SE505978C2 - Transparent, brandmotstående förglasningspanel - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 2 "En del genomskinliga och ljusgenomsläppliga för- glasade montage kan uppfylla kraven på stabilitet och integritet (RE) och i en del fall isolering (REI, där R står för "motstånd", E för "täthet" och I för "isolering").

"Möjligheten till direkt brandutbredning genom öpp- ningar förorsakade av glasbristning bör endast över- vägas för brandskyddsåtgärder: det kan även vara nödvändigt att ta hänsyn till den värme som överföres genom det förglasade montaget, som fortfarande kan vara intakt, eftersom sådan värme kan förorsaka tändning av brännbara material.

"Förglasade montage brandmotstående enligt klass RE under brandförhållandena som definieras i ISO 834 ger under en given tid, stabilitet och integritet.

Temperaturen på den icke exponerade sidan har ej tagits med i beräkningen.

"Förglasade montage, brandmotstående enligt klass REI under brandförhållandena definierade i ISO 834 ger under en given tid, stabilitet, integritet och isolering".

Det finns olika grader av brandmotstående paneler och bland de som allmänt erkännes är grader som svarar mot paneler som är verksamma barriärer mot flammor och rök (d v s klass RE) under tidsperioder av 15, 30, 45, 60, 90 och 120 minuter.

Andra grader svarar mot paneler som är verksamma barriärer mot pasage av flammor och rök och även har vissa isolerande egenskaper (d v s klass REI) återigen under tidsperioder av t ex 15, 30, 45, 60, 90 och 120 minuter.

De isolerande egenskaperna, som en panel måste erbjuda för att uppfylla standarden REI-nivån är kort att ingen punkt på ytan, som är exponerad mot ugnens yttre får utsättas för en ökning i temperatur av mer än 180°C över dess utgångs- (omgivande)temperatur och medeltemperaturökningen på den 10 15 20 25 30 35 l'“ o Sfis gflv 3 ytan får ej överskrida 140°C. Sådana paneler som tillhör klass REI kan även bilda barriärer mot transmission av infraröd strålning från brandhärden.

Det är utomordentligt viktigt att skiktet av intumescent material i en sådan panel bör ha goda brandmotstående egen- skaper under ett brandförlopp och även att det bör bibehålla acceptabla optiska egenskaper till dess att det börjar bli uppsvällt under loppet av en brand.

Hydratiserade metallsalt, t ex metallsilikat, särskilt alkalimetallsilikat har använts för tillverkning av sådana paneler under ett antal år. Representativt har skikten som ingår i de färdiga panelerna en vattenhalt av mellan 29 och 35%. Här och annorstädes i denna beskrivning, utgör hänvisningar till vattenhalt hänvisningar till vattenhalt som en viktdel av det intumescenta materialet som användes för att bilda skiktet eller som en viktdel av det intume- scenta materialet ingående som ett skikt i den färdiga panel- en (före utbrott av en brand och åtföljande modifiering av det skiktet). Under en brand drives hydratiseringsvattnet av genom brandens hetta och skiktet av intumescent material blir omvandlat till ett opakt skum, som tjänar som en barriär för både utstrålad och ledd värme och det skiktet kan även tjäna till att binda samman konstruktionsskivor i panelen såsom glasskivor, som kan bli splittrade genom termisk chock beroende på branden. Panelens effektivitet som en barriär mot flammors och röks passage förlängas således även.

En panels effektivitet av hittills känd typ som en brandskärm beror på flera faktorer. Ett laminats effektivitet bestående av ett enda skikt av ett givet intumescent material inlagt mellan två glasskivor av en given tjocklek ökar med tjocklek- en på det intumescenta skiktet. För en tidigare känd panel med en given massa per enhetsarea, d v s för samma totala tjocklekar på glas och intumescent material kan effektivitet- en hos en sådan känd panel ökas genom att bilda den som ett femskiktslaminat i vilket det finns två intumescenta skikt hållna mellan tre glasskivor. Sålunda har ofta ett laminat 10 15 20 25 30 35 505 9'""8 4 av tre glasskivor vardera 4 mm tjocka med två intumescenta skikt vart och ett 1 mm tjockt mellan sig ofta befunnits vara mera effektiva än ett laminat av två 6 mm glasskivor omkring ett enda intumescent skikt 2 mm tjockt. En lika stor effekti- vitet kan därför uppnås genom att använda en tunnare panel omfattande flera skikt. Det är klart önskvärt att åstadkomma höggradigt effektiva brandmotstående paneler, som har en låg massa per enhetsarea men att bilda paneler av fyra eller flera skikt kan vara dyrbart.

Ett annat problem som sammanhänger med användningen av hydra- tiserade metallsaltskikt som intumescent material är mate- rialets åldring med tiden. Denna åldring är uppenbar som försämring av panelens optiska egenskaper, t ex en minskning av det hydratiserade intumescenta materialets transparens, som i sin tur sänker panelens transparens. En sådan för- sämring i en panels egenskaper kommer klart att vara till förfång för dess användning.

