FR2682710A1 - Fire-barrier, flame-protection and impact-protection panel - Google Patents
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Abstract
Description
Panneau coupe-feu, pare-flamme et de protection contre les impacts.Firewall, flame arrestor and impact protection.
La présente invention concerne un panneau coupefeu, pare-flamme et de protection contre les impacts, par exemple pour vantaux de portes, cloisons, gaines de ventilation, clapets de gaines, chemins de câbles électriques, et plus généralement pour tous éléments d'isolement ou de canalisation devant le plus possible résister mécaniquement sous l'action du feu et d'impacts de sorte à empêcher le plus longtemps possible la propagation des flammes et à assurer la préservation maximale des organes qu'ils contiennent ou qu'ils sont destinés à protéger. The present invention relates to a fireproof, flameproof and impact protection panel, for example for door leaves, partitions, ventilation ducts, duct valves, electrical cable trays, and more generally for all insulation elements or ductwork as much as possible mechanically under the action of fire and impact so as to prevent as long as possible the spread of flames and to ensure the maximum preservation of the organs they contain or are intended to protect .
Les panneaux actuellement connus présentent généralement les inconvénients principaux suivants
- ils souffrent d'un manque de fiabilité dans le temps, ce qui est la conséquence de montages aux performances mécaniques limitées. Ils assurent une durée de protection feu limitée et incertaine dans sa durée. Ces panneaux permettent la transmission d'émanations de fumées importantes, quelquefois accompagnées d'effets indésirables. Enfin, la densité de ces panneaux est généralement trop importante, de même que leur prix, et ils autorisent souvent une corrosion des constituants métalliques.The currently known panels generally have the following main disadvantages
- They suffer from a lack of reliability over time, which is the consequence of mounting limited mechanical performance. They provide a limited duration of fire protection and uncertain in its duration. These panels allow the transmission of significant fumes, sometimes accompanied by adverse effects. Finally, the density of these panels is generally too high, as well as their price, and they often allow corrosion of metallic constituents.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients, et à cet effet, un panneau coupe-feu, pare-flamme et de protection contre les impacts conforme à l'invention sera essentiellement caractérisé par une structure stratifiée comprenant des plaques en particules de bois agglomérées à haute densité, entre lesquelles plaques sont intercalées en sandwich et adhêrisées des nappes d'un matériau de renfort en fibres à hautes résistances thermique et mécanique, ce matériau étant imprégné d'une résine thermodurcissable organique polymérisée ou minérale et recouvrant au moins les faces extérieures du panneau. The object of the present invention is to remedy these drawbacks, and for this purpose, a fireproof, flameproof and impact protection panel according to the invention will essentially be characterized by a laminated structure comprising particulate plates. of high-density agglomerated wood, between which plates are sandwiched and adhered layers of a fiber reinforcement material with high thermal and mechanical strength, this material being impregnated with a polymerized or mineral organic thermosetting resin and covering at least the outer faces of the panel.
Le bois aggloméré haute densité constituant les plaques précitées pourra avantageusement être celui qui est connu dans le commerce sous l'appellation "Novopan" ou "Normapan", répondant à la norme NF B 54-100, et dans lequel les particules de bois sont enrobées d'une résine assurant leur cohésion, notamment une résine vinylique. The high-density agglomerated wood constituting the aforementioned plates may advantageously be the one that is known in the trade under the name "Novopan" or "Normapan", meeting the standard NF B 54-100, and in which the wood particles are coated. a resin ensuring their cohesion, in particular a vinyl resin.
Le rôle de ces plaques, qui sont des produits de fabrication courante et bon marché, est d'assurer la résistance au feu, les isolations thermique et phonique, la rigidité du panneau, et également de permettre la fixation des accessoires, métalliques ou autres, du panneau. Les essais ont montré que ce rôle était rempli de façon tout à fait satisfaisante dans les panneaux de l'invention. The role of these plates, which are products of current and cheap manufacture, is to ensure the fire resistance, the thermal and sound insulation, the rigidity of the panel, and also to allow the attachment of accessories, metallic or other, of the panel. The tests have shown that this role is filled quite satisfactorily in the panels of the invention.
