SK279810B6

SK279810B6 - Transparentný ohňovzdorný zasklievací panel a spôs

Info

Publication number: SK279810B6
Application number: SK1878-92A
Authority: SK
Inventors: Pierre Goelff; Robert Vanderstukken; Roland Leroux; Thomas M. Karschti; J�Rgen Th�Rk
Original assignee: Glaverbel; Schott Glaswerke
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1999-04-13
Also published as: JP3145490B2; NO922425D0; ATE153278T1; EP0524418A1; PL167965B1; ES2103324T3; CN1047129C; US5434006A; NO311209B1; KR100232800B1; AU652641B2; CZ285461B6; CN1068068A; JPH08113993A; PL294956A1; DE69219824D1; DE69219824T2; CZ187892A3; EP0524418B1; KR930019398A

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka transparentného ohňovzdorného zasklievacieho panelu, ktorý obsahuje najmenej jednu napúčavú vrstvu spojenú s najmenej jednou štrukturálnou tabuľou panelu, pričom zahŕňa aspoň jednu sklenenú tabuľu, ktorá má v rozsahu teplôt od 20 °C do 300 °C stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti, ktorý nie je väčší ako 7,5.10'6 K-1 Vynález sa rovnako týka spôsobu výroby takéhoto panelu.

Doterajší stav techniky

Je známe, že sa vrstvy napúčavého materiálu spájajú s tabuľami zasklievacieho materiálu na vytvorenie transparentných ohňovzdorných panelov. Takáto vrstva môže byť napríklad vložená medzi dve sklenené tabule. Významné použitie takýchto panelov je ako tienidlá, ktoré umožňujú osvetlenie tienenej plochy a ako uzávery výhľadových otvorov miestností alebo iných uzatvorených priestorov, kde môže nastať nebezpečenstvo ohňa.

Ako napúčavé materiály boli niekoľko rokov v takýchto paneloch používané hydratované soli kovov, napríklad kremičitany kovov, najmä potom kremičitany alkalických kovov. Pri vzniku ohňa je hydratačná voda vypudená teplom ohňa a vrstva napúčavého materiálu sa premení na nepriehľadnú penu, ktorá slúži ako prekážka pre vyžarované i pre vedené teplo.

Je tiež známe, že uvedená vrstva môže slúžiť na vzájomnú väzbu štrukturálnych vrstiev panelu, ako sú sklenené tabule, ktoré môžu byť rozdrvené tepelným nárazom spôsobeným ohňom. Pôsobenie panelu ako prekážky proti prenikaniu dymu a plameňov sa takto tiež trochu predĺži, čoskoro je však potlačené po zničení poslednej sklenenej tabule.

Účinnosť takýchto panelov sa zvyčajne skúša tak, že sa vstavajú do steny pece, ktorej vnútorná teplota sa potom zvyšuje podľa vopred stanoveného plánu.

Podrobnosti takejto skúšky sú opísané v medzinárodnej norme ISO 834-1975. Skúška ohňovzdomosti opísaná v tejto norme je tiež uvedená v medzinárodnej norme ISO 9051-1990, ktorá sa špecificky týka vlastností ohňovzdornosti zasklievacích zostáv. Je vhodné uviesť niektoré pasáže z tejto normy:

Sklo je nehorľavý materiál, a preto nepodporuje oheň alebo jeho prenášanie.

Sklo vystavené ohňu môže byť rozlámané tepelným rázom alebo môže byť roztavené, a teda nemôže byť držané rámom. Iba niektoré typy zasklievacích zostáv sú teda ohňovzdorné. Schopnosť zasklievacích zostáv odolávať ohňu závisí od typu zasklievacích výrobkov, od spôsobu zasklenia, od typu rámu, od veľkosti panelu, od spôsobu upevnenia a od typu konštrukcie obklopujúcej zasklenenú plochu.

Niektoré priehľadné a priesvitné zasklievacie zostavy môžu spĺňať požiadavky stability a celistvosti (RE, pozri ďalej) a v niektorých prípadoch i požiadavky izolácie (REI, kde R je podľa uvedenej normy pre odolnosť, E je pre tesnosť a I je pre izoláciu).

Pre opatrenia proti ohňu sa má uvažovať nielen možnosť priameho prenosu ohňa otvormi vzniknutými rozlámaním skla, ale môže sa tiež ukázať ako nutnosť zobrať do úvahy teplo prenesené zasklievacou zostavou, ktorá nemusí byť porušená, hoci toto teplo môže spôsobiť zapálenie horľavých materiálov.

Zasklievacie zostavy, ktoré majú odolnosť proti ohňu podľa triedy RE za podmienok ohňa definovaných v norme ISO 834, zaisťujú pre daný čas stabilitu a celistvosť. Teplota nevystavenej strany sa neuvažuje. Zasklievacie zostavy majúce odolnosť proti ohňu podľa triedy REI za podmienok definovaných v norme ISO 834 zaisťujú pre daný čas stabilitu, celistvosť i izoláciu.

Sú rôzne stupne panelu tieniaceho oheň a medzi všeobecne uvažovanými sú stupne, ktoré zodpovedajú panelom, ktoré sú odolné proti ohňu a dymu počas 15, 30, 45, 60, 90 a 120 minút.

Izolačné vlastnosti, ktoré musí mať panel, aby vyhovel norme na úrovni REI, znamenajú, že žiaden bod povrchu, ktorý je vystavený vonkajšku pece, nesmie byť vystavený teplote s viac ako 180 °C nad jeho počiatočnú okolitú teplotu a stredný prírastok teploty tejto plochy nesmie byť vyšší ako 140 “C. Takéto panely patriace do triedy REI môžu rovnako tvoriť zábrany proti prenosu infračerveného žiarenia zo zdroja ohňa.