Problemet med försämring av de optiska egenskaperna vid åldring av en brandmotstående panel, i vilken ett intumescent skikt ingår har varit känd under många år och olika försök har gjorts att lösa detta problem. En huvudorsak till för- sämringen i optiska egenskaper har varit uppträdandet av mikrobubblor i eller vid ytan på skiktet och det är känt att bygga upp skiktet genom torkning in situ av en lösning av det hydratiserade metallsaltet med användning av vatten, som har avgasats och att vara försiktig då man iordning- ställer lösningen att ej omröra lösningen i sådan utsträck- ning att luft eller annan gas blir återupplöst, så att den kan åter framträda då det torkade skiktet åldrar. Under det att detta ger en förbättring i panelens åldringsegenskaper är den ej helt tillfredsställande om en sådan panel skall användas under omständigheter där den exponeras för mild värme, t ex beroende på direkt solsken. Det är även känt att tillsätta ett stabiliserande medel till det hydratisera- de metallsaltet, såsom en delvis dissocierad kvävehaltig organisk förening, t ex en kvarternär ammoniumförening, 10 15 20 25 30 35 505 978 5 såsom tetrametylammoniumhydroxid och detta ger verkligen bättre resultat.

Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstad- komma en transparent brandmotstående panel, som uppvisar goda åldringsegenskaper, som ej väsentligen beror på an- vändningen av en sådan tillsats och som även erbjuder goda brandmotstående egenskaper under ett brandförlopp.

Enligt föreliggande uppfinning avses en transparent, brand- motstående förglasningspanel omfattande åtminstone ett skikt av intumescent material, bundet åtminstone till ett konstruk- tionsskikt i panelen och utmärkes av att panelen omfattar ett sådant konstruktionsskikt, som är bundet till det intu- mescenta skiktet, varvid ett sådant skikt formats genom komprimering av korn av ett intumescent hydratiserat metall- salt och vilket skikt har en total vattenhalt i området 20-26%. Vi har funnit att en sådan panel är mindre mot- taglig för försämring av dess optiska egenskaper med tiden än en känd panel är, i vilken vattenhalten är något högre. Åldringsegenskaperna hos en panel enligt denna uppfinning är faktiskt, vid i övrigt lika förhållanden, bättre än dem hos en panel vars intumescenta material har en högre vattenhalt i området 29-34% och som inbegriper ett stabiliserande medel såsom tetrametylammoniumhydroxid. Detta är ganska överraskan- de och det är ej alls klart för oss varför detta gynnsamma resultat skulle uppstå genom användning av ett intumescent skikt med en lägre vattenhalt.

Det är även överraskande att en sådan panel kan ha förbättra- de brandmotstående egenskaper, emedan man skulle ha förväntat sig att den lägre vattenhalten i det intumescenta skiktet faktiskt skulle minska panelens effektivitet emedan det skulle föreligga mindre skumverkan under ett brandförlopp.

Vi har faktiskt funnit att ett treskiktslaminat i vilket ett enda intumescent skikt ingår inlagt mellan ett par glas- aktiga skivor i enlighet med föreliggande uppfinning tenderar att ha ett bättre brandmotstånd än ett treskiktslaminat av liknande dimensioner, vars intumescenta skikt har en högre 10 15 20 25 30 35 _2505 978 6 vattenhalt. Sålunda erbjuder uppfinningen den ytterligare fördelen att möjliggöra att man uppnår samma brandmotstånd genom att använda en tunnare och lättare panel utan att därmed ådraga sig ytterligare komplikationer och kostnad för att öka antalet skikt i laminatet.

Vidare befordrar den ganska låga vattenhalten i det intume- scenta skiktet, ett maximum på 26%, dess hårdhet så att det är mera fysiskt stabilt och har mindre tendens att krypa.

Att arbeta på ett sådant sätt så att man framställer ett skikt med en vattenhalt av ej mindre än 20% är fördelaktigt för framställning av paneler med god transparens.

Man föredrager att skiktet har en vattenhalt ej mindre än 22%. Förekomsten av sådana vattenandelar i det intumescenta skiktet erbjuder mycket goda skumningsegenskaper under ett _brandförlopp och de medger även bildning av ett hårt och kompakt skikt av intumescent material, som bibehåller goda optiska egenskaper under tidens gång. Optimalt har skiktet en total vattenhalt av ej mindre än 23%.

För de bästa resultaten föredrages det även att skiktet har en total vattenhalt av ej mer än 25%, eftersom detta befordrar bibehållande av goda optiska egenskaper trots panelens åldring.

