Etude des matériaux isolants à base textile incorporant des matériaux à changement de phase

Abstract

L'augmentation de la population mondiale, associée à l'amélioration du niveau de vie, entraîne une hausse importante de la consommation énergétique, en particulier dans le secteur du bâtiment. Ce phénomène s'accompagne d'une exploitation accrue des ressources naturelles, d'un recours croissant aux constructions légères, ainsi que d'une dégradation environnementale notable. L'amélioration de l'enveloppe thermique des bâtiments par des isolants à haute performance constitue une solution efficace pour réduire les besoins énergétiques et améliorer le confort thermique intérieur. Ce travail porte sur le développement d'un isolant biosourcé, léger, élaboré à partir d'un textile non tissé recyclé, intégrant des matériaux à changement de phase (MCP) sous forme de microcapsules. Les échantillons composites ont été préparés par mélange à sec, garantissant une dispersion homogène des microcapsules dans la matrice fibreuse. Un modèle numérique basé sur la méthode des volumes finis et une approche enthalpique a été développé afin d'étudier le comportement thermique du matériau. Validé par des solutions analytiques, le modèle a permis de démontrer que l'intégration de MCP dans les parois contribue à réduire les fluctuations thermiques et à diminuer les besoins énergétiques. Une caractérisation expérimentale complémentaire a été réalisée à l'aide de la méthode fluxmétrique thermique dynamique (DHFMA). Les résultats montrent une augmentation progressive de la conductivité thermique et de la capacité calorifique massique avec la teneur en MCP, sans dégradation de la performance isolante globale. L'énergie thermique stockée croît de manière quasi linéaire, atteignant une amélioration de 78% par rapport au matériau de référence. Ces résultats confirment le potentiel des composites textile/MCP microencapsulés pour le développement d'isolants thermiques à forte inertie et à haute capacité de stockage énergétique