans les proportions décrites précédemment, en
diminuant la quantité de mouvement transmise par le brûleur 2 aux filaments en
sortie des orifices au regard de la quantité de mouvement transmise connue.
Ainsi, la pression du brûleur 2 peut être imposée entre 400 mm CE et 800 mm
CE, notamment entre 400 mm CE et 450 mm CE (on rappelle que 1 mm CE =
9,81 Pa).
La vitesse de rotation du dispositif de centrifugation 1 peut être comprise
entre
1600 tours par minute et 3000 tours par minute, notamment comprise entre 2400
tours par minute et 3000 tours par minute.
La vitesse tangentielle des orifices, lors de la rotation du dispositif de
centrifugation 1, peut être comprise entre 50 m/s et 80 m/s, et de préférence
comprise entre 57 m/s et 75 m/s. Ainsi, il est possible d'augmenter la
proportion
de fibres présentant une longueur strictement supérieure à 1,5 mm et
préférentiellement strictement supérieure à 2,0 mm dans la population de
fibres
du produit. En effet, la longueur des fibres peut être augmentée en augmentant
la quantité de mouvement apportée aux fibres depuis la sortie de l'orifice.
Cependant, la quantité de mouvement apportée aux fibres par le brûleur peut
être concomitante avec des contraintes mécaniques subies par les fibres
entraînées par des turbulences fluidiques, en aval du brûleur. Ces contraintes
peuvent mener à la rupture des fibres. Ainsi, la vitesse tangentielle des
orifices
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permet d'apporter une quantité de mouvement suffisante aux fibres tout en
diminuant les contraintes mécaniques subies par les fibres dans un
environnement fluidique turbulent.
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. De préférence, la tirée de fibres
par
orifice peut être inférieure à 0,40 kg/jour. Ainsi, il est possible de réduire
le
diamètre des fibres au regard des fibres produites avec une tirée supérieure,
et
ainsi de contrebalancer l'effet de la réduction de la quantité de mouvements
transmises par le brûleur 2 aux filaments en sortie des orifices.
L'assiette du dispositif de centrifugation 2 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 2 peut comprendre au
moins
36000 orifices, par exemple lorsque le diamètre de l'assiette est égal à 400
mm.
Ainsi, pour une tirée totale constante, la tirée par orifice est suffisamment
petite
pour produire des fibres fines, de manière à contrebalancer l'effet de la
diminution de la transmission de la quantité de mouvement du brûleur 2 aux
filaments en sortie des orifices.
L'assiette du dispositif de centrifugation 2 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 cY0, 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 le tapis 5. Suite à l'étape de récupération, le
procédé
de fabrication peut comprendre une étape de broyage des fibres, puis une étape
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de compression des fibres. L'étape de broyage peut également être mise en
oeuvre de sorte à obtenir un produit selon un mode de réalisation de
l'invention.
Le procédé de fabrication du produit peut comprendre une étape de
pulvérisation
de l'ensemble du ou des additifs sur les fibres par voie liquide. Ainsi, les
additifs
peuvent être mélangés avant d'être pulvérisés sur les fibres, de sorte que
leurs
concentrations locales sont homogènes. Un aspect de l'invention est un produit
dans lequel l'ensemble du ou des additifs forme des dépôts pulvérisés sur les
fibres, préférentiellement une couche pulvérisée sur les fibres. De
préférence,
les dépôts, préférentiellement la ou les couches, sont formés par une
pulvérisation par voie liquide. En effet, le liquide pulvérisé comprenant le
ou les
additifs peut être réparti de manière homogène sur la surface des fibres, en
partie ou entièrement, de manière à former une couche d'additifs après
l'évaporation du solvant du liquide. Le liquide peut également former des
gouttes
ou des gouttelettes en contact avec les fibres, de sorte que, après
l'évaporation
du solvant du liquide, le ou les additifs forment des dépôts présentant une
forme
de goutte.
Structure et géométrie de la laine minérale
Une longueur moyenne des fibres en nombre de la distribution peut être
comprise entre 0,5 mm et 1,5 mm incluses.
Une longueur de fibre égale au 90ème centile en nombre de la distribution peut
être strictement supérieure à 1 mm, notamment strictement supérieure à 1,5 mm
et préférentiellement strictement supérieure à 2,0 mm. Ainsi, il est possible
de
minimiser l'émission de poussières lors de la pose du revêtement par soufflage
du produit.