Le matériau de renfort pourra être constitué de fibres tissées ou tricotées, ou encore de fibres unidirectionnelles ou de mats de fibres. The reinforcing material may be made of woven or knitted fibers, or unidirectional fibers or fiber mats.
On pourra utiliser avantageusement des fibres de verre, de céramique ou analogue. It is advantageous to use glass, ceramic or similar fibers.
Quant à la résine, on pourra préférer une résine organique de type polyester insaturé, époxyde, phénolique ou analogue. As for the resin, an unsaturated polyester, epoxy, phenolic or similar organic resin may be preferred.
Le rôle des nappes de matériau de renfort en fibres, associé à la résine, est de contribuer à assurer la rigidité d'ensemble des panneaux. En particulier lorsqu'il s'agit de renforts tissés ou tricotés, ils constituent en outre un filtre efficace vis-à-vis des flammes, et protègent ainsi les plaques de bois aggloméré (à la manière des tamis placés au-dessus de la flamme d'un bec Bunsen). La céramique est particulièrement avantageuse pour les nappes susceptibles de se trouver au contact direct des flammes, car leur résistance particulièrement élevée à haute température ( > 1200 C) évite les phénomènes de fusion du verre constatés lors des essais pour des températures voisines de 900 à 1000"C. On pourra donc préférer ce matériau au verre lorsque les conditions techniques et économiques seront favorables. The role of the plies of fiber reinforcement material, associated with the resin, is to contribute to ensuring the overall rigidity of the panels. In particular when it comes to woven or knitted reinforcements, they also constitute an effective filter vis-à-vis the flames, and thus protect the chipboard (in the manner of sieves placed above the flame of a Bunsen burner). The ceramic is particularly advantageous for the sheets likely to be in direct contact with the flames, because their particularly high resistance at high temperature (> 1200 C) avoids the melting phenomena of the glass found during the tests for temperatures close to 900 to 1000 C. This material may therefore be preferred to glass when the technical and economic conditions are favorable.
Au lieu des fibres de verre ou de céramique, on pourrait envisager l'utilisation de renforts à base de fils thermoplastiques tels les polyamides, qui présentent l'avantage naturel d'être auto-extinguibles. L'utilisation de tels fils (aramides ou analogues) permettrait d'obtenir des panneaux plus légers (densité du panneau de l'ordre de 0,8). Instead of glass or ceramic fibers, one could consider the use of reinforcements based on thermoplastic son such as polyamides, which have the natural advantage of being self-extinguishing. The use of such son (aramids or the like) would obtain lighter panels (density of the panel of the order of 0.8).
Les panneaux conformes à l'invention ont également une excellente tenue aux impacts. Cette tenue aux impacts pourrait d'ailleurs être améliorée en disposant une feuille de matière résistante, telle qu'un polycarbonate ou de l'acier, de part et d'autre de chaque plaque de bois aggloméré. Le produit utilisé ne devra évidemment pas être corrodé par la matrice de résine et avoir lui-même la résistance au feu et la résistance mécanique souhaitées. The panels according to the invention also have excellent impact resistance. This impact resistance could also be improved by disposing a sheet of resistant material, such as polycarbonate or steel, on either side of each chipboard. The product used will obviously not have to be corroded by the resin matrix and itself have the desired fire resistance and mechanical strength.
On va maintenant décrire un mode de fabrication d'un panneau pour vantail de porte réalisé conformément à l'invention, avec référence à la figure unique du dessin annexé, qui est une vue schématique en coupe transversale de ce panneau. We will now describe a method of manufacturing a door leaf panel made according to the invention, with reference to the single figure of the accompanying drawing, which is a schematic cross-sectional view of this panel.
Dans la figure, on a écarté fortement les différents constituants stratifiés du panneau pour la clarté du dessin, de sorte que son épaisseur a été très exagérée par rapport à sa largeur. Son épaisseur réelle dépendra essentiellement de celle des constituants, en particulier des plaques de particules de bois aggloméré et du nombre de couches de renforts (tissus). In the figure, the various laminated components of the panel were strongly discarded for the clarity of the drawing, so that its thickness was greatly exaggerated with respect to its width. Its actual thickness will depend essentially on that of the constituents, in particular particle board and the number of layers of reinforcements (fabrics).
