La fabrication des textiles haute température a beaucoup évolué au cours des 40 à 50 dernières années. Le marché propose aujourd’hui un large choix de solutions à base de fibres synthétiques, très sûres par rapport aux matières premières traditionnelles utilisées auparavant. Les options modernes comprennent la fibre de verre, la fibre céramique, la silice, l’argile, le basalte, le fer, l’acier inoxydable ou des combinaisons spécifiques de ces matériaux. Ils présentent des grammages, poids, densités et propriétés variés et, selon les exigences et traitements de surface, sont transformés en laine, cordons, tissus, gaines, tubes et feutres.
Les tissus peuvent recevoir des revêtements en PTFE, vermiculite, graphite, feuille d’aluminium, acrylique, silicone et néoprène.
Auparavant, l’amiante était toutefois la principale matière première utilisée dans le monde pour fabriquer des tissus haute température destinés à la protection incendie, aux couvertures de soudage et aux applications d’isolation thermique. L’amiante possède de nombreuses propriétés avantageuses et uniques et, comme il est présent naturellement, il est devenu un matériau presque universel. Ses risques pour la santé l’ont cependant rendu aujourd’hui presque totalement obsolète.
De nouvelles technologies sont constamment développées et améliorées, permettant de créer toute une gamme de produits isolants modernes. Ces produits d’isolation modernes résistent aux variations de température.
De nombreux tissus réfractaires peuvent être facilement transformés en joints sur mesure et en isolations spéciales. Les domaines d’application comprennent les systèmes d’échappement moteur et les équipements de procédés industriels.
Selon le cahier des charges requis, les tissus haute température peuvent être adaptés afin d’offrir une excellente résistance à l’abrasion, aux produits chimiques, aux salissures, au vent, au bruit et aux vibrations.
Grâce aux moyens modernes de découpe au jet d’eau et de couture, un fabricant de premier plan peut transformer des feutres, couvertures et tissus en joints, compensateurs de dilatation et solutions d’isolation. Ces tissus peuvent être cousus avec des fils en fibre de verre ou en Kevlar. Une équipe de fabrication professionnelle peut également produire différents types de matériaux laminés pour l’isolation thermo-acoustique.
Ces tissus, comme les tissus en fibre de verre, les tissus en silice, les textiles à revêtement acrylique et les textiles laminés, ont de nombreuses applications utiles dans les environnements commerciaux comme résidentiels. Examinons-les de plus près.
Informations essentielles sur les tissus haute température
Au cours des dernières décennies, les tissus haute température ont connu d’importantes innovations. Depuis que les risques sanitaires de l’amiante ont été révélés, l’industrie de l’isolation thermique a dû rechercher des alternatives capables de répondre à la demande croissante en tissus résistants à la chaleur.
Les tissus résistants à la chaleur sont aujourd’hui fabriqués principalement à partir de fibres synthétiques, avec des performances supérieures à ce que l’on attendait auparavant. Ces tissus sont disponibles en différentes dimensions, les formes les plus courantes étant toutefois les plaques, les cordons et les tubes.
Ils sont fabriqués selon différents procédés et proposés dans de nombreuses configurations de largeur et d’épaisseur. Voyons comment ces tissus sont utilisés.
Utilisations commerciales
Les systèmes d’isolation en fibres haute température sont devenus indispensables dans la plupart des secteurs à travers le monde. Voici quelques exemples d’utilisations commerciales.
Applications de défense militaire
Isolation industrielle
Applications hydrauliques
EPI, équipements de protection individuelle :
Industrie et bâtiment
Services médicaux d’urgence et secteur incendie
Industrie automobile
Industrie aéronautique et spatiale
Industrie métallurgique
Industrie de l’habillement
Isolation dans les applications militaires
Les couvertures isolantes souples, amovibles et hautement efficaces sont utilisées depuis la Seconde Guerre mondiale. Elles servaient principalement à l’isolation thermique des tuyauteries chaudes, des pièces moteur et des éléments d’échappement sur les navires militaires et les bâtiments des garde-côtes.
Dans les années 1970, l’Organisation des pays exportateurs de pétrole, OPEP, a conclu un accord concernant l’exportation de pétrole vers la partie continentale des États-Unis. Par la suite, le secteur industriel américain a commencé à envisager l’utilisation d’isolations amovibles et réutilisables.
À cette époque, la plupart des sites commerciaux accordaient peu d’attention aux tuyauteries et aux équipements internes, sauf en cas de menace immédiate pour le contrôle du procédé ou la qualité du produit. Aujourd’hui, pour des équipements non isolés nécessitant une maintenance importante et fonctionnant à 150 °C, le retour sur investissement peut être d’environ un an.
À des températures supérieures à 260 °C, ou avec une isolation légère amovible ou réutilisable, ce délai peut être ramené à seize à dix-huit semaines. Les tissus et procédés de fabrication modernes permettent de réutiliser facilement plusieurs fois des couvertures amovibles légères. Dans les procédés allant jusqu’à 760 °C, elles peuvent être réutilisées à plusieurs reprises sans générer de vibrations susceptibles de détériorer d’autres types d’isolation.
Isolation thermique
Le marché actuel offre d’excellentes solutions en textiles haute température, capables de faire face à différents niveaux d’alcalinité dans les procédés à haute température, sans vibration ni secousse.
Il existe également des versions améliorées de textiles haute température pour la fabrication de couvertures destinées à une réduction complète du bruit. Les bandes textiles souples jetables ou réutilisables ne sont que quelques-unes des applications des fibres haute température.
Isolation des conducteurs chauds et des flexibles hydrauliques
Les gaines tressées haute température sont fabriquées à partir de silice amorphe de qualité, de carbone ou d’une combinaison de plusieurs autres éléments similaires.
Ces matériaux tricotés ou tressés peuvent facilement offrir d’excellentes propriétés isolantes pour les conducteurs haute température et haute tension, ainsi que pour les tubes remplis d’air.
Les conducteurs, tuyauteries et tubes isolés sont généralement situés à l’intérieur des machines et sont essentiels au bon fonctionnement du système. Lorsqu’un équipement doit être protégé contre le feu ou isolé des températures élevées, on utilise des textiles aux excellentes propriétés isolantes.
Protection individuelle et autres utilisations
Industrie et bâtiment
Les textiles tissés haute température sont utilisés dans l’industrie et le bâtiment. Ces textiles tissés sont employés sous forme de rideaux hautement résistants à la chaleur et de couvertures de soudage, qui protègent les opérateurs et les machines des étincelles ou d’autres sources de chaleur susceptibles de provoquer un incendie.
Lors d’arrêts, de réparations ou de révisions, les usines peuvent signaler certaines zones de l’installation comme dangereuses. Ces tissus sont alors utilisés comme barrières thermiques pour protéger les travailleurs, les autres personnes présentes et les équipements.
En cas de feu de graisse, la plupart des cuisines professionnelles utilisent des couvertures anti-feu modernes pour étouffer les flammes, car l’ajout d’eau ne ferait qu’aggraver l’incendie.
En cas d’incendie, de nombreux cinémas et autres lieux utilisent des tissus haute température comme mesure de protection. Les développements récents dans le domaine des rideaux non combustibles ont conduit à l’utilisation d’un matériau à revêtement PU qui laisse passer la lumière tout en offrant une protection contre la fumée.
Services médicaux d’urgence et secteur incendie
Dans les environnements chauds et les conditions difficiles, les secouristes et les pompiers portent des vêtements fabriqués à partir de laines très résistantes à la chaleur. Dans le secteur public, les fibres synthétiques spécialisées et les mélanges à base de fibres de verre se développent aujourd’hui.
De nouvelles solutions sont constamment recherchées pour aider à protéger les pompiers contre les feux de forêt qui se produisent dans le monde entier.
Des tissus comme le coton, la fibre de verre, la silice, le carbone et le feutre sont utilisés seuls pour fabriquer des chaussures, tabliers et autres vêtements de protection thermique individuelle destinés aux employés.
Industrie automobile
Sur la plupart des véhicules, les constructeurs automobiles utilisent des textiles isolants et résistants à la chaleur dans les parties liées au carburant et les systèmes d’échappement.
Sur les moteurs plus performants, les turbocompresseurs et certaines parties de l’échappement peuvent atteindre 760 °C. C’est pourquoi l’isolation du compartiment moteur et des systèmes d’échappement des véhicules utilitaires, comme les ensembles routiers, tracteurs professionnels et engins de chantier, grues notamment, devient de plus en plus importante.
Les voitures de course modernes utilisent des tissus très isolants comme solution confortable et robuste pour garder les pilotes à l’aise, en sécurité et protégés pendant la conduite sur circuit.
Industrie aéronautique et spatiale
L’industrie aéronautique et spatiale utilise des tissus capables de résister à de très hautes températures. Les avions emploient des couvertures isolantes pour assurer la sécurité et la protection de tout ce qui se trouve dans la soute. Des tissus en fibre de carbone haute résistance sont utilisés pour fabriquer des matériaux composites destinés aux avions et appareils de transport.
De nombreux avions pressurisés utilisent l’air chaud prélevé sur le moteur pour la climatisation, la ventilation et le contrôle d’autres fonctions. Les tissus résistants à la chaleur offrent un haut niveau d’isolation et de sécurité pour l’isolation des systèmes de prélèvement d’air des avions, y compris les conduites de prélèvement et de déconnexion, flexibles, réseaux, pièces moteur et échappements.
Industrie métallurgique
Les fabricants de métaux utilisent des textiles d’isolation haute température dans de nombreux procédés utiles.
Les textiles haute température sont transformés en tapis isolants qui protègent les travailleurs des aciéries et fonderies contre la chaleur excessive générée lors du traitement des métaux en fusion et à proximité d’équipements sensibles à la chaleur. Ces tissus sont également souvent utilisés dans le traitement thermique et le recuit, où ils contribuent à maintenir un refroidissement stable et contrôlé.
Industrie de l’habillement
Les textiles haute température sont utilisés dans la fabrication lorsque les travailleurs doivent porter des vêtements dotés de propriétés de protection thermique. Qu’ils soient utilisés pour des chaussures, des tabliers ou des uniformes complets, ces textiles réduisent fortement l’inflammabilité et offrent une excellente protection contre les températures élevées. Une utilisation courante de ces matériaux tissés se trouve dans le sport automobile, où les pilotes et même les mécaniciens de stand doivent porter des combinaisons de protection thermique.
Tuyauteries chaudes
Les tuyauteries chaudes font partie intégrante de nombreux procédés, qu’il s’agisse du bâtiment, du traitement chimique ou même du transport maritime. Les textiles haute température sont utilisés pour recouvrir les conduites susceptibles de transmettre de la chaleur aux machines voisines, de les endommager ou d’affecter certaines opérations en cours. Avec l’accent mis sur la sécurité au travail, des protections résistantes à la chaleur et des solutions similaires ont été mises en place pour aider à prévenir les accidents du personnel et améliorer les conditions de travail.
Barrières
Les textiles haute température sont utilisés pour protéger le personnel contre les étincelles et les projections, sous forme de rideaux industriels et d’autres types de barrières. Ils protègent également les travailleurs opérant à proximité de machines à fort dégagement thermique, comme les fours et les équipements moteurs.
Feutres et couvertures en fibre de verre
Il existe sur le marché deux types de feutres et tapis haute température, non combustibles, sans amiante et adaptables. Les matériaux aiguilletés en verre E résistent à des températures allant jusqu’à 650 °C.
Ils sont souvent utilisés dans les machines, car le verre E limite les vibrations. Les textiles en silice contribuent à assurer une isolation thermique suffisante des équipements tout en résistant à une température de service continue maximale pouvant atteindre 980 °C. Grâce à leur utilisation à haute température, ils constituent également un bon choix pour les systèmes d’échappement moteur.
Les matériaux composites à base de fibres de silice et de verre associent l’avantage économique de la fibre de verre aux propriétés des fibres de silice. Les applications comprennent l’isolation thermique et les coussins de détente des contraintes pour les équipements de procédés et les systèmes d’échappement moteur.
Comme il s’agit d’un matériau durable, il peut être utile dans les applications nécessitant des textiles jetables ou réutilisables. Des sangles peuvent être ajoutées afin de faciliter la pose et la dépose des produits sur mesure.
Tissus traités
Les tissus peuvent également être traités pour les applications haute température. Les tissus en fibre de verre à revêtement silicone sont un bon choix pour les enveloppes isolantes. Outre leur résistance thermique, ils offrent aussi une résistance à l’abrasion et une étanchéité à l’eau. Les tissus en fibre de verre à revêtement PTFE sont utilisés lorsqu’une résistance chimique est requise. Le PTFE est un fluoropolymère plastique chimiquement inerte vis-à-vis de la plupart des acides et bases.
Les matériaux traités thermiquement comprennent également les tissus en silice, les feuilles en fibre de verre et les tapis tricotés en acier inoxydable. Les tissus en silice fabriqués à partir de fils de silice haute pureté et peu poussiéreux peuvent conserver une résistance à la traction utile à 980 °C et présentent un point de fusion de 1650 °C.
Les matériaux aluminisés en fibre de verre offrent un pare-vapeur efficace contre l’humidité et d’autres substances. Ils sont composés de feuilles et films argentés laminés sur des matériaux en fibre de verre. Les gaines tricotées en acier inoxydable se composent de petits fils inoxydables robustes.
Joints en graphite
Contrairement à d’autres types de produits d’étanchéité, les propriétés mécaniques du graphite traité à haute température s’améliorent lorsque la température augmente. Le graphite peut être combiné en structure sandwich avec d’autres matériaux d’étanchéité, par exemple des feuilles, dans des composants multicouches, afin de créer des joints thermiques et des solutions d’isolation sur mesure. Le graphite est également flexible et très résistant, des propriétés adaptées aux applications exigeantes sans charges ni liants susceptibles de limiter les performances d’étanchéité.
Couvertures thermiques
Les protections de ventilation se composent de plaques en fibre de verre revêtues de silicone, de tissus résistants et de cordons en Kevlar, aramide ou fibre de verre.
De nombreux produits utilisent des boutons-pression, tandis que d’autres emploient une fixation auto-agrippante comme solution entièrement non métallique, qui ne corrode pas. Les éléments de fixation intégrés que nous fournissons se posent facilement et restent bien en place, tout en pouvant être retirés aisément lorsque la maintenance du moteur est nécessaire.
Applications vapeur
Production d’énergie
Les centrales électriques utilisent largement les textiles haute température. La plupart des installations de condensation utilisent des tapis isolants pour les tubes, les robinetteries et les équipements.
Les équipements vapeur emploient des tapis résistants à la chaleur modernes et sur mesure au niveau de la turbine afin d’éviter la formation de condensat. Les générateurs, systèmes d’échappement et systèmes alimentés au gaz naturel utilisent également ces textiles pour leurs propriétés isolantes.
Secteur agroalimentaire
Les tissus haute température sont utilisés dans l’industrie agroalimentaire pour isoler les fours et d’autres équipements, comme les cheminées.
Les tissus PTFE servent à fabriquer des bandes transporteuses destinées à la production d’aliments transformés. Les textiles haute température spécialement imprégnés de PTFE ou de téflon sont également largement utilisés dans l’industrie de transformation comme protection contre les projections de produits chimiques, afin de protéger les produits.
Industrie de la pâte à papier et du papier
L’industrie de la pâte à papier et du papier utilise des textiles résistants à la chaleur dans ses procédés. Grâce à leur protection contre la chaleur rayonnante et leur résistance aux produits chimiques agressifs, les tissus en fibre de verre imprégnés de PTFE sont souvent utilisés comme protections.
Les grandes chaufferies produisent, dans la fabrication du papier, une quantité importante de vapeur pour le procédé de séchage et apportent aussi d’autres avantages au cours du process. Des couvertures amovibles y sont utilisées pour éviter que la vapeur ne présente un danger pour les personnes pendant le procédé.
Textiles d’isolation haute température
L’isolation fibreuse a contribué à isoler la plupart des équipements les plus résistants et les plus complexes créés par l’homme.
L’objectif pour les années à venir est de continuer à améliorer les fibres haute température afin qu’elles résistent aux températures élevées, soient chimiquement résistantes et sûres, qu’il s’agisse de fibre de soie, de fils en fibre de verre, de tissage satin, de tissus céramiques, etc.
Que retenir ?
Les textiles haute température, comme les tissus en fibre de verre, les tissus céramiques renforcés par fil métallique, les tissus revêtus et les produits laminés, sont aujourd’hui très demandés. Ces produits offrent une grande résistance à la chaleur, aux variations de température et aux défaillances des équipements électriques.
Les tissus traités à haute température sont utilisés pour fabriquer des protections isolantes souples, des revêtements de conduites, des plaques de protection de générateurs, des protections de robinetteries et de brides, des rideaux de soudage et des protections de conduites d’échappement moteur.
Les tissus haute température conviennent à une plage allant de 150 °C à 1260 °C. Beaucoup sont fabriqués à partir de fils résistants à la chaleur et peuvent recevoir différents additifs et revêtements.
De nombreux secteurs utilisent ces tissus dans leurs opérations quotidiennes pour protéger les machines et le personnel contre les accidents liés à la chaleur. Les industries aéronautique et spatiale, la défense, la santé, les équipements mobiles, l’industrie de l’acier inoxydable et l’agroalimentaire utilisent ces tissus chaque jour pour se protéger contre les défaillances soudaines des équipements électriques et les surcharges thermiques.
Ces tissus peuvent également être utilisés dans les secteurs qui emploient quotidiennement de grandes quantités de chaleur pour fabriquer divers produits. Les tissus traités résistants à la chaleur permettent de maintenir la chaleur hors de la zone protégée et de protéger les objets qui s’y trouvent. Ils conviennent aux environnements chauds.