Ett sådant skikt av korn kan lätt komprimeras genom att underkasta det för lämpliga förhållanden när det gäller temperatur och tryck för att bilda ett skikt i vilket de individuella kornen ej är synliga för det obeväpnade ögat, så att skiktet erbjuder ett enhetligt utseende och är trans- parent. Närvaron av sådana korn kan emellertid avslöjas, t ex genom ultraljudsökning eller genom mikroskopis undersökning och därmed förmodas korngränserna, ehuru osynliga, vara kvar inom skiktet. Det förmodas att denna struktur på skiktet kan ha viss inverkan på det intumescenta materialets uppträdande under ett brandförlopp och kanske även på skiktets egenskaper före en sådan brand. En möjlig bidragande faktor till panel- ens potentiella förbättrade brandmotstånd enligt uppfinning- 10 15 20 25 30 35 50-5 978 7 en är att ehuru korngränserna försvinner för det obeväpnade ögat, kan de vara kvar och verka som en mångfald ställen för bubbelbildning vid det intumescenta materialets reaktion under ett brandförlopp, vilket sålunda resulterar i en fin- skummad struktur, som har_en god och enhetlig isolerande verkan över panelens område.

Med fördel har kornen en maximidimension mindre än 700 um och de har företrädesvis en storlek över 10 um och t ex kan de ha en maximidimension av mellan 150 och 500 um. Detta befordrar den lätthet med vilken kornen kan formas till ett kompakt skikt och det kan även ha en gynnsam verkan på det intume- scenta materialets uppträdande under en brand. Paneler i vilka detta föredragna särdrag enligt uppfinningen ingår har befunnits ge en fin och enhetlig skumstruktur, då de utsättes för intensiv värme såsom skulle ges av en brand. Detta för- modas åtminstone i huvudsak bero på den relativt låga vatten- halten i det intumescenta materialet jämfört med det som hittills används vid tillverkning av brandmotstående paneler och det faktum att det finns en kvarvarande kornighet i det kompakterade skiktet, men finheten i den kvarvarande korn- strukturen i skiktet kan även vara en bidragande faktor.

Såsom angivits beror en brandmotstående panels effektivitet under en brand åtminstone delvis på tjockleken av skiktet eller varje skikt av intumescent material. Det föredrages att skiktet eller ett sådant skikt av intumescent material har en tjocklek av mellan 0,1 och 5,0 mm. Skikt även så tunna som 0,1 mm kan ge tillräckligt korttidsskydd mot brand, ehuru naturligtvis bättre skydd ges av tjockare skikt. I allmänhet ger en ökning av ett sådant skikts tjocklek utöver 5 mm ej en proportionell ökning i den grad av skydd som ges och vi har även funnit att det även är svårare att bilda tjockare kompakta skikt, som uppvisar goda optiska egenskaper.

Det intumescenta materialet kan vara något av ett stort antal hydratiserade metallsalter, ehuru användningen av ett alkali- metallsalt föredrages. Exempel på lämpliga alkalimetallsalt- er, som kan användas i hydratiserad form är såsom följer: 10 15 20 25 30 35 50-5 978 8 kaliumaluminat, kaliumplumbat, kaliumstannat, natriumstannat, natriumaluminiumsulfat, kaliumaluminiumsulfat, natriumborat, kaliumborat, natriumortofosfater och kaliumsilikat. Av kost- nadsskäl och effektivitet föredrages det emellertid att det intumescenta materialet omfattar hydratiserat natriumsilikat, som valfritt kan blandas med hydratiserat kaliumsilikat.

Företrädesvis omfattar panelen två konstruktionsskikt som är laminerade tillsammans via ett intumescent skikt såsom förut nämnts. Detta är en mycket stabil och enkel panel- konstruktion. I sin enklaste form skulle ett sådant laminat kunna bestå av förglasningsmaterial, som är bundna direkt till vardera sidan av ett intumescent skikt alternativt där en högre grad av brandskydd önskas kan två intumescen- ta skikt bindas för att bilda en laminerad panel, med tre konstruktionsskikt av förglasningsmaterial. Det kommer lätt att inses att om högre grad av brandskydd erfordras så skulle två eller flera sådana paneler själva lamineras ihop, t ex genom att använda mellanliggande vidhäftande material såsom polyvinylbutyral i ett förfarande känt i och för sig inom den laminerade förglasningstekniken.

Vi har redan nämnt att åldringsegenskaperna hos en panel enligt föreliggande uppfinning är vid i övrigt lika för- hållanden, bättre än dem hos en panel vars intumescenta material har en högre vattenhalt i området 29-34% och som inbegriper ett stabiliserande medel. Det skulle vara natur- ligt därför att anse att det inte skulle föreligga något incitament att använda ett sådant stabiliserande medel i en panel, vars intumescenta material uppvisade låg fuktighet enligt uppfinningen, eftersom en sådan panel redan har mycket goda åldringsegenskaper. Användningen av ett sådant stabili- serande medel kan emellertid ge en ytterligare förbättring i en panels enligt uppfinningen åldringsegenskaper och vidare kan det ha en annan och helt oväntad fördel i att användning- en av ett sådant medel kan befordra skiktets brandmotstående egenskaper under en brand och detta är av särskild fördel i en panel, som uppvisar ett flertal skikt av intumescent material, som inbegriper en sådan tillsats. Det föredrages 10 15 20 25 30 35 505 9278 9 därmed att sådant skikt av intumescent material innehåller åtminstone ett silikatstabiliserande medel.

