Dossier isolation : plus léger et écologique, c’est possible !

 09/04/2018  Hendrik De Spiegelaere  Fleet Management
Dossier isolation : plus léger et écologique, c’est possible !

Les superstructures réfrigérantes et frigorifiques sont composées de panneaux isolants qui se déclinent en de nombreuses variantes. La tendance actuelle est caractérisée par des matériaux de base et des techniques de production plus écologiques, la recherche d’un faible poids propre combinée à des techniques de collage issues de l’aéronautique.

Les premiers véhicules routiers frigorifiques modernes se sont basés sur un brevet de Frederick M. Jones, le créateur de Thermo King. Mais il existait déjà des véhicules frigos dans les années ’30 aux USA signés Steel Products Company (aujourd’hui Great Dane Trailers), avec des blocs de glace en guise de réfrigérants. Autre pionnier : Otto Bayer qui a imaginé en 1945 une méthode de production pratique pour le polyuréthane.

Pour isoler une superstructure, des panneaux isolants sont nécessaires, panneaux que la plupart des constructeurs de véhicules frigorifiques achètent.  Parmi les constructeurs de panneaux réputés, citons notamment Unitrans, Cafrime, Eurocon, Isonort, JDK, Graaff, Ferroplast, Ackermann et HLM. Certains constructeurs de véhicules tractés construisent eux-mêmes les panneaux (voir cadre).

En Belgique, Gradius collabore avec différents producteurs de caisses isothermes. Les unités Thermo King satisfont aux exigences techniques de montage sur toutes les marques de caisses isothermes. Ce qui n’empêche pas Gradius de proposer aussi des solutions globales. Pour cela, la société collabore avec différents constructeurs tels qu’Isonort et IFAC.

Mousse rigide et revêtements

Pour produire un panneau isolant, on colle un cœur de mousse rigide (polystyrène ou polyuréthane, fabriquée dans de grands moules et découpée sur mesure) sur un panneau de couverture (plastique, aluminium ou acier). L’ensemble est recouvert d’un autre panneau et encollé. Le panneau sandwich ainsi créé est comprimé sous pression ou sous vide.

Une deuxième technique consiste à fixer deux plaques à une certaine distance l’une de l’autre et à injecter une mousse isolante entre les deux.

Krone applique encore une troisième technique avec des panneaux recouverts d’une fine couche de mousse isolante. Ensuite, deux panneaux sont collés l’un à l’autre par la couche de mousse. Selon Krone, ces panneaux permettent d’atteindre un valeur k de 0,3.

En guise d’alternative à la mousse rigide, certains utilisent une structure alvéolaire en polypropylène. Ceci permet de réaliser des panneaux isolants encore plus légers et particulièrement résistants. Un inconvénient toutefois : le prix.

Le polystyrène est utilisé pour le cœur de mousse rigide en raison de sa plus grande densité, surtout pour les planchers et les portes. Le polyuréthane est usuel pour les autres applications. La mousse de polyuréthane nait d’une réaction chimique de polyols avec des diisocyanates additionnés à un agent gonflant. La couche de mousse a une épaisseur de 45 à 130 mm selon l’application demandée. La nouvelle technologie de mousse NX17 de Schmitz Cargobull garantit une valeur k de 0,33 (15 % de mieux qu’auparavant).

Législation oblige, tous les producteurs d’hydrocarbures fluorés polluants sont passés à des agents écologiques comme le pentane et le dioxyde de carbone. La société allemande Kiesling a imaginé une méthode permettant de morceler de vieux panneaux composés de mousse de polyuréthane pour en refaire des plaques par compression. Le matériel peut ainsi être utilisé pour la production de nouveau panneaux.

Les panneaux pour planchers comprennent généralement des renforts en métal ou plywood pour le montage sur le châssis ou le cadre auxiliaire. De plus, ils bénéficient d’un revêtement spécial adapté au sol de l’espace de chargement (plastique renforcé à la fibre de verre et plaque d’aluminium).

Des bords relevés sont soudés ou collés à la plaque de fond, afin que le sol forme une cuve de protection contre la pénétration de l’eau. De plus en plus souvent, le placement des câbles et conduites est pris en compte au moment de réaliser le fond. Ceux-ci sont nécessaires pour alimenter en courant l’électronique et les capteurs toujours plus nombreux. Intégrer les câbles par la suite est complexe et nuit à l’homogénéité de l’isolation.

Le revêtement ou les plaques de finition sont réalisés en plastique renforcé à la fibre de verre comme le polypropylène, en aluminium ou en acier. Un gelcoat ou une couche PVC est appliqué sur la face intérieure pour des raisons d’hygiène. Les panneaux en plastique plein sont toujours les plus utilisés, mais d’autres combinaisons apparaissent aussi : un revêtement métallique d’un côté et plastique de l’autre ou deux revêtements métalliques.

Les grands constructeurs allemands de véhicules tractés (Schmitz Cargobull, Krone, Kögel) choisissent le revêtement métallique. Les fabricants du sud de l’Europe, Chereau et sa technique fibre de verre/polyester en tête, optent plutôt pour le plastique. Chereau prétend même obtenir, grâce à sa technique, une valeur k améliorée de 15 % par rapport à n’importe quelle autre technique. Lamberet affirme, lui, que ses panneaux sandwich avec couche en plastique sont jusqu’à 16 % plus performants qu’un panneau avec revêtements métalliques.

Difficile de dire quel est le meilleur choix. Les panneaux sandwich avec un revêtement métallique sont censés mieux résister à la diffusion de gaz. Mais des tensions peuvent apparaître entre le métal et la mousse en raison de différences de température. Les méthodes modernes de fabrication empêchent ce phénomène. Les panneaux avec des parois en plastique sont plus simples à réparer, mais les revêtements métalliques sont moins vite endommagés. Les panneaux sandwich avec revêtement en plastique peuvent, de leur côté, absorber l’humidité, surtout en cas de dommages. Un véhicule tracté avec panneaux isolants peut ainsi peser jusqu’à 1000 kg de plus en 10 ans suite à l’humidité absorbée. Ce qui n’est pas bon pour le poids propre !

Colles et montage

Jusqu’à l’arrivée des colles modernes, souvent héritées de l’aéronautique, la superstructure isolante était vissée ou boulonnée. Problème : la formation de ponts thermiques réduisant la valeur isolante. Aujourd’hui, on utilise surtout des techniques de collage : plastique sur plastique, plastique sur métal ou métal sur métal. Le collage donne un ensemble homogène, sans ponts thermiques et donc sans pertes d’isolation. Ceci permet aussi de travailler avec moins de matériel, ce qui bénéficie au poids propre de la superstructure.

Généralement, une superstructure isolante est d’abord assemblée pour former une caisse et puis montée sur un châssis. Le plus important, c’est ce que l’on ne voit pas, à savoir une bonne liaison avec les panneaux de sol, de parois et de toit, sans ponts thermiques. La construction du fond de la caisse doit être adaptée au châssis ou cadre auxiliaire sur lequel elle sera montée. Pour les semis frigos, la superstructure est aussi conçue comme caisse autoportante. Des composants tels que la sellette d’attelage ou le groupe d’essieux sont alors directement, ou au moyen d’un cadre auxiliaire, fixés à la caisse.