LV14850B - Compositions on the basis of inorganic materials and fibres of different materials and use thereof for protection of wooden panels being subjected to fire - Google Patents

Compositions on the basis of inorganic materials and fibres of different materials and use thereof for protection of wooden panels being subjected to fire Download PDF

Info

Publication number
LV14850B
LV14850B LVP-13-42A LV130042A LV14850B LV 14850 B LV14850 B LV 14850B LV 130042 A LV130042 A LV 130042A LV 14850 B LV14850 B LV 14850B
Authority
LV
Latvia
Prior art keywords
composite
fibers
wood
composite material
clay
Prior art date
Application number
LVP-13-42A
Other languages
Latvian (lv)
Other versions
LV14850A (en
Inventor
Andris Morozovs
Edgars Bukšāns
Andrejs Domkins
Original Assignee
Meža Un Koksnes Produktu Pētniecības Un Attīstības Institūts, Sia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meža Un Koksnes Produktu Pētniecības Un Attīstības Institūts, Sia filed Critical Meža Un Koksnes Produktu Pētniecības Un Attīstības Institūts, Sia
Priority to LVP-13-42A priority Critical patent/LV14850B/en
Publication of LV14850A publication Critical patent/LV14850A/en
Publication of LV14850B publication Critical patent/LV14850B/en

Links

Landscapes

  • Building Environments (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

Izgudrojuma aprakstsDescription of the Invention

Izgudrojums attiecas uz celtniecības nozari, konkrēti - uz sastāviem un paņēmieniem koksnes sienu paneļu aizsardzībai pret uguns iedarbību. Piedāvāts koksnes paneļu aizsardzību pret uguns iedarbību realizēt, izmantojot segslāņus no neorganiska kompozītmaterāla, kūms veido uz koksnes paneļa virsmas(-ām). Panelis ar kompozītmateriāla pārklājumu sastāv vismaz no divām kārtām: vidējās kārtas, kas veidota no koksnes, un ārējām ārējām kārtām, no kurām vismaz viena ir veidota no mazdegošiem minerālmateriāliem, kuri savukārt var būt veidoti no vairākām kārtām (slāņiem) un saturēt šķiedras.The invention relates to the building industry, in particular to compositions and methods for protecting wood wall panels against fire. It is proposed to provide fire protection of wood panels by using coatings made of inorganic composite material, the lint forming on the surface (s) of the wood panel. A composite panel shall consist of at least two layers: a middle layer of wood and an outer layer of at least one of non-combustible mineral materials which may in turn be composed of several layers (layers) and may contain fibers.

1. Zināmā tehnikas līmeņa (Prior art) analīze1. Analysis of Prior Art

Vispārzināmi ir paņēmieni dažādu konstrukciju aizsargāšanai pret augstas temreratūras iedarbību ar segslāņiem no nedegoša vai grūti degoša materiāla, tos vēl papildus izolējot no aizsargājamās konstrukcijas ar siltumizolācijas starpslāni. Par siltuma izolācijas materiāliem būvniecībā plaši izmanto apšuvuma plāksnes, kuras piestiprina atbilstoši pamatnes raksturam un konstrukcijai un telpas specifiskajiem apstākļiem.Techniques for protecting various structures from high temperature exposure by non-combustible or non-flammable material with additional insulation from the protected structure with a heat-insulating interlayer are well known. Cladding boards, which are fixed in accordance with the nature and construction of the substrate and the specific conditions of the room, are widely used as heat insulation materials in construction.

Vispārzināms ir fakts, ka sausais apmetums lielākā vai mazākā mērā aizsargā koksnes konstrukcijas pret strauju aizdegšanos. Analogu funkciju pilda arī dažādas apdares un apšuvuma plāksnes, kas kalpo ne tikai kā siltuma un skaņas izolācijas plāksnes, bet palielina arī konstrukcijas ugunsizturību:It is well-known that dry plaster protects wood structures against rapid fire to a greater or lesser extent. The analogous function is also fulfilled by various finishing and cladding boards, which not only serve as heat and sound insulation boards, but also increase the fire resistance of the structure:

- putupolistirola un putupoliuretāna plāksnes;- polystyrene foam and polyurethane foam panels;

- apšuvuma plāksnes no perlīta, cementa un kaļķu maisījuma, kuram, lai paaugstinātu ugunsizturību, pievieno arī stikla vai bazalta minerālšķiedras;- cladding slabs of a mixture of perlite, cement and lime, to which are also added glass or basalt mineral fibers to increase fire resistance;

- lignopora plāksnes, kas ir kombinētas no putupolistirola, koka vilnas un cementa;- slabs of lignopore combined from polystyrene foam, wood wool and cement;

- heraklīta celtniecības plāksnes no koka vilnas un cementa;- Heraclite building boards of wood wool and cement;

- zāģskaidu plāksnes, ko izgatavo sapresējot izžāvētas un izšķirotas zāģu skaidas un pievienojot sintētiskas saistvielas;- sawdust, manufactured by pressing dried and sorted sawdust and the addition of synthetic binders;

- mizu plāksnes no sasmalcinātas skujkoku mizas, kas sapresēta ar organisko vielu piemaisījumiem (zāģu skaidām, spaļiem, tekstilšķiedrām u.c.);- bark boards of crushed coniferous bark, pressed with organic matter (sawdust, shavings, textile fibers, etc.);

- minerālvates plāksnes, ko veido minerālšķiedras, kas saistītas ar formaldehīda sveķiem;- mineral wool slabs consisting of mineral fibers bound to formaldehyde resin;

- azbestcementa plāksnes, ko ražo no azbesta un cementa maisījuma, dažkārt ar kausēta bazalta šķiedru piedevām;- asbestos cement slabs made of a mixture of asbestos and cement, sometimes with added basalt fiber;

- citas apšuvuma plāksnes, kas satur visdažādākos neorganiskas izcelsmes komponentus, tostarp mālus, kam ir neliela siltumvadītspēja un augsta ugunsizturība, kā arī neorganiskas un/vai organiskas izcelsmes šķiedras visdažādākajās kombinācijās, starp kurām ir siltumizolācijas ieslēgumi ar gaisu aizpildītu tukšumu veidā, kuri rodas savstarpēji krustojoties šķiedrām.- Other facing panels containing a wide variety of inorganic components, including clays with low thermal conductivity and high fire resistance, as well as inorganic and / or organic fibers in a variety of combinations, including interlocking thermal inserts in the form of air-filled voids fibers.