Keď je panel obsahujúci napúčavú vrstvu vloženú medzi dve tabule zasklievacieho materiálu, vystavený vzniknutému ohňu, napúčavý materiál sa rozloží, rozopne a vytvorí penu. Zasklievací materiál môže zmäknúť teplom vyvíjaným ohňom alebo sa môže rozlámať vplyvom tepelného iázu. Je zrejmé, že tabuľa zasklievacieho materiálu, ktorá je najbližšie k ohňu, bude vystavená najväčšiemu nebezpečenstvu lomu vplyvom tepelného rázu, a preto sa urobili rôzne návrhy na zníženie tejto možnosti zlomu takejto tabule i iných tabúľ.

Tak napríklad spis GB 2 096 944 navrhuje použitie tabule borokremičitého alebo iného sklovitého materiálu majúceho nízky súčiniteľ tepelnej rozťažnosti, čim sa obmedzí stupeň tepelného rázu pre daný teplotný gradient v tabuli. Taktiež sa navrhlo použitie temperovaného skla, ktoré je teoreticky odolnejšie proti tepelnému rázu. Zvyšovaním odolnosti proti tepelnému rázu jednej alebo niekoľkých tabúľ tvoriacich panel niektorým z uvedených spôsobov, hlavne pri použití hrubších tabúľ, sa podporí zvýšenie ohňovzdomosti panelu. Zvýši to však tiež výrobné náklady panelu a môže tiež zväčšiť jeho hmotnosť.

Keby niektorá tabuľa tvoriaca panel, napríklad tabuľa najbližšia k ohňu, mala byť rozlámaná, spenený napúčavý materiál spôsobí premiestnenie vzniknutých zlomkov. Zatiaľ čo spenený napúčavý materiál má snahu priľnúť k týmto zlomkom a udržiavať ich na ich mieste, pri zvyšovaní teploty tento jav zmizne a premiestnený zlomok môže skíznuť dole po okne pri snahe rozstrihnúť spenenú vrstvu, strhnúť časť peny, a teda vystaviť ďalšiu konštrukčnú vrstvu panelu pôsobeniu ohňa. Tak pokračuje deštrukcia celistvosti panelu.

Je zrejmé, že panel musí zachovávať určitý stupeň štrukturálnej celistvosti, ak má zostať účinný ako prekážka pre plamene, dym a priame tepelné žiarenie. Z toho dôvodu bola zavedená prax zvýšenia počtu vrstiev napúčavého materiálu a počtu tabúľ zasklievacieho materiálu, použitie hrubších vrstiev napúčavého materiálu a tiež zväčšenie hrúbky zasklievacieho materiálu, aby zlomky nemohli byť tak ľahko premiestnené a padať.

Každé takéto zväčšenie mernej hmotnosti panelu zvýši náklady nielen na materiál, ale i na skladovanie, manipulá2

ŠK 279810 Β6 ciu a dopravu. Tiež to má za následok potrebu značne mohutnejšieho, a teda i drahšieho rámu na uloženie panelu do konštrukcie, v ktorej má byť zabudovaný. Zväčšením hrúbky vrstvy napúčavého materiálu sa sťaží dosiahnutie vyššieho stupňa priehľadnosti panelu.

Podstata vynálezu

Úlohou predloženého vynálezu je vytvoriť panel majúci zvýšenú ohňovzdomosť.

Táto úloha je riešená transparentným ohňovzdorným zasklievacím panelom, ktorý obsahuje najmenej jednu napúčavú vrstvu spojenú s najmenej jednou štrukturálnou tabuľou panelu a zahŕňa aspoň jednu sklenenú tabuľu, ktorá má v rozsahu teplôt od 20 °C do 300 °C stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti, ktorý nie je väčší ako

7.5 . 10'⁶ K^-1, pričom sklenená tabuľa má drsný povrch, pre ktorý Rt_m nie je menší ako 0,1 pm a ku ktorému je priamo pripojená napúčavá vrstva.

Tuje potrebné uviesť, že výraz sklenený je tu použitý na označenie sklenených a sklovitých kryštalických materiálov. Výraz sklenený kryštalický materiál je tu použitý na označenie skla, ktoré bolo podrobené spracovaniu na zaistenie riadeného čiastočného odsklenenia. Sklenený kryštalický materiál sa tiež niekedy uvádza ako sklenená keramika alebo sklokeramika.

Drsnosť tabule skleneného materiálu sa môže merať rôznymi spôsobmi. Na účely predloženého vynálezu sa uvádza merač drsnosti „Form Talysurf,, spoločnosti Taylor - Hobson používaný v režime drsnosti, t. j. nastavený na vylúčenie nepravidelností povrchu majúcich vlnové dĺžky väčšie ako 0,8 mm pri ponechaní iba nepravidelností majúcich kratšie vlnové dĺžky. Použitý režún je udaný výrobcom merača drsnosti pri použití vzorkovacej dĺžky 0,8 mm. Spôsob je veľmi podobný spôsobu opísanému v normách D1N 4768 a ISO 4288, ale odlišuje sa hlavne v spôsobe prezentácie výsledkov.

Získajú sa rôzne výsledky, a to vrátane nasledujúcich: Rti rozdiel vo výške medzi vrcholom najvyššieho výstupku a dnom najnižšej priehlbne v akejkoľvek vzorkovacej dĺžke

i. Je potrebné uviesť, že výraz je ekvivalentný Ry definovanému v norme ISO 4287.

Rtm ^stred hodnôt Κμ meraných cez celú stanovenú dĺžku. Výraz je ekvivalentný R_z |)j\ definovanému v DIN 4768.

