NL1026339C2

NL1026339C2 - Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal, werkwijze ter vervaardiging daarvan alsmede een wand-, gevel- en dakconstructie.

Info

Publication number: NL1026339C2
Application number: NL1026339A
Authority: NL
Inventors: Josephus Joannes Henric Bergen
Original assignee: Opstalan B V
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2005-12-06
Also published as: EP1609922A1; EP1609922B1; DE602005015916D1; ATE439484T1

Description

Korte aanduiding: Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal, werkwijze ter vervaardiging daarvan alsmede een wand-, gevel-; ' en dakconstructie.

. ! i j . \

' I I

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal, omvattende een dragerlaag waarop zich een laag Isolatiemateriaal bevindt, welke dragerlaag in de lengterichting hiervan eventueel van ribben is voorzien waartussen zich het isolatiemateriaal bevindt. De onderhavige uitvinding heeft verder 10 betrekking op een werkwijze ter vervaardiging van een samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal, alsmede op een wand-, gevel- en dakconstructie voorzien van isolatiemateriaal.

Uit de Nederlandse terinzagelegging 8801468 ten name van de onderhavige aanvrager is een samengesteld plaatvormig materiaal bekend 15 dat geschikt is om te worden toegepast als constructief isolatiemateriaal in bouwwerken, welk isolatiemateriaal is opgebouwd uit achtereenvolgens een laag mineraalmateriaal, een laag polyurethanschuim en een chacheerlaag. Van een dergelijk isolatiemateriaal is het bekend dat de brandwerendheid meer dan 30 minuten volgens het TNO-rapport B-88-005 20 bedraagt.

De laatste jaren is er sprake van een toenemende vraag naar isolatiematerialen die onbrandbaar zijn of ten minste een verminderde brandbaarheid bezitten in vergelijking met de bekende materialen. Vooral bij isolatie van wanden, gevels en daken is de behoefte aan dergelijke 25 materialen groot. Daarnaast is de huidige wetgeving gericht op het veilig en duurzaam bouwen waarbij met name ten aanzien van de brandveiligheid steeds strengere eisen gelden.

In het verleden werd vaak gewerkt met het brandgevaarlijke polystyreen waarop een laag bitumen werd aangebracht. Om het brandgevaar 30 hiervan te onderdrukken wordt in plaats van polystyreen nu ook wel gebruikgemaakt van minerale wol, zoals steenwol of glaswol. Bij de 1026339 I t 2 toepassing van dergelijke materialen treden bepaalde nadelen op» zoals de slechte beloopbaarheid» de geringe sterkte tegen windbelasting en een ongewenst hoog soortelijk gewicht. Bovendien zijn de isolatiβει genschappen van dergelijke dakisolatiematerialen nog voor verbetering 5 vatbaar.

Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal dat de beschikking heeft over een goede dimensiestabiliteit, goede isolatie-eigenschappen en bovendien eenvoudig is te verwerken.

10 Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal dat naast de hiervoorgenoemde eigenschappen een hoge bestandheid tegen brand bezit» in combinatie met een goed rookgedrag.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het 15 verschaffen van een samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal dat een zodanige constructie bezit dat, indien een brand plaatsvindt, de brandvoortplanting in het isolatiemateriaal tot een minimum is beperkt.

De uitvinding zoals vermeld in de aanhef wordt door de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat in het isolatiemateriaal 20 grafiet aanwezig is.

Het in het isolatiemateriaal opnemen van grafiet heeft ertoe geleid dat aan een of meer van de hiervoor genoemde doelstellingen wordt voldaan. De onderhavige aanvragers wensen tot geen enkele verklaring te worden gebonden maar zij veronderstellen dat het in het 25 isolatiemateriaal aanwezige grafiet, zodra brand optreedt, zal uitzetten waardoor een zogenaamd koolstofschild wordt gevormd dat een positieve invloed bezit op het brand- en rookgedrag van het onderhavige samengestelde plaatvormige isolatiemateriaal.

Onder "samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal" dienen 30 te worden verstaan: enkel schalige dak- en gevelelementen, zoals hierna omschreven, en sandwich dak- en gevelelementen, zoals hierna omschreven, 1026339 % ( 3 in het bijzonder de isolatie-elementen zoals bekend uit de Nederlandse octrooien NL 1009801, 1015351 en 1009885.