No dabiskajiem minerālmateriāliem ar ugunsizturību 1580-1770°C, kurus var pielietot minēto apdares un siltumizolācijas plākšņu ražošanai, īpaši ir jāatzīmē ugunsizturīgais māls, kuru tradicionāli izmanto ķieģeļu, smilšu cementa u. c. ugunsizturīgu materiālu ražošanai. Šo mālu ugunsizturība ir pat lielāka par 1580°C. Šim nolūkam var izmantot arī metalurģijā, mašīnbūvē, enerģētikā u.c. nozarēs izmantotos ugunsizturīgos materiālus, kurus iedala augsti ugunsizturīgos (17702000°C) un sevišķi augsti ugunsizturīgos materiālos (>2000°C).Of the natural mineral materials with refractory properties of 1580-1770 ° C which can be used for the production of these finishing and heat insulating boards, special mention should be made of the refractory clay traditionally used in brick, sand cement, etc. c. for the production of refractory materials. The fire resistance of these clays is even higher than 1580 ° C. It can also be used in metallurgy, mechanical engineering, energy, etc. refractory materials used in the industry, classified into high refractory (17702000 ° C) and ultra high refractory materials (> 2000 ° C).

Skaņas un siltuma izolācijas nodrošināšanai celtņu sienas un starpsienas izgatavojamas no mazākas tilpuma masas (blīvuma) materiāliem, no kuriem ekoloģiski ieteicamāki ir koksnes materiāli vai citi lignocelulozi saturoši materiāli, bet to trūkums ir palielināta ugunsbīstamība, kas palielinās, samazinoties materiāla blīvumam. Šāda tipa koksnes materiāli ir aprakstīti, piem., LV patentos 13347 un 14519 un eiropatentā EP1913211.For sound and thermal insulation, building walls and partitions shall be made of materials of lower volume (density), of which wood materials or other lignocellulosic materials are ecologically preferable, but have the disadvantage of increased fire risk, which increases with reduced material density. Wood materials of this type are described, for example, in LV patents 13347 and 14519 and in European patent EP1913211.

Patentā LV13347 definētajam celtniecības materiālam, kas balstās uz patentu US 5,738,924, ir raksturīga paneļveida konstrukcija, kas ir izgatavota no dažādiem anizotropu materiālu slāņiem. Ieteikti ir koksnes finierskaida, zālaugu un/vai citu augu valsts šķiedraugu slāņi ar orientētām noteikta garuma šķiedrām, kas piesūcinātas ar sintētiskiem sveķiem. Visi slāņi ir integrēti vienotā daudzslāņu konstrukcijā un ievērojama šķiedru daļa ārējos slāņos ir orientēta paralēli paneļa virsmai atbilstoši slodzes pielikšanas virzienam. Rezultātā ārējie slāņi labi strādā uz spiedi vai stiepi, ja slodze pielikta materiāla garenvirzienā. Iekšējā materiāla kārtai ir šūnveida struktūra, kurā šūnveida elementu sienas/karkasu veido šķiedras, kas izvietotas apmēram 45 un 135 grādu leņķī attiecībā pret malējiem slāņiem un uztver bīdes spriegumus.The building material as defined in patent LV13347, which is based on US patent 5,738,924, is characterized by a panel structure made of different layers of anisotropic materials. Laminated wood veneer, herbaceous and / or other vegetal fiber layers with a fixed length of impregnated synthetic resin are recommended. All layers are integrated in a single multilayer design and a significant portion of the fibers in the outer layers are oriented parallel to the panel surface in the direction of load application. As a result, the outer layers work well on compression or tensile when applied in the longitudinal direction of the material. The inner layer of material has a honeycomb structure in which the walls / framework of the honeycomb elements are formed by fibers disposed at an angle of approximately 45 and 135 degrees to the outer layers and receive shear stresses.

Patentā LV 14519 definētais izgudrojums attiecas uz koksnes daudzslāņu konstrukciju materiāliem ar specifiski orientētām šķiedrām un sastāv no lokšņveida materiāliem ar šūnu tipa ribām no vairākiem koksnes finierskaidas slāņiem. Finierskaidu slāņi ir kompozicionāli izveidoti ar noteiktu struktūru un salīmēti kā slāņains konstrukciju materiāls. Tas var saturēt arī daudzslāņu līmētas koksnes elementus un starpslāņu pildījumu ar šķiedrainu kompozītmateriālu, piem., izgatavoti piesūcinot ar sintētiskiem sveķiem augu valsts izcelsmes šķiedras. Vienā no izgudrojuma realizācijas variantiem ir piedāvāts plātnes virsmas apstrādāt ar antiseptiķiem un/vai antipirēniem pret degšanu, pūšanu un insektu bojājumiem, vai nosegt ar papildus segslāņiem no metāla, plastmasas u.c. piemērotiem lokšņveida materiāliem.The invention as defined in patent LV 14519 relates to wood-based multilayer construction materials with specifically oriented fibers and consists of a sheet-like material with cellular ribs of several layers of wood veneer. Veneers layers are composite with a certain structure and glued together as a layered construction material. It may also contain multilayer glued wood elements and interlayer filler with fibrous composite material, eg made by impregnating synthetic resin fibers of vegetable origin. In one embodiment of the invention, it is proposed to treat the panel surfaces with antiseptics and / or flame retardants to prevent burns, rot and insect damage, or to cover them with additional coatings of metal, plastic and the like. suitable for sheet materials.