Na účely tohto opisu definujeme drsný sklenený povrch ako povrch, ktorého Rt_mnie je menší ako 0,1 pm

Naopak ako hladký kryštalický sklenený povrch je definovaný taký povrch, pre ktorý Rtm J^e menší ako 0,06 pm

Na porovnanie je možné uviesť, že žiarom hladené plavené sklo má zvyčajne 0,02 pm < Rtm< 0,035 pm, zvyčajne matované sklo vyrábané podľa spisu GB 1 151 931 má

1.5 pm < Rt_m < 2,2 pm a matové sklo vyrábané podľa spisu GB 2 188 925 má typicky Rt_m = 0,5 pm.

Použitie sklenenej tabule s drsným povrchom má obzvlášť významnú kombináciu výhod na daný účel. Prednostne, takáto tabuľa s drsným povrchom má nižší súčiniteľ tepelnej rozťažnosti ako tabuľa obyčajného okenného sodnovápenatého skla, ktorý je iba 8,9 . 10“^ K.-1 v rozsahu teplôt od 0 °C do 100 ’C, a teda pre danú hrúbku a daný teplotný gradient je menej náchylná k lomu následkom tepelného rázu. Ďalej, drsnosť povrchu pôsobí ako mechanický spoj, spôsobujúci zlepšenie priľnavosti napúčavého materiálu po spenení a po rozlámaní inej vrstvy panelu, napríklad sklenenej tabule a po premiestnení zlomkov. Výsledná tabuľa s drsným povrchom zostáva nepoškodená dlhšie ako obyčajná sklenená tabuľa a tiež javí sklon udržať celkovú tieniacu vrstvu speneného napúčavého materiálu a je tu teda synergický účinok vedúci k ďalšiemu zachovaniu celistvosti panelu ako prekážky proti plameňom a dymu a tiež proti prenosu infračerveného žiarenia. Tepelné tienenie vytvárané tabuľou s drsným povrchom a jej vrstvou speneného napúčavého materiálu predlžuje ohňovzdomosť panelu.

Panel podľa predloženého vynálezu predstavuje značné zlepšenie ohňovzdomosti, a to umožňuje dosiahnuť daný stupeň ohňovzdomosti s tenším, a teda ľahším panelom, ktorý sa ľahšie skladuje, dopravuje a zabudováva v ráme a tiež umožňuje tenšie vrstvy napúčavého materiálu použité opäť na rovnaký' stupeň ohňovzdomosti, čo je významná výhoda na uľahčenie výroby panelov majúcich vysokú transparentnosť.

Bolo by možné, aby každá sklenená tabuľa panelu bola tabuľa s drsným povrchom, ale materiál s drsným povrchom je drahší ako napríklad obyčajné okenné sklo a dokonale uspokojivé výsledky sa môžu dosiahnuť s ohňovzdorným panelom, ktorý má len jednu tabuľu s drsným povrchom

Podľa najvýhodnejšieho vyhotovenia je napúčavá vrstva alebo každá napúčavá vrstva vložená medzi a priamo spojená s dvoma sklovitými tabuľami. Takéto vyhotovenie zlepšuje priehľadnosť panelu.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia je napúčavá vrstva alebo najmenej jedna napúčavá vrstva vložená medzi sklenenú vrstvu s drsným povrchom a sklenenú vrstvu.

Iné výhodné vyhotovenie spočíva v tom, že panel obsahuje sklenenú tabuľu, ktorá má dva drsné povrchy a ktorá je vložená medzi a priamo spojená s dvoma napúčavými vrstvami. Týmto spôsobom sa výhoda držania speneného napúčavého materiálu tabúľ s drsným povrchom získa na obidvoch stranách tejto tabule.

Ďalšie výhodné vyhotovenie spočíva vtom, že panel zahŕňa sklenenú tabuľu s drsným povrchom, ktorá má vystavený povrch, ktorý’ je hladký. Takéto panely môžu pozostávať napríklad z jednej tabule s drsným povrchom a z jednej sklenenej tabule s hladkým povrchom, napríklad z tabule z obyčajného sodnovápenatého skla s vloženou jednou vrstvou napúčavého materiálu na vytvorenie ľahkého a účinného ohňovzdorného panelu. Alternatívne môže byť vložená jedna alebo viacero prídavných vrstiev napúčavého materiálu a sklenených tabúľ. Hladký vystavený povrch tabule s drsným povrchom má sklon zlepšiť priehľadnosť panelu.

Prednostne má sklenená tabuľa s drsným povrchom v rozsahu teplôt od 20 °C do 300 °C stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti, ktorý nie je väčší ako 3,5 . 106 K.-1. Toto prednostné vyhotovenie má výhodu zníženia náchylnosti takejto tabule k rozlámaniu tepelným rázom

V najvýhodnejších vyhotoveniach podľa vynálezu je najmenej sklenená tabuľa s drsným povrchom tabuľa zo skleneného kryštalického materiálu.

Zistilo sa, že takéto tabule zo skleneného kryštalického materiálu sú vysoko odolné proti tepelnému rázu a zachovávajú si pre danú hrúbku, ak sú vystavené účinkom ohňa, dlhšie celistvosť ako sklo. Sklovité kryštalické materiály tiež majú skôr vyššie teploty mäknutia a tavenia. Použitie

SK 279810 Β6 sklenenej kryštalickej tabule majúcej drsný povrch má obzvlášť významné výhody na daný účel, pretože zvyšuje čas, počas ktorého vrstva speneného napúčavého materiálu môže zostať uložená na ploche panelu i po tom, keď iná tabuľa panelu bola rozlámaná a niektoré zlomky boli premiestnené.

Niektoré sklovité kryštalické materiály môžu mať krajne nízky alebo i záporný súčiniteľ tepelnej rozťažnosti a kvôli najlepším výsledkom je výhodné zvoliť taký materiál, že sklenená tabuľa s drsným povrchom má v rozsahu teplôt od 20 °C do 600 °C stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti, ktorý nie je väčší ako 1 . Ιθ6 K‘l.

