Противопожарные (огнестойкие) стекла: типы, испытание, применение. Противопожарная пленка на стекло

Противопожарные стекла: типы, испытание, применение

С давних пор слова стекло/стеклянный ассоциируется с чем-то хрупким, легко бьющимся от удара или падения. Предостерегающие надписи о необходимости осторожного, бережного отношения на трафаретах/наклейках сопровождают груз готовой продукции, предметов обихода из этого прозрачного, твердого материала.

Довольно долго это в полной мере относилось и к листовой форме, используемой прежде всего при производстве окон, остеклении дверей, фрамуг/форточек, а также ограждений, перегородок внутри помещений. Правда, в последнем случае использовались листы большей толщины, что делало их более прочными, но все же разбивающимися при сильном механическом воздействии.

Новые требования к этому материалу – от стойкости к удару/проникновению до способности выдерживать попадание пули появились в прошлом столетии, когда строительный бум, воплощение в реальность задумок архитекторов, дизайнеров по возведению высотных зданий, остекленных снаружи по всей площади от фундамента до кровли; устройству атриумов, внутренних перегородок в административных, офисных зданиях, торгово-выставочных, музейных комплексах, поставили перед учеными химиками, стеклодувами задачу изменить саму природу, физическую сущность этого прозрачного материала, которая была решена.

С точки зрения обеспечения пожарной безопасности, виды специального огнестойкого материала, применяемого для остекления противопожарных окон, вставок в противопожарных воротах, дверях, редко в конструкциях зенитных фонарей, противопожарных люков, кардинально отличаются от обычного; хотя и те стеклопакеты, что идут для изготовления широко распространенных пластиковых окон легко разбить уже не получиться.

В чрезвычайных ситуациях возникновения очага открытого огня, распространения пламени, нарастании теплового воздействия в пределах пожарного отсека, секции, огнестойкие стекла, используемые в заполнении строительных проемов, эффективно сдерживают эти опасные факторы для людей, находящихся в смежных помещениях; выдерживая все нагрузки с пределом стойкости, присущим противопожарным преградам из камня, кирпича, железобетонных конструкций.

Дополнительно рекомендуем материал по теме:

Противопожарные преграды в зданиях

Виды (типы) огнестойких стекол

По широко распространенному мнению о конструкции противопожарных огнестойких (огнеупорных, жаропрочных) стекол, принято считать, что это обязательно наличие многослойного пакета листов стекла с пленкой из термостойкого материала между ними. Это не так, на самом деле, существует разная конструкция стекол, что определяет и производство разных видов/типов такой продукции:

Закаленное монолитное натрий/кальций/боросиликатное стекло, в прямом смысле этого выражения уже прошедшее в заводских условиях испытание огнем.
Армированное противопожарное стекло с металлической сеткой внутри листового материала, прочно удерживающей всю конструкцию внутри рамы длительное время.
Многослойный пакет из закаленного стекла с заполнением между листами огнезащитными лаками, аналогичными по свойствам материалам, используемым при пассивной огнезащите строительных конструкций, вспучивающимся, коксующими/обугливающимся под тепловым воздействием высокой температуры пожара. Становясь непрозрачным, эти чередующиеся слои один за другим препятствуют распространению открытого огня, вплоть до потери целостности последнего такого сэндвича, что происходит нескоро, укладываясь в нормативные сроки по огнестойкости.

Многослойное закаленное стекло с пространством между листами, заполненным прозрачным полимерным многокомпонентным гелем на водной основе, вспенивающемся/вскипающим, поглощая тепло от воздействия высокой температуры/открытого огня, а затем кристаллизующимся/спекающимся в огнеупорную теплоизоляционную массу.
Монолитная стеклокерамика. Это наиболее редкий и дорогой вид огнестойких стекол из материала с практически нулевым показателем термического расширения, что обеспечивает ему целостность при интенсивном тепловом воздействии. Это не удивительно, ведь процесс производства изделий из стеклокерамики, в т.ч. листовых, происходит при температурах выше, чем во время пожара в помещениях.

