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EP1321594B1 - Complexe isolant - Google Patents

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Publication number
EP1321594B1
EP1321594B1 EP02293206A EP02293206A EP1321594B1 EP 1321594 B1 EP1321594 B1 EP 1321594B1 EP 02293206 A EP02293206 A EP 02293206A EP 02293206 A EP02293206 A EP 02293206A EP 1321594 B1 EP1321594 B1 EP 1321594B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheets
sheet
expanded polystyrene
insulation composite
composite according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02293206A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1321594A1 (fr
Inventor
Bruno Callou
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Financiere les Terres Noires
Original Assignee
Financiere les Terres Noires
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Publication date
Application filed by Financiere les Terres Noires filed Critical Financiere les Terres Noires
Publication of EP1321594A1 publication Critical patent/EP1321594A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1321594B1 publication Critical patent/EP1321594B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/88—Insulating elements for both heat and sound
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B2001/7691—Heat reflecting layers or coatings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B2001/8245—Machines for manufacturing, shaping, piercing or filling sound insulating elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8457—Solid slabs or blocks
    • E04B2001/8461—Solid slabs or blocks layered

Definitions

  • the present invention relates to an insulating complex that is to say a material which is composed of different elements each providing its particularities in the field of insulation, both thermal and sound insulation; it also relates to the method of manufacturing this insulating complex.
  • the insulating complex comprises mainly two air-cell sheets, externally coated with an aluminum film, which foils are applied on each side of a central sheet.
  • FR-2 792 349 relates to a thermal and acoustic insulation consisting of two bubble films, the outer face is covered by an outer layer comprising aluminum.
  • a layer of foam, preferably polyethylene, is interposed between the two bubble films.
  • Side and medial thermal welding lines solidify the bubble films and the intermediate foam layer.
  • the intermediate foam layer is welded between the two films, which allows the presence of air gaps isolated from each other.
  • US-4,038,447 discloses various embodiments of insulating complexes, and in particular an insulating complex comprising mainly two films of plastic or fire-resistant material, which plastic films sandwich a fireproof layer, such as a flexible foam of polystyrene associated with an additive such as triphosphate, hexabromocyclododecane or any other similar product.
  • a fireproof layer such as a flexible foam of polystyrene associated with an additive such as triphosphate, hexabromocyclododecane or any other similar product.
  • the edges of the two plastic films surrounding the fire-resistant intermediate layer are sewn or welded to each other, so as to allow the circulation of the air present in the complex with the outside, and allow the exit of the moisture present between the two films.
  • the present invention provides an improvement to these materials to improve its thermal insulation properties in particular, without harming its classic properties that result from its small thickness and especially its very easy handling.
  • the insulating complex according to the invention comprises a sheet of thin polystyrene, placed freely between the air-cell sheets whose lateral edges are welded over their entire length, which cellular sheets are covered externally by bonding or heat-sealing a coating in the form of aluminum film.
  • This complex structure is very simple to achieve and the particular combination of different materials allows this insulation complex very good thermal insulation and acoustic properties.
  • the polystyrene sheet has a thickness of the order of 2 to 10 mm.
  • the thickness of this polystyrene sheet is of the order of 2 mm so as to maintain great flexibility for the complex.
  • this complex may be in roll with a width of the order of 1.25 m for example, corresponding to the width of the foil sheets coated with the aluminum film.
  • a particular method of manufacturing this insulating complex consists in: - bonding an aluminum film on one of the faces of an air-cell sheet, by gluing or heat-sealing, - arranging two sheets with air cells covered outer aluminum film on either side of at least one sheet of expanded polystyrene, and - to weld the side edges of the air-cell sheets so as to leave the expanded polystyrene sheet free.
  • the step of welding the lateral edges of the air-cell sheets is carried out by a heat-sealing bar, the advancing step of the expanded polystyrene foil assembly and the foil-shaped foil.
  • air being equal to or substantially equal to half the length of the heating capacity of the heat seal bar, which allows a double heating pressure along the entire length of the side edge of the air-cell sheets.
  • the complex 1 shown schematically in Figure 1 in section, consists of several elements which appear in Figure 2, separated from each other.
  • This complex comprises in its central part, a thin sheet 2, insulating material of the kind self-extinguishing expanded polystyrene of a density of the order of 10 to 50 kg / m 3 .
  • This sheet 2 has a thickness of about 2 mm, for example. It is disposed freely between two sheets 3 of the kind polyethylene sheets, honeycombed, self-extinguishing also. These honeycomb sheets include bubbles whose diameter is for example of the order of 10 mm and they are made from polyethylene films whose thickness is of the order of 150 microns.
  • the sheets 3 are themselves coated externally with an aluminum film whose thickness is of the order of 30 microns. This aluminum film is glued or heat-sealed on the honeycombed sheets 3.
  • the cellular sheets 3 are joined at their ends, that is to say at the side edges 5, by welding.
  • the polystyrene sheet 2 is trapped between said sheets 3.
  • This sheet 2 of polystyrene is free between the honeycombed sheets 3, that is to say that an air gap persists reinforcing the insulation.
  • This complex has a fleece appearance and is preferably in the form of a roll-conditioned web.
  • the width L of the web or sheet for example is 1.25 m and the width Ip of the sheet or polystyrene sheet is for example 1.20 m, leaving a border 5 on each side for the welding of 2 , 5 cm.
  • the central portion of the complex may comprise a sheet 2 expanded polystyrene of greater thickness ranging for example from 2 to 10 mm.
  • the packaging could be different depending on the thickness.
  • polystyrene sheet may also be added to the polystyrene sheet such as for example one or more sheets of self-extinguishing polyethylene as well.
  • the aluminum film which covers the cellular sheets 3 may have a thickness of the order of 10 to 60 microns.
  • the honeycombed sheets 3 may also have bubbles whose diameter is of the order of 10 to 30 mm depending on the application.
  • the thickness of the polyethylene films used for the preparation of foamed sheets may be of the order of 50 to 300 microns depending on the application.
  • the central sheet 2 may also be colored according to the destination of the complex or according to the qualities of the latter.
  • FIG. 3 represents a particular embodiment of the insulating complex according to the present invention.
  • a roll of foamed sheet 3 is unwound at a speed identical to that of a coating roll 4 in the form of an aluminum film.
  • the cellular sheet 3 and the coating 4 are then brought into contact and secured to one another by gluing or heat sealing.
  • the product 7 formed by the two materials 3 and 4 assembled is wound in the form of a roll 8.
  • the joining of the lateral edges 5 of the two air-cell sheets 3 is carried out by a discontinuous process using two lateral welding bars 11 arranged opposite each other, vertically to said borders 5 .
  • the materials forming the insulating complex 1 then advance discontinuously; the pitch p of advance of the sheet 2 set expanded polystyrene sheet 3 and air cells is equal to or substantially equal to half the length l of heating capacity of each of the bars 11 of heat seal.