Dosiahnutie takýchto nízkych súčiniteľov tepelnej rozťažnosti je aspoň čiastočne určené štruktúrou kryštalickej fázy skleneného kryštalického materiálu.

Prednostne je v tejto súvislosti základná kryštalická fáza materiálu kryštalickej sklenenej tabule s drsným povrchom pevný roztok β - kremeňa. Vnesenie takejto základnej kryštalickej fázy do skleneného kryštalického materiálu napomáha získaniu veľmi nízkeho súčiniteľa tepelnej rozťažnosti.

Ďalšie výhodné vyhotovenie vynálezu spočíva v tom, že materiál kryštalickej sklenenej tabule s drsným povrchom obsahuje oxid titaničitý T1O2 a oxid zirkoničitý ZrC>2 ako nukleačné činidlá, každý v hmotnostnom obsahu od 0,8 % do 3,0 %. Toto opatrenie podporuje tvorbu vysoko akostného skleneného kryštalického materiálu. Zistilo sa, že uvedené podiely týchto nukleačných činidiel sú dostatočne vysoké na získanie vysoko akostného skleneného kryštalického materiálu po čiastočnom odsklenení a súčasne sú dostatočne nízke kvôli podstatnému zamedzeniu nukleácie, keď je materiál v horúcom stave.

Takéto panely ponúkajú ďalšiu výhodu. Výhodný napúčavý materiál na použite v takýchto paneloch je hydratovaný kremičitan sodný. Dôvodom je nízka cena, ľahké zaobchádzanie a tvarovanie do priehľadných vložených vrstiev a účinok pri vypuknutí ohňa. Vrstvy tohto napúčavého materiálu javia v priebehu času sklon vyvíjať množstvo mikrobublín. To by spôsobilo rozrušenie optických vlastností panelu. S prekvapením sa zistilo, že prítomnosť sklenenej kryštalickej tabule obmedzuje rýchlo množenie takýchto mikrobublín. To je možné, pretože mnohé sklovité kryštalické materiály absorbujú ultrafialové žiarenie.

V najvýhodnejších vyhotoveniach vynálezu potom panel obsahuje kryštalickú sklenenú tabuľu s drsným povrchom a obsahujúcej atómy alkalického kovu, ktorých väčší podiel čo do počtu tvoria atómy lítia. Použitie takéhoto materiálu spôsobuje významné zlepšenie ohňovzdornosti panelu podľa predloženého vynálezu. Dôvod tohto významného zlepšenia nie je úplne jasný, jedným z možných dôvodov je, že pôsobením tepla plameňa nastane vzájomná difúzia iónov lítia zo skleneného kryštalického materiálu a iónov sodíka z napúčavého materiálu, čo okrem iného spôsobí vytváranie kremičitanu lítneho v povrchu skleneného kryštalického materiálu. Kremičitan lítny má lepšie odrazové vlastnosti ako kremičitan sodný, takže rozlámanie susednej konštrukčnej vrstvy panelu nastáva za dlhší čas. Každopádne sú vzniknuté výhody reálne a nezávislé od prípadného iného teoretického vysvetlenia.

Ďalšia výhoda sa získa použitím skleneného kryštalického materiálu obsahujúceho lítium, ktoré pri vzniku ohňa spôsobí premenu priľahlej vrstvy hydratovaného kremičitanu sodného aspoň čiastočne na kremičitan lítny. Pretože kremičitan lítny je menej rozpustný vo vode ako kremičitan sodný, je výsledná pena kremičitanu lítneho ťažšie odstrániteľná z panelu samočinným rozprašovačom alebo hasiacim prístrojom.

Ďalšie prednostné vyhotovenie spočíva v tom, že panel zahŕňa kryštalickú sklenenú tabuľu na báze temámeho systému oxidu lítneho, oxidu hlinitého a oxidu kremičitého -TJ2O - AI2O3 - S1O2. Zistilo sa, že takéto materiály sú obzvlášť vhodné na daný účel. Nový materiál vytváraný pri vypuknutí ohňa reakciou kremičitanu sodného a systému oxidu lítneho, oxidu hlinitého a oxidu kremičitého skleneného kryštalického materiálu má pravdepodobne lamelovú štruktúru so vzduchom alebo iným plynom zachyteným v dutinách medzi lamelami. Ďalej sa zistilo, že ohňovzdornosť je tiež zvýšená prebiehajúcou pomalou kryštalizáciou zvyškovej sklenenej fázy v sklenenom kryštalickom materiáli.

Konečne posledné výhodné vyhotovenie panelu podľa vynálezu spočíva v tom, že napúčavá vrstva obsahuje hydratovaný kremičitan sodný.

Vynález potom ďalej vytvára spôsob výroby transparentného ohňovzdorného zasklievacíeho panelu, ktorý spočíva vtom, že sa najprv vytvára sendvičová zostava zo štrukturálnych tabúľ s nasledujúcimi štrukturálnymi tabuľami v styku s vloženou napúčavou vrstvou, pričom najmenej jedna sklenená tabuľa má v rozsahu teplôt od 20 °C do 300 °C stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti, ktorý nie je väčši ako 7,5 . 10^-6 KS a sklenená tabuľa má v styku s napúčavou vrstvou drsný povrch, a táto sendvičová zostava sa následne vystavuje tepelným a tlakovým podmienkam na odplynenie medzivrstevných priestorov sendvičovej zostavy a spojeniu sendvičovej zostavy dohromady ako transparentného laminátu.

Výhodné vyhotovenie spôsobu potom spočíva v tom, že napúčavá vrstva alebo každá napúčavá vrstva sa vkladá medzi sklenenú tabuľu s drsným povrchom a sklenenú tabuľu.