Не следует забывать, что противопожарное огнестойкое стекло, кроме конструктивных особенностей/различий, подразделяется на виды по способности не разрушаться (Е), не нагреваться до предельных значений на необогреваемой поверхности (I), не передавать тепловое воздействие в смежное помещение (W):

Огнестойкое стекло EIW 60 по всем трем параметрам способно в течение одного часа выдерживать воздействие открытого пламени, интенсивного теплового потока от очага пожара, находящегося в защищаемом помещении.
Противопожарные стекла EI 60 обеспечат только первые две характеристики, кроме того, что воздух за ними в смежных помещениях сможет прогреться до критических значений – более 3, 5 кВт/м2.
Стекло противопожарное EI 30 – то же в течение получаса.

Кроме того, стекло противопожарное, ГОСТ 33000-2014, определяющий методы испытаний изделий из стекла на стойкость к огневому воздействию, с маркировкой EI, REI, где R – это потеря несущих свойств, относит к изолирующему; а с обозначениями REW, EW – к не изолирующему стеклу.

Кроме высокого коэффициента пропускания света, достигающего 0, 85, огнестойкости, теплозвукоизоляционных свойств, ударопрочности для противопожарных стекол важны также требования безопасности; прежде всего способность разрушаться без образования осколков, подобно лобовому стеклу автомашин, чем характеризуются прежде всего армированные изделия, хотя многослойная конструкция других видов противопожарных стекол также подобна триплексу.

Дополнительная информация в видео: (8 минута)

Нормативные документы

Те документы, что непосредственно относятся ко всем разновидностям противопожарных огнестойких стекол, способам их применения в качестве заполнения проемов в преградах огню, а также к установке противопожарных перегородок из них:

123-ФЗ «Тех. регламент о требованиях ПБ».
СНиП 21-01-97*(СП 112.13330.2011) о ПБ зданий, сооружений.
ГОСТ 32539-2013, дающий следующее определение огнестойким стеклам – это изделия, способные в нормированный период выдержать тепловые, механические нагрузки, сопровождающие развитие пожара; локализовать/ограничить распространение огня, продуктов процесса горения.
ГОСТ 30826-2014, устанавливающий технические условия к защитным многослойным стеклам.
ГОСТ Р 53308-2009, регламентирующий методику испытания огнестойкости светопрозрачных конструкций.

Конечно, это далеко не полный список норм/правил ПБ, где в той или иной мере упоминается противопожарное стекло, используемое при конструировании, установке в качестве противопожарных преград или заполнения проемов в них.

Применение на объектах

Прежде всего нужно знать, что огнестойкие стекла EI, EIW 60 могут использоваться как материал для устройства противопожарных перегородок 1 типа, так и в конструкциях заполнения проемов 1 типа; а огнеупорные изделия с маркировкой EI 30 – в перегородках, воротах, дверях, люках, окнах 2 типа следующим образом:

Противопожарные двери могут иметь оконные вставки из жаропрочного стекла, варьирующие по нормативной площади до 25 и больше 25%, причем в последнем случае они могут быть практически полностью стеклянными, лишь обрамленными в каркас из термически стойкого алюминиевого профиля с негорючим наполнителем, например, из огнезащитного базальтового материала; иметь плотный/герметичный притвор по периметру дверной коробки из таких же материалов.
Противопожарные перегородки из огнестойкого стекла широко используются при отделении/выделении эвакуационных коридоров, вестибюлей, фойе, внутренних входных групп/тамбуров; разделении площади этажей зданий на противопожарные секции, отдельные/изолированные помещения/их группы.

В качестве пропускающих свет элементов покрытий/кровель, зенитных фонарей, в редких случаях даже перекрытий/полов.
Для остекления фасадов, при производстве любых видов заполнения проемов в строительных преградах огню.
При устройстве каминов, печей, производстве электрических/газовых бытовых плит.

