BE1022331B1

BE1022331B1 - Brandwerende plaat en werkwijze voor het vervaardigen van een brandwerende plaat

Info

Publication number: BE1022331B1
Application number: BE2014/0688A
Authority: BE
Inventors: Koen Nel
Original assignee: Unilin, Bvba
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-03-16
Also published as: EP2995671A1

Abstract

Onderhavige uitvinding heeft betrekking op een brandwerende plaat, die een cellulose-houdend materiaal, een bindmiddel en brandvertragers bevat, daardoor gekenmerkt dat het bindmiddel een melamine-gebaseerd bindmiddel is, en dat de brandvertragers ten minste bestaan uit een fosfor-gebaseerd zout en magnesiumsulfaat.

Description

BRANDWERENDE PLAAT EN WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN

EEN BRANDWERENDE PLAAT

De uitvinding heeft betrekking op een brandwerende plaat, alsmede op een werkwijze voor het vervaardigen van een brandwerende plaat.

Meer speciaal heeft de uitvinding betrekking op een brandwerende plaat van het type dat een cellulose-houdend materiaal, een bindmiddel en brandvertragers bevat. Dergelijke brandwerende platen zijn gekend.

Het is bijvoorbeeld gekend het cellulose-houdend materiaal van een plaat te behandelen met fosfor-gebaseerde zouten, als poeder en/of in oplossing. De oxidatie van fosfor en de vorming van een koollaag hebben een sterk brandvertragende werking. Voorbeelden van fosfor-gebaseerde zouten zijn mono-ammoniumfosfaat, di-ammoniumfosfaat en ammoniumpolyfosfaat.

Een algemeen probleem is echter dat de rookproductie bij dergelijke platen meestal hoger ligt door het vlam-dovend karakter van fosfor-gebaseerde zouten.

De rookontwikkeling uit platen die zijn blootgesteld aan brand vormt een belangrijk element in de brandveiligheid van gebouwen. Sterke rookvorming vermindert de kans op een veilige ontruiming van een brandend gebouw. De zichtbaarheid wordt immers sterk gereduceerd. Bovendien kunnen rookgassen een irriterende of zelfs giftige inwerking hebben.

Om de rookontwikkeling te reduceren, wordt voorgesteld rookonderdrukkers toe te voegen aan het cellulose-houdend materiaal. De rookonderdrukking kan in de gasfase en/of de gecondenseerde fase gebeuren. In de gasfase worden ofwel de roetprecursoren, ofwel het roet zelf geëlimineerd. In de gecondenseerde fase kan rook worden onderdrukt door intumescerende systemen, door verdunning van de rookvormende materialen of door effectieve chemische binding met de roetpartikels.

Gekende rookonderdrukkers zijn onder andere molybdeen- en tinhoudende chemicaliën, zinkboraat, huntiet en hydromagnesiet, zinkhydroxystannaat en ferroceen.

De gekende rookonderdrukkers zijn echter ontoereikend. Bij dergelijke platen waarvan het cellulose-houdend materiaal is behandeld met fosfor-gebaseerde zouten kan toevoeging van rookonderdrukkers zorgen voor een verhoogde hitteproductie bij brand. Ook kunnen rookonderdrukkers een negatieve invloed hebben op de uitharding van het bindmiddel dat is toegevoegd aan het cellulose-houdend materiaal. Tevens kunnen veel rookonderdrukkers niet in oplossing worden gebracht.

Daarnaast dienen rookonderdrukkers in poedervorm bij heel fijne granulatie, bijvoorbeeld met een korrelgrootte kleiner dan 50 micron, te worden toegevoegd aan het cellulose-houdend materiaal om de rook-onderdrukkende werking ervan te verzekeren. Rookonderdrukkers verhogen immers hun werking bij fijnere granulatie. Bij het vervaardigen van cellulose-houdende platen, in het bijzonder bij spaanplaten en OSB platen, leidt het toevoegen van het fijn poeder echter tot een verminderde belijming van het cellulose-houdend materiaal. Tevens kan het toevoegen van dat fijn poeder leiden tot problemen bij het strooien van houtspanen of houtschilfers. Een ander nadelig effect is een ongeschikte verdeling van de rookonderdrukkers over de dikte van de plaat.