Företrädesvis omfattar det silikatstabiliserande medlet åtminstone en kvävehaltig organisk förening, t ex en amino- förening, som är åtminstone delvis dissocierad, t ex en kvartenär ammoniumförening, såsom tetrametylammoniumhydroxid.

Vi förmodar att inbegripandet av ett stabiliserande medel, såsom tetrametylammoniumhydroxid i enlighet med dessa före- dragna särdrag enligt uppfinningen ej endast ger en ytter- ligare fördel vad beträffar panelens egenskaper vid åldring, men även kan ha en gynnsam effekt på det alstrade skummet under en brand och så bidraga till panelens brandmotstående effektivitet.

En panel enligt uppfinningen kan tillverkas mycket enkelt och omfattar åtminstone ett skikt av intumescent material bundet till åtminstone ett konstruktionsskikt i panelen, där korn av ett intumescent hydratiserat metallsalt med en total vatten- halt av mellan 22 och 26 vikt-% är fördelade som ett skikt på en yta av ett skikt, som skall ingå i panelen och under det att skiktet av korn är lagt mellan ett par formande skivor underkastas skiktet för värme och tryckförhållanden för att avgasa och kompaktera detsamma och bringa det att binda till panelens skiktyta.

Panelen är mycket enkel att tillverka och därvid kan anordningar redan kända inom tekniken inom laminerings- förglasningstekniken användas.

Förutom att bibringa mycket goda egenskaper när det gäller åldring och brandhärdighet för panelen har valet av intume- scenta korn med den angivna fuktighetshalten andra fördelar.

Användningen av intumescenta korn med en vattenhalt ej över- skridande 26% befordrar utomordentligt bibehållande av de optiska egenskaperna i panelen trots dess åldring och sådana korn är även lätta att hantera före och under tillverkningen av panelen. Intumescenta korn med en vattenhalt ej mindre än 22% är ganska lätta att kompaktera till hårda och transparen- 10 15 20 25 30 35 '70 9/0 505 10 ta skikt eller åtminstone till skikt som kommer att vara transparenta då de bindas mellan ett par transparenta skivor.

Detta behöver ej betyda att det resulterande intumescenta skiktet nödvändigtvis kommer att ha en vattenhalt av 22% eller högre. Någon fuktighet kommer sannolikt att dragas av under avgasning, men medelvattenhalten i skiktet kommer endast att vara mycket litet under medelvattenhalten i korn- en av vilka skiktet bildades. Vi har funnit att skillnaden i vattenhalt mellan kornen och skiktet är högst 2% och kan vara försumbar, så att t ex ett skikt bildat av korn med en medelvattenhalt av 25% kommer att ha en medelvattenhalt av mellan 23 och 25%. Där korn med lägre fuktighet användes för att bilda skiktet är det högst önskvärt att reglera avgasningsförhållandena, så att endast liten mängd vatten drages av: det är icke önskvärt att ha en medelvattenhalt i skiktet som är under 20% och mest att föredraga är att sådan vattenhalt ej är under 22%.

Under avgasning och kompaktering blir det intumescenta skikt- et bundet till panelens skikt, med vilket det står i berör- ing. Det skiktet kan utgöras av en film av termoplastiskt vidhäftande material för efterföljande bindning till kons- truktionsskikt i panelen, såsom en skiva av glas, men om inte detta särskilt önskas av något speciellt skäl, tillfogar det ett extra steg i tillverkningen och man föredrager därmed att skiktet av korn fördelas på en yta av en glasaktig skiva, som kommer att ingå i panelen och som även utgör en formnings- platta av nämnt slag. l Om man önskar att den andra formningsplattan ej bör bli bunden till det resulterande intumescenta skiktet, kan den plattan behandlas på ett lämpligt sätt, t ex med en silikon, men man föredrager att den andra formningsplattan utgöres av eller kläs med ett skikt, som kommer att ingå i panelen och till vilket det intumescenta skiktet blir bundet. Det intumescenta skiktet kan sålunda läggas mellan två skikt av panelen, som formas till ett laminat samtidigt som skiktet avgasas och kompakteras. Hela panelen kan verkligen monter- 10 15 20 25 30 35 505 9'/°8 ll as och formas till ett laminat genom den avgasnings- och kompakteringsbehandlingen. Panelen kan sedan överföras till en atuoklav för efterföljande högtrycksbindningssteg om det erfordras.

Det inses att något önskat antal på varandra följande om- växlande skikt av förglasningsmaterial och intumescent mate- rial kan lamineras ihop på det sättet, men att svårigheten att tillverka ett laminat med goda optiska egenskaper ökar med antalet skikt av intumescent material, särskilt om tre eller flera sådana skikt skall kompakteras samtidigt och om sandwich-montaget kommer att utsättas för uppvärmning under kompaktering och/eller bindning av sådana skikt såsom kommer att beröras nedan.

