Легкие огнестойкие панели

Предлагаемая полезная модель относится к области материалов для мебельной промышленности и строительства и может быть использована для изготовления легких, прочных и огнестойких мебельных панелей, изготовления перегородок, подоконников и внутренней облицовки помещений, в судостроении и транспорте.
Сэндвич-панель состоит из поверхностных слоев, выполненных из высокопрочных огнестойких листов на основе армированного неорганического связующего, скрепленных между собой разделяющими перегородками разной формы, позволяющими изменять толщину панели, объем оставленных между слоями пустот, которые могут быть использованы для введения материалов, регулирующих тепло-, звуко-, радио-, радиационно-защитные и механические свойства панели и крепления деталей внешних конструкций через огнестойкие листовые материалы.
Перегородки выполнены из композитов на основе неорганических связующих, армированных дискретными неорганическими волокнами.
Известна слоистая панель типа сэндвич, включающая поверхностные слои, выполненные из алюминиевых или стальных профилированных листов и размещенный между ними слой пенопласта или минеральной ваты (Патент РФ №2156364, 2000 г., №87441, 2009 г.).
Недостатками данных панелей является высокий вес на единицу длины конструкции и выделение при термическом воздействии газообразных продуктов деструкции.
Наиболее близкой по назначению и достижению технического результата (прототип) является панель типа сэндвич, состоящая из двух поверхностных слоев, выполненных из листового материала (поливинилхлорид или металл), и сотовой конструкции (наполнителя). При этом оба поверхностных слоя наклеены на сотовую конструкцию (Патент РФ №2382854, 2010 г.).
Недостатками данной панели является использование листов, выполненных из горючего (органический полимер) или тяжелого (металл) материала.
Техническим результатом полезной модели является легкая панель многоцелевого назначения, обладающая огнестойкостью, отсутствием продуктов деструкции при термических воздействиях и пожарах, высокой прочностью на удар, изгиб, используемая для крепления на ней других конструкций и обладающая возможностью регулирования эксплуатационных характеристик панели за счет изменения ее толщины и внесения между внешними листами наполнителей, несущих полезные свойства.
Огнестойкость и отсутствие газообразных продуктов, выделяющихся при пожарах, обеспечиваются использованием в качестве неорганических связующих (натриевой, калиевой соли поликремниевой кислоты, модифицированной оксидами бора [ПАТЕНТ РФ Полезная модель №165369 от 9.12.2015], глиноземистых цементов с силикатами щелочных металлов, полисиалатов [ПАТЕНТ РФ Полезная модель №117357 от 27.06.2012], отвержденных алюмофосфатов, армированных неорганическими стекло-, базальтовыми, кварцевыми, алюмооксидными дискретными волокнами и тканями.
Поставленная цель достигается тем, что сэндвич-панель состоит из наружных огнестойких листов из армированного неорганическими волокнами или тканями неорганического связующего, скрепленных между собой разделяющими перегородками разной формы, позволяющими изменять толщину панели, конфигурацию и объема оставленного между слоями пустот, которые могут быть использованы для введения материалов, регулирующих тепло-, звуко-, радио-, радиационно-защитные и механические свойства панели. Перегородки могут быть использованы для крепления через огнестойкие листовые материалы детали внешних конструкций.
Предлагаемая конструкция поясняется следующим чертежом (рис. 1).
Существенными признаками конструкции являются:
изгиб
- тонкостенный листовой материал с низкой плотностью на основе неорганического связующего и неорганических волокон, негорючий (отсутствие горения в атмосфере кислорода), не выделяющий при термических воздействиях продуктов деструкции, с высокой прочностью на изгиб σ до 200 МПа и удар - до 320 кДж/м, позволяющий при креплении к внутренним перегородкам использовать гвозди, саморезы или винты. Листовой материал основан на отечественном сырье и обладает низкой себестоимостью (Патент РФ Полезная модель №1173357, 2011 г. ). Этому набору свойств не отвечает ни один из известных тонкостенных материалов из металлов, керамики, стекла, древесины;
- перегородки с варьируемой толщиной, скрепляющие наружные листы определяют толщину панели и, соответственно, объем пустот, которые могут быть использованы для введения тепло-, звуко-, радио-, радиационно-защитных материалов. Тепло- и звукоизолирующие свойства могут быть приданы панелям введением порошкового перлита или минеральной ваты. Поглощение электромагнитного излучения радиоволнового и СВЧ-диапазона обеспечивается порошковым или волокнистым углеродом, диспергированным в порошковом носителе. Радиационные, в частности, нейтронозащитные свойства панелей могут определяться введением в пустоты порошкового бора, вольфрама и их соединений.
Количество и расположение перегородок определяется требованиями к механическим свойствам панели и конструкцией изделия, в котором панель используется. Крепление к наружным конструкциям, например, стенкам шкафа, в котором панель используется как полка, осуществляется через перегородки, а крепление ножек стола к панели может осуществляться через угловые косынки.
3
Совокупность предлагаемых компонентов панели и его конструкция обеспечивают низкий вес конструкции за счет возможности варьирования толщины панели (объема пустот между огнестойкими листами), малой толщины (2-4 мм) и низкого удельного веса листового облицовочного материала (1,3-2,0 г/см), числа и размеров перегородок.
Наружные листы панелей могут быть ламинированы, либо покрашены негорючей краской.
Панели могут быть широко использованы как материалы мебельной промышленности, для подоконников в строительстве, в качестве перегородок в вагоно- и судостроении не только как негорючие материалы, но и как облицовочные материалы с повышенными тепло-, звуко-, радио- и радиационно-защитными характеристиками.