DendroLight® (patents EP 1913211) ir viegla šūnveida masīvkoka plātne, kas izveidota kā šūnmateriāls ar daudziem tukšumiem. Svarīga šī materiāla īpašība ir izturība un citas fizikāli mehāniskās īpašības, kas ļauj to izmantot nesošajās konstrukcijās, piem., sijās, gan mēbelēs, padarot tās vieglākas un izturīgākas. Problemātiska ir DendroLight® detaļu aizsardzība pret uguniedarbību, jo ugunsdrošība ir ievērojami mazāka kā masīvai koksnei.DendroLight® (patent EP 1913211) is a lightweight cellular solid wood panel, designed as a cellular material with many voids. An important property of this material is its durability and other physico-mechanical properties that allow it to be used in load-bearing structures such as beams and furniture, making them lighter and more durable. The fire protection of DendroLight® components is problematic as the fire safety is significantly lower than that of solid wood.

Sarežģīts ir jautājums par iepriekš aprakstīto apdares plākšņu ražošanai izmantotā izejmateriāla kompozicionālo sastāvu, To, atkarībā no pielietojuma, dažādi autori piedāvā izvēlēties ļoti plašā diapazonā. Piemēram, patentā LV 14480 kompozītmateriālu ražošanai ir piedāvāts izmantot plašu kompozīciju spektru, tostarp kompozīcijas, kas norādītas masas procentos:The issue of the compositional composition of the raw material used for the production of the finishing boards described above is a complex one. Depending on the application, it is offered by a variety of authors in a very wide range. For example, patent LV 14480 for the manufacture of composite materials offers the use of a wide range of compositions, including compositions in percentages by weight:

- otreizēji pārstrādātu polipropilēnu vai polietilēnu - no 40 līdz 60%;- from 40 to 60% recycled polypropylene or polyethylene;

- samaltu plastmasas-papīra iepakojumu - no 30 līdz 50%;- Ground plastic-paper packaging - from 30 to 50%;

- linšķiedras vai kaņepjšķiedras, sizala šķiedras;- flax or hemp, sisal;

- vai minerālšķiedras no grupas: oglekļa, bazalta, kevlara un citas līdzīgas minerālšķiedras vai to maisījumu;- or mineral fibers of the group: carbon, basalt, kevlar and other similar mineral fibers, or mixtures thereof;

- vai sintētiskas šķiedras ar augstām fizikāli mehāniskām īpašībām;- or synthetic fibers with high physico-mechanical properties;

- dabīgo, minerālšķiedru vai sintētisko šķiedru ar garums no 3 līdz 12 mm un saturs - no 4 līdz 10%;- natural, mineral or synthetic fibers of a length of 3 to 12 mm and a content of 4 to 10%;

- acetanhidrīda un vinilacetāta piedevas kā celulozes modifikatorus - no 0,2 līdz 0,6%;- acetic anhydride and vinyl acetate as cellulose modifiers, from 0.2 to 0.6%;

- maleīnskābes anhidrīdu vai citu šīs grupas skābes anhidrīdu kā katalizatoru - no 0,3 līdz 0,5%;- maleic anhydride or other anhydride of this group, as catalyst, from 0.3 to 0.5%;

- skudrskābi - no 0,3 līdz 0,5%;formic acid, 0.3 to 0.5%;

- polietilēna vai polipropilēna vasku - no 2 līdz 4%;- polyethylene or polypropylene wax, from 2 to 4%;

- krāsvielu piedevas - no 1 līdz 3%;- dye additives - from 1 to 3%;

- dažādas plastmasu industrijā tradicionāli lietotās papildpiedevas, tādas kā mitruma absorbenti, antipirēni, antibaktericīdi un sasaistes piedevas;- various additives traditionally used in the plastics industry, such as moisture absorbers, flame retardants, antibacterial agents and binders;

- kompozīcijā polimērs var tikt aizstāts ar biopolimēriem, tādējādi panākot materiāla bionoārdīšanos, kā arī lietojot bionoārdīšanos veicinošu katalizatoru, piemēram, augu valsts cieti 4 līdz 8% daudzumā no kompozīta kopējās masas;- in the composition, the polymer may be replaced by biopolymers, thereby achieving the biodegradation of the material, as well as using a biodegradation catalyst such as vegetable starch in an amount of 4 to 8% by weight of the total composition;

- eventuāli kokšķiedras vai bambusa šķiedras, kokvilnas čaulu vai risa čaulu šķiedras var aizstāt ar polipropilēnu vai polietilēnu, vai pārstrādātām tekstilšķiedrām.- optionally, wood fiber or bamboo fiber, cotton shells or rice shells may be replaced by polypropylene or polyethylene or recycled textile fibers.

ASV patentos US 8007586 B2, US 7485186 B2 un US 7789960 B2 dekoratīva un funkcionāla māla apmetuma sastāvs vismaz no diviem māliem, no kuriem viens ir uzbriestošais māls 0-5%, otrs māls ir kaolīns vai bumbu māls. Mālu saturs apmetumā ir līdz 30%. Apmetums var saturēt organiskās šķiedras 0,1 - 5% un neorganisko pigmentu 0 - 10%. Par pildvielām ir ieteikts kaļķakmens, marmora vai smilšu daļiņas ar diametru 5 - 1000 mikroni un saturu 5 - 75%. Apmetumam pievieno boraka dekahidrātu, borskābi, citronskābi vai etiķskābi 1 - 7%.U.S. Pat. Nos. 8007586 B2, US 7485186 B2 and US 7789960 B2 have a decorative and functional clay plaster composition of at least two clays, one of which is swelling clay 0-5%, the other clay is kaolin or ball clay. The clay content of the plaster is up to 30%. The plaster may contain 0.1 - 5% organic fibers and 0 - 10% inorganic pigment. Limestone, marble or sand particles with a diameter of 5 to 1000 microns and a content of 5 to 75% are recommended as fillers. Add borax decahydrate, boric acid, citric acid or acetic acid 1-7%.