Det inses även att två eller flera sådana paneler bestående av omväxlande skikt av förglasningsmaterial och intumescent material själva kan lamineras ihop med användning av vid- häftande termoplastfilmmaterial, om större brandresistens erfordras. Ett sådant förfarande har praktiska fördelar där man önskar inbegripa flera skikt av intumescent material.

Som ett praktiskt exempel kan det vara önskvärt att fram- ställa en brandhärdig panel med fyra skikt intumescent mate- rial vart och ett omkring 1,5 mm tjockt. Vi har funnit att skikt av korn av intumescent material för att bilda sådana kompakterade skikt behöver vara upp till omkring sju gånger så tjocka som de kompakterade skikten så att i praktiska termer kan en sådan panel krympa i tjocklek med upp till omkring 36 mm under avgasning och bindning. Tillverkningen förenklas genom att bilda två paneler var och en uppvisan- de två sådana intumescenta skikt och laminera ihop paneler- na med användning av ett termoplastiskt vidhäftande film- material, såsom polyvinylbutyral. Närvaron av ett sådant termoplastiskt vidhäftande filmmaterial kan även ha en gynn- sam effekt på panelens brandmotstående egenskaper genom att begränsa fortplantningen av sprickor beroende på termisk chock. 10 15 20 25 30 35 iso-s 978 12 Vid de mest föredragna utföringsformerna av uppfinningen har kornen en total vattenhalt av ej mindre än 23% och före- trädesvis uppgår en sådan vattenhalt till ej mer än 25 vikt- %. Närvaron av sådana vattenandelar i de intumescenta kornen ger det resulterande skiktet-mycket goda skumningsegenskaper under en brand, och medger även bildning av ett hårt och kom- pakt skikt av intumescent material, som äger och bibehåller goda optiska egenskaper under tidens gång.

Företrädesvis är kornen dimensionerade så att åtminstone 90 vikt-% av dem har en maximidimension av mindre än 700 um och företrädesvis i området 150-500 pm. Korn av sådana storlekar är lämpliga att hantera och de bibringar det resulterande kompakterade skiktet dess struktur, som förmodas vara gynn- sam för att ge goda brandmotstående egenskaper såsom har angivits. Sådana kornstorlekar är även särskilt lämpliga för ~att bilda skikt av de tjocklekar som särskilt avses, t ex skikt formade till en tjocklek av mellan 0,1 och 5,0 mm.

Under åtminstone en del av tiden under avgasning och bindning utsättes skiktet av intumescent material med fördel för en temperatur av åtminstone 80°C. Uppvärmning av det intumi- scenta materialet till en sådan temperatur befordrar avgas- ning och kompaktering och även bindning till ett skikt i panelen. Det inses att det intumescenta materialet ej får utsättas för sådana höga temperaturer, som med hänsyn tagen till det tryck som anbringas på materialet skulle ge an- ledning till för tidig skumning av det intumescenta mate- rialet. Det kan bemärkas här att det är mycket lättare att säkerställa att ett enkelt intumescent skikt eller vart och ett av två intumescenta skikt i en panel underkastas det optimala värmningsmönstret än det är att säkerställa att vart och ett av tre eller flera skikt optimalt värmes om endast p g a att det centrala skiktet(-en) kommer att vara mera avskärmade från värmekällan av andra skikt i panelen än de yttre skikten är.

Under avgasning och bindning underkastas skiktet av intume- scent material med fördel för ett tryck mindre än 30 kPa. 10 15 20 25 30 35 505 97'8 13 Detta medger utomordentlig avgasning av det intumescenta materialet.

Vi har tidigare omnämnt användningen av tillsatser i ett intumescent skikt för att förbättra dess åldringsegenskaper.

Användningen av en sådan tillsats kan ha andra oväntade fördelar genom att befordra brandhärdighet under en brand såsom även har omnämnts. Därför innehåller sådant intumescent material med fördel åtminstone ett silikatstabiliserande medel och företrädesvis omfattar det silikatstabiliserande medlet åtminstone en kvävehaltig organisk förening, t ex en aminoförening, som är åtminstone delvis dissocierad, t ex en kvartenär ammoniumförening, såsom tetrametylammoniumhydroxid.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna där: Fig. 1 visar en schematisk vy av anordning för avgasning och kompaktering av ett skikt av intumescent material i ett sätt att tillverka en panel enligt uppfinningen I Fig. 1 har en panel byggts upp som består av två skivor av glas 1, 2 och ett mellan dem liggande skikt 3 sammansatt av korn av intumescent material med en total vattenhalt av mellan 22 och 26%. Kornen är av en kornstorleksfraktion, som passerar en sikt med siktöppningar på 500 pm, men som kvar- hålles av en sikt med siktöppningar på 150 um. Kornen sprides helt enkelt löst på en första skiva av glas och nivelleras med en kornskikttjocklek av sju gånger den önskade slutliga tjockleken på det kompakterade skiktet, som skall bildas.