Het in het onderhavige samengestelde plaatvormige isolatiemateriaal toegepaste grafiet is bij voorkeur korrel vormig met een 5 gemiddelde deeltjesafmeting in het gebied van 0,1-3 mm, met name 0,2-2 mm. Indien een grafietdeeltje met een afmeting kleiner dan 0,1 mm wordt toegepast, dan is voor het verkrijgen van een goed brand- en rookgedrag een zeer grote hoeveelheid grafiet vereist, terwijl een deeltjesafmeting van meer dan 3 mm problemen zal veroorzaken bij het 10 vormen van het noodzakelijke koolstofschild, welk schild het isolatiemateriaal afschermt tegen verdere verbranding. In aanvulling hierop kan nog worden gemeld dat de grafietdeeltjes met een afmeting liggend in het gebied van 0,2-2 mm een enigszins dichte laag in het isolatiemateriaal zullen vormen waardoor dergelijke korrels slechts een 15 geringe "zwelling" hoeven te bezitten om een gesloten koolstofschild te vormen, waardoor de vereiste brandweerstand eerder wordt bereikt. Wanneer de temperatuur verder wordt verhoogd, dan hebben de onderhavige uitvinders geconstateerd dat de grotere korrels in het hiervoorgenoemde gebied een enigszins zwaar koolstofschild zullen bouwen en zich zullen 20 vernetten in de reeds geactiveerde kleinere korrels.

Voor een gunstig brand- en rookgedrag is het mogelijk dat het grafiet door het isolatiemateriaal is verspreid, waarbij het echter in een bepaalde uitvoeringsvorm gewenst is dat het grafiet zich hoofdzakelijk in een bovenlaag van het isolatiemateriaal bevindt, welke 25 bovenlaag als een laag af gekeerd van de dragerlaag is te beschouwen, waarbij de bovenlaag een dikte van 0-70%, met name 0-40%, in het bijzonder 0-10% omvat, op basis van de totale dikte van de laag isolatiemateriaal. Onder de term "hoofdzakelijk" dient ten minste 50%, met name ten minste 70%, en in het bijzonder ten minste 90%, van de 30 totale hoeveelheid grafiet te worden verstaan.

De grafietkorrels dienen in het samengestelde plaatvormige 1026339 4 isolatiemateriaal bij voorkeur te worden aangebracht op een locatie waar de vuurbelasting is te verwachten, te weten in hoofdzaak aan de zijde van ' het samengestelde plaatvormige isolatiemateriaal die gebruikt wordt aan : ! de binnenzijde van de constructie, te weten het gebouw, de loods, de hal 5 en dergelijke. Aldus is het mogelijk het grafiet hoofdzakelijk in de bovenlaag te concentreren, waarbij een bovenlaag met een dikte van 0-10% een goed resultaat verschaft met betrekking tot het verbeteren van het brand- en rookgedrag, waarbij de grafietdeeltjes een onderlinge vernetting in het isolatiemateriaal vormen. Het aldus gevormde 10 koolstofschild schermt het daaronder liggende isolatiemateriaal af tegen brand en vuur, waarbij een verdere toename van temperatuur het daaronder liggende grafiet tot vernetten zal dwingen, welk aldus gevormde koolstofschild een nieuwe barrière tegen doorslag van brand en vuur en vorming van schadelijke rook zal vormen.

15 Het in de onderhavige samengestelde plaatvormige isolatiemateriaal toegepaste grafiet is bij voorkeur vooraf met zuur behandeld, bijvoorbeeld salpeterzuur. Het wassen met zuur veroorzaakt een positieve invloed op het vereiste zwellingseffect van grafiet waardoor het koolstofschild zal worden gevormd wanneer een temperatuurverlaging, 20 bijvoorbeeld veroorzaakt door brand, door de grafietdeeltjes wordt ondervonden.

Het in de onderhavig uitvinding toegepaste isolatiemateriaal is te kiezen uit de groep bestaande uit PU, PIR, EPS en minerale wol. Als een geschikte dragerlaag kan houtspaanplaat, multiplex, 25 OSB worden genoemd, waarbij een aantal lengteribben kan zijn gemonteerd, bijvoorbeeld via verlijmen, zoals bekend uit het Nederlands octrooi 1009801, of het eerst aanbrengen van ribben en het aansluitend op de dragerlaag aanbrengen van schuimmateriaal, zoals bekend uit het Nederlands octrooi 1015351.

30 De onderhavige uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze ter vervaardiging van een samengesteld plaatvormig 1026339 » 5 isolatiemateriaal dat een dragerlaag omvat waarop zich een laag isolatiemateriaal bevindt, welke werkwijze de volgende stappen omvat: l · ' ; 1 i) het verschaffen van een dragermateriaal, ; ; ii) het op het dragermateriaal aanbrengen van een slurry I i 5 van grafiet en isolatiemateriaal, en iii) het tot een schuim laten reageren van de slurry volgens ii).

Hoewel de hiervoor genoemde werkwijze is gericht op een schuim als isolatiemateriaal, moet het duidelijk zijn dat ook andere 10 isolatiematerialen, zoals hiervoor genoemd, kunnen worden toegepast, welke isolatiematerialen zijn voorzien van grafiet.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is het gewenst dat het grafiet zoals toegepast in een slurry volgens ii) is voorbehandeld met een zuur, waarbij het de voorkeur verdient dat het met zuur behandelde 15 grafiet wordt gewassen en gedroogd alvorens te worden verwerkt in een slurry volgens ii). De slurry kan tevens met verschillende hoeveelheden grafiet worden samengesteld dat over de gehele dikte van het isolatiemateriaal wordt verdeeld.