Patenta pieteikumā US 20050031843 Al, kas publicēts arī kā patenta pieteikums EP 1633936 Al, ir izklāstītas uz koksnes vai polimēra uzklātas uguns barjeru sistēmas vai daudzslāņu lamināti, kas ietver vienu vai vairākus izolācijas slāņus, un/vai uzputojošos, putu, viļņota materiāla, atstarojoša materiāla slāni u.c., kā arī vienu vai vairākus stiegrojošus materiālus šķiedru vai plākšņu veidā, kas var būt atsevišķi slāņi vai iekļauti augstāk minētajos. Neorganisko polimēra matrici iegūst sārmu metāla silikātam reaģējot ar vienu vai vairākiem režģa veidotājiem. Modificēto neorganisko polimēra matrici iegūst no sārmu metāla silikāta piesātināta šķīduma un stiegrojoša materiāla. Sārmu metālu silikātu kompozītu sacietināšanas ieteicamā temperatūra ir 50 - 200°C un spiediens 200 - 250 psi ar vai bez vakuuma formēšanas. Iegūtā neorganiskā polimēra matrice var izturēt 1000 °C un augstākas temperatūras atkarībā no veidošanas apstākļiem.US 20050031843 A1, also published as EP 1633936 A1, discloses wood or polymer coated fire barrier systems or multilayer laminates comprising one or more insulating layers and / or foaming, foam, corrugated, reflective material. layers, etc., and one or more reinforcing materials in the form of fibers or sheets, which may be individual layers or included. The inorganic polymer matrix is formed by reacting an alkali metal silicate with one or more lattice builders. The modified inorganic polymer matrix is obtained from an alkali metal silicate saturated solution and a reinforcing material. The recommended curing temperature for alkali metal silicate composites is 50 - 200 ° C and pressure 200 - 250 psi with or without vacuum forming. The resulting inorganic polymer matrix can withstand temperatures of 1000 ° C and higher, depending on the formation conditions.

Eiropatentā EP 1674435 Bl ir piedāvāts māla plātņu nepārtrauktas veidošanas paņēmiens. Šādi veidotas māla plātnes satur 60 - 85 masas % neorganiska materiāla, tajā skaitā 70 masas % mālus un līdz 30 masas % dehidratējoša palīgmateriālu. Plātnes materiāls satur arī 10 - 40 % koksnes šķiedru, 0-1% hidrofobizatoru un 0-3% organisko saistvieluEuropean patent EP 1674435 B1 discloses a method of continuous formation of clay slabs. The clay slabs thus formed contain 60 to 85% by weight of inorganic material, including 70% by weight of clay and up to 30% by weight of dehydrating excipients. The board material also contains 10 - 40% wood fibers, 0-1% hydrophobic and 0-3% organic binders

Eiropatentā EP 1884502 Bl ir piedāvāta apmetuma java, kas veidota no sakapātām līdz 3 mm garām dzīvnieku spalvām, sajauktām ar saistvielu. Par saistvielu izmanto kaļķi, cementu vai mālus, kas samitrināti un veido bāzisku vidi. Apmetuma materiālu izolācijas veidā uzklāj uz izolējamās sienas ārējā puses.European Patent EP 1884502 B1 provides plaster mortar consisting of chopped up to 3 mm long animal feathers mixed with a binder. The binder used is lime, cement or clay that has been moistened to form a basic environment. Plastering material is applied on the outside of the wall to be insulated.

Patenta pieteikumā EP 2154306 A2 ir piedāvāts veidot strukturētu būvniecības paneli no koksnes vilnas un kalcija sulfāta hidrāta (ģipša), kas pārklāts ar 1 - 5 mm biezu neorganiska pārklājuma slāni bez vai ar nelielu koksnes vilnas piejaukumu.EP 2154306 A2 proposes to form a structured construction panel made of wood wool and calcium sulphate hydrate (gypsum) coated with a 1-5 mm thick inorganic coating layer with or without a slight admixture of wood wool.

2. Izgudroiua mērķis un būtība2. Purpose and essence of the invention

Lai palielinātu koka paneļu, ko izmanto ēku sienu, starpsienu un pārsegumu būvniecībā, izturību pret siltuma starojumu ugunsgrēka gadījumā, ir piedāvāts paneļu materiālu veidot kā slāņainu konstrukciju (skat. 6. līdz 8. pretenziju), kurā viegli degošo vidējo slāni uz koksnes bāzes ietver mazdegoši ārējie slāņi uz minerālmateriālu bāzes. Vidējo slāni veido no šūnveida koksnes materiāla ar atklātām šūnām. Var izmantot šaurus dēļus, līstes, saplākšņus, orientētu skaidu plātnes (OSB) vai citus koksnes kompozītmateriālus, tos salīmējot vai citādi sastiprinot. Ja vidējā slāņa virsma ir gluda, tad tajā izveido ap 5 - 10 mm dziļas un platas rievas vai iedobumus, kas vērsti 60° - 80° leņķī pret virsmu. Iedobumus izkārto joslās perpendikulāri paneļa vertikālajai asij pielietošanas orientācijā. Iedobumu var izveidot ar frēzēšanu, urbšanu vai citu atbilstošu paņēmienu. To mērķis ir nodrošināt ārējo slāņu fiksāciju, koksnei vai tās materiālam, tam pārogļojoties ārējas siltuma plūsmas ietekmē telpā, piem., ugunsgrēka gadījumā.In order to increase the fire resistance of wood panels used in building walls, partitions and ceilings in the event of fire, it is proposed to construct the panel material as a sandwich structure (see claims 6 to 8) in which a wood-based flammable middle layer comprises mineral-based non-combustible outer layers. The middle layer is made up of honeycomb wood with exposed cells. Narrow boards, moldings, plywood, oriented strand board (OSB) or other wood composite materials can be used, glued or otherwise fastened. If the surface of the middle layer is smooth, grooves or cavities about 5 - 10 mm deep and wide are formed at an angle of 60 ° to 80 ° to the surface. The recesses are arranged in bands perpendicular to the vertical axis of the panel in the application orientation. The cavity may be formed by milling, drilling or other suitable techniques. Their purpose is to secure the outer layers of wood or its material by charring it under the influence of external heat flux in the room, eg in case of fire.