Pour obtenir un tel panneau, on pourra procéder par exemple de la façon suivante
Dans un moule prévu à cet effet, on stratifie trois nappes 1 de tissu de verre E genre Rovimat, de 500 à 300 g/m2 (500 g/m2 pour le tissé d'armure taffetas et 300 g/m2 pour le mat) avec imprégnation par une résine thermodurcissable et un catalyseur en quantité adéquate. Comme indiqué plus haut, on peut utiliser avantageusement une résine époxyde ou phénolique. On pourrait cependant envisager également l'utilisation d'une résine minérale telle qu'un géopolymère. To obtain such a panel, we can proceed for example as follows
In a mold provided for this purpose, three sheets 1 of glass cloth E like Rovimat, 500 to 300 g / m 2 (500 g / m 2 for the weave of taffeta weave and 300 g / m 2 for the mat) are laminated with impregnation with a thermosetting resin and a catalyst in an adequate quantity. As indicated above, it is advantageous to use an epoxy or phenolic resin. However, one could also consider the use of a mineral resin such as a geopolymer.
Le côté toile du tissu de verre 1 est disposé vers l'extérieur, et les mats sont disposés vers l'intérieur. The canvas side of the glass fabric 1 is disposed outwardly, and the mats are arranged inwardly.
Les nappes 1 sont suffisamment larges pour remonter sur les côtés du moule et recouvrir ainsi les chants du futur panneau. Tablecloths 1 are sufficiently wide to go up on the sides of the mold and thus cover the songs of the future panel.
On enduit ensuite de la même résine une face de plaque 2 en Novopan (bois aggloméré à haute densité) d'épaisseur 10 mm et de densité 0,7 (+ 10%) et on l'applique sur les nappes 1 ci-dessus définies. The same resin is then coated with a plate face 2 made of Novopan (high density chipboard) 10 mm thick and with a density of 0.7 (+ 10%) and applied to the sheets 1 defined above. .
On enduit l'autre face de la même plaque 2, puis on dispose par dessus une autre nappe de tissu de verre 1', et ainsi de suite. The other side is coated with the same plate 2, then another layer of glass fabric 1 'is placed over it, and so on.
On continue ce procédé à concurrence de quatre plaques 2, 2', 2", 2"' de particules de bois aggloméré en disposant toutefois au centre, non pas une seule nappe de tissu de verre, mais deux nappes 1", ce qui permettra de disposer éventuellement des inserts métalliques 3 entre ces deux tissus, ces inserts pouvant être destinés à supporter des gonds tels que 4. This process is continued up to four plates 2, 2 ', 2 ", 2"' of agglomerated wood particles, however, disposing in the center, not a single sheet of glass fabric, but two sheets 1 ", which will allow to optionally have the metal inserts 3 between these two fabrics, these inserts may be intended to support hinges such as 4.
On achève cet empilage par trois nappes de tissu de verre 1"' comme au début de la mise en oeuvre. This stack is completed by three sheets of glass cloth 1 "'as at the beginning of the implementation.
Le pressage de l'ensemble s'opère entre les plateaux d'une presse ou sous vide en enfermant alors l'ensemble dans un sac étanche constitué d'un film de matière thermoplastique non adhérente à la résine (polyéthylène...). The pressing of the assembly takes place between the plates of a press or under vacuum then enclosing the assembly in a sealed bag made of a film of thermoplastic material not adherent to the resin (polyethylene ...).
L'ensemble est ainsi porté en température vers 60 à 80"C suivant les prescriptions du fabricant de résine afin de favoriser la réticulation optimale de la matrice. The assembly is thus heated to 60 to 80 ° C according to the requirements of the resin manufacturer to promote optimal crosslinking of the matrix.