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Description

  • La présente invention concerne un complexe isolant c'est-à-dire un matériau qui est composé d'éléments différents apportant chacun ses particularités dans le domaine de l'isolation, aussi bien isolation thermique que phonique ; elle concerne également le procédé de fabrication de ce complexe isolant.
  • Un matériau de ce type est notamment décrit dans les documents FR-2 348 326, FR-2 792 349 et US-4 038 447.
  • Dans le document FR-2 348 326, le complexe isolant comprend principalement deux feuilles à alvéoles d'air, recouvertes extérieurement d'un film d'aluminium, lesquelles feuilles alvéolées sont appliquées sur chaque face d'une feuille centrale.
  • Le document FR-2 792 349 concerne un isolant thermique et phonique constitué de deux films à bulles, dont la face externe est recouverte par une couche extérieure comportant de l'aluminium. Une couche de mousse, de préférence de polyéthylène, est interposée entre les deux films à bulles. Des lignes de soudure thermique latérales et en zone médiane solidarisent les films à bulles et la couche de mousse intermédiaire. La couche de mousse intermédiaire est soudée entre les deux films, ce qui permet la présence de lames d'air isolées les unes des autres.
  • Le document US-4 038 447 présente différents modes de réalisation de complexes isolants, et notamment un complexe isolant comprenant principalement deux films en plastique ou en matériau résistant au feu, lesquels films plastiques prennent en sandwich une couche ignifugée, telle qu'une mousse flexible de polystyrène associée à un additif tel que du triphosphate, de l'hexabromocyclododécane ou tout autre produit similaire. Les bordures des deux films en plastique entourant la couche intermédiaire ignifugée sont cousues ou soudées l'une à l'autre, de manière à permettre une circulation de l'air présent au sein du complexe avec l'extérieur, et permettre la sortie de l'humidité éventuellemenf présente entre les deux films.
  • La présente invention propose un perfectionnement à ces matériaux pour améliorer ses propriétés d'isolation thermique notamment, sans nuire à ses propriétés classiques qui découlent de sa faible épaisseur et surtout de sa très grande facilité de manipulation.
  • Le complexe isolant selon l'invention comprend une feuille en polystyrène mince, placée librement entre les feuilles à alvéoles d'air dont les bordures latérales sont soudées sur toute leur longueur, lesquelles feuilles à alvéoles sont recouvertes extérieurement par collage ou thermosoudure d'un revêtement en forme de film d'aluminium.
  • Cette structure de complexe est très simple à réaliser et l'association particulière des différents matériaux permet à ce complexe isolant de très bonnes propriétés d'isolation thermique et acoustiques.
  • Les caractéristiques d'isolation obtenues utilisent en combinaison les phénomènes de réflexion, de conduction et de convection.
  • Selon l'invention, la feuille en polystyrène a une épaisseur de l'ordre de 2 à 10 mm. De préférence, l'épaisseur de cette feuille de polystyrène est de l'ordre de 2 mm de façon à conserver une grande souplesse pour le complexe.
  • Toujours selon l'invention, ce complexe peut se présenter en rouleau avec une largeur de l'ordre de 1,25 m par exemple, correspondant à la largeur des feuilles à alvéoles revêtues du film aluminium.
  • Un procédé particulier de fabrication de ce complexe isolant consiste - à solidariser un film d'aluminium sur l'une des faces d'une feuille à alvéoles d'air, par collage ou thermosoudage, - à disposer deux feuilles à alvéoles d'air recouvertes du film d'aluminium extérieur de part et d'autre d'au moins une feuille en polystyrène expansé, et - à souder les bordures latérales des feuilles à alvéoles d'air de sorte à laisser libre la feuille en polystyrène expansé.
  • Toujours selon l'invention, l'étape de soudure des bordures latérales des feuilles à alvéoles d'air est réalisée par une barre de soudure à chaud, le pas d'avancement de l'ensemble feuille en polystyrène expansé et feuille à alvéoles d'air étant égal ou sensiblement égal à la moitié de la longueur de la capacité de chauffage de la barre de soudure à chaud, ce qui permet une double pression de chauffage sur toute la longueur de la bordure latérale des feuilles à alvéoles d'air.
  • L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique du complexe coupé transversalement ;
    • la figure 2 est une vue d'une portion des différents éléments constitutifs du complexe ;
    • la figure 3 est une représentation schématique des principales étapes d'un procédé permettant l'obtention du complexe isolant selon l'invention ;