Boli vysvetlené výhody spôsobené použitím tabule skleneného materiálu s drsným povrchom v styku s vrstvou napúčavého materiálu pri vypuknutí ohňa. Použitie takejto tabule rovnako spôsobuje skôr neočakávané výhody počas takéhoto spôsobu výroby. Mohlo by sa zdať, že použitie takejto tabule by mohlo sťažiť odplynenie zostavy, pretože by vzduch mal sklon k zadržaniu drsným povrchom. Prekvapujúco tomu však tak nie je. V skutočnosti sa ukazuje, že drsnosť povrchu môže vytvoriť vzduchové cesty, ktoré v skutočnosti uľahčujú krok odplynenia pri výrobe s tým výsledkom, že náchylnosť vzduchu k zadržiavaniu medzi vrstvami panelu je znížená a že sa môže dosiahnuť lepšia väzba medzi vrstvou s drsným povrchom a napúčavým materiálom. Zistilo sa, že pri tepelných a tlakových podmienkach napúčavý materiál v podstate vyplní priehlbne drsného povrchu, takže takýto drsný povrch má veľmi malý alebo žiaden rušivý účinok na priehľadnosť panelu.

Ďalšia výhoda priamej väzby medzi napúčavým materiálom a priľahlou sklenenou tabuľou je, že sa vylúči nutnosť použitia vloženého väzobného materiálu. To pomáha vylúčiť ďalšie nepotrebné výrobné náklady a pomáha zlepšiť ohňovzdomosť, pretože väčšina lepiacich materiálov zvyčajne používaných na laminovanie sklenených tabúľ k sebe, ako poly viny lbutyrát, má skôr nižšiu teplotu tavenia a sú teda pri ohni ľahko rozrušené. Keby k tomu došlo, ich väzobný účinok by bol narušený.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený prostredníctvom konkrétnych príkladov vyhotovenia znázornených na výkresoch, na ktorých predstavuje

Obr. 1 prvý variant vyhotovenia panelu podľa vynálezu, obr. 2 ďalšie vyhotovenie ohňovzdorného panelu a obr. 3 iné konkrétne vyhotovenie panelu podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Transparentný ohňovzdorný zasklievací panel znázornený na obr. 1 obsahuje postupne prvú sklenenú tabuľu 1, prvú napúčavú vrstvu 2, prvú sklenenú tabuľu 3 s drsným povrchom, druhú napúčavú vrstvu 4 a druhú sklenenú tabuľu 5.

Obidva hlavné čelné povrchy 6, 7 prvej sklenenej tabule 3 sú drsné a celá doska 8 je navzájom spojená ako laminát s použitím napúčavých vrstiev 2, 4 ako spojovacieho materiálu v priamom styku s príslušnými tabuľami 1,3,5.

Obr. 2 znázorňuje dutý transparentný ohňovzdorný zasklievací panel podľa vynálezu, ktorý postupne obsahuje laminovanú dosku 8, ktorá je samotná vytvorená ako ohňovzdorný panel podľa predloženého vynálezu a obsahuje druhú sklenenú tabuľu 9 priamo spojenú s treťou napúčavou vrstvou 10, ktorá je na vytvorenie laminovanej dosky 8 spojená s treťou sklenenou tabuľou 1. Prvý povrch 12 druhej sklenenej tabule 9, ktorý je exponovaný, je hladký, zatiaľ čo druhý povrch 13 druhej sklenenej tabule 9, ktorý je v priamom styku s treťou napúčavou vrstvou 10, je drsný. Laminovaná doska 8 je držaná v neznázomenom ráme v priestorovom usporiadaní vzhľadom na druhú dosku, ktorá pozostáva zo samostatnej sklenenej tabule 14.

V prvom variante vyhotovenia, znázornenom na obr. 2, tvorí laminovaná doska 8 celok ohňovzdorného panelu. V druhom variante, ktorý nie je znázornený, je k tretej sklenenej tabuli 11 prilaminovaná ďalšia sklenená tabuľa prostredníctvom ďalšej napúčavej vrstvy.

Obr. 3 znázorňuje druhý transparentný dutý ohňovzdorný zasklievací panel podľa tohto vynálezu, pozostávajúci z páru laminovaných dosiek 8 (porovnaj s obr. 2), ktoré sú držané v priestorovom usporiadaní svojimi zadnými stranami privrátenými k sebe. Vzťahové značky z obr. 2 sú pre analogické prvky použité i na obr. 3.

Na výkresoch a v nasledujúcich príkladoch je každá exponovaná čelná plocha druhej sklenenej tabule 9, t.j. plocha, ktorá nie je v styku s napúčavou vrstvou 2, 4, vytvorená hladká leštená, podobne ako prvý povrch 12 druhej sklenenej tabule 9, a to kvôli obmedzeniu rozptylu svetla na tejto ploche a na umožnenie dobrého rozlíšenia predmetov pozorovaných príslušným panelom.

Príklad 1

Laminovaný transparentný ohňovzdorný panel je vyrobený podľa obr. 1. Prvá sklenená tabuľa 1 i druhá sklenená tabuľa 5 sú z obyčajného sodnovápenatého skla a každá má hrúbku 3 mm. Prvá napúčavá vrstva 2 i druhá napúčavá vrstva 4 sú z hydratovaného kremičitanu sodného a majú hrúbku 1 mm. Použitý kremičitan sodný mal hmotnostný pomer oxidu kremičitého S1O2 k oxidu sodnému Na2O rovnajúci sa 3,4 : 1 a obsahoval od 30 do 34 % hmotnostných vody. Sklenený materiál použitý na prvú sklenenú ta buľu 3 s drsným povrchom bol sklenený kryštalický materiál s hrúbkou 4 mm (od spoločnosti Schott Glaswerke označený ochrannou známkou ROBAX). Tento materiál je na báze temámeho systému oxidu lítneho, oxidu hlinitého a oxidu kremičitého (LÍ2O - AI2O3 - SiCb). Jeho základná kryštalická fáza je pevný roztok β - kremeňa a obsahuje oxid titaničitý TÍO2 a oxid zirkoničitý Z1O2 ako nukleačné činidlá, každý v podiele od 0,8 do 3,0 % hmotnostných.