De uitvinding beoogt in de eerste plaats een verbeterde brandwerende plaat van bovenvermeld type, waarbij volgens verschillende vo.orkeurdragende uitvoeringsvormen een oplossing kan worden bekomen voor de voornoemde of andere problemen met de brandwerende platen uit de stand van de techniek.

Hiertoe betreft de uitvinding volgens haar eerste onafhankelijke aspect een brandwerende plaat, die een cellulose-hoüdend materiaal, een bindmiddel en brandvertragers bevat, met als kenmerk dat het bindmiddel een melamine-gebaseerd bindmiddel is, en dat de brandvertragers ten minste bestaan uit een fosfor-gebaseerd zout en magnesiumsulfaat. Door dit kenmerk wordt de rookontwikkeling uit dergelijke platen die zijn blootgesteld aan brand gereduceerd. Tevens levert dit kenmerk een verhoogde brandvertragende activiteit op door een synergetisch effect aangaande vorming van char en een bijhorende vermindering van massaverlies en rookvorming. Ook zorgt dit kenmerk dat de hitteontwikkeling tijdens brand niet toeneemt. Daarnaast resulteert dit kenmerk in het verminderen van vooruitharding of pre-polymerisatie van het bindmiddel.

De term “brandwerende plaat” wordt begrepen als een plaat die brandvertragende en bij voorkeur ook rook-onderdrukkende eigenschappen heeft.

De term “brandvertrager" wordt begrepen als een stof die aan een brandbaar materiaal wordt toegevoegd met de bedoeling de brandbaarheid van die stof significant te verminderen en/of met de bedoeling het ontvlammen van de stof significant te vertragen en/of met de bedoeling andere nadelige effecten bij brand, zoals bijvoorbeeld rookontwikkeling, te reduceren.

De term “brandvertrager” duidt in eerste instantie elke stof aan die één of meerdere van volgende verrichtingen kan veroorzaken: - het verwijderen van H- en OH-radicalen; - het vertragen of voorkomen van pyrolyse; - het vormen van een beschermende laag op het materiaal; - het vrijgeven van stikstof of andere niet-brandbare gassen, die zuurstof uit de lucht afschermen van het brandende of brandbare materiaal; - het vrijgeven van water, waardoor het brandende of brandbare materiaal wordt gekoeld en bijgevolg erwärmte (energie) wordt afgevoerd; - het vertragen van rookontwikkeling.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat de brandvertragers tevens een reactieproduct van het fosfor-gebaseerd zout en magnesiumsulfaat bevatten.

De term “reactieproduct” wordt gebruikt om dat product aan te duiden dat na reactie van minstens twee reagentia wordt bekomen en dat door conventionele scheidingsmethoden wordt gescheiden van het reactiemedium. Daarbij kan in het reactieproduct nog een deel van één of meerdere reagentia aanwezig zijn. Meer specifiek duidt de term “reactieproduct” het mengsel aan dat na reactie van de reagentia wordt bekomen en kan uit één of meerdere producten bestaan die gevormd kunnen worden door de reagentia.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat het gewichtspercentage magnesiumsulfaat ten opzichte van het fosfor-gebaseerd zout gelegen is tussen 1% en 45%, in het bijzonder tussen 2.5% en 15%. De uitvinder heeft vastgesteld dat in het bijzonder bij dit kenmerk de voordelen beschreven in voorgaande paragrafen nadrukkelijk tot uiting komen.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat het gewichtspercentage fosfor-gebaseerd zout ten opzichte van het cellulose-houdend materiaal en het bindmiddel gelegen is tussen 5% en 20%, in het bijzonder tussen 8% en 15%.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat de brandwerende plaat tot de s1 rookklasse behoort.

Volgens de Europese norm NEN-EN 13501-1 worden drie rookklassen onderscheiden, zijnde de klassen s1, s2 en s3. Producten die in de s1, s2 of s3 klasse worden geclassificeerd worden respectievelijk gekenmerkt door een geringe, een gemiddelde of een grote rookproductie.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat het fosfor-gebaseerd zout hoofdzakelijk in poedervorm aanwezig is in de plaat. Door dit kenmerk blijft het fosfor-gebaseerd zout hoofdzakelijk als niet-gereageerde stof aanwezig in de plaat. De uitvinder heeft vastgesteld dat hierbij in het bijzonder goede resultaten worden verkregen.