    • la figure 4 est une vue de dessus de l'étape de soudure des bordures des feuilles à alvéoles d'air du complexe isolant conforme à l'invention.
  • Le complexe 1 représenté schématiquement figure 1 en coupe, est constitué de plusieurs éléments qui apparaissent figure 2, séparés les uns des autres.
  • Ce complexe comprend dans sa partie centrale, une feuille 2 mince, en matériau isolant du genre polystyrène expansé auto-extinguible d'une densité de l'ordre de 10 à 50 kg/m3.
  • Cette feuille 2 a une épaisseur de l'ordre de 2 mm par exemple. Elle est disposée librement entre deux feuilles 3 du genre feuilles en polyéthylène, alvéolées, auto-extinguibles également. Ces feuilles alvéolées comportent des bulles dont le diamètre est par exemple de l'ordre de 10 mm et elles sont réalisées à partir de films polyéthylènes dont l'épaisseur est de l'ordre de 150 µm.
  • Les feuilles 3 sont elles-mêmes revêtues extérieurement d'un film en aluminium dont l'épaisseur est de l'ordre de 30 µm. Ce film aluminium est collé ou thermosoudé sur les feuilles alvéolées 3.
  • Les feuilles alvéolées 3 sont assemblées à leurs extrémités, c'est-à-dire au niveau des bordures latérales 5, par soudage. La feuille 2 en polystyrène est emprisonnée entre lesdites feuilles 3.
  • Cette feuille 2 en polystyrène est libre entre les feuilles alvéolées 3, c'est-à-dire qu'une lame d'air persiste renforçant l'isolation.
  • Ce complexe a une apparence de molleton et il se présente de préférence sous la forme d'une nappe conditionnée en rouleau. La largeur L de la nappe, ou de la feuille, est par exemple de 1,25 m et la largeur Ip de la nappe ou feuille de polystyrène est par exemple de 1,20 m, ce qui laisse une bordure 5 de chaque côté pour la soudure de 2,5 cm.
  • Selon la destination du produit, la partie centrale du complexe pourra comporter une feuille 2 en polystyrène expansé d'épaisseur plus importante allant par exemple de 2 à 10 mm. Le conditionnement pourrait être différent selon l'épaisseur.
  • D'autres feuilles peuvent également être additionnées à la feuille de polystyrène comme par exemple une ou plusieurs feuilles de polyéthylène auto-extinguible également.
  • Le film aluminium qui recouvre les feuilles alvéolées 3 peut avoir une épaisseur de l'ordre de 10 à 60 µm.
  • Les feuilles alvéolées 3 peuvent également avoir des bulles dont le diamètre est de l'ordre de 10 à 30 mm suivant l'application. L'épaisseur des films polyéthylènes utilisés pour la confection des feuilles alvéolées peut être de l'ordre de 50 à 300 µm selon l'application.
  • La feuille centrale 2 peut également être colorée selon la destination du complexe ou selon les qualités de ce dernier.
  • La figure 3 représente un mode de fabrication particulier du complexe isolant conforme à la présente invention.
  • Dans un premier temps, figure 3.a, un rouleau de feuille alvéolée 3 est déroulé à une vitesse identique à celle d'un rouleau de revêtement 4 en forme de film aluminium.
  • La feuille alvéolée 3 et le revêtement 4 sont alors mis en contact, et solidarisés l'un à l'autre par collage ou thermosoudage.
  • Lorsque la solidarisation est achevée, le produit 7 formé par les deux matériaux 3 et 4 assemblés est enroulé sous forme d'un rouleau 8.
  • Dans un second temps, figure 3.b, deux rouleaux 8 de bi-matériaux 7 sont déroulés chacun sur une face d'une feuille 2 en polystyrène expansé, ces rouleaux 8 étant déroulés de sorte à ce que le revêtement 4 en aluminium de chaque feuille 7 soit orienté vers l'extérieur. Les bordures 5 des deux feuilles 3 à alvéoles d'air sont ensuite thermosoudées, tel qu'illustré figure 4, pour obtenir le complexe isolant 1.
  • Pour finir, le complexe isolant 1 solidarisé est conditionné en rouleau 10, figure 3.b.
  • Tel que représenté sur la figure 4, la solidarisation des bordures latérales 5 des deux feuilles 3 à alvéoles d'air est réalisée par un procédé discontinu utilisant deux barres latérales de soudure 11 disposées en vis-à-vis, à la verticale desdites bordures 5.
  • Les matériaux formant le complexe isolant 1 avancent alors de manière discontinue ; le pas p d'avancement de l'ensemble feuille 2 en polystyrène expansé et feuille 3 à alvéoles d'air est égal ou sensiblement égal à la moitié de la longueur I de capacité de chauffage de chacune des barres 11 de soudure à chaud.
  • Cela permet une double pression de chauffage sur toute la longueur de la bordure 5 des feuilles 3 à alvéoles d'air. Ainsi, la soudure des bordures 5 correspondantes est efficace et homogène sur l'ensemble de la longueur du complexe isolant 1.