Obidva povrchy 6, 7 prvej sklenenej tabule 3 mali drsnosť Rt_m od 0,4 do 0,6 μπι Panel bol vyrobený spôsobom založeným na spôsobe opísanom v súvislosti s obr. 1 až 3. Napúčateľné vrstvy 2, 4 boli tvarované in situ na obidvoch sklenených tabuliach 1, 5 a tie potom boli uložené v priamom kontakte s oboma povrchmi 6,7 prvej kryštalickej sklenenej tabule 3. Takto vytvorená sendvičová zostava potom bola podrobená tepelnému a tlakovému postupu opísanému v GB 1 590 837 na vzájomné spojenie zložiek na vytvorenie transparentného laminátu. Vytvorený panel bol štvorcový· s dĺžkou strany 50 cm.

Tento panel môže byť porovnaný so známym skúšobným panelom. V tomto skúšobnom paneli bola prvá kryštalická sklenená tabuľa 3 s hrúbkou 4 mm nahradená tabuľou obyčajného sodnovápenatého skla s hrúbkou 8 mm a obidve napúčateľné vrstvy 2, 4 boli vyrobené s hrúbkou 1,8 mm namiesto 1 mm, panel mal výšku 2,3 m a šírku 1,35 m Ostatné charakteristiky panelu boli rovnaké.

Obidva panely boli podobným spôsobom uložené do rámov a vstavané do pece na skúšky podľa medzinárodnej normy ISO 834-1975. Skúška bola skončená za 3 hodiny. Výsledky boli tieto:

	Panel z príkladu 1	Skúšobný panel
Stabilita R	>180 minút	68 minút
Celistvosť E	>180 minút	66 minút
Izolácia I	47 minút	50 minút

Zarámovaný panel podľa príkladu 1 predloženého vynálezu teda vyhovel úrovni RBI normy takmer rovnako dlho ako skúšobný panel, ale vyhovel úrovni RE normy po celý čas skúšky. To predstavuje veľmi významné predĺženie času, po ktorý bol panel schopný odolávať priechodu plameňov a dymu, nahľadiac k značne nižšej mernej hmotnosti panelu podľa príkladu 1. Ďalej mal panel podľa príkladu 1 veľmi dobré vlastnosti tienenia infračerveného žiarenia. Po 180 minútach panel podľa príkladu 1 vysielal infračervené žiarenie na strednej hodnote pod 15 kW.m-2.

V jednom variante tohto príkladu bol kryštalický sklenený materiál použitý na prvú sklenenú tabuľu 3 materiál od spoločnosti Nippon Electric Glass s ochrannou známkou FIRELITE. Tento materiál mal veľmi podobnú drsnosť povrchu ako materiál skôr uvedený v príklade 1.

V druhom variante tohto príkladu boli panely vyrobené spôsobom, pri ktorom boli napúčateľné vrstvy 2, 4 vytvorené in situ počas odplynenia a spojenia zo zŕn kremičitanu sodného, ako je opísané v spise GB 2 023 452, hlavne v príklade 4, pričom veľkosť zŕn kremičitanu sodného bola zmenšená a hrúbka vytváraných vrstiev bola opäť 1 mm. V ďalšom variante mali zrná použité na vytvorenie vrstiev hydratovaného kremičitanu sodného obsah vody od 23 do 25 % hmotnostných.

Príklad 2

Bol vyrobený laminovaný transparentný ohňovzdorný panel podľa obr. 2. Najprv budú opísané zložky priehľadnej ohňovzdornej laminovanej dosky 8, ktorá predstavuje panel

SK 279810 Β6 podľa predloženého vynálezu. Tretia sklenená tabuľa 11 je z obyčajného sodnovápenatého skla a má hrúbku 3 mm Tretia napúčavá vrstva 10 je z hydratovaného kremičitanu sodného a má hrúbku 1 mm. Použitý kremičitan sodný má hmotnostný pomer oxidu kremičitého S1O2 k oxidu sodnému Na2O 3,4 : 1 a obsahuje od 30 do 34 % hmotnostných vody. Sklenený kryštalický materiál použitý pre druhú sklovitú tabuľu 9 je ROBAXR s hrúbkou 4 mm uvedený v príklade 1. Pred zložením panelu bol prvý povrch 12 druhej sklenenej tabule 9 zo skleneného kryštalického materiálu vyleštený, takže jeho drsnosť bola znížená na Rt_m asi 0,03 pm a bola tak získaná požadovaná hladká plocha. Druhý povrch 13 druhej sklenenej tabule 9 určenej na priamy styk s treťou napúčavou vrstvou 10 mal drsnosť Rtm medzi 0,4 a 0,6 pm.

Takáto doska 8 môže byť vyrobená niektorým zo spôsobov uvedených v príklade 1 s nutnými zmenami na dosiahnutie tu uvedenej konštrukcie.