La longueur de fibre médiane en nombre de la distribution peut être inférieure
ou égale à 2 mm, notamment inférieure à 1 mm et préférentiellement comprise
entre 300 pm et 700 pm.
Le produit peut présenter un micronaire compris entre 4 L/min et 9 L/min,
notamment entre 5 L/min et 8 L/min et préférentiellement entre 6 L/min et 7,5
L/min. Ainsi, il est possible de minimiser spécifiquement le transfert
thermique
radiatif du revêtement formé par le produit soufflé tout en limitant
l'émission de
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poussières lors du soufflage du produit de par le taux massique d'additif du
produit.
Un diamètre médian pondéré en volume des fibres est compris entre 5 pm et 15
pm inclus, notamment compris entre 6 pm et 12 pm inclus, et préférentiellement
compris entre 7 pm et 10 pm inclus, et plus préférentiellement entre 8 pm et
9 pm inclus. Ainsi, il est possible de minimiser spécifiquement le transfert
thermique radiatif d'un revêtement formé par le produit soufflé, pour une
quantité
de produit soufflé prédéterminée, tout en limitant l'émission de poussières
lors
du soufflage du produit, de par le taux massique d'additifs du produit.
Le diamètre et la longueur des fibres peuvent être mesurés en déposant les
fibres sur un substrat, puis en imageant les fibres déposées avec un
microscope.
Un échantillon du produit ou du revêtement peut être prélevé à l'aide d'une
pince.
Typiquement, entre 10 et 30 mg du produit ou du revêtement peuvent être
prélevés. Le nombre de fibres mesurées est supérieur à 1000, notamment
supérieur à 2000 et de préférence supérieur à 5000. Les fibres de
l'échantillon
peuvent ensuite être dispersées dans un solvant. Le solvant peut comprendre
un mélange d'eau distillée et de glycérine, par exemple dans une proportion
500:1, et/ou comprendre un surfactant. L'échantillon est mis en agitation à
l'aide
d'un agitateur de laboratoire entre 30 minutes et 2 heures, ce qui entraîne
une
dispersion des fibres dans le solvant. La dispersion de fibres est ensuite
diluée
dans l'eau distillée à un ratio de 1:3 à 1:20. La dispersion de fibres diluée
est
ensuite déposée sur un substrat, par exemple sur le fond d'une boîte de Petri.
Les fibres comprises dans la dispersion sont ensuite imagées par un microscope
muni d'un objectif dont le grossissement est par exemple égal à 20X, 40X ou
90X, ou par tout autre système d'imagerie (caméra, scanner) permettant
d'observer les fibres à une résolution suffisante pour en apprécier leur
longueur.
Un traitement d'image est ensuite mis en oeuvre. Dans chacune des images, les
regroupements de pixels de moins de quelques pixels ou dont l'excentricité est
inférieure à 0,5, c'est-à-dire les particules de forme grossièrement
circulaire ne
sont pas considérées. Une squelettisation est ensuite appliquée à chacune des
images, de sorte à obtenir l'axe médian des fibres. Enfin, une fonction de
score
est alors utilisée pour évaluer la probabilité que deux segments de fibres
appartiennent à la même fibre. La fonction de score est aussi utilisée pour
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reconstruire les fibres qui ont été cassées en segments de fibres pendant
l'étape
de seuillage.
Additifs
Dans l'ensemble des modes de réalisation de l'invention, le produit présente
un
taux massique de la totalité du ou des additifs compris entre 0,4 % et 1,2 A
inclus, notamment compris entre 0,6 % et 1 % inclus et préférentiellement
compris entre 0,7 et 0,9 % inclus. Ainsi, comme décrit précédemment et en
combinaison avec la distribution de la population de longueurs de fibre
décrite,
il est possible de maximiser l'isolement thermique du produit tout en limitant
l'émission de poussières lors de l'installation du produit. En effet, les
additifs, qui
comprennent de manière usuelle des composés organiques, favorisent le
transfert thermique au travers du produit et ainsi dégradent les propriétés
d'isolement thermique conférées par le produit soufflé. Dans la présente
demande, le taux massique de la totalité du ou des additifs s'entend pour
l'ensemble des additifs du produit. Le taux massique de la totalité des
additifs,
les additifs présentant des natures différentes, est calculé en sommant le
taux
massique de chacun des additifs une seule fois. Cette définition du taux
massique de la totalité du ou des additifs n'exclut pas qu'un additif présente
plusieurs fonctions. Une fonction peut être choisie au moins parmi une
fonction
anti-poussière, une fonction d'hydrophobant, une fonction antistatique et une
fonction de colorant. Le taux massique d'un ou plusieurs additifs présentant
une
fonction déterminée est calculé en sommant le taux massique de chacun des
additifs présentant cette fonction déterminée. Cette définition n'exclut pas
que le
taux massique d'un premier additif, présentant à la fois une première fonction
et
une deuxième fonction, soit sommé à la fois dans le taux massique d'un ou
plusieurs additifs présentant une première fonction et à la fois dans le taux
massique d'un ou plusieurs additifs présentant une deuxième fonction.