Paneļa ārējos kompozītslāņus 5-10 mm biezumā veido no nedegošiem minerālmateriāliem kombinācijā ar augu valsts u.c. šķiedrām, kā arī ar citām palīgvielām, kas definētas no 1. līdz 5. pretenzijai. Par šķiedru materiālu izmanto kapātas 5-10 mm garas linu, kaņepju vai koksnes šķiedras, salmus, zāles stiebrus, niedras, sūnas, skujas vai spaļus. Izmantojamas ir arī stikla un oglekļa šķiedras. Neorganiskas dabas materiāls ir māls, ugunsizturigs māls, dedzināts māls, samalti ķieģeļi vai to lauskas, smiltis, samalti neveldzētietie kaļķi, veldzētie kaļķi. Par saistvielu izmanto mālus vai kaļķus. Ugunsizturīgo ārējo slāņu sastāvā var ievadīt arī tādus komponentus kā augu vai dzīvnieku valsts olbaltumvielas un ogļhidrātus, kas satur no viena līdz 10 monosaharidiem vai ir polisaharīdu nepilnīgas hidrolizēs produkti. Tiem var pievienot urīnvielu un boraku vai borskābi. Neorganiskas dabas kompozītslāņu komponentu daudzums, rēķinot uz sausas vielas masu, ir piedāvāts sekojošs: māli - 0 - 35%, neveldzēti kaļķi - 0 - 23% vai veldzēti kaļķi - 0 - 30%, smiltis - 50 - 75%, bet pārējo komponentu daudzums ir sekojošs: 5-10 mm garas augu šķiedras - 2 - 7 %, urīnviela - 0 - 1,2%, boraks -1 - 3%, olbaltumvielas - 0,5 1,5%, ogļhidrāti - 0,7 - 1,6%, rūpniecības šķidri blakusprodukti (piem., piena sūkalas, proteīnus saturošus hidrolizātus), ar ko aizvieto daļu ūdens.The outer composite panels of the panel are made of non-combustible minerals in a thickness of 5-10 mm in combination with vegetation etc. fibers and other excipients as defined in claims 1-5. The fiber material used shall be chopped 5 to 10 mm long flax, hemp or wood fibers, straw, grass stalks, reeds, moss, needles or cuttings. Glass and carbon fibers are also usable. The material of inorganic nature is clay, refractory clay, burnt clay, ground bricks or fragments thereof, sand, ground slaked lime, slaked lime. The binder used is clay or lime. Components such as vegetable or animal proteins and carbohydrates containing from one to 10 monosaccharides or products of incomplete hydrolysis of polysaccharides may also be incorporated into the refractory outer layers. Urea and borax or boric acid may be added. The content of inorganic composite layers in terms of dry matter content is as follows: clay - 0 - 35%, raw lime - 0 - 23% or slaked lime - 0 - 30%, sand - 50 - 75%, but other components is as follows: 5-10 mm long plant fibers - 2 - 7%, urea - 0 - 1,2%, borax - 1 - 3%, protein - 0,5 1,5%, carbohydrates - 0,7 - 1, 6%, industrial liquid by-products (eg whey, protein-containing hydrolysates) replacing part of the water.

Sagatavoto virsējo kompozītslāņu sastāvu uzklāj uz paneļa koksnes kārtas vienas virsmas. To dara.ar iekārtu, kas nodrošina par 10% biezāku ārējo slāni par ekspluatācijā paredzēto. Kompozītslāni kompaktā ar spiedienu 10-15 kPa. Pēc pirmā kompozītslāņa sacietēšanas, ko var paātrināt, žāvējot paaugstinātā temperatūrā, procesu atkārto attiecībā pret paneļa koksnes kārtas otro virsmu. Abu kompozītslāņu malas nogriež 30° slīpumā pret virsmu vai atkailina apakšējo koksnes kārtu divkāršā ārējās kārtas biezumā salaiduma šuves veidošanai, to iemontējot ēkā. Kompozītslāņu ieteicamais biezums ir 3 -10 mm. Vislabāk ir minētos kompozītslāņus veidot 4-8 mm biezus.The prepared composition of the top composite layers is applied on one surface of the wood layer of the panel. This is done with equipment that provides a 10% thicker outer layer than that intended for operation. Composite layer compact at 10-15 kPa. After hardening of the first composite layer, which can be accelerated by drying at elevated temperature, the process is repeated with respect to the second surface of the panel wood. The edges of both composite layers are cut at a slope of 30 ° to the surface or exposed to a double outer layer of wood to form a seam joint when installed in a building. The recommended thickness of composite layers is 3 -10 mm. It is best to form these composite layers 4-8 mm thick.

3. Piedāvāto kompozītmateriālu izmatošanas piemeri piemeri koksnes šūnveida paneļu aizsardzībai un ugunsreakciļas testa rezultāti3. Examples of use of proposed composite materials for the protection of wood cellular panels and test results for reaction to fire