In het bijzonder heeft het fosfor-gebaseerd zout, of althans het merendeel van het gewicht van het fosfor-gebaseerd zout, een korrelgrootte die gelegen is tussen 50 en 2000 micron, in het bijzonder tussen 100 en 1000 micron. Bij dergelijke korrelgrootte kunnen de nadelen die optreden bij het toevoegen van fijn poeder, zoals een verminderde belijming, problemen bij het strooien van houtspanen of houtschilfers en een ongeschikte verdeling van de brandvertragers over de dikte van de plaat, worden vermeden, en dit in het bijzonder bij spaanplaten en OSB platen.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat het magnesiumsulfaat hoofdzakelijk in poedervorm aanwezig is in de plaat. Door dit kenmerk blijft magnesiumsulfaat hoofdzakelijk als niet-gereageerde stof aanwezig in de plaat. De uitvinder heeft vastgesteld dat hierbij in het bijzonder goede resultaten worden verkregen.

In het bijzonder heeft het magnesiumsulfaat, of althans het merendeel van het gewicht van het magnesiumsulfaat, een korrelgrootte die gelegen is tussen 50 en 2000 micron, in het bijzonder tussen 100 en 1000 micron. De uitvinder heeft vastgesteld dat magnesiumsulfaat bij dergelijke granulométrie de rook-onderdrukkende werking ervan verzekert. Dit betekent dat magnesiumsulfaat niet in fijne vorm, bijvoorbeeld met een korrelgrootte kleiner dan 50 micron, moet worden toegevoegd aan het cellulose-houdend materiaal tijdens het vervaardigen van de plaat. Zo kunnen de nadelen die eerder werden vernoemd bij het toevoegen van fijn poeder, zoals een verminderde belijming, problemen bij het strooien van houtspanen of houtschilfers en een ongeschikte verdeling van de brandvertragers over de dikte van de plaat, worden vermeden, in het bijzonder bij spaanplaten en OSB platen.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat het fosfor-gebaseerd zout en het magnesiumsulfaat hoofdzakelijk in poedervorm aanwezig zijn in de plaat en dat het fosfor-gebaseerd zout en het magnesiumsulfaat hoofdzakelijk gescheiden van elkaar aanwezig zijn in· de plaat. De term “hoofdzakelijk gescheiden” wordt gebruikt om aan te duiden dat het fosfor-gebaseerd zout en het magnesiumsulfaat hoofdzakelijk als niet-gereageerde stoffen aanwezig zijn in de plaat. Dit betekent dat in de plaat weinig tot geen reactieproducten van deze stoffen kunnen worden aangetroffen. Met “hoofdzakelijk” wordt bedoeld dat ten minste 50% van het gewicht van het fosfor-gebaseerd zout, alsook 50% van het gewicht van magnesiumsulfaat, als niet-gereageerde stoffen aanwezig zijn in de plaat.

Bij de productie van spaanplaat kunnen de brandvertragers met cellulose-houdend materiaal worden gemengd. De brandvertragers worden bij voorkeur in poedervorm toegevoegd aan het cellulose-houdend materiaal waarmee ze worden gemengd. Het toevoegen van de brandvertragers in oplossing kan immers voor een te hoge vochtigheid zorgen bij het persen van de spaanplaat. Het is namelijk zo dat de houtspanen typisch na toevoeging van de brandvertragers en het bindmiddel niet worden gedroogd vooraleer ze worden geperst. Het toevoegen van bindmiddel kan voor of na het aanbrengen van de brandvertragers plaats vinden, maar gebeurt bij voorkeur nadat de houtspanen zijn vermengd met de brandvertragers.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat de plaat wordt vervaardigd door het fosfor-gebaseerd zout in oplossing aan te brengen op het cellulose-houdend materiaal.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat de plaat wordt vervaardigd door het magnesiumsulfaat in oplossing aan te brengen op het cellulose-houdend materiaal.