Le ou les additifs peuvent être de tous types. Le ou les additifs sont
préférentiellement choisis parmi un additif anti-poussière, un additif
hydrophobant, un additif antistatique et un colorant.
Le produit d'isolation thermique peut comprendre un additif antistatique. Un
taux
massique de l'additif antistatique peut être compris entre 0,01 % et 0,30 %
inclus,
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notamment entre 0,02 % et 0,20 % inclus, et préférentiellement entre 0,05 % et
0,15% inclus.
L'additif antistatique peut être au moins choisi parmi un ammonium tertiaire,
un
ammonium quaternaire, et un polyéthylène glycol. De préférence, l'additif
antistatique comprend un polyéthylène glycol et au moins un composé choisi
parmi un ammonium tertiaire et un ammonium quaternaire. Le taux massique
total de l'ammonium tertiaire et de l'ammonium quaternaire peut être compris
entre 0,01 ')/0 et 0,25 %, notamment entre 0,01 ')/0 et 0,05 A. Le taux
massique
du polyéthylène glycol peut être compris entre 0,03 % et 0,20 %, notamment
entre 0,05 % et 0,10 %.
L'additif antistatique peut être pulvérisé sur le voile de fibres 4 minérales
produit
suite à l'étape de formation d'un voile 4 de fibres minérales précédemment
décrite et/ou suite à l'étape de broyage des fibres, par exemple lors du
transport
des fibres dans un canal pneumatique. L'additif antistatique permet
d'augmenter
la valeur de la charge électrostatique des fibres minérales de la laine
minérale
soufflée. Ainsi, lors du dépôt d'un revêtement obtenu par le produit soufflé
sur la
paroi à isoler, les fibres minérales ne s'accrochent pas aux vêtements de
l'utilisateur. En référence à la figure 3, la mesure de la charge
électrostatique de
la laine minérale soufflée peut être mise en oeuvre en agençant, à la sortie
du
conduit par lequel le produit soufflé est amenée vers la paroi à isoler, un
capteur
électrostatique mobile (par exemple un capteur du modèle Keyence SK-050). Le
capteur mesure une différence de potentiel électrique AV à proximité d'un
chemin par lequel le produit soufflé est transporté, entre un potentiel
électrique
mesuré lors du passage du produit soufflé par le chemin et un potentiel
électrique
mesuré au même endroit, en l'absence de passage du produit soufflé par le
chemin. La différence de potentiel mesurée est proportionnelle à la charge
moyenne des fibres passant par le chemin, et évolue dans le même sens. Le
capteur peut, par exemple, être agencé à la sortie d'une conduite pneumatique
utilisée pour déposer la laine minérale soufflée sur la paroi à isoler.
La charge moyenne des fibres minérales soufflées d'un produit peut être nulle
ou positive. En effet, il a été découvert par les inventeurs qu'une charge
moyenne nulle ou positive des fibres soufflées était une condition suffisante
pour
constater un effet antistatique du produit sur les vêtements de
l'utilisateurs. On
entend par charge moyenne la moyenne des charges des fibres minérales
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mesurées lors du soufflage du produit. La figure 3 illustre la charge moyenne
des
fibres en fonction du taux d'humidité relative (RH).
Le produit d'isolation peut comprendre un additif hydrophobant. On entend par
hydrophobant un additif qui, lorsqu'il est déposé sur la laine minérale,
permet
au produit d'isolation de présenter des propriétés hydrophobes. L'additif
hydrophobant peut être pulvérisé sur le voile 4 de fibres minérales produit
suite
à l'étape de formation d'un voile 4 de fibres minérales précédemment décrite.
Un
taux massique de l'additif hydrophobant peut être compris entre 0,05 % et 0,4
A
inclus, et de préférence compris entre 0,1 % et 0,2 %. L'additif hydrophobant
peut être un silicone, par exemple du polydiméthylsiloxane (PDMS).