Sandwich-panelen inneslutes inom ett hölje 4. Höljet anslut- es medelst en vakuumledning 5 till en pump 6 genom vilken underatmosfäriskt tryck kan upprätthållas inom höljet för att hålla utrymmet mellan skivorna 1, 2 utsatta för sugning.

Då pumpen sättes i drift, drages övre och nedre väggarna på höljet mot huvudytterytorna på det inneslutna sandwich- -montaget och glasskivorna 1, 2 verkar som formningsplattor för att kompaktera det korniga intumescenta skiktet 3. Höljet är åtminstone i sin perifera zon 7, tillräckligt styvt för lO 15 20 25 30 35 505 978 14 att motstå kollaps mot kanterna på sandwich-montaget, så att ett utrymme 8 vid ett underatmosfäriskt tryck upprätthålles av pumpen 6 och bevaras inom höljet 4, omkring kanterna på sandwich-laminatet 1, 2, 3.

Användningen av ett hölje som innesluter sandwich-montaget, erbjuder fördelen att storleken på höljet i förhållande till sandwich-montagets dimension ej är kritisk. Höljet kan lätt anbringas på sandwich-montage inom olika storleksområden.

Vidare underlättar användningen av ett sådant hölje anbring- andet av enhetligt tryck över hela området på huvudytorna i sandwich-montaget under dess behandling, så att reaktions- krafter som uppstår från tryckdifferenser mellan omgivningen i vilket höljet är placerat och utrymmet inom höljet ej kommer att vara sådana att förorsaka böjning av de yttre skivorna 1, 2 i sandwich-montaget. Sådan böjning skulle kunna leda till bildning av bubblor i kanterna på skiktet 3 och kan även leda till en icke plan slutprodukt.

Vid en variant av anordningen som just beskrivits, anordnas valfria spännanordningar för att upptaga reaktionskrafter som uppstår från tryckskillnader mellan det inre och yttre på höljet 4. I Fig. 1 är sådana spännanordningar visade som ett par ramar 9 av samma form men något större än sandwich- -montaget 1, 2, 3, vilka hålles på avstånd från varandra genom ett flertal pelare såsom 10. Ramarna 9 är så anordna- de på avstånd från varandra genom pelarna 10 för att hålla höljet något bort från kanterna i montaget, då det intume- scenta skiktet har krympt i tjocklek till sin slutliga kom- pakterade dimension, visad på ritningen.

Värmningsanordningar (ej visade) kan vara anordnade över den övre och undre ytan på höljet 4 för att uppvärma det mellan- lagda intumescenta materialet 3 för att hjälpa till vid kom- paktering och bindning av sandwich-montaget.

Ett sandwich-montage kan behandlas av suganordningarna visade i Fig. 1 på ett enkelt sätt, där det yttre på höljet 4 alltid är utsatt för atmosfärtryck. vid ett exempel av förfarandet 10 15 20 25 30 35 505 978 15 är pumpen 6 tillkopplad för att reducera trycket inom hölj- et, d v s trycket som verkar på kanterna på montaget i kant- utrymmet 8, till ett värde under 30 kPa. Det exakta optimala värdet kommer att bero på de använda intumescenta kornens vattenahalt. Det erforderliga värdet kan nås efter några få minuter och det upprätthålles under ytterligare 100 minuter.

Sandwich-montaget befinner sig från början vid rumstemperatur (20°C). Sandwich-montaget i höljet 4 uppvärmes så att det når en temperatur av 90°C efter 4-5 minuter.

Efter den erforderliga avgasningen tillåts trycket i höljet att återgå till atmosfärtryck under en period av omkring 15 minuter. Vid slutet av denna tid befinnes ett kornigt skikt 3 ha blivit kompakterat i en sådan utsträckning att gränserna mellan kornen har blivit osynliga för det obeväpnade ögat och sandwich-montaget befinns ha bundit samman som en transparent laminerad panel. Givetvis kan denna panel sedan överföras till en autoklav för efterföljande högtrycksbindningssteg, om så önskas.

Vattenförlust från det intumescenta materialet beroende på utsugning under dess kompaktering till skiktet befinns vara mindre än 2% i förhållande till skiktets vikt.

EXEMPEL 1 En serie paneler tillverkades genom det förfarande som be- skrivits ovan med användning av glasskivor var och en 3 mm tjocka, med ett mellanliggande intumescent skikt av hydrati- serat natriumsilikat, 1,5 mm tjockt, med en total vattenhalt av mellan 23,5 och 24,5%. Skiktet i varje sådan panel bilda- des av korn med en total vattenhalt av 24,5%, som hade sikt- ats så att deras dimension var mellan 150 och 500 um. Vikt- förhållandet SiO2 till Na2O i natriumsilikatet var mellan 3,3 och 3,4 till 1. De intumescenta kornen inbegrep ej någon tetrametylammoniumhydroxid som befordrande tillsats för brandhärdighet. 10 15 20 25 30 35 505 978 16 En serie jämförande provpaneler av liknande storlek till- verkades även genom ett klassiskt förfarande där för att bilda varje sådan panel, hydratiserad natriumsilikatlösning torkades in situ på en glasskiva 3 mm tjock för att bilda skikt med en genomsnittlig tjocklek av 1,8 mm (område 1,5-2,1 mm) med en total vattenhalt av mellan 29 och 34%.