Doska 8 je držaná v neznázomenom ráme so zodpovedajúcim povrchom privráteným k povrchu samostatnej sklenenej tabule 14. Táto samostatná sklenená tabuľa 14 môže byť z obyčajného sodnovápenatého skla, prípadne temperovaného kvôli zvýšeniu odolnosti proti mechanickému a tepelnému rázu. Samostatná sklenená tabuľa 14 môže mať hrúbku napríklad 3 alebo 4 mm. Samostatná sklenená tabuľa 14 môže byť temperovaná chemicky alebo tepelne, pričom čím je tenšia, tým výhodnejšie je chemické temperovanie oproti temperovaniu tepelnému. Alternatívne môže byť samostatná sklenená tabuľa 14 zo skla s nízkym súčiniteľom tepelnej rozťažnosti, ako je borokremičité, hlinitokremičité alebo hlmitoborokremičité sklo kvôli zníženiu jej citlivosti na tepelný ráz alebo môže byť z kryštalického skleneného materiálu. Medzera medzi doskou 8 a samostatnou sklenenou tabuľou 14 môže byť od 10 do 20 mm, napríklad 12 mm. Medzera môže byť naplnená suchým plynom a utesnená známym spôsobom na zamedzenie kondenzácie vnútri, ale v takýchto utesnených zostavách je usporiadaný jeden jednocestný ventil na umožnenie úniku suchého plynu pri jeho rozpínaní vplyvom ohňa.

Takýto panel môže byť zostavený s druhou kryštalickou sklenenou tabuľou 9 medzi treťou napúčavou vrstvou 10 a nejakým miestnym zdrojom ultrafialového žiarenia na dodatočné starnutie uvedenej tretej napúčateľnej vrstvy 10, ktoré v nej vedie k vyvinutiu mikrobublín. Pri hrúbke 5 mm má sklenený kryštalický materiál ROBAXR priepustnosť s ohľadom na žiarenie s vlnovými dĺžkami medzi 297,5 nm a 377,5 nm rovnajúcimi sa 1,8 %, takže môže tvoriť veľmi účinný filter pre napúčavý materiál. Iný vhodný kryštalický sklenený materiál, ktorý je možné použiť v takomto paneli, je materiál spoločnosti Nippon Electric Glass ochrannej známky FIRELITE. Tento materiál má priepustnosť s ohľadom na žiarenie s vlnovými dĺžkami medzi 297,5 nm a

377,5 nm rovnajúcimi sa 12,8 %. Zvyčajne sa takýto panel inštaluje s treťou sklovitou tabuľou 9 z kryštalického materiálu obrátenou k slnku.

Zasklievacia zostava obsahujúca panel podľa príkladu 2 má veľmi účinné ohňovzdorné vlastnosti.

Zostava obsahujúca laminát, pozostávajúca zo 4 mm ROBAXu, 1 mmkremičitanového, 3 mm sodnovápenatého skla, vo vzdialenosti 12 m od protiľahlej tretej sklenenej tabule lis hrúbkou 4 mm môže mať pri umiestnení opačnej tabule skla proti ohňu tieto vlastnosti: RE1 asi 15 minút, RE asi 120 minút pri určitom izolačnom účinku. Keď je oheň na laminátovej strane panelu, sú tieto vlastnosti takmer rovnaké. Ak je však protiľahlá tabuľa skla chemicky temperovaná, zachováva zarámovaný panel svoju celistvosť, takže spĺňa normu ISO 9051 na úrovni 30 minút pre REI.

Príklad 3

Bol vyrobený laminátový priehľadný ohňovzdorný panel podľa obr. 3. Tento panel obsahuje dve dosky 8 zodpovedajúce obr. 2 a príkladu 2, ktoré sú uložené v neznázornenom ráme so zadnými povrchmi privrátenými k sebe, takže druhá kryštalická sklenená tabuľa 9 tvorí vonkajšie povrchy celého panelu, takže chráni napúčavý materiál pred účinkami starnutia spôsobovaného ultrafialovým žiarením z obidvoch strán panelu.

Takáto doska 8 môže byť vyrobená niektorým zo spôsobov uvedených v príklade 1 s vyhotovením potrebných zmien na dosiahnutie takejto konštrukcie.

Zasklievacia zostava obsahujúca panel podľa príkladu je protipožiarne veľmi účinná. Konštrukcia obsahujúca dva lamináty, tzn. dve dosky 8, každý pozostávajúci zo mmROBAXu, 1 mmkremičitanového a 3 mm sodnovápenatého skla, umiestnené vo vzájomnej vzdialenosti 12 mm v ráme v peci na skúšky podľa medzinárodnej normy ISO 834-1975 vyhoveli norme ISO 9051 na úrovni REI počas 60 minút a na úrovni RE v čase dlhšom ako 4 hodiny, načo bola skúška prerušená.

Príklady 4 až 9

Vo variantoch príkladov 1 až 3 boh sklenené tabule 3, 9 vyrobené zo skleneného kryštalického materiálu, ktorý mal zloženie a vlastnosti uvedené v tejto tabuľke:

% hmotn.	Pr.4	Pr. 5	Pr. β	Pr. 7	Pr 8	Pr 9
SiOí	62	67	58	62	65,1	68,8
AljO,	21,2	21	28	22	22.6	19,2
Li_aO	2,8	3,e	46	2.8	4.2	2.7
PaDs			3,3		1.2
ZrO,	1,75	2,0	2,8	2	2.3	1,8
TiO_s	1,75	1,75	1.8	1.8	2.0	2,7
Na₂o		0,25	0.9		0,6	0,2
KíO	0.4				0.3	0,1
PbO			0.8
MgO	1			U	0,5	1,8
ZnO	6,1			6,5		1,0
CaO	0.6	3.7
BaO	1.6			1.6		0.6
F					0.1
F«aO»					0,03	0.1
ASjO;				0,6	1,1	0.6
a	1.7	0 (0-400 ‘O	-5	1		7
PCP	p.r. β-kreneň	p.r. P+remeA	p.r 3-eukryptít	p.r. β-eukrypM	p.r. p-k remeň	p. r. β-kromefi

V tabuľke znamená a stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti v 10‘7.K’l v rozsahu teplôt od 20 °C do 500 °C, pokiaľ nie je udané inak, PCP je základná kryštalická fáza vyvinutá zodpovedajúcim zložením a p.r. predstavuje pevný roztok.

