Caractérisation et optimisation des propriétés d’isolants thermiques non tissés à base de fibres de bois

Abstract

Les travaux présentés ici s’insèrent dans le contexte actuel du fort potentiel de développement commercial des isolants bio-sourcés. Ils sont menés dans le cadre d'une thèse CIFRE portée par l’entreprise FINSA France et effectuée au laboratoire I2M de Bordeaux, au sein d'un projet industriel, ECOMATFIB (ADEME BIP, 2014-2017) : ECOconception et Optimisation multi-objectif de MATériaux isolants à base de FIBres de bois. L’objectif de cette thèse est de concevoir, fabriquer, caractériser et optimiser les propriétés d’isolants thermiques à base de fibres de bois, réalisés à l’aide d’un procédé textile non-tissé. Après une analyse de la ressource bois présente en nouvelle Aquitaine, des isolants ont été fabriqués à partir de nappes de fibres de bois de pin maritime, de pin taeda, de peuplier et d’eucalyptus avec adjonction de fibres thermoplastiques puis consolidation par voie thermique dans un four à air chaud. Après identification préliminaire des paramètres de réglage de la chaîne de non-tissé disponible au laboratoire, de nombreux matériaux fibreux ont été réalisés, à partir d'une matière première diversifiée et de paramètres machines adaptés. Ceux-ci ont été caractérisés thermiquement principalement par la méthode du plan chaud puis de manière hydrique pour connaître leur faculté d’interaction avec l’humidité relative de l’air ambiant. Enfin, leur caractérisation en compression a permis d'étudier leur propension à conserver leurs propriétés après sollicitation mécanique. Les données recueillies ont permis d’identifier les paramètres de la matière première ainsi que du procédé de fabrication ayant un impact significatif sur les propriétés de ces isolants. Une première approche de modélisation des propriétés a conduit à identifier des pistes permettant l’amélioration des propriétés thermiques et de valider leur très bonne capacité de régulation hydrique.