Использование такого материала, кроме прагматичного отношения к нему, из-за способности противостоять огня/теплу, преследует и эстетические цели; ведь замена перегородок из кирпича, огнестойкого гипсокартона, глухих противопожарных дверей на прозрачные, привлекательного вида стеклянные поверхности сегодня стала обычной не только в общественных зданиях с массовым посещением людей – в аэропортах, вокзалах, гостиничных, больничных комплексах, торгово-выставочных, административных, деловых центрах, но и на промышленных объектах.

Плюсы и минусы использования

Главное преимущество огнестойких стекол, что это надежная замена традиционным материалам для создания внутренних преград открытому огню, распространяющимся потокам дыма, тепла в зданиях, сооружениях. Противопожарные перегородки, двери из стекла сегодня стали привычны.

Кроме того, с их установкой, использованием можно успешно решить следующие задачи:

Отделить от смежных офисных, административных, производственных, складских помещений с наличием пожарной нагрузки эвакуационные пути и выходы, обеспечив возможность людям безопасно покинуть здание. Причем если нет сильного задымления, смонтированы/работают системы дымоудаления, то и в условиях естественного освещения.
Перегородки, окна из огнестойкого стекла, вставки из него в дверях, воротах не только сдерживают возможное распространение пожара, но и из-за хорошего визуального контроля помещений со стороны работников в дневное время, дежурного персонала, сотрудников службы охраны ночью позволяют оперативно, вовремя обнаружить признаки возгорания, сообщить об этом, используя ручные пожарные извещатели АПС, включить стационарные системы пожаротушения.

К недостаткам можно отнести большую массу конструкций из противопожарного стекла, обусловленную его толщиной при многослойном варианте производства, а также немалую стоимость за 1 м2.

Порядок испытания

Противопожарное стекло, за исключением армированного, в нашей стране производят не так давно. До сих пор на российском рынке как в качестве листового материала, так и в составе противопожарных дверей/окон много импортной продукции, но появилось и российское закаленное, многослойное огнестойкое стекло, с пределом стойкости к огню 30/60 мин.

Определенных, утвержденных государством, документов – ГОСТ, регламентов на технологию производства, требований к комплектующим сегодня нет. Каждое производственное предприятие разрабатывает свои технические условия, которые являются основанием для серийного производства после практических испытаний образцов изделий, получения сертификата ПБ на продукцию.

Испытания по ГОСТ 33000-2014 заключаются в том, что образцы стеклянных изделий от каждого производителя, направившего их для получения сертификата соответствия требованиям ПБ в аккредитованную лабораторию, подвергаются регламентному тепловому, механическому воздействию.

В ходе этих испытаний по периоду, за который они достигают критического состояния по разным параметрам, определяют пределы стойкости к огню, теплоизоляционные свойства готовой продукции. Оборудование – испытательная печь, в которой на специальной раме устанавливают образцы противопожарных стекол, термопары, контрольно-измерительная аппаратура/приборы.

Вам также может быть интересно:

fireman.club

При эксплуатации эвакуационных путей в остеклении дверей и фрамуг запрещается заменять армированное стекло обычным

В соответствии с п.4.2.7 СП 1.13130.2009 "Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы" (в редакции от 09.12.2010) двери эвакуационных выходов из поэтажных коридоров, холлов, фойе, вестибюлей и лестничных клеток не должны иметь запоров, препятствующих их свободному открыванию изнутри без ключа. В зданиях высотой более 15 м указанные двери, кроме квартирных, должны быть глухими или с армированным стеклом.

В соответствии с п.5.4.16 СП 2.13130.2012 "Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты" (ред. от 23.10.2013) в обычных лестничных клетках зданий высотой не более 15 м и зданий классов функциональной пожарной опасности Ф1.3 и Ф1.4, независимо от их высоты, допускается предусматривать двери с ненормируемым пределом огнестойкости. При этом в зданиях высотой более 15 м указанные двери должны быть глухими или с армированным стеклом.