Zloženie v príklade 7 bolo vyrobené podľa spisu DE 1 596 863.

SK 279810 Β6

Príklad 10

V ďalšom variante bola sklenená tabuľa 3, 9 s drsným povrchom 6, 7, 13 vyrobená z borokremičitého skla tohto zloženia v % hmotnostných:

SiO₂	80,75	ZnO	0,006
B2O3	12,72	Fe2C>3	0,014
Na2<3	3,46	A1₂O3	2,187
K2O	0,52	TÍO₂	0,032
CaO	0,03	AS2O3	0,074
MgO	0,007
Takéto borokremičité sklo má v rozsahu teplôt od 0 do
300 °C stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti rov-

najúci sa 3,13 . ΙΟ'^Κ'Ι.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Transparentný ohňovzdorný zasklievací panel obsahujúci najmenej jednu napúčavú vrstvu (2, 4, 10), spojenú s najmenej jednou štrukturálnou tabuľou (1, 3, 5, 9, 11) panelu, pričom zahŕňa aspoň jednu sklenenú tabuľu (3, 9), ktorá má v rozsahu teplôt od 20 °C do 300 °C stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti, ktorý nie je väčší ako 7,5 . ΙΟ^-6 K'l,v yznačujúci sa tým, že sklenená tabuľa (3, 9) má drsný povrch (6,7,13), pre ktorý R(_m nie je menší ako 0,1 μιη a ku ktorému je priamo pripojená napúčavá vrstva (2,4,10).
2. Panel podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že napúčavá vrstva (2, 4, 10) alebo každá napúčavá vrstva (2,4,10) je vložená medzi a priamo spojená s dvoma štrukturálnymi tabuľami (1,3,5, 9,11).
3. Panel podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m , že napúčavá vrstva (2,4,10) alebo najmenej jedna napúčavá vrstva (2,4, 10) je vložená medzi sklenenú tabuľu (3, 9) s drsným povrchom (6,7, 13) a sklenenú tabuľu (1,5,11).
4. Panel podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku, v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že obsahuje sklenenú tabuľu (3), ktorá má dva drsné povrchy (6, 7) a ktorá je vložená medzi a priamo spojená s dvoma napúčavými vrstvami (2, 4).
5. Panel podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa sklenenú tabuľu (9) s drsným povrchom (13), ktorá má druhý, vystavený povrch (12), ktorý je hladký.
6. Panel podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku, vyznačujúci sa tým, že sklenená tabuľa (3, 9) s drsným povrchom (6, 7, 13) má v rozsahu teplôt od 20 °C do 300 °C stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti, ktorý nie je väčší ako 3,5.10-6 K 1
7. Panel podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku, vyznačujúci sa t ý m, že najmenej sklenená tabuľa (3, 9) s drsným povrchom (6, 7, 13) je zo skleneného kryštalického materiálu.
8. Panel podľa nároku 7, vyznačujúci sa t ý m , že sklenená tabuľa (3, 9) s drsným povrchom (6, 7, 13) má v rozsahu teplôt od 20 °C do 600 °C stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti, ktorý nie je väčší ako 1 .10'6 K'l.
9. Panel podľa nároku 7 alebo 8, vyznačujúci sa tým, že základná kryštalická fáza mate riálu sklenenej tabule (3, 9) s drsným povrchom (6,7, 13) je pevný roztok β - kremeňa.
10. Panel podľa ktoréhokoľvek z nárokov 7 až 9, vyznačujúci sa tým, že materiál sklenenej tabule (3, 9) s drsným povrchom (6, 7, 13) obsahuje oxid titaničitý TiC>2 a oxid zirkoničitý ZrC>2 ako nukleačné činidlá, každý v hmotnostnom obsahu od 0,8 % do 3,0 %.
11. Panel podľa ktoréhokoľvek z nárokov 7 až 10, vyznačujúci sa tým, že obsahuje sklenenú tabuľu (3, 9) s drsným povrchom (6, 7, 13) obsahujúcu atómy alkalického kovu, ktorých väčší podiel čo do počtu tvoria atómy lítia.
12. Panel podľa nároku 11, vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa sklenenú tabuľu (3, 9) na báze ternámeho systému L12O - AI2O3 - S1O2.
13. Panel podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku, vyznačujúci sa tým, že napúčavá vrstva (2, 4, 10) obsahuje hydratovaný kremičitan sodný.
14. Spôsob výroby transparentného ohňovzdorného zasklievacieho panelu podľa niektorého z nárokov 1 až 13, vyznačujúci sa tým, že sa najprv vytvára sendvičová zostava zo štrukturálnych tabúľ (1,3, 5, 9, 11) s nasledujúcimi štrukturálnymi tabuľami (1, 3, 5, 9, 11) v styku s vloženou napúčavou vrstvou (2, 4, 10), pričom najmenej jedna sklenená tabuľa (3, 9) má v rozsahu teplôt od 20 “C do 300 °C stredný súčiniteľ lineárnej tepelnej rozťažnosti, ktorý nie je väčší ako 7,5 . 10'⁶ K'l a sklenená tabuľa (3, 9) má v styku s napúčavou vrstvou (2,4, 10) drsný povrch (6, 7, 13) a táto sendvičová zostava sa následne vystavuje tepelným a tlakovým podmienkam na odplynenie medzivrstevných priestorov sendvičovej zostavy a spojeniu sendvičovej zostavy dohromady ako transparentného laminátu.
15. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa t ý m , že napúčavá vrstva (2, 4, 10) alebo každá napúčavá vrstva (2,4,10) sa vkladá medzi sklenenú tabuľu (3, 9) s drsným povrchom (6,7,13) a sklenenú tabuľu (1, 5, H)·