Lösningen inbegrep 0,25 vikt-% tetrametylammoniumhydroxid som antiåldrande tillsats. Viktförhållandet mellan Si02 och Na2O i natriumsilikatet var återigen mellan 3,3 och 3,4 till 1. En andra skiva av 3 mm tjockt glas bands till det skiktet för att bilda en laminerad panel.

Panelerna inramades i i huvudsak identiska ramar för att bilda förglasade montage för provning genom det förfarande som anges i internationell standard nr. ISO 834-1975. _Två förglasade montage, ett från varje panelserie, montera- des sedan sida vid sida i väggen till en ugn, och ugnen uppvärmdes enligt erforderligt förutbestämt mönster för att prova stabiliteten och integriteten hos de två montagen som barriärer mot passage av flammor och rök enligt klass REI.

Man fann att det jämförande provmontaget uppfyllde ISO 834, RI-nivån under 30 minuter men ej under 45 minuter. Montaget omfattande en panel enligt uppfinningen uppfyllde ISO 834, RI-nivån under mer än 60 minuter.

Två paneltyper underkastades åldringsprov. Vid ett första prov hölls paneler vid 80°C under 15 dagar. I slutet av den perioden framträdde icke några mikrobubblor i en panel enligt uppfinningen, under det att avsevärt antal bubblor framträdde i en jämförande provpanel, så att den uppvisade disighet trots närvaron av det silikatstabiliserande medlet i dess intumescenta skikt. Disighet var endast framträdande i panel- en enligt uppfinningen efter 30 dagar. I ett andra prov underkastades paneler U.V--strålning under 500 timmar. Panel- en enligt uppfinningen uppvisade icke några mikrobubblor efter den tiden, men den jämförande provpanelen visade mer än två gånger så mycket mikrobubblor som den gjorde efter det första åldringsprovet. 10 15 20 25 30 35 C05 97” 17 EXEMPEL 2 Två ytterligare panelserier enligt uppfinningen tillverka- des med användning av samma utgångsmaterial som givits i Exempel 1. I dessa serier bestod panelerna av tre glasskivor var och en 3 mm tjock och två intumescenta mellanskikt vart och ett 1,5 mm tjockt. I en sådan serie paneler enligt upp- finningen inbegrep de intumescenta skikten en andel tetra- metylammoniumhydroxid; i den andra av sådan serie fanns icke någon sådan tillsats närvarande. Tetrametylammoniumhydroxiden inbegreps genom att tillsätta den till silikatlösningen av vilken kornen bildades i en andel av 0,125 vikt-%. En serie jämförande provpaneler av samma konstruktion gjordes från lösningen av hydratiserat natriumsilikat med tillsatt tetra- metylammoniumhydroxid såsom specificerades för de jämförande provpanelerna enligt Exempel 1. De intumescenta skikten i sådana jämförande testpaneler hade återigen en genomsnittlig tjocklek av 1,8 mm.

Panelerna inramades återigen i i huvudsak identiska ramar för att bilda förglasade montage för att provas genom förfarandet som anges i internationell standard nr. ISO 834-1975.

Sådana förglasningsmontage monterades sedan sida vid sida i väggen till en ugn och ugnen uppvärmdes enligt erforderligt förutbestämt program för att prova stabiliteten, integriteten och isoleringen som erbjöds av de två serierna montage enligt klass REI. Man fann att de olika montagen alla var i stånd att upprätthålla sin integritet som en barriär mot passage av flammor och rök och att uppfylla isoleringskraven enligt klass REI under mellan 30 och 35 minuter.

Andra medlemmar i varje serie av förglasningsmontage under- kastades åldringsproven som omnämns i Exempel 1. Man fann att enligt varje prov gav alla paneler enligt uppfinningen bättre resultat än de jämförande provpanelerna och även att av panelerna enligt uppfinningen de som hade intumescent material i vilket tetrametylammoniumhydroxid ingick gav bättre resultat än de som ej hade detta. 10 15 20 25 30 35 505 978 18 EXEMPEL 3 Två ytterligare serier paneler enligt uppfinningen till- verkades såsom anges i Exempel 2 med undantag av ett en yttre glasskiva i varje panel var 2 mm tjock i stället för 3 mm.

Panelerna i varje serie laminerades ihop med sina 2 mm glas- skivor mot insidan med användning av mellanliggande film av polyvinylbutyral (PVB) 0,76 mm tjock. Sålunda i en serie av sådana PVB-laminerade paneler inbegrep var och en fyra 1,5 mm skikt hydratiserat natriumsilikat med tetrametylammonium- hydroxid, under det att i den andra serien icke någon tetra- metylammoniumhydroxid var närvarande.