Bij de productie van MDF of HDF plaat kunnen de brandvertragers met cellulose-houdend materiaal worden gemengd tijdens verplaatsing onder invloed van een drukverschil, zoals bijvoorbeeld in de “blowline” of blaaslijn, een leiding waar de houtvezels met hoge snelheid doorheen worden geblazen. De brandvertragers worden bij voorkeur in oplossing toegevoegd aan het cellulose-houdend materiaal waarmee ze worden gemengd. MDF wordt gemaakt volgens het zogenaamde droge procédé waarbij de houtvezels met bindmiddel worden gemengd en in droge toestand worden geperst. Het toevoegen van bindmiddel kan voor of na het aanbrengen van de oplossing met de brandvertragers plaats vinden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat het magnesiumsulfaat als hydraat aanwezig is in de plaat. Door dit kenmerk wordt de temperatuur bij brand gereduceerd. Magnesiumsulfaat is immers chemisch gekoppeld met water in deze vorm.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat het magnesiumsulfaat in anhydride vorm aanwezig is in de plaat.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat het bindmiddel melamine-ureum-formaldehyde (MUF) lijm bevat, en in het bijzonder daar in hoofdzaak of volledig uit bestaat.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat het fosfor-gebaseerd zout een fosfaatzout is. In het bijzonder is het fosfaatzout mono-ammoniumfosfaat, di-ammoniumfosfaat of ammoniumpolyfosfaat.

Mono-ammoniumfosfaat wordt afgekort tot de term “MAP” (monoammonium phosphate) en slaat op een chemische verbinding met brutoformule H6N04P en CAS-nummer 7722-76-1. MAP wordt gebruikt in vaste toestand met een zuiverheid die hoger is dan 90%. Bij voorkeur is de zuiverheid van MAP hoger dan 95%. Meer bij voorkeur is de zuiverheid van MAP hoger dan 98%.

Di-ammoniumfosfaat wordt afgekort tot de term “DAP” (diammonium phosphate) en slaat op een chemische verbinding met brutoformule (NH4)2HP04 en CAS-nummer · 7783-28-0. DAP wordt gebruikt in vaste toestand met een zuiverheid die hoger is dan 90%. Bij voorkeur is de zuiverheid van DAP hoger dan 95%. Meer bij voorkeur is de zuiverheid van DAP hoger dan 98%.

Ammoniumpolyfosfaat wordt afgekort tot de term “APP” (ammonium polyphosphate) en slaat op alle chemische verbindingen die voldoen aan de brutoformule [NH4P03]n, waarbij n een natuurlijk getal is tussen 2 en 1.000.000. Bij voorkeur is n een natuurlijk getal tussen 2 en 100.000. Meer bij voorkeur is n een natuurlijk getal tussen 2 en 10.000. APP is een anorganisch zout van polyfosforzuur en ammoniak. APP kan ketenvormig of vertakt zijn. De aanduiding “korte-keten” heeft betrekking op het aantal eenheden n die in de polyfosfaatketen zitten, waarbij n < 100. APP wordt gebruikt in vaste toestand met een zuiverheid die hoger is dan 90%. Bij voorkeur is de zuiverheid van APP hoger dan 95%. Meer bij voorkeur is de zuiverheid van APP hoger dan 98%.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het eerste aspect verder nog het kenmerk dat het cellulose-houdend materiaal bestaat uit één van volgende materialen: hout, houtvezels, houtspanen, cellulosevezels, vlas of een bestanddeel van vlas zoals vlaslemen. In het bijzonder is de plaat een spaanplaat, een OSB plaat, een vezelplaat of een houtplaat, in het bijzonder een MDF of HDF plaat.

De term “spaanplaat” wordt gebruikt om elke plaat aan te duiden die minstens gemaakt is uit hout-gebaseerde, in het bijzonder houtspanen en kleinere houtdeeltjes zoals zaagsel, of houtachtige deeltjes, en een bindmiddel, meestal een kunsthars. Een spaanplaat wordt bij voorkeur gemaakt door het mengen van een kunstharslijm met spaanders en uitharden onder hoge druk en temperatuur > 150°C. Een spaanplaat heeft bij voorkeur een dichtheid tussen 600 kg/m3 en 800 kg/m3.

De term “OSB” (Oriented Strand Board) wordt aangewend voor elk paneel omvattende brede, dunne houtschilfers gestrooid in specifieke oriëntatie. Een OSB paneel duidt op elk paneel gemaakt uit dwarsgeoriënteerde lagen van dunne, grote houtschilfers die worden gemengd met een hars en additieven en vervolgens worden samengedrukt.

De term “vezelplaat” wordt gebruikt om elke plaat aan te duiden die uit vezels of vezelbundels opgebouwd is met daaraan een bindmiddel toegevoegd. In principe kunnen alle soorten vezels toegepast worden, bijvoorbeeld, maar niet gelimiteerd tot hout, stro, vlas, hennep en bagasse. Enkele voorbeelden van een vezelplaat zijn, maar niet beperkt tot, MDF of HDF plaat, hardboard, flexibele of rigide houtvezelisolatie, softboard.