Claims (7)

  1. Complexe isolant constitué d'une feuille (2) en matériau isolant placée entre des feuilles (3) à alvéoles d'air en polyéthylène dont les bordures latérales sont soudées sur toute leur longueur, lesdites feuilles (3) étant munies d'un revêtement extérieur (4) en aluminium collé ou thermo-soudé, caractérisé en ce que ladite feuille (2) en matériau isolant est une feuille en polystyrène expansé placée librement entre lesdites feuilles (3) à alvéoles d'air en polyéthylène.
  2. Complexe isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille (2) en polystyrène expansé a une épaisseur de l'ordre de 2 à 10 mm.
  3. Complexe isolant selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte dans sa partie centrale, une ou plusieurs feuilles complémentaires en matériau du genre polyéthylène, ajoutée(s) à la feuille (2) en polystyrène expansé.
  4. Complexe isolant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'une nappe dont la largeur L est de l'ordre de 1,25 m correspondant à la largeur des feuilles alvéolées (3), la largeur lp de la feuille (2) en polystyrène expansé étant de l'ordre de 1,20 m.
  5. Complexe isolant selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est conditionné en rouleau.
  6. Procédé de fabrication d'un complexe isolant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
    caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
    a) un revêtement (4) en forme de film d'aluminium est solidarisé sur une des faces d'une feuille (3) à alvéoles d'air par collage ou thermo-soudure,
    b) deux feuilles (3) à alvéoles d'air, recouvertes du revêtement (4) extérieur, sont disposées chacune de part et d'autre d'au moins une feuille (2) en polystyrène expansé, le revêtement (4) en aluminium étant tourné vers l'extérieur,
    c) les bordures latérales (5) des feuilles (3) à alvéoles d'air sont soudées, de sorte à laisser libre la feuille (2) en polystyrène expansé.
  7. Procédé de fabrication d'un complexe isolant selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape de soudure des bordures latérales (5) des feuilles (3) à alvéoles d'air est réalisée par une barre de soudure à chaud, le pas d'avancement de l'ensemble feuille (2) en polystyrène expansé et feuille (3) à alvéoles d'air étant égal ou sensiblement égal à la moitié de la longueur de la capacité de chauffage de la barre de soudure à chaud, ce qui permet une double pression de chauffage sur toute la longueur de la bordure latérale (5) des feuilles (3) à alvéoles d'air.
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EP1321594A1 EP1321594A1 (fr) 2003-06-25
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AT (1) ATE354003T1 (fr)
DE (1) DE60218114D1 (fr)
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