Voor het tot stand brengen van een optimaal brand- en 20 rookgedrag is het gewenst dat stap iii) zodanig wordt uitgevoerd dat het grafiet zich verdeeld in het isolatiemateriaal bevindt. In een bepaalde uitvoeringsvorm is het echter ook mogelijk het grafiet hoofdzakelijk te concentreren in een bovenlaag van isolatiemateriaal, welke bovenlaag als een laag afgekeerd van de dragerlaag is te beschouwen, waarbij stap iii) 25 zodanig wordt uitgevoerd dat de bovenlaag een dikte van 0-70%, met name 0-40% en in het bijzonder 0-10% omvat.

De hiervoor genoemde stap ii), waarbij de grafietkorrels door middel van het zogenaamde slurrysysteem in het isolatiemateriaal wordt aangebracht, vindt plaats door middel van computergestuurde 30 recepturen waarbij de hoeveelheid en de positie van de grafietkorrels worden vastgesteld bij wisselende diktes van isolatiemateriaal.

1026339 6 « .

De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een wand-, gevel- en/of dakconstructie voorzien van een of meer samengestelde platen van isolatiemateriaal zoals hiervoor omschreven. Enkel schalige dak- en gevelelementen bestaan uit een basisplaat of dragermateriaal van 5 houtspaanplaat, multiplex, OSB of andere plaatmaterialen met hierin en/of hierop een aantal lengteribben gemonteerd, bijvoorbeeld via verlijmen, en voorzien van isolatiemateriaal. Sandwich dak- en gevelelementen bestaan uit twee plaatmaterialen waartussen isolatiemateriaal is aangebracht en verder eventueel voorzien van, aan beide lengtezijden hiervan, houten 10 ribben.

1026339

Claims

1. Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal, omvattende een dragerlaag waarop zich een laag isolatiemateriaal bevindt, welke dragerlaag in de lengterichting hiervan eventueel van ribben is voorzien 5 waartussen zich het isolatiemateriaal bevindt, met het kenmerk, dat in het isolatiemateriaal grafiet aanwezig is.

2. Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het grafiet korrel vormig is met een gemiddelde deeltjesafmeting van 0,1-3 iran.

3. Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het grafiet korrelvormig is met een gemiddelde deeltjesafmeting van 0,2-2 mm.

4. Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal volgens een of meer van de conclusie 1-3, met het kenmerk, dat het grafiet in het

5. Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal volgens een of meer van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het grafiet zich hoofdzakelijk in een bovenlaag van het isolatiemateriaal bevindt, welke bovenlaag als een laag afgekeerd van de dragerlaag is te beschouwen.

6. Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de bovenlaag een dikte van 0-70% omvat, op basis van de totale dikte van de laag isolatiemateriaal.

7. Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de bovenlaag een dikte van 0-40% omvat, 25 op basis van de totale dikte van de laag isolatiemateriaal.

8. Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de bovenlaag een dikte van 0-10% omvat, op basis van de totale dikte van de laag isolatiemateriaal.

9. Samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal volgens een of 30 meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het grafiet met zuur is voorbehandeld. 1026339 * *

10. Werkwijze ter vervaardiging van een samengesteld plaatvormig isolatiemateriaal dat een dragerlaag omvat waarop zich een ' laag isolatiemateriaal bevindt, met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende stappen omvat: ;5 i) het verschaffen van een dragermateriaal, ii) het op het dragermateriaal aanbrengen van een slurry van grafiet en isolatiemateriaal, en iii) het tot een schuim laten reageren van de slurry volgens ii).

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het grafiet zoals toegepast in een slurry volgens ii) is voorbehandeld met een zuur.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het met zuur behandelde grafiet wordt gewassen en gedroogd alvorens te worden 15 verwerkt in een slurry volgens ii).

13. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 10-12, met het kenmerk, dat stap iii) zodanig wordt uitgevoerd dat het grafiet over het isolatiemateriaal is verdeeld.

14. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 10-12, met 20 het kenmerk, dat stap iii) zodanig wordt uitgevoerd dat het grafiet zich hoofdzakelijk in een bovenlaag van het isolatiemateriaal bevindt, welke bovenlaag als een laag afgekeerd van de dragerlaag is te beschouwen.

15. Dakconstructie voorzien van een of meer samengestelde platen van isolatiematerialen zoals omschreven in een of meer van de 25 conclusies 1-9.

15 Isolatiemateriaal is verdeeld.

16. Wandconstructie voorzien van een of meer samengestelde platen van isolatiematerialen zoals omschreven in een of meer van de conclusies 1-9.

17. Gevel constructie voorzien van een of meer samengestelde 30 platen van isolatiematerialen zoals omschreven in een of meer van de conclusies 1-9. 1026339