De term “MDF” (Medium-Density Fibreboard) wordt aangewend voor elk paneel op basis van houtvezels binnen een bepaalde densiteitsklasse, dat verkregen werd na verpersing van gedroogde vezels. De volumedichtheid van een MDF plaat ligt tussen 400 kg/m3 en 800 kg/m3. MDF is een houten paneel gevormd bij hoge druk en temperatuur op basis van hard- of zachthoutvezelbundels en een hars of bindend hars.

De term “HDF” (High-Density Fibreboard) wordt aangewend voor elk paneel op basis van houtvezels binnen een bepaalde densiteitsklasse, dat verkregen werd na verpersing van gedroogde vezels. De volumedichtheid van een HDF plaat ligt tussen 800 kg/m3 en 1000 kg/m3. HDF is een houten paneel gevormd bij hoge druk en temperatuur op basis van hard- of zachthoutvezelbundels en een hars of bindend hars.

Met hetzelfde doel als in het eerste aspect betreft de uitvinding volgens een onafhankelijk tweede aspect ervan nog een brandwerende plaat, die een cellulose-houdend materiaal, een bindmiddel en brandvertragers bevat, met als kenmerk dat het bindmiddel een melamine-gebaseerd bindmiddel is, en dat de brandvertragers ten minste bestaan uit magnesiumsulfaat. Door dit kenmerk wordt de rookontwikkeling uit dergelijke platen die zijn blootgesteld aan brand gereduceerd. De uitvinder heeft vastgesteld dat dergelijke platen met minstens magnesiumsulfaat als brandvertrager verbeterde brandvertragende en rook-onderdrukkende eigenschappen heeft. Deze vaststelling laat toe een economisch gunstige brandwerende plaat te verkrijgen.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het tweede aspect verder nog het kenmerk dat het magnesiumsulfaat, of althans het merendeel van het gewicht van het magnesiumsulfaat, een korrelgrootte heeft die gelegen is tussen 50 en 2000 micron, in het bijzonder tussen 100 en 1000 micron. De uitvinder heeft vastgesteld dat magnesiumsulfaat bij dergelijke granulométrie de rook-onderdrukkende werking ervan verzekert. Dit betekent dat magnesiumsulfaat niet in fijne vorm, bijvoorbeeld met een korrelgrootte kleiner dan 50 micron, moet worden toegevoegd aan het cellulose-houdend materiaal tijdens het vervaardigen van de plaat. Zo kunnen de nadelen die eerder werden vernoemd bij het toevoegen van fijn poeder, zoals een verminderde belijming, problemen bij het strooien van houtspanen of houtschilfers en een ongeschikte verdeling van de brandvertragers over de dikte van de plaat, worden vermeden, in het bijzonder bij spaanplaten en OSB platen.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het tweede aspect verder nog het kenmerk dat het magnesiumsulfaat hoofdzakelijk in poedervorm aanwezig is in de plaat. Door dit kenmerk blijft magnesiumsulfaat hoofdzakelijk als niet-gereageerde stof aanwezig in de plaat. De uitvinder heeft vastgesteld dat in het bijzonder onder deze vorm goede resultaten worden verkregen.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het tweede aspect verder nog het kenmerk dat het gewichtspercentage magnesiumsulfaat ten opzichte van het cellulose-houdend materiaal en het bindmiddel gelegen is tussen 0.05% en 10%, in het bijzonder tussen 0.2% en 2.5%. De uitvinder heeft vastgesteld dat in het bijzonder bij dit kenmerk de voordelen beschreven in voorgaande paragrafen nadrukkelijk tot uiting komen.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het tweede aspect verder nog het kenmerk dat het magnesiumsulfaat als hydraat aanwezig is in de plaat. Door dit kenmerk wordt de temperatuur bij brand gereduceerd. Magnesiumsulfaat is immers chemisch gekoppeld met water in deze vorm.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het tweede aspect verder nog het kenmerk dat het magnesiumsulfaat in anhydride vorm aanwezig is in de plaat.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het tweede aspect verder nog het kenmerk dat het bindmiddel melamine-ureum-formaldehyde (MUF) lijm bevat, en in het bijzonder daar in hoofdzaak of volledig uit bestaat.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont de brandwerende plaat van het tweede aspect verder nog het kenmerk dat het cellulose-houdend materiaal bestaat uit één van volgende materialen: hout, houtvezels, houtspanen, cellulosevezels, vlas of een bestanddeel van vlas zoals vlaslemen. In het bijzonder is de plaat een spaanplaat, een OSB plaat, een vezelplaat of een houtplaat, in het bijzonder een MDF of HDF plaat.