Koksnes paneļu aizsardzības pret uguni efektivitāti, izmantojot piedāvātos sastāvus un paņēmienu, apliecina piedāvāto materiālu ugunsreakciļas pārbaudes SBI iekārtā atbilstoši LV standartam EN13823. Pārbaudei tika pakļauti koksnes šūnveida paneļi Dendrolight®, kas pārklāti ar kompozītmateriāla slāni uz neorganisko materiālu un augu šķiedru kompozītu bāzes. Ugunsreakciļas pārbaudei tika izgatavoti paraugi no 100 mm bieza koksnes šūnu materiāla DendroLight®, kam kompozītmateriāla sastāva kārtu uzklāja tikai vienā pusē, kas no ugunsreakciļas testa viedokļa ir jūtīgākais gadījums, jo pastiprina uguns iedarbību uz koksni. Katrs paraugs sastāvēja no diviem paneļiem: īsais spārns (495 ±5) mm χ (1500 ± 5) mm un garais spārns (1000 ±5) mm χ (1500 ± 5) mm, veidojot taisnleņķa stūri. Pirmā parauga kompozītmateriāla kārtas (M) sastāvs bija: māli - 42%, smiltis - 50%, koksnes skaidas - 4%, linšķiedra -1%, urīnviela -1%, ogļhidrāti -1%, olbaltumvielas - 1%. Kompozītmateriāla kārtas biezums bija 7 mm. Otrs paraugs ar kompozītmateriāla kārtas sastāvu (X) saturēja : mālus - 4%, veldzētos kaļķus - 23%, smiltis - 60%, koksnes skaidas - 7%, kaņepju šķiedras - 2%, ogļhidrātus - 2%, olbaltumvielas - 1%, urīnvielas - 1%. Neorganiskā materiāla kompozītmateriāla K slāņa biezums bija 10 mm. Salīdzināšanai tika izmantoti koksnes šūnveida materiāla DendroLight® paraugi bez aizsargkārtas, kā arī koksnes šūnveida materiāla DendroLight® paraugi ar uzlīmētu 25 vai 60 mm biezu vidēja blīvuma koksnes šķiedru plāksni.The effectiveness of the fire protection of wood panels using the proposed compositions and techniques is demonstrated by the fire resistance tests of the proposed materials in the SBI facility according to EN standard EN13823. The cellular panels Dendrolight®, coated with a layer of composite material based on inorganic materials and plant fiber composites, were tested. For the reaction to fire test, samples of 100 mm thick wood cell material DendroLight® were fabricated with only one side of the composite layer applied, which is the most sensitive case in the reaction to fire test because of its enhanced effect on wood. Each sample consisted of two panels: a short wing (495 ± 5) mm χ (1500 ± 5) mm and a long wing (1000 ± 5) mm χ (1500 ± 5) mm forming a right-angled corner. The composite layer (M) of the first sample consisted of: clay 42%, sand 50%, wood chips 4%, flax fiber -1%, urea -1%, carbohydrates -1%, protein 1%. The thickness of the composite layer was 7 mm. The second sample with composite layer composition (X) contained: clay 4%, slaked lime 23%, sand 60%, wood chips 7%, hemp fiber 2%, carbohydrate 2%, protein 1%, urea - 1%. The K layer of the inorganic composite material was 10 mm thick. DendroLight® wood honeycomb samples without coatings and DendroLight® wood honeycomb samples with a 25 or 60 mm thick medium density fibreboard were used for comparison.

.tabula. Ugunsreakcijas pārbaužu rezultāti.table. Results of fire reaction tests

Klasifikācijas parametrs Classifications parameter Ugunsreakcijas SBI testa paraugi Fire reaction SBI test samples Dendrolight® Dendrolight® Dendrolight® Dendrolight® Dendrolight® + MDF 60 mm Dendrolight® + MDF 60mm Dendrolight® + MDF 25 mm Dendrolight® + MDF 25mm Dendrolight® +M-sastāvs 7 mm Dendrolight® + M-composition 7 mm Dendrolight® +K-sastāvs 10 mm Dendrolight® + K-composition 10 mm FIGRA [W s-1]FIGRA [W s- 1 ] 606,6 606.6 676,4 676.4 408,7 408.7 395,5 395.5 15,8 15.8 10,7 10.7 THRioos [MJ] THRioos [MJ] 44,6 44.6 52 52 41,6 41.6 28,7 28.7 2 2 1,4 1.4 SMOGRA [m2 s'2]SMOGRA [m 2 s' 2 ] 32,8 32.8 73,4 73.4 122,3 122.3 2,4 2.4 0 0 2,6 2.6 TSPsoos [m2]TSPsoos [m 2 ] 57,7 57.7 84,8 84.8 39,3 39.3 35,1 35.1 20,1 20.1 38,9 38.9 LFS LFS Nav Are not Nav Are not Nav Are not Nav Are not Nav Are not Nav Are not Klasifikācija Classification Ugunsreakcijas klase Fire reactions in class D D D D D D D D B B B B Dūmu veidošanās apakšklase Smoke formation subclass s2 s2 s2 s2 sl sl sl sl sl sl sl sl Degošo daļiņu veidošanās apakšklase Combustible particles formation subclass dO dO dO dO dO dO dO dO dO dO dO dO

.tabulā ir izmantoti sekojoši apzīmējumi:The following terms are used in the table:

FIGRA - ugunsgrēka pastiprināšanās ātruma rādītājs (Fire Grovvth Rāte Index);FIGRA - Fire Grovvth Rat Index;

THReoos - kopējais izdalītais siltums 600s (Total Heat Release);THReoos - Total Heat Release 600s;

SMOGRA - dūmu pastiprināšanās ātruma rādītājs (Smoke Grovvth Rāte Index);SMOGRA - Smoke Grovvth Rat Index;

TSPeoos - kopējā dūmu veidošanās 600 s (Total Smoke Production);TSPeoos - Total Smoke Production 600 s;

LFS - sāniskā liesmas izoplatīšanās (Lateral Flame Spread);LFS - Lateral Flame Spread;

MDF - vidēja blīvuma šķiedru plātne (Medium Density Fibre Board);MDF - Medium Density Fiber Board;

B - klases parametri: FIGRA < 120 W s'1, LFS < par parauga malu, THR600s < 7,5 MJ;Class B parameters: FIGRA <120 W s' 1 , LFS <per sample edge, THR600s <7.5 MJ;

D - klases parametri: 250 < FIGRA < 750 W s’1, THR600s > 15 MJ; sl - apakšklases parametri: SMOGRA < 30 m2 s2, TSP6oos < 50 m2; s2 - apakšklases parametri: SMOGRA < 180 m2 s2, TSPeoos < 200 m2; dO - nav degošu daļiņu, kas eksistē ilgāk par 10 s 600 s laikā.D - Class Parameters: 250 <FIGRA <750 W s' 1 , THR600s> 15 MJ; sl - subclass parameters: SMOGRA <30 m 2 s 2 , TSP6oo s <50 m 2 ; s2 - subclass parameters: SMOGRA <180 m 2 s 2 , TSPeoos <200 m 2 ; dO - no combustible particles present for more than 10 s within 600 s.

No tabulas ir redzams, ka saskaņā ar izgudrojumu pārbaudītie paneļu varianti nodrošina ugunsreakcijas klasi kārtainam panelim par divām klasēm augstāku (B klase) nekā DendroLight® bez pārklājuma vai uzlīmētu 25 vai 60 mm MDF plātni (Dklase). Ar neorganisko kompozītmateriālu aizsargāts DendroLight® izdala mazāk dūmu, salīdzinot ar neaizsargātu materiālu.It can be seen from the table that the panel variants tested according to the invention provide a fire reaction class of two layers higher (class B) than DendroLight® uncoated or glued 25 or 60 mm MDF (class D) for a laminated panel. Protected with an inorganic composite material, DendroLight® produces less smoke compared to unprotected material.

Claims (8)

1. Kompozītmateriāls uz nedegošu minerālmateriālu bāzes kombinācijā ar dažādu materiālu šķiedrām, kuru raksturo:1. Non-combustible mineral based composite material combined with fibers of different materials, characterized by: - minerālkomponenti no rindas: māls, ugunsizturīgs māls, dedzināts māls, samalti ķieģeļi vai akmeņi, vai to lauskas, smiltis, samalti neveldzēti kaļķi, veldzēti kaļķi;- mineral constituents from the series: clay, refractory clay, calcined clay, crushed bricks or stones, or fragments thereof, sand, crude lime, slaked lime; - augu valsts šķiedras no rindas: kapātas 5 līdz 10 mm garas linu, kaņepju vai koksnes šķiedras, salmi, zāles stiebri, niedras, sūnas, skujas, spaļi un/vai stikla un oglekļa šķiedras, pie kam:- Vegetable fibers from the row: flax, hemp or wood fibers, straw, grass stalks, cane, moss, needles, cuttings and / or glass and carbon fibers, 5 to 10 mm long, with: māli un samalti neveldzēti vai veldzēti kaļķi ir izmantoti tādos daudzumos, ka tie kalpo par saistvielu starp minētajiem komponentiem, un neorganisko komponentu saturs, masas % no sausas kompozīta masas, ir sekojošs: māli - no 0 līdz 35%, neveldzēti kaļķi - no 0 līdz 23% vai veldzēti kaļķi - no 0 līdz 30%, smiltis vai samalti ķieģeļi, vai akmeņi - no 50 līdz 75%.clays and ground slaked or slaked lime are used in amounts which serve as binder between the components, and the content of inorganic components, by weight, based on the dry weight of the composite, is as follows: clay 0 to 35% slaked lime 0 to 35% 23% or slaked lime 0 to 30%, sand or ground bricks or stones 50 to 75%. 2. Kompozītmateriāls saskaņā ar 1. pretenziju, raksturīgs ar to, ka tajā augu šķiedru saturs ir no 1 līdz 7% no sausas kompozīta masas.Composite material according to claim 1, characterized in that the plant fiber content is from 1 to 7% by dry weight of the composite. 3. Kompozītmateriāls saskaņā ar 1. vai 2. pretenziju, raksturīgs ar to, ka tas papildus satur tādus komponentus kā augu vai dzīvnieku valsts olbaltumvielas un ogļhidrātus ar no viena līdz 10 monosaharīdiem, vai ir polisaharīdu nepilnīgas hidrolizēs produkti, kam pievienota urīnvielā un boraks vai borskābe.Composite material according to claim 1 or 2, characterized in that it additionally contains components such as vegetable or animal proteins and carbohydrates containing from one to 10 monosaccharides, or is a product of incomplete hydrolysis of polysaccharides to which is added urea and borax, or boric acid. 4. Kompozītmateriāls saskaņā ar 3. pretenziju, raksturīgs ar to, ka kompozītslāņos kā piedeva masas % no sausas kompozīta masas ir ievadīta urīnvielāComposite material according to Claim 3, characterized in that the composite layers are incorporated into the urea as an additive by weight, based on the dry weight of the composite. - no 0 līdz 1,2%, boraks vai borskābe - no 0 līdz 3%, olbaltumvielas - no 0,5 līdz 1,5% un ogļhidrāti - no 0,7 līdz 1,6%.0 to 1.2%, borax or boric acid 0 to 3%, protein 0.5 to 1.5% and carbohydrates 0.7 to 1.6%. 5. Kompozītmateriāls saskaņā ar jebkuru iepriekšējo pretenziju, raksturīgs ar to, ka komponentu daudzums, rēķinot uz sausas vielas masu, ir sekojošs: māli - 0 līdz 35%, neveldzēti kaļķi - 0 līdz 23% vai veldzēti kaļķi - 0 līdz 30%, smiltis - 50 līdz 75%, bet pārējo komponentu daudzums ir sekojošs: 5 līdz 10 mm garas augu šķiedras - 2 līdz 7 %, urīnvielā - 0 līdz 1,2%, boraks - 1 līdz 3%, olbaltumvielas - 0,5 līdz 1,5%, ogļhidrāti - 0,7 līdz 1,6%, pie kam olbaltumvielas un ogļhidrāti var būt ievadīti kā pārtikas rūpniecības blakusproduktu šķīdumi.Composite material according to any one of the preceding claims, characterized in that the amount of components, based on the weight of dry matter, is as follows: clay - 0 to 35%, raw lime - 0 to 23% or quenched lime - 0 to 30%, sand - 50 to 75%, the other components are as follows: Plant fibers 5 to 10 mm long 2 to 7%, urea 0 to 1.2%, borax 1 to 3%, protein 0.5 to 1, 5%, carbohydrates 0.7 to 1.6%, whereby proteins and carbohydrates may be administered as solutions in the food industry. 6. Kompozītmateriālu pielietojums koksnes paneļu aizsardzībai pret uguni, tos no ārpuses vismaz no vienas puses aprīkojot ar kompozītslāņiem, kas veidoti no kompozītmateriāla saskaņā ar jebkuru iepriekšējo pretenziju, izvēlētos komponentus intensīvi maisot un pakāpeniski pievienojot ūdeni līdz izveidojas plastiska masa, pie kam pievienotā ūdens daudzums tiek izvēlēts atkarībā no komponentu ūdens satura.The use of composite materials for fire protection of wood panels by providing on the outside, at least on one side, composite layers of composite material according to any one of the preceding claims, mixing the selected components vigorously and gradually adding water until a plastic mass is added. selected depending on the water content of the components. 7. Kompozītmateriālu pielietojums saskaņā ar 6. pretenziju, raksturīgs ar to, ka sagatavoto kompozītmateriāla sastāvu uzklāj 3 līdz 10 mm biezumā iepriekš izgatavota koka paneļa vismaz vienai no virsmām, piem., apmetuma veidā, ar uzklāšanas iekārtu, kas nodrošina par 10% biezāku ārējo slāni par ekspluatācijā paredzēto, un kompozītmateriālu kompaktē ar spiedienu 10 līdz 15 kPa; pēc tam, ja ir nepieciešams, kompozītmateriālu uzklāj koksnes paneļa otrai virsmai un kompaktē analogi kā pirmajai virsmai, un iegūtā paneļa kompozītmateriālu kārtas malas nogriež 30° slīpumā pret virsmu vai atkailina apakšējo koksnes kārtu divkāršā ārējās kārtas biezumā salaiduma šuves no kompozītmateriāla veidošanai, paneli iemontējot ēkā.The use of composite materials according to claim 6, characterized in that the prepared composite material composition is applied to at least one of the surfaces of the prefabricated wood panel, e.g. in the form of plaster, with a coating device providing a 10% thicker outer layer. an in-use layer and compacting the composite material at 10 to 15 kPa; then, if necessary, the composite is applied to the second surface of the wood panel and compacted analogously to the first surface, and the resulting panel composite layer edges are inclined at 30 ° to the surface or exposed to a double outer layer thickness to form composite joints . 8. Kompozītmateriālu pielietojums DendroLight® paneļu aizsardzībai pret uguni saskaņā ar 6. vai 7. pretenziju, raksturīgs ar to, ka ārējie kompozītslāņi tiek veidoti tikai no vienas puses, izmantojot kompozītmateriāla sastāvu, kas apraksta 3. sadaļā definēts kā sastāvs M vai K un atbilst 5. pretenzijā definētajam sastāvam, variējot tikai izmantotās augu šķiedras un kompozītslāņa biezumu (atbilstoši koksnes skaidas plus linšķiedras /7 mm/; koksnes skaidas plus kaņepju šķiedras /10mm/), rezultātā saskaņā ar LV standartu EN 13823 nodrošinot DendroLight® paneļu atbilstību ugunsreakcijas klasei B, dūmu veidošanās klasei sl un degošo daļiņu atbilstību klasei dO (skat. 1. tabulu 3. sadaļā).Use of composite materials for fire protection of DendroLight® panels according to claim 6 or 7, characterized in that the outer composite layers are formed on one side only using the composite material composition defined in Section 3 as composition M or K and corresponding to The composition defined in claim 5, varying only the thickness of the plant fibers and composite layer used (corresponding to wood chips plus flax fibers / 7 mm /; wood chips plus hemp fibers / 10mm /) resulting in DendroLight® panels meeting fire resistance class B according to EN 13823 , smoke formation for class sl and combustion particles for class dO (see Table 1 in Section 3).
LVP-13-42A 2013-03-28 2013-03-28 Compositions on the basis of inorganic materials and fibres of different materials and use thereof for protection of wooden panels being subjected to fire LV14850B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-13-42A LV14850B (en) 2013-03-28 2013-03-28 Compositions on the basis of inorganic materials and fibres of different materials and use thereof for protection of wooden panels being subjected to fire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-13-42A LV14850B (en) 2013-03-28 2013-03-28 Compositions on the basis of inorganic materials and fibres of different materials and use thereof for protection of wooden panels being subjected to fire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LV14850A LV14850A (en) 2014-05-20
LV14850B true LV14850B (en) 2014-05-20

Family

ID=50688347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LVP-13-42A LV14850B (en) 2013-03-28 2013-03-28 Compositions on the basis of inorganic materials and fibres of different materials and use thereof for protection of wooden panels being subjected to fire

Country Status (1)

Country Link
LV (1) LV14850B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
LV14850A (en) 2014-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100887460B1 (en) Composite building material
US6926954B2 (en) Decorative sheet or molding comprising fibers and fillers and process for its production
Shu et al. Review on the application of bamboo-based materials in construction engineering
AU644758B2 (en) Gypsum-containing fire-resistant structural fiberboard
Kozlowski et al. Flame resistant lignocellulosic-mineral composite particleboards
KR100921164B1 (en) A bearing wall board and a method of producing the same
Bala et al. Engineered bamboo and bamboo-reinforced concrete elements as sustainable building materials: A review
Moslemi Emerging technologies in mineral-bonded wood and fiber composites
JPH04244840A (en) Light-weight building material thick board
Tsalagkas et al. Thermal, physical and mechanical properties of surface overlaid bark-based insulation panels
HU181185B (en) Method for producing bodies particularly auilding units
EP2875924A1 (en) New mineral binder and the use thereof for the manufacturing of wood-based panels
Hasan et al. Semi-dry technology-mediated coir fiber and Scots pine particle-reinforced sustainable cementitious composite panels
Mendes et al. Lignocellulosic residues in cement-bonded panels
US7858005B2 (en) Method for the production of fire-resistant wood fiber moldings
Giancaspro et al. Mechanical behavior of fire-resistant biocomposite
Davies et al. Agro-waste-cement particleboards: A review
Sahin et al. Mineral-bonded wood composites: An alternative building materials
CN110815487A (en) Wooden fireproof pressure plate and manufacturing method thereof
Karade et al. Physico-Chemical Aspects of use of Cork in Cementitious Composites
Şahin et al. A study on the production process and properties of cement-based wood composite materials
Şahinöz et al. Processing of polymer wood composite material from pine cone and the binder of phenol formaldehyde/PVAc/molasses and improvement of its properties
LV14850B (en) Compositions on the basis of inorganic materials and fibres of different materials and use thereof for protection of wooden panels being subjected to fire
Pereira et al. 2.7 Bark and cork
KR200435418Y1 (en) Construction grassFiber cement board