Le produit d'isolation thermique peut comprendre un additif anti-poussière.
L'additif anti-poussière peut être pulvérisé sur le voile de fibres 4
minérales
produit suite à l'étape de formation d'un voile 4 de fibres minérales
précédemment décrite et/ou suite à l'étape de broyage des fibres, par exemple
lors du transport des fibres dans un canal pneumatique. L'additif anti-
poussière
permet de réduire la formation de poussière lors du soufflage de la laine à
souffler, et permet ainsi d'augmenter le confort de l'utilisateur et d'éviter
la
pénétration de fibres minérales dans les voies respiratoires de l'utilisateur.
L'additif anti-poussière peut comprendre une huile, en particulier une huile
d'origine végétale et/ou une huile d'origine minérale. De préférence, le taux
massique de l'additif anti-poussière peut être déterminé de sorte que le
produit
présente un taux massique de la totalité du ou des additifs compris entre 0,4
%
et 1,2 % inclus, de sorte que le taux massique de l'additif antistatique est
compris
entre 0,01 % et 0,30 %, et de sorte le taux massique de l'additif hydrophobant
est compris entre 0,05 % et 0,4 % inclus. De préférence, le taux massique de
l'additif anti-poussière est compris entre 0,34% et 1,14 %.
Propriétés macroscopiques, thermiques & consommation du produit isolant
A l'issue du procédé de fabrication du produit précédemment décrit, notamment
suite à l'étape de compression des fibres, le produit présente une masse
volumique supérieure à celle d'un revêtement obtenu par le soufflage du
produit.
La masse volumique peut être comprise entre 100 kg.m-3 et 180 kg.m-3 incluses,
notamment comprise entre 120 kg.m-3 et 160 kg.m-3 incluses et
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préférentiellement comprise entre 140 kg.m-3 et 160 kg.m-3 incluses. La masse
volumique peut être la masse volumique du produit conditionné. Ainsi, à volume
égal, le produit peut être plus léger quand il est conditionné que d'autre
produits
connus, tout en préservant la distribution de la population de longueur de
fibres
du produit dans cette gamme de masse volumique. A titre d'exemple, les
produits
connus obtenus à partir de laine de roche présentent une masse volumique
supérieure à 200 kg.m-3. Il est ainsi possible de faciliter l'acheminement du
produit sur un site de construction. Le produit comprenant la laine minérale
est
préférentiellement conditionné en vrac. Le produit peut être comprimé dans un
sac de sorte qu'il présente la masse volumique précédemment définie.
Un autre aspect de l'invention est un revêtement d'isolation thermique et/ou
acoustique obtenu par un soufflage d'un produit selon un mode de réalisation
de
l'invention.
Le revêtement, et indirectement le produit, peuvent être utilisés pour
l'isolation
thermique et/ou acoustique d'une paroi d'un bâtiment. La paroi peut être
choisie
parmi un mur, un sol et un plancher. La paroi peut être isolée en déposant le
revêtement par soufflage du produit.
De préférence, le revêtement présente un facteur de performance thermique %
compris entre 0,45 W.kg.K-1.m-4 et 0,8 W.kg.K-1.m-4, et notamment entre 0,5
W.kg.K-1.m-4 et 0,75 W.kg.K-1.m-4. Ainsi, il est possible, notamment de par
les
caractéristiques du produit avant soufflage, de limiter à la fois la
consommation
du produit pour installer un revêtement présentant une résistance thermique
prédéterminée par l'utilisateur, et à la fois l'émission de poussières émises
lors
du soufflage du produit. Le revêtement peut présenter une conductivité
thermique comprise entre 35 mVV.m-1.K-1 et 55 mVV.m-1.K-1 incluses, notamment
comprise entre 40 mW.m-1.K-1 et 52 mW.m-1.K-1 incluses, et préférentiellement
comprise entre 43 mW.m-1.K-1 et 49 mW.m-1.K-1 incluses. De plus,
préférentiellement en combinaison avec les conductivités thermiques
prédéfinies, le revêtement, obtenu par le soufflage d'un produit selon un mode
de réalisation de l'invention, peut présenter une masse volumique comprise
entre 5 kg/m3 et 18 kg/m3 incluses, notamment comprise entre 7 kg/m3 et 12
kg/m3 incluses, et préférentiellement comprise entre 8,5 kg/m3 et 11 kg/m3
incluses.
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