Volgens haar derde aspect betreft de uitvinding nog een werkwijze voor het vervaardigen van een brandwerende plaat zoals beschreven in voorgaande paragrafen, met als kenmerk dat het bindmiddel en de brandvertragers in contact worden gebracht met het cellulose-houdend materiaal, en dat het cellulose-houdend materiaal, samen met het bindmiddel en de brandvertragers, wordt geperst.

Er dient te worden opgemerkt dat voornoemde kenmerken gerelateerd aan de brandvertragers, bijvoorbeeld gewichtspercentages en korrelgroottes, in de eerste plaats de brandvertragers in de afgewerkte brandwerende plaat kenmerken. Met andere woorden, deze kenmerken gelden nadat het cellulose-houdend materiaal, samen met het bindmiddel en de brandvertragers, wordt geperst, dus in het eindproduct.

Doch sluit de uitvinding niet uit dat voornoemde kenmerken de hoedanigheid van de brandvertragers kenmerken waarmee ze in contact worden gebracht met het cellulose-houdend materiaal. Met andere woorden, deze kenmerken kunnen ook gelden vooraleer het cellulose-houdend materiaal, samen met het bindmiddel en de brandvertragers, wordt geperst. Er wordt niet uitgesloten dat, als de brandvertragers volgens voornoemde kenmerken in contact worden gebracht met het cellulose-houdend materiaal, de eigenschappen van de brandvertragers in de afgewerkte brandwerende plaat afwijken van deze kenmerken.

VOORBEELDEN

Werkwijze voor het aanmaken van testplaten

Houtspanen werden aangemaakt door het verspanen van naaldhout met behulp van een mesringverspaner. De houtspanen werden gedroogd tot een vochtgehalte van maximaal 3% werd bekomen. Vervolgens werden de houtspanen over een vlakzift in fracties verdeeld. De fractie die bekomen werd door de zeeffracties met zeefmazen tussen 850 pm en 2000 pm samen te voegen, werd als basismateriaal gebruikt in de hierna volgende stappen en wordt aangeduid met de term “spaanmateriaal”.

Brandvertragers werden in poedervorm bij 1200 g spaanmateriaal toegevoegd en daarmee vermengd. Tegelijk werd het spaanmateriaal mechanisch gemengd met een MUF (melamine ureum formaldehyde) lijm met 16% melamine. Hierbij werd 10% MUF lijm (op basis van droge stof) op het spaanmateriaal gedoseerd, met toevoeging van 5% ammoniumnitraat-harder ten opzichte van de hoeveelheid MUF lijm (vaste stof op vaste stof).

Het aldus bekomen spaanmateriaal werd uniform verdeeld in een persmal en op een drukpers bij een druk van 6 N/mm2 en een temperatuur van 200°C gedurende 120 seconden aangedrukt. Aldus werd plaat met een dikte van 12 mm bekomen met een volumegewicht van 700 kg/m3 +/-15 kg/m3.

Teststalen voor het uitvoeren van brandtesten werden uit de testplaten gezaagd met afmetingen van 100 mm lengte en 100 mm breedte. Deze teststalen werden in een klimaatkamer bij een temperatuur van 20°C en 50% relatieve vochtigheid geklimatiseerd tot evenwichtsvochtgehalte. VERGELIJKEND VOORBEELD 1

Als brandvertrager werd MAP toegevoegd aan het spaanmateriaal met een gewichtspercentage van 12% ten opzichte van het spaanmateriaal. VOORBEELD 2

Als brandvertrager, werd MAP toegevoegd aan het spaanmateriaal met een gewichtspercentage van 12% ten opzichte van het spaanmateriaal. Tevens werd magnesiumsulfaat toegevoegd aan het spaanmateriaal met een gewichtspercentage van 0.5% ten opzichte van het spaanmateriaal. VOORBEELD 3

Als brandvertrager werd MAP toegevoegd aan het spaanmateriaal met een gewichtspercentage van 12% ten opzichte van het spaanmateriaal. Tevens werd magnesiumsulfaat toegevoegd aan het spaanmateriaal met een gewichtspercentage van 1.0% ten opzichte van het spaanmateriaal.