Pour la fixation des autres accessoires, on peut, comme pour l'insert 3 représenté sur le dessin, disposer au centre, entre les plaques 2' et 2" d'aggloméré, au moment de la fabrication, des plaques de tôle perforée d'épaisseur environ 2 mm qui serviront d'inserts pour la fixation des paumelles, ferme porte, etc. For the attachment of the other accessories, it is possible, as for the insert 3 shown in the drawing, to have in the center, between the plates 2 'and 2 "of chipboard, at the time of manufacture, sheets of perforated sheet metal. thickness about 2 mm which will serve as inserts for fixing the hinges, firm door, etc.
Lesdites paumelles peuvent d'ailleurs être soudées sur les inserts avant disposition de ces derniers entre les plaques d'aggloméré. Said hinges can also be welded to the inserts before disposal of the latter between the chipboard.
Afin d'éviter la corrosion possible de l'acier des inserts par la résine phénolique (catalyse acide), on peut enduire ces derniers de résine époxyde qui servira d'isolant chimique. In order to avoid possible corrosion of the steel of the inserts by the phenolic resin (acid catalysis), these can be coated with epoxy resin which will serve as chemical insulator.
On pourrait aussi envisager de visser directement les inserts à l'aide de vis type Parker. One could also consider to screw the inserts directly using Parker type screws.
Si des propriétés particulières à l'impact sont requises, il convient alors avantageusement de disposer entre chaque plaque de particules de bois aggloméré et/ou les nappes de renforts tissés ou non tissés, une tôle d'acier noir ou inoxydable perforée. If special properties to the impact are required, it is then advantageous to have between each particleboard of agglomerated wood particles and / or sheets of woven or non-woven reinforcements, a perforated black or stainless steel sheet.
Comme dans le cas des inserts en acier noir, celleci doit être protégée des résines agressives par une couche isolante de résine réticulée de type époxyde ou polyester par exemple. Chaque tôle perforée peut servir à la fixation de matériels de surface et jouer ainsi le rôle d'insert. As in the case of black steel inserts, it must be protected from aggressive resins by an insulating layer of crosslinked resin epoxy or polyester for example. Each perforated plate can be used to attach surface materials and thus play the role of insert.
La tôle perforée à trous ronds ou carrés de 4 à 6 mm, soit un taux de vide de 30 à 50% environ, est apparue la plus performante aux essais de tir à balles, ces dernières se trouvant freinées et déviées par ce type de feuilles métalliques, dont l'ensemble constitue avec les autres couches mentionnées plus haut un système feuilleté composé de matériaux divers, soit
- nappes en stratifié composite de résine polymérisable et de renforts tissés ou non,
- plaques de particules de bois agglomérées,
- tôles perforées, cet ensemble étant répété autant de fois que de besoin en superposition.Perforated sheet with round or square holes of 4 to 6 mm, ie a vacuum rate of about 30 to 50%, appeared the most successful in the firing tests, the latter being braked and deflected by this type of sheet. of metal, which together with the other layers mentioned above constitute a laminated system made of various materials,
- plies of composite laminate of polymerizable resin and reinforcements, woven or not,
- particleboard of agglomerated wood,
perforated sheets, this set being repeated as many times as necessary in superposition.
Afin d'améliorer encore l'efficacité, il convient de désaligner les trous lors de la mise en place. In order to further improve the efficiency, the holes must be misaligned during installation.
Lesdites tôles peuvent être également maintenues à un potentiel électrique différent par tout dispositif extérieur y compris par l'intermédiaire des gonds, s'il s'agit d'un vantail de porte, dès l'instant où ceux-ci sont fixés sur des tôles appartenant à une couche différente. Said sheets may also be maintained at a different electrical potential by any external device including the hinges, if it is a door leaf, from the moment they are fixed on the sheets belonging to a different layer.
L'isolement galvanique est obtenu par les plaques de particules de bois agglomérées. Galvanic isolation is achieved by agglomerated particle board.
En cas d'endommagement de la porte (ou du panneau) par effraction, ou autres, conduisant à mettre en contact électrique au moins deux feuilles d'acier ou constituées d'un matériau conducteur de l'électricité, une alarme peut alors être enclenchée. In the event of damage to the door (or panel) by breaking, or others, leading to bringing electrical contact to at least two sheets of steel or made of an electrically conductive material, an alarm can then be triggered .
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