В соответствии с постановлением Правительства РФ от 25.04.2012 N 390 "О противопожарном режиме") (ред. от 10.11.2015) при эксплуатации эвакуационных путей, эвакуационных и аварийных выходов запрещается заменять армированное стекло обычным в остеклении дверей и фрамуг.

Стекло, армированное стальной проволокой (сеткой), предназначенное для заполнения световых проемов и устройства ограждений в зданиях и сооружениях различного назначения должно соответствовать ГОСТ 7481-2013 "Стекло армированное. Технические условия".

Соответственно, армированным стеклом признается только стекло, армированное стальной проволокой (сеткой) в соответствии с ГОСТ 7481-2013.

Исходя из анализа требований, установленных ГОСТ 7481-2013.

В настоящий момент нормативными правовыми актами Российской Федерации по пожарной безопасности и нормативными документами по пожарной безопасности не регламентирована возможность применения специальных пленок для армирования остекления дверей на путях эвакуации.

fire-declaration.ru

Защитные плёнки для окон и стекла

Для того, чтобы наши окна стали удобными в обращении и безопасными, их покрывают специальными защитными пленками. Данные пленки, в свою очередь, подразделяются на группы — все зависит от предназначения.

Ударопрочные

Благодаря такому виду покрытия как ударопрочное, стекло в окнах становится противоударным. Существует 3 класса защиты стекла по ударостойкости.

Остекленение так называемого А-класса способно выдержать удары палкой, камнем и другими подобными предметами.
Б-Класс предназначен для более агрессивных и мощных атак. Стекло разбивается лишь там, куда пришелся нанесенный удар. Таким образом, если потенциальный злоумышленник попытается залезть в ваш дом через окно, ему придется потратить некоторое время для того, чтобы пробить в стекле отверстие, которое соответствовало бы его размерам. К тому же, если ваш дом находится еще и под сигнализацией, то охрана прибудет намного раньше, чем он успеет попасть в дом.
В-класс — это установка пуленепробиваемой пленки. Данная броня способна выдержать даже автоматную очередь. Ваше жилище будет обезопасено как от преднамеренных покушений, так от шальных пуль.

Безосколочность

Если нанести на стекло безосколочную защитную пленку, то можно не опасаться осколков нечаянно разбитого стекла. К примеру, подобная пленка способна оставить в сохранности товары, находящиеся за витриной магазина. Покрытое такой пленкой стекло не разлетается на мелкие осколки, которые способны поранить или нанести ущерб имуществу, а остается на месте. Лишь при очень сильных взрывах стекло способно разлететься, но на неопасные куски. Такую пленку рекомендуется применять в автомобилях, чтобы в случае аварии разбитое стекло не привело к увечьям.

Также безосколочные пленки вполне можно применять и в евроокнах. Пластиковые окна можно защитить и другими способами.

Теплосберегающие пленки

Теплосберегающие пленки могут удерживать в офисном помещении или доме до 45% тепла, которое могло бы «уйти на улицу» через стекло. Это довольно внушительная цифра и в помещении становится действительно теплее.

Противопожарные пленки

Пленки, защищающие помещение от огня, могут остановить прямой огонь на 40-50 минут. За данное время вполне возможно потушить пожар. Рекомендуется располагать данный вид пленки на дверях, имеющие стекло.

Другие виды защитных пленок

Защитные пленки имеют еще одно достоинство. Они помогут вам уберечься от ультрафиолетового излучения, которые являются опасными, если человек подвергается их воздействию за длительный период времени. Особую опасность они представляют для маленьких детей. Соответствующая защитная пленка отражает порядка 99% ультрафиолетовых лучей.

Если ваша компания или фирма опасается «ушлых» конкурентов, то есть необходимость установить пленки, которые заглушают некоторые диапазоны радиоволн и защитят вас от прослушивания. Даже если в офисном помещении будет установлено подслушивающее устройство, никто не сумеет подслушать важные переговоры и узнать секреты компании.