Rookproeven met behulp van een cone calorimeter

Een plaat aangemaakt volgens de procedure zoals hierboven beschreven werd horizontaal onder een stralingsconus geplaatst, en werd aan een constante stralingsintensiteit van 35 kW blootgesteld. Hierdoor kunnen pyrolysegassen ontstaan die met een vonkontsteker worden ontstoken. De plaat bevond zich op een afstand van 25 mm van de stralingsconus. De plaat werd gedurende 1500 seconden aan de straling blootgesteld.

Via de afgezogen rook kon de totale rookproductie worden gemeten. Tevens werd het aantal seconden genoteerd, startende vanaf de start van de rookproef, waarna rook verscheen en optisch werd waargenomen.

De resultaten van de rookproeven op stalen aangemaakt zoals hierboven beschreven met de verschillende types brandvertragers zijn weergegeven in Tabel 1.

Tabel 1. De totale rookproductie uitgedrukt in m2/m2 en de tijd van rookverschijning uitgedrukt in s.

Test Type brandvertrager Totale rookproductie (m2/m2)Tijd van verschijning (s) 1 VOORBEELD 1 177.8 90 2 VOORBEELD 2 138.1 80 3 VOORBEELD 3 138.2 710

Uit de resultaten uit tabel 1 blijkt dat het gebruik van de brandvertragers MAP en magnesiumsulfaat (VOORBEELD 2 en VOORBEELD 3, respectievelijk test 2 en test 3) de totale rookproductie tijdens de rookproef aanzienlijk reduceert in vergelijking met het gebruik van gekende brandvertragers op basis van enkel MAP (VOORBEELD 1, test 1).

Daarenboven blijkt uit de resultaten van tabel 1 dat bij de testplaat met een gewichtspercentage magnesiumsulfaat van 1% ten opzichte van het spaanmateriaal (VOORBEELD 3, test 3) de tijd tot rookverschijning aanzienlijk verhoogt in vergelijking met test 1 en 2.

Claims

Conclusies

1.- Brandwerende plaat, die een cellulose-houdend materiaal, een bindmiddel en brandvertragers bevat, daardoor gekenmerkt dat het bindmiddel een melamine-gebaseerd bindmiddel is; en dat de brandvertragers ten minste bestaan uit een fosfor-gebaseerd zout en magnesiumsulfaat.
2- Brandwerende plaat volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de brandvertragers tevens een reactieproduct van het fosfor-gebaseerd zout en magnesiumsulfaat bevatten.
3, - Brandwerende plaat volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat het gewichtspercentage magnesiumsulfaat ten opzichte van het fosfor-gebaseerd zout gelegen is tussen 1% en 45%, in het bijzonder tussen 2.5% en 15%.
4, - Brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het gewichtspercentage fosfor-gebaseerd zout ten opzichte van het cellulose-houdend materiaal en het bindmiddel gelegen is tussen 5% en 20%, in het bijzonder tussen 8% en 15%.
5, - Brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de brandwerende plaat tot de s1 rookklasse behoort.
6, - Brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het fosfor-gebaseerd zout hoofdzakelijk in poedervorm aanwezig is in de plaat.
7, - Brandwerende plaat volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat het fosfor-gebaseerd zout, of althans het merendeel van het gewicht van het fosfor-gebaseerd zout, een korrelgrootte heeft die gelegen is tussen 50 en 2000 micron, in het bijzonder tussen 100 en 1000 micron.
8, - Brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het magnesiumsulfaat hoofdzakelijk in poedervorm aanwezig is in de plaat.
9, - Brandwerende plaat volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat het magnesiumsulfaat, of althans het merendeel van het gewicht van het magnesiumsulfaat, een korrelgrootte heeft die gelegen is tussen 50 en 2000 micron, in het bijzonder tussen 100 en 1000 micron.
10, - Brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies daardoor gekenmerkt dat het fosfor-gebaseerd zout en het magnesiumsulfaat hoofdzakelijk in poedervorm aanwezig zijn in de plaat; en dat het fosfor-gebaseerd zout en het magnesiumsulfaat hoofdzakelijk gescheiden van elkaar aanwezig zijn in de plaat.
11, - Brandwerende plaat volgens één der conclusies 1 tot 5, daardoor gekenmerkt dat de plaat wordt vervaardigd door het fosfor-gebaseerd zout in oplossing aan te brengen op het cellulose-houdend materiaal.
12, - Brandwerende plaat volgens één der conclusies 1 tot 5 of 11, daardoor gekenmerkt dat de plaat wordt vervaardigd door het magnesiumsulfaat in oplossing aan te brengen op het cellulose-houdend materiaal.
13, - Brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het magnesiumsulfaat als hydraat aanwezig is in de plaat.
14, - Brandwerende plaat volgens één der conclusies 1 tot 12, daardoor gekenmerkt dat het magnesiumsulfaat in anhydride vorm aanwezig is in de plaat.
15, - Brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het bindmiddel melamine-ureum-formaldehyde (MUF) lijm bevat, en in het bijzonder daar in hoofdzaak of volledig uit bestaat.
16, - Brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het fosfor-gebaseerd zout een fosfaatzout is.
17, - Brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het fosfaatzout mono-ammoniumfosfaat, di-ammoniumfosfaat of ammoniumpolyfosfaat is.
18, - Brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het cellulose-houdend materiaal bestaat uit één van volgende materialen: hout, houtvezels, houtspanen, houtschilfers, cellulosevezels, vlas of een bestanddeel van vlas zoals vlaslemen.
19, - Brandwerende plaat volgens conclusie 18, daardoor gekenmerkt dat de plaat één van volgende kenmerken vertoont: - dat de plaat een spaanplaat is; - dat de plaat een OSB plaat is; - dat de plaat een vezelplaat is; - dat de plaat een houtplaat is, in het bijzonder een MDF of HDF plaat.
20, - Brandwerende plaat, die een cellulose-houdend materiaal, een bindmiddel en brandvertragers bevat, daardoor gekenmerkt dat het bindmiddel een melamine-gebaseerd bindmiddel is; en dat de brandvertragers ten minste bestaan uit magnesiumsulfaat.
21, - Brandwerende plaat volgens conclusie 20, daardoor gekenmerkt dat het magnesiumsulfaat, of althans het merendeel van het gewicht van het magnesiumsulfaat, een korrelgrootte heeft die gelegen is tussen 50 en 2000 micron, in het bijzonder tussen 100 en 1000 micron.
22, - Brandwerende plaat volgens conclusie 20 of 21, daardoor gekenmerkt dat het magnesiumsulfaat hoofdzakelijk in poedervorm aanwezig is in de plaat.
23, - Brandwerende plaat volgens één der conclusies 20 tot 22, daardoor gekenmerkt dat het gewichtspercentage magnesiumsulfaat ten opzichte van het cellulose-houdend materiaal en het bindmiddel gelegen is tussen 0.05% en 10%, in het bijzonder tussen 0.2% en 2.5%.
24, - Brandwerende plaat volgens één der conclusies 20 tot 23, daardoor gekenmerkt dat het magnesiumsulfaat als hydraat aanwezig is in de plaat.
25. - Brandwerende plaat volgens één der conclusies 20 tot 23, daardoor gekenmerkt dat het magnesiumsulfaat in anhydride vorm aanwezig is in de plaat.
26. - Brandwerende plaat volgens één der conclusies 20 tot 25, daardoor gekenmerkt dat het bindmiddel melamine-ureum-formaldehyde (MUF) lijm bevat, en in het bijzonder daar in hoofdzaak of volledig uit bestaat.
27. - Brandwerende plaat volgens één der conclusies 20 tot 26, daardoor gekenmerkt dat het cellulose-houdend materiaal bestaat uit één van volgende materialen: hout, houtvezels, houtspanen, houtschilfers, cellulosevezels, vlas of een bestanddeel van vlas zoals vlaslemen.
28. - Brandwerende plaat volgens conclusie 27, daardoor gekenmerkt dat de plaat één van volgende kenmerken vertoont: - dat de plaat een spaanplaat is; - dat de plaat een OSB plaat is; - dat de plaat een vezelplaat is; - dat de plaat een houtplaat is, in het bijzonder een MDF of HDF plaat.
29. - Werkwijze voor het vervaardigen van een brandwerende plaat volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het bindmiddel en de brandvertragers in contact worden gebracht met het cellulose-houdend materiaal; en dat het cellulose-houdend materiaal, samen met het bindmiddel en de brandvertragers, wordt geperst.