Panelerna inramades återigen i i huvudsak identiska ramar för att bilda förglasade montage för att provas enligt för- farandet angivet i internationell standard nr. ISO 834-1975.

Montagen monterades sedan vid sida i en ugnsvägg och ugnen uppvärmdes enligt erforderligt förutbestämt program för att prova effektiviteten hos de två panelserierna, igen enligt klass REI. Man fann att de montage vilkas paneler ej inbegrep tetrametylammoniumhydroxid var i stånd att upprätthålla sin integritet, som en barriär mot passage av flammor och rök och att uppfylla isoleringskraven enligt klass REI under perioder av 55-70 minuter. Montagen enligt uppfinningen, vilkas panel- er inbegrep tetrametylammoniumhydroxid förblev verksamma som barriärer mot flammor och rök och uppfyllde isoleringskraven enligt klass REI under perioder av 70-80 minuter.

EXEMPEL 4 En ytterligare serie av förglasade montage tillverkades genom att sammanlaminera och därefter inrama tre paneler var och en själva enligt föreliggande uppfinning och bildades såsom angetts i Exempel 2, med användning av mellanliggande skikt av polyvinylbutyral 0,6 mm tjocka. Montagen monterades sedan vid sida i en ugnsvägg och ugnen uppvärmdes enligt erforder- ligt förutbestämt program för att prova deras effektivitet återigen enligt klass REI. Man fann att dessa montage enligt 10 15 20 25 30 35 19 505 978 uppfinningen förblev verksamma som barriär mot flammor och rök och uppfyllde isoleringskraven enligt klass REI under mer än 90 minuter och då tetrametylammoniumhydroxid var närvaran- de som brandmotståndsbefordrande tillsats uppfyllde de kraven enligt klass REI under upp till 110 minuter.

EXEMPEL 5 Två brandhärdiga paneler enligt uppfinningen tillverkades var och en med tre glasskivor 3 mm tjocka och två intumescenta skikt vart och ett 0,6 mm tjockt. I en panel inbegrep det intumescenta materialet tetrametylammoniumhydroxid som be- fordrande tillsats för brandhärdighet som angivits i Ex- empel 2: i den andra panelen användes icke någon sådan tillsats.

Inramade montage inbegripande de två panelerna provades sedan vad beträffar deras stabilitet, integritet och isolering (klass REI) vid exponering för brand. Panelen utan tillsatsen havererade efter 34 minuter. Panelen med tillsatsen motstod provets effekter efter mellan 35 och 36 minuter.

EXEMPEL 6 Två brandhärdiga paneler tillverkades var och en att inne- hålla tre glasskivor resp. 3 mm, 8 mm och 3 mm tjocka och två intumescenta skikt. I en panel bildades varje intumescent skikt i enlighet med uppfinningen såsom angives i Exempel 1, till en tjocklek av 2,5 mm: i den andra panelen bildades de intumescenta skikten till tjocklekar av omkring 1,8 mm genom den klassiska tekniken såsom angetts i förhållande till den jämförande provpanelen omnämnd i Exempel 1.

Inramade montage inbegripande de två panelerna provades sedan med avseende på deras stabilitet, integritet och isolering (klass REI) vid exponering för eld. Den jämförande provpane- len havererade vid 40 minuter. Panelen enligt uppfinningen motstod provets verkningar under 50 minuter.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 20 Patentkrav

1. Transparent, brandmotstående förglasningspanel omfattande minst ett skikt av intumescent material, bundet åtminstone till ett konstruktionsskikt i panelen, k ä n n e t e c k - n a d av att panelen omfattar ett sådant konstruktionsskikt, som är bundet till det intumescenta skiktet, varvid sådant skikt formats genom komprimering av korn av ett intumescent hydratiserat metallsalt och vilket skikt har en total vatten- halt i området 20-26%.

2. Panel enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att panelen omfattar två konstruktionsskikt, som är samman- laminerade via ett nämnt intumescent skikt.

3. Panel enligt krav 1 eller 2, av att skiktet har en total vattenhalt ej mindre än 22%. k ä n n e t e c k n a d

4. Panel enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att skiktet har en total vattenhalt ej mindre än 23%.

5. Panel enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av att skiktet har en total vattenhalt ej mer än 25%.

6. Panel enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d än 700 pm och att de företrädesvis är dimensionerade mellan av att kornen har en maximidimension mindre 150 och 500 pm.

7. Panel enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av att skiktet eller ett sådant skikt av intumescent material har en tjocklek av mellan 0,1 och 5,0 mm.

8. Panel enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a d av att det intumescenta materialet omfattar hydratiserat natriumsilikat. 505 978 21

9. Panel enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a d av att sådant skikt av intumescent material innehåller åtminstone ett silikatstabiliserande medel.

10. Panel enligt krav 9, _k ä n n e t e c k n a d av att det silikatstabiliserande medlet omfattar åtminstone en kvävehaltig organisk förening, t ex en aminoförening, som är åtminstone delvis dissocierad, t ex en kvartenär ammonium- förening såsom tetrametylammoniumhydroxid. 1-0