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Chapitre 4 : Influence de la nature des matériaux

I. Les matériaux

III. 3. La moquette murale

III. 3. 1. Combustion du matériau

Deux couleurs de moquettes murales ont été testées ; (a) noire et (b) jaune. La Figure 116 illustre ces deux échantillons. Afin de vérifier la composition chimique de ces deux moquettes une analyse MEB-EDX a été réalisée (cf. Annexes III. 1). Cette analyse nous a permis de mettre en évidence une présence de chlore 10 fois supérieure dans la moquette jaune par rapport à la noire. Ce chlore est probablement dû à l’ajout de retardateur de flamme halogéné, couramment rencontré dans les matériaux d’aménagement.

Moquette murale noire Moquette murale jaune Figure 116 : Photographies de deux moquettes murales avec des couleurs

différentes

Dans l’étude de la dégradation thermique de ces deux types de moquettes murales soumis à des conditions d’essai identiques, nous avons observé deux comportements au feu différents. L’échantillon de 900 cm² est orienté verticalement et soumis à un flux de chaleur de 50 kW/m². La Figure 117 illustre les étapes de la dégradation thermique de la moquette noire. Après deux secondes d’exposition, les fibres de la moquette noire s’agrègent entre elles. Puis, le papier situé à l’arrière de la moquette se met à brunir et entraîne l’inflammation de l’échantillon au temps t égal 10 secondes. Une seconde après, la moquette se rétracte et s’effondre. L’échantillon se met à s’écouler sous forme de gouttes. Cet écoulement entraîne la création d’un "feu de bac" dans le réceptacle de récupération. Après 29 secondes d’essai, la moquette est complètement sous forme liquide, elle n’est plus présente sur le porte-échantillon. En fin d'essai, la moquette ainsi que le papier se sont totalement dégradés.

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t = 0 s Début de l'essai

t = 3 s

Agrégation des fibres de la moquette noire entre elles

t = 10 s

Brunissement du papier à l’arrière de la moquette et ignition de la moquette

t = 11 s

Rétraction de la moquette sur elle-même et début de son effondrement

t = 20 s

Ecoulement de la moquette jusqu’à brûler uniquement dans le réceptacle de récupération

(à t = 29 s)

Figure 117 : Etapes de la dégradation thermique de la moquette noire

La Figure 118 présente succinctement les étapes de la dégradation thermique de la moquette jaune. Dès 6 secondes d’exposition à la source radiative, la moquette jaune commence à se rétracter sur elle- même. Au temps t égal 14 secondes, la surface exposée de la moquette est passée de 900 cm² à 225 cm². A ce même moment, le papier commence à brunir entraînant l’ignition du papier à 18 secondes d’essai. Quelques secondes après, la moquette se ramollit, commence à s’écouler et son inflammation débute. Enfin, la moquette est complètement liquide et brûle dans le réceptacle de récupération sous forme de "feu de bac" (t = 48 s).

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t = 0 s Début de l'essai

t = 6 s

Rétraction de la moquette jaune sur elle-même

t = 14 s

Rétraction de la moquette jaune et brunissement du papier à l’arrière de la moquette t = 18 s Ignition du papier t = 25 s Ramollissement de la moquette, début de son écoulement et de

son inflammation

t = 34 s

Ecoulement de la moquette jusqu’à brûler uniquement dans

le réceptacle de récupération (à t = 48 s)

Figure 118 : Etapes de dégradation thermique de la moquette jaune

Après avoir décrit visuellement le comportement au feu des deux moquettes murales, nous avons analysé la perte de masse et la vitesse de perte de masse de ces deux échantillons. La Figure 119 présente les résultats. Les principales conclusions sont :

- Le temps d’ignition est plus élevé pour la moquette jaune. Cette constatation s’explique avec la Figure 120 puisque la moquette noire absorbe 90 % du rayonnement tandis que la moquette jaune absorbe 40 % du rayonnement pour une longueur d’onde de 1,2 µm5

.

- L’épaulement est plus accentué pour la moquette jaune, il correspond à l’écoulement de celle- ci. Cet événement est 14 secondes plus long et entraîne un ralentissement de la vitesse de perte de masse.

- Le pic de vitesse de perte de masse est 40 % plus rapide dans le cas de la moquette noire. Ce comportement est peut-être dû aux spectres d’absorption différents des deux moquettes. La Figure 120 présente les spectres d’absorption des deux échantillons superposés au spectre d’émission du RAPACES. Comme indiqué précédemment, la moquette noire absorbe deux fois plus le rayonnement que la moquette jaune pour une même longueur d’onde. Une seconde hypothèse peut trouver son origine dans la composition chimique des deux

150 moquettes. En effet, comme nous l’avons montré la moquette jaune présente un taux de chlore plus élevé induisant ainsi une diminution de la cinétique de combustion (cf. Annexes IV. 2. 1).

Figure 119 : Effet la couleur de la moquette sur la vitesse de perte de masse en fonction du temps

soumis à un flux de chaleur de 50 kW/m²

Figure 120 : Spectres d’absorption des deux couleurs de moquettes testées et spectre

d’émission du RAPACES

III. 3. 2. Effet de la taille et de l'orientation de l’échantillon

Comme précédemment nous avons également regardé l’effet de la taille des échantillons de moquette. Au cours de ces tests nous avons été confrontés à une forte libération de fumées noires. L’intégralité de ces essais est présentée en annexe (cf. Annexes 0). La quantité importante de fumées s’explique par un sous dimensionnement de l’extraction d’air et la nature de l’échantillon, cela induit une accumulation de celles-ci dans la chambre de combustion engendrant un biais dans les résultats obtenus.

En ce qui concerne l’orientation de l’échantillon les mêmes phénomènes que pour la tapisserie et le rideau ont été observés (cf. Annexes IV. 2. 3).

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