Помимо пластикового, на любое другое окно можно нанести спектрально-селективные пленочные фильтры. Они помогают понизить шум и сохранить тепло в помещении. К тому же. эти фильтры способны отражать ультрафиолетовое излучение.

moscowsad.ru

Марки и характеристики стекла с противопожарными свойствами

Современной промышленностью наряду с обычными стеклами выпускается также специальные модели, которые проявляют повышенную стойкость к различным разрушающим факторам. Такие марки используются на опасных производствах, где велик риск, что обычно стекло попросту не выдержит таких условий.

Получают стойкие материалы при помощи специальной обработки или введении в состав дополнительных элементов. Противопожарное стекло является одной из наиболее распространенных моделей, которая востребована во многих отраслях. Ее даже можно использовать для остекления жилых помещений, чтобы избежать негативных последствий в случае внезапного возгорания.

Изготовление стойкого к огню материала

Как ни странно, но стойкое к температуре и открытому пламени стекло изготавливают при помощи обработки обычной модели. Технология известна во всем мире и распространена повсеместно без каких-либо существенных отличий.

Производство противопожарного стекла в поэтапном варианте можно изложить в виде следующего списка:

1. Вначале стандартным способом получают обычное стекло. Для дальнейшей обработки хорошо подходит силикатное или органическое вещество. Здесь особое внимание стоит обращать на химический состав готового изделия. Любая примесь даже в незначительном количестве может негативно повлиять на жаростойкие свойства. Поэтому очистка сырья должна быть на максимальном уровне.
2. Далее готовое листовое стекло просто склеивают между собой при помощи специальной пленки или липкого фотополимера. Эти вещества имеют очень сложное строение и уникальную молекулярную сетку, которая позволяет им равномерно распределять тепловую энергию по всей поверхности. Именно поэтому стекло будет выдерживать огонь и температуру. Обычно используется три листа стекла, поэтому материал называют триплексом. Но существуют варианты и с другим количеством составных частей, которые в основном делаются под конкретный запрос.
3. На завершающем этапе производится контроль качества, для чего из партии случайным образом выбирают несколько изделие и тестируют их на прочность.

Любая продукция должна удовлетворять установленным государственным стандартам, иначе ее нельзя будет реализовывать легальным способом. Чтобы получить сертификат на противопожарное стекло, необходимо пройти несколько этапов государственных проверок и доказать, что изделия по всем параметрам соответствуют требованиям. Для этого придется подать заявление установленного образца, которое можно найти на сайте Министерства по чрезвычайным ситуациям. МЧС и выдает все разрешающие документы.

Еще одним вариантом изготовления материала является поклейка противопожарной пленки на стекло. Она представляет собой эластомерное соединение, которое при нагревании образует специальный термостойкий слой. Стекло при этом теряет свою прозрачность, но зато может эффективно сопротивляться воздействию пламени в течение нескольких часов.

После остывания пленка возвращается к своему первоначальному виду, и стекло вновь будет прозрачным. Такое явление объясняется тем, что под воздействием тепловой энергии атомы соединения освобождаются и начинают хаотично двигаться, выстраиваясь в определенном порядке.

Марки изделия

Всего различают несколько марок изделия, которые отличаются уровнем стойкости. В маркировке цифра соответствует времени в минутах, в течение которого материал сможет выдержать воздействие огня и не потерять своей целостности:

• EI 15 - служит для изготовления перегородок; • EI 30 - служит для изготовления перегородок и окон; • EI 45 - служит для изготовления усиленных перегородок; • стекло противопожарное EI 60 - используется для витрин и витражей.

Также довольно распространенным материалом является армированное противопожарное стекло. Его особенность в том, что между стеклами вставляется металлическая сетка, которая с одной стороны помогает равномерно распределять температуру по всей поверхности, а с другой - в случае нарушения целостности дает возможность стеклу не раскалываться на осколки разных размеров, а ломаться строго по заданному алгоритму. При этом получаются прямоугольные частицы с максимально тупыми гранями, чтобы для окружающих людей риск получения травмы был минимальным.

