Qu’est-ce qu’un isolant sous vide ?
Un isolant sous vide désigne un isolant qui a été mis sous vide en dépressurisant l’intérieur du matériau isolant.
Plus précisément, il s’agit d’un matériau aux propriétés isolantes, comme la laine de verre, qui est recouvert d’un film laminé, puis mis sous vide en dépressurisant davantage l’intérieur.
Utilisations des isolants sous vide
Les isolants sous vide sont utilisés dans les réfrigérateurs domestiques, les bouilloires électriques, les distributeurs automatiques, les caisses frigorifiques pour le transport. Les isolants sous vide sont également utilisés comme matériau d’isolation thermique.
Un autre avantage de l’isolation sous vide est que la partie isolante est mise sous vide et que son épaisseur est extrêmement faible, ce qui permet de la placer dans des espaces étroits. Elle convient donc à une large gamme de produits, des plus petits aux plus grands.
Principe des isolants sous vide
Le transfert de chaleur d’un objet à un autre nécessite un fluide caloporteur (gaz, liquide ou solide). Lorsque ces matériaux sont chauffés, les molécules à l’intérieur du milieu vibrent et cette vibration est transmise aux molécules voisines.
La conductivité thermique exprime la facilité avec laquelle la chaleur peut se propager. Si cette conductivité thermique est faible, cela signifie que la chaleur a moins de chances d’être transférée. En d’autres termes, plus la conductivité thermique du milieu est faible, moins la chaleur est transférée et meilleure est l’isolation. La laine de verre et le polystyrène sont des matériaux couramment utilisés pour leurs propriétés d’isolation thermique. La conductivité thermique de ces matériaux est relativement faible, mais comme ils contiennent de l’air, la chaleur est également transmise par l’air.
Les isolants sous vide utilisent de la laine de verre ou d’autres matériaux conventionnels comme matériau de base, qui est ensuite recouvert d’un film stratifié et l’air à l’intérieur est éliminé, ce qui permet d’éviter presque toute conduction de chaleur par l’air. Les isolants sous vide sont donc moins sujets à la conduction thermique que les isolants utilisant de la laine de verre ordinaire, et ont des propriétés d’isolation thermique extrêmement élevées.
Toutefois, si un trou se forme dans le film stratifié de l’isolant, l’air peut pénétrer à l’intérieur, ce qui entraîne une perte rapide des performances d’isolation. De plus, le vide peut se rompre avec le temps, c’est pourquoi il convient d’être prudent lors de l’utilisation du matériau pendant de longues périodes.
Autres informations sur les isolants sous vide
1. Amélioration de la résistance à la chaleur et de la durabilité
Ces dernières années, l’attention s’étant portée sur les mesures de lutte contre le réchauffement climatique et les questions énergétiques, des produits présentant une excellente résistance à la chaleur et une grande durabilité ont été mis au point pour l’isolation sous vide. C’est le cas par exemple d’un isolant sous vide dont l’âme est constituée de laine de verre et dont l’enveloppe extérieure est constituée d’une feuille d’acier inoxydable.
La résistance à la chaleur de la feuille d’acier inoxydable est supérieure à 300°C, ce qui représente une amélioration significative par rapport aux matériaux d’isolation sous vide conventionnels qui utilisent un film stratifié en résine comme matériau d’emballage extérieur. De plus, dans les isolants sous vide conventionnels, le film stratifié en résine imprègne légèrement le gaz, ce qui entraîne une réduction des performances d’isolation en raison de la conduction de la chaleur du gaz dans la laine de verre, qui est la partie isolante.
Toutefois, l’utilisation d’une feuille d’acier inoxydable comme matériau d’emballage extérieur a permis d’améliorer la perméabilité au gaz et la durabilité du matériau d’isolation sous vide.
2. Applications résidentielles
Les isolants sous vide sont également utilisés dans les logements. Il s’agit par exemple d’un noyau de laine de verre, enveloppé d’un film laminé et doté d’une structure poreuse avec un vide à l’intérieur. Avec une épaisseur de quelques millimètres seulement, cet isolant sous vide peut atteindre le même effet d’isolation thermique qu’une laine de verre plusieurs dizaines de fois plus épaisse.
Cette excellente performance d’isolation thermique est obtenue en faisant de chaque trou poreux un grand espace. En effet, plus les pores sont grands, plus il y a de vide dans la zone du matériau poreux par rapport à la laine de verre, ce qui réduit la conduction thermique dans l’air.
Pour que chaque trou poreux soit un grand espace, le matériau de base est comprimé sous pression. Pendant la compression, les fibres du matériau de base sont immobilisées en couches, formant une structure dans laquelle les fibres sont en contact les unes avec les autres à certains endroits, créant ainsi de grands espaces (trous) dans le matériau de base. Cela augmente la zone de vide dans la zone constituée de laine de verre, ce qui permet d’obtenir des performances d’isolation élevées.
Les isolants sous vide sont produits en plaçant le matériau de base dans un sac de film laminé, en le mettant sous vide et en thermocomprimant l’extrémité ouverte. Des matériaux d’isolation sous vide ont également été développés en appliquant cette structure, où une seule feuille de matériau d’isolation sous vide est divisée en plusieurs blocs par thermocompression du film stratifié, chaque bloc étant mis sous vide séparément.