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Historique de la fabrication des films pour fenêtres

 

Fabrication du film de 1950 à 1976

Les fabricants ont développé progressivement une gamme de films adaptés à de nombreuses problématiques et besoins, tant pour les particuliers que pour les professionnels. Voici l’historique du film et son évolution de 1950 à 1976.

1950 – DuPont de Nemours invente le « Mylar », un film polyester d’une très grande solidité en tension, très stable et transparent, qui a la particularité d’arrêter une partie du rayonnement ultraviolet et d’être un bon isolant électrique. Plus connu sous le nom de polyéthylène téréphtalate, PET ou PETE, le Mylar est un plastique polyester saturé par opposition au polyester thermodurcissable.

Aujourd’hui, le Mylar est utilisé dans de nombreux domaines : film solaire, film de sécurité, film anti UV, bouteille recyclable pour boissons effervescentes, rembourrage de peluches et coussins, fibre textile dite « polaire », emballage résistant au four, application optique, écran LCD, plastie ligamentaire et chirurgie reconstructrice, prothèse cardio-vasculaire, enseigne lumineuse, plume pour flèche de compétition, mouche pour la pêche à la truite, voile de deltaplane très performante, isolation électrique et électronique, industrie navale, automobile, aéronautique, spatiale, etc.

1955 – Depuis le début de la conquête spatiale, le film polyester est utilisé par la NASA pour assurer une solide défense des cosmonautes. Les corps et les yeux sont protégés des micrométéorites et des rayons nocifs de notre astre solaire (ultraviolets, infrarouges et rayons gamma).

1960 – Le concept de l’utilisation du film en tant que protection solaire débute dès les années 1960 aux USA : L’objectif initial était de lutter contre les différentiels de température dus à l’exposition des bâtiments.

1976 – Les premiers chocs pétroliers des années 73 et 76 font émerger un besoin nouveau : A savoir un rejet plus important de la chaleur vers l’extérieur. On découvrit que le film polyester absorbait et rediffusait les infrarouges longs plutôt que de se comporter comme un élément neutre. On développa progressivement une nouvelle gamme de films afin de mettre en valeur cette propriété.

Les débuts de la métallisation : Une révolution technique permet la lamination de feuilles d'aluminium en couches extrèmement minces. Ces feuilles d'aluminium sont tellement fines que l'on peut voir au travers du métal.

La fine feuille d'alumimium est appliqué en couche sur le polyester transparent et sur lequel est appliquée une autre couche de polyester. Les capacités de rejet de l’énergie solaire peuvent atteindre 80%. L’épaisseur de la couche d’aluminium peut avoir des tolérances précises, avec des niveaux de transmission de lumière visible différents.

En général, plus le niveau de transmission est bas, plus le film rejette la chaleur. Les niveaux de transmission varient de 15 à 70 %. En combinant la couche d’aluminium avec une couche de film teinté, on peut alors produire des versions colorées du film : bronze, gris, bleu, cuivré, doré…

Les films peuvent également avoir des niveaux de transmission variés ainsi que des propriétés solaires diverses, mais leur apparence est de couleur uniforme. Ces premiers films réfléchissent le rayonnement solaire en empêchant celui-ci de pénétrer dans les locaux tout en permettant la vision vers extérieur. Puis, à mesure que ces films s’amélioraient et devenaient plus populaires, il y eut une demande pour des films solaires de couleurs afin de répondre à des considérations architecturales multiples.

    

Evolution du film de 1985 à nos jours

Les cabinets d’architecture, bâtisseurs et services de sécurité du monde entier s’accaparent les films adhésifs pour vitrages. La technologie évolue rapidement. Voici l’évolution du film de 1985 à nos jours.

Les débuts de l'ionisation : Un procédé sous vide selon lequel un métal (aluminium, cuivre, inox, titane...) est appliqué en couche micrométriques de la taille du micron sur le polyester transparent et sur lequel est appliquée une autre couche de polyester. Les capacités de rejet de l’énergie solaire peuvent atteindre 85%.

1985 – Le yachting de luxe puis les bateaux de pêche hauturière américains et canadiens profitent largement de cette évolution, suivi rapidement par les vedettes de tourisme. Pendant cette période, l’Europe découvre les films solaires teintés pour les véhicules.

1995 – Les films sputters utilisent l’ionisation, une innovation technologique qui ouvre de nouvelles perspectives architecturales.

Les débuts de l'atomisation : Le procédé de fabrication nécessite une chambre sous vide, un gaz inerte et de l’électricité. Celle-ci communique une charge négative aux atomes et molécules de gaz. La pression sous vide à basse pression permet aux particules de se déplacer librement dans la chambre à grande vitesse. Quand les particules heurtent une cathode, les atomes de métal ou d’oxydes métalliques sont délogés eux aussi de la cathode à grande vitesse. Ils frappent alors le film et créent une couche mince de métal.

2000 – Les films à basse émissivité arrivent sur le marché. Ces films de nouvelle génération sont utilisés pour les bâtiments neuf ou en rénovation et permettent de faire des économies d’énergie toute l’année. Les films se posent sur la face intérieure du vitrage et offrent des capacités d’isolation du verre inégalées. Les films à basse émissivité permettent des économies de chauffage et de climatisation 24h sur 24. Les films gardent la chaleur radiante du local en hiver et rejettent la chaleur en été. Un confort immédiat avec un retour sur investissement à court terme sans aucune maintenance. Conséquence économique : le coefficient d’émissivité de 0,07 permet un sous-dimensionnement des groupes de chauffage/climatisation.

2008 – Les nanosciences et nanotechnologies (NST) permettent de fabriquer des films aux performances remarquables.

Les débuts de la nano-technologie : Les nanotechnologies reçoivent chaque année d’énormes budgets d’investissement en recherche et développement. Ce secteur en forte croissance est au croisement de plusieurs disciplines scientifiques : électronique, mécanique, chimie, optique, biologie, qui manipulent des objets de la taille du nanomètre.

Les films se dotent d’une nouvelle couleur « Champagne » très claire et transparente. Le film Réflectiv IR 50 laisse pénétrer une lumière maximale dans la pièce tout en offrant un rejet solaire de 52%. Le film SIACO OXSVE 50 offre quant à lui 57% de rejet solaire. Des performances énormes pour ces deux films qu’on ne voit pas une fois appliqués sur le vitrage !

2014 – Les nanomatériaux et nanocéramiques offrent aux films de la dernière génération, des polyperformances inégalées avec l’application de plusieurs dizaines de couches de différents métaux sur un seul film. Cette nouvelle gamme de films fournit un ratio unique entre lumière visible transmise et énergie solaire rejetée. La gamme 3M Window Films Prestige assure un rejet solaire jusqu’à 70% et assure une transparence exceptionnelle avec des économies d’énergie immédiates et concrètes (climatisation/chauffage/éclairage). C’est réellement la « Rolls » des films sur la Planète ; le prix est aussi à la hauteur de ces performances !

 

Les films du futur existe déjà !

Quel rôle jouent les nanotechnologies dans le film solaire pour bâtiment ou dans les vitres teintées ?

Nous informons progressivement nos clients réunionnais de l’existence et des bienfaits de ces films conçus avec les nanotechnologies sur leur utilisation au quotidien. Mais le concept des nanotechnologies reste bien vague pour la plupart d’entre nous. Le nom à lui seul paraît tellement inaccessible que les clients préfèrent s’en tenir aux vitres teintées. Les professionnels de l’industrie du film pour vitrage reconnaissent pourtant que c’est la plus importante avancée technologique depuis que le film solaire a été introduit dans les années 60. Si le concept des nanotechnologies vous parait abstrait, essayons avant d’aller plus loin, de le mettre en perspective et de le rendre abordable pour tous.

Les nanotechnologies s’appliquent à toutes les formes de sciences ou d’études relatives aux choses extrêmement petites. C’est-à-dire, tous les éléments de la nature compris entre 1 et 100 nanomètres. Un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre, ce qui est plus petit que ce que l’œil humain peut voir. L’épaisseur d’une feuille de papier est d’environ 100 000 nanomètres et les ongles de vos doigts poussent d’un nanomètre par seconde. Cette technologie est basée sur un processus qui permet aux scientifiques de manipuler et de contrôler les molécules ainsi que les atomes. Seule l’invention du microscope atomique, il y a une vingtaine d’année, a permis aux scientifiques de voir les choses au niveau atomique.

Pour ce qui est des films solaires, le composé chimique utilisé est le nitrure de titane. Le (TiN) est formé des éléments titane et azote. C’est un matériau céramique qui se distingue par sa haute dureté et sa résistance élevée à la corrosion, ce qui explique ses importantes applications industrielles.
Maintenant que les nanosciences ou nanotechnologies paraissent un peu plus concrètes, il est plus facile de comprendre que les films solaires à base de nanoparticules sont, sur tous les plans, nettement plus performants que les autres films issus de toute autre technologie. Ils ne déteignent pas, sont anticorrosion et leur durée de vie est de 100% supérieure aux autres films. Ils sont aussi plus résistance aux chocs et aux cassures que les films de technologie traditionnelle, ce qui en fait un produit plus sécurisant face aux bris de glace et aux vols.

Mais les caractéristiques mécaniques des films à nanoparticules ne sont pas les seules à être soulignées. Leurs caractéristiques solaires et thermiques méritent que l’on s’y attarde quelque peu. La couche de céramique appliquée sur le polymère fait qu’ils surpassent les performances des films métallisés, hybrides ou teintés tout en améliorant la visibilité, y compris sur les teintes foncées. La nanotechnologie permet de bénéficier de performances optiques jamais atteintes pour un film. C’est indéniable, les nanotechnologies vont faire évoluer le marché du film en général et du film solaire en particulier.


Au centre de pose de PROTEK SOLARIS à l’île de la Réunion, nous sommes d’ores et déjà en mesure de vous présenter une gamme de films à nanoparticules. N’hésitez pas à nous contacter pour obtenir de plus amples informations sur les avantages de ces films ou si vous souhaitez faire traiter les vitres de votre maison ou votre bureau.

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