Области применения

Как было выяснено в предыдущем пункте, многослойное противопожарное стекло может выдерживать воздействие негативных факторов в течение 15-60 минут. При этом некоторые марки в действительности могут продержаться и несколько часов.

Все зависит от качества исходного сырья и непосредственных условий эксплуатации. Применение материалов в первую очередь относится к опасным видам производства, чтобы в случае чего люди не пострадали от осколков. Также специальные стекла часто используются в различных учреждениях на случай возникновения пожара.

Противопожарные двери со стеклом, стойким к огню и температуре, повсеместно встречаются в школах, больницах, университетах и других государственных заведениях. Многие образцы сохранились еще с советских времен, когда требования безопасности заставляли использовать именно такие изделия.

Чаще всего они оснащаются армированным стеклом, которое не обладает прозрачностью, а значит, никто не сможет подглядеть, что происходит в кабинете. Противопожарное огнестойкое стекло также часто служит для изготовления дверок для каминов и бытовых печей.

Цена противопожарного стекла в среднем составляет около 300 рублей за квадратный метр.

promplace.ru

Способ изготовления противопожарного остекления

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам изготовления противопожарного остекления. Изобретение обеспечивает изготовление противопожарных блоков для остекления, имеющих большую площадь поверхности. Способ изготовления противопожарного остекления, состоящего из, по меньшей мере, двух плоских подложек, выбираемых из стеклянных или пластмассовых, и одного введенного между подложками противопожарного средства, включающего, по меньшей мере, одну пленку или систему пленок, с, по меньшей мере, одним вспучивающимся слоем. Способ осуществляется в две стадии: наложение нескольких фрагментов пленки противопожарного средства на первую подложку, для покрытия фрагментами пленки всей поверхности подложки, с примыканием краев фрагментов пленки друг к другу и/или с небольшим перекрытием после наложения на первую подложку и наложение второй подложки на первую подложку с фрагментами пленки; далее осуществляют процесс ламинирования при повышенном давлении и повышенной температуре. Температура во время процесса ламинирования обеспечивается в пределах интервала термопластичности противопожарного средства, но ниже температуры вспенивания противопожарного средства. 22 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу изготовления противопожарного остекления, состоящего из по меньшей мере двух плоских подложек и одного прозрачного противопожарного средства, причем противопожарное средство состоит из по меньшей мере одной пленки или системы пленок, имеющих по меньшей мере один вспучивающийся слой, причем противопожарное средство вводят между подложками.

Для изготовления противопожарного остекления известно применение вспучивающихся материалов, которые внутри блока для остекления, имеющего по меньшей мере два оконных стекла, образуют прозрачную прослойку, которая расширяется в случае пожара. Когда слой расширяется, значительное количество энергии присутствующего тепла поглощается водой, содержащейся в слое, что вызывает испарение воды. После испарения воды образуется подобный пене теплозащитный экран, который во время дальнейшего течения пожара выполняет функцию теплоизолятора для оконного стекла, находящегося позади противопожарного слоя, так же как и для комнаты, которую необходимо защищать.

Известным способом является использование гидрогелей для образования таких противопожарных слоев. Главной составляющей этих слоев гидрогеля обычно является вода с примесями солей и стабилизирующих полимеров. Здесь стабилизирующие полимеры служат в качестве гелеобразователей. Такой противопожарный слой, состоящий из гидрогеля, описан, например, в немецком патенте DE 3530968.

Согласно известным способам получения вспучивающихся слоев для противопожарного остекления материал наносят внутрь блока для остекления предпочтительно посредством заливки или гелеобразования и литьем смолы, при этом подходящий материал наносят между двумя оконными стеклами, которые находятся на расстоянии друг от друга.

В случае способов заливки вспучивающийся материал заливают на оконное стекло, после чего второе стекло накладывают поверх него. Такой метод описан, например, в предварительно опубликованной заявке Германии DE 4435843. В этом случае на горизонтально расположенном оконном стекле размещают защищающий от стока ободок, выполненный из шпатлевки. Воду из раствора удаляют посредством сушки, так что слой затвердевает, образуя твердый противопожарный слой.

Традиционные процессы заливки, однако, имеют ряд недостатков. Например, необходима длительная подгонка оконных стекол, чтобы избежать большой толщины и градиента влажности на стекле. Это является серьезной проблемой, особенно в случае больших стекол, так как, вообще говоря, такие оконные стекла очень трудно обрабатывать. Более того, когда нанесенные материалы высыхают, имеют место неоднородные условия сушки, что приводит к значительным проблемам, связанным с качеством и плохому поведению изделий при пожаре из-за неоднородностей в химическом составе и получающихся в результате физических свойствах в направления x, y и z. К тому же используемые сушилки определяют размер оконных стекол, которые можно обработать, так что возможный выбор размеров оконных стекол очень ограничен. Подобным образом существуют ограничения, связанные с возможностью изменения состава функционального материала, так как процесс сушки является очень чувствительным. Более того, сам по себе процесс сушки является очень длительным и трудно управляемым.

Вспучивающийся противопожарный материал можно также заливать в стеклопакеты, где два стекла предпочтительно расположены на некотором расстоянии друг от друга посредством подобного каркасу держателя. Сформированный таким образом промежуток затем заполняют подходящим материалом. Это описано, например, в предварительно опубликованной заявке Германии DE 19525263.

Известные гелеобразующие способы и способы литья смолы имеют различные недостатки. Например, возможно только производство согласно требуемым конечным размерам, так как процесс заливки можно использовать только с предварительно изготовленным двойным остеклением, имеющим определенные размеры. Конструкции часто являются очень толстыми и тяжелыми. В случае тонких слоев также возникают проблемы в связи с допустимым отклонением толщины при больших размерах. Благодаря текучести геля образуются выпуклости или даже может происходить расслоение между гелем и оконным стеклом. Большой проблемой также является герметизация краев, которая необходима для ограничения области залитого геля.

Следовательно, существует потребность в способах получения противопожарных слоев, при осуществлении которых отсутствуют вышеперечисленные недостатки. Главным усовершенствованием является подход, заключающийся в изготовлении противопожарных слоев отдельно от самого блока для остекления, в который их необходимо вставить позднее. В немецком патенте DE 2815900, например, раскрывают способ получения твердого слоя вспучиваемого материала, включающего водные или гидратированые соли, металлы, в котором текучие материалы заливают в форму, где они отвердевают.

В немецком патенте DE 2752543 описывается способ получения светопроницаемого, противопожарного оконного стекла с по меньшей мере одним твердым слоем из гидратированного силиката натрия, причем этот слой располагают между двумя оконными стеклами. Вспучивающийся слой можно сформировать, например, на оконном стекле; его можно обеспечить в виде самостоятельной пленки, или же он может состоять из нескольких слоев.

В немецком патенте DE 3509249 раскрывается способ получения прозрачного противопожарного листа. В этом способе водный раствор вспениваемого материала наносят на подложку, этот слой сушат при нагревании до остаточного содержания воды в интервале от 20% до 48 мас.%, и вспениваемый материал, полученный таким образом, наносят в виде по меньшей мере одного слоя на по меньшей мере одно стекло для остекления.

Также известны противопожарные средства в виде гибридных пленочных систем, в которых по меньшей мере одну пленку покрывают вспучиваемым материалом. Такие пленочные системы можно получать, например, посредством непрерывного каскадного процесса, в котором дополнительные пленки или пленочные слои наносят на основную пленку.

Такие системы пленок имеют по меньшей мере один слой с высокой эластичностью, так что система слоев проявляет благоприятные механические свойства, и ее можно очