Découvrons les propriétés de la fibre de cellulose, l’un des matériaux d’isolation thermique les plus écologiques dans la construction écologique.
Le papier est produit avec de la ouate de cellulose, un mélange qui ressemble à de la ouate, composé d’eau et de fibres de cellulose. La ouate peut être de la cellulose pure, mixte (c’est-à-dire fabriquée à partir de cellulose pure et de déchets sélectionnés) ou recyclée (fabriquée à partir des déchets de papier recyclé).
La norme européenne UNI EN 15101-1:2013 spécifie les exigences relatives aux produits en cellulose en vrac utilisés pour l’isolation thermique et acoustique des bâtiments lorsqu’ils sont installés dans les murs, les sols, les toits, les porches et les plafonds. Les produits commercialisés sont autorisés par les organismes compétents, font parfois l’objet d’agréments techniques européens (ATE) et relèvent de la liste B des matériaux de construction. Ce matériau a fait l’objet de nombreuses discussions en raison des facteurs de risque possibles pour les habitants des maisons isolées avec des fibres de cellulose. L’installation doit donc, en tout état de cause, être réalisée dans les règles de l’art.
Qu’est-ce que la cellulose ?
Le nom de cellulose a été introduit en 1839 par Ansalme Payen, un professeur français de chimie appliquée qui l’a étudiée. La cellulose est une fibre et, comme le coton et le chanvre, elle est constituée de cellulose fibreuse et constitue l’un des nombreux polymères présents dans la nature.
La cellulose, contenue dans les plantes, est un polysaccharide constitué de molécules de glucose reliées entre elles par une liaison glycosidique. Les chaînes disposées en parallèle se lient entre elles par des liaisons hydrogène et forment ainsi des fibrilles. Ces fibrilles sont localement très ordonnées au point d’atteindre une structure cristalline : la partie cristalline est hydrophobe (elle n’absorbe pas l’eau) et donc, pour obtenir un produit comme le coton hydrophile commun, la cellulose subit un traitement appelé « mercerisation » du nom du chimiste qui l’a inventé (John Mercer en 1844), un processus qui a été breveté en 1851.
La cellulose est importante sur le plan commercial car de nombreux dérivés sont fabriqués à partir d’elle :
- le papier commun
- diacétate de cellulose utilisé dans la production de montures de lunettes ou pour la fabrication de peignes
- la rayonne, obtenue à partir de la cellulose dans une solution d’hydroxyde de sodium et de sulfure de carbone
- de la cellophane,
- viscose
- Le nitrate de cellulose (un explosif dangereux) composé de cellulose et d’acide nitrique.
Comment obtient-on la fibre de cellulose ?
Le bois se compose grossièrement de:
- 45% Cellulose
- 30% d’hémicellulose
- 23% Lignine
- 5% Diverses matières extractibles : terpènes, résines, acides gras
Les procédés chimiques visent à dissoudre la lignine dans la phase aqueuse acide ou alcaline et à la séparer de la cellulose insoluble.
La composition chimique dépend de la composition du bois utilisé et le rendement est influencé par différents facteurs :
- le type de bois,
- les techniques de traitement
- le processus de production.
Le rendement peut atteindre 90 à 95 % de la matière première (bois). L’aspect de la cellulose est représenté par des faisceaux de fibres de longueur variable, des fragments de fibres et des fibres isolées. Le traitement des parties ligneuses d’un arbre produit une pâte constituée de cellulose et, dans une moindre mesure, de sous-produits du traitement et de constituants du bois d’origine.
Utilisation des panneaux de ouate de cellulose dans la construction
Depuis plus d’un demi-siècle, la cellulose est utilisée comme isolant contre le froid, la chaleur et l’humidité. L’isolation en fibre de cellulose a toujours été connue et pratiquée partout. Aujourd’hui, des technologies avancées permettent de transformer les fibres en l’un des isolants les plus performants, les plus sains et les plus économiques qui puissent être utilisés pour la requalification énergétique des bâtiments existants. La fibre de cellulose est l’un des matériaux d’isolation thermique naturels les plus écologiques dans le domaine de la bio-construction.
La fibre de cellulose est hygroscopique, respirable et constitue également un excellent isolant acoustique et thermique. Elle est disponible sur le marché sous forme de flocons, de grains et de panneaux : dans tous les cas, il s’agit d’un matériau isolant fabriqué à partir de papier journal recyclé, puis traité aux sels de bore pour éliminer tout risque d’incendie et rendre le matériau répulsif pour les insectes et les rongeurs.
Caractéristiques de performance des panneaux de ouate de cellulose pour l’isolation :
Isolation thermique
Atténue les différences de température entre le jour et la nuit : en été, pendant la journée, la fibre de cellulose maintient la maison fraîche en absorbant la chaleur et libère une partie de la chaleur pendant la nuit lorsque l’air extérieur se refroidit.
Le coefficient de conductivité thermique de la fibre de cellulose est d’environ ? : 0,032. Cela signifie que la fibre de cellulose protège les pièces du froid et empêche la formation de glace. Cette isolation est respirante et fonctionne comme un équilibreur hygrométrique : la fibre de cellulose est capable de stocker l’eau et de la restituer lorsque le climat devient plus sec.
Il peut isoler les murs, les sols et les plafonds en les protégeant de la condensation, de l’humidité et des moisissures sur les murs.
La fibre de cellulose naturelle isole la maison de la chaleur : en effet, elle offre une valeur d’amortissement de 70%, de sorte que la chaleur extérieure, lorsqu’elle entre dans la maison, est amortie d’environ 70% par la fibre.
Conductivité thermique égale à 0,037 W/mqK. Cette valeur indique la capacité de transmission de la chaleur de la fibre de cellulose. Pour un isolant, la conductivité thermique doit être la plus faible possible, c’est-à-dire qu’il doit laisser passer peu d’énergie à travers son épaisseur.
Chaleur spécifique de 2100 J/Kg K. Cette valeur représente la quantité d’énergie (watts) nécessaire pour chauffer un kilogramme de ce matériau. Par conséquent, dans ce cas, plus la valeur est élevée, plus le déphasage de l’onde thermique est important, c’est-à-dire le décalage du temps que met le soleil en été pour apporter de la chaleur dans la maison.
Coefficient de respirabilité µ (mu) égal à 1 (maximum 2). Très respirant si l’on considère que de l’air vaut 1.
Ces qualités, ainsi que l’adaptabilité aux caractéristiques de la maison et la praticité, la rapidité et la propreté de l’application en font une excellente méthode d’isolation.
Isolation acoustique
Le caractère fibreux de la cellulose assure une bonne absorption du son : les ondes, qui ont besoin d’air pour se propager, s’opposent à la barrière hermétique de la cellulose soufflée et sont rapidement réduites.
Protection contre le feu
La fibre de cellulose est résistante au feu grâce au traitement d’un minéral naturel tel que le borax.
Durabilité environnementale
Le matériau d’isolation est produit à partir de matières premières recyclées (journaux et papier recyclé) et est traité avec une consommation d’énergie minimale. Exempt d’odeurs désagréables.
Entretien de la fibre de cellulose
Les premiers produits en fibre de cellulose nécessitaient un entretien régulier et avaient une durée de vie maximale de 70 à 80 ans. La technologie actuelle a permis de perfectionner les caractéristiques de résistance grâce à l’ajout de sels minéraux qui, mélangés à la fibre de cellulose, lui confèrent une résistance au feu, à l’eau, aux moisissures et aux insectes, garantissant une isolation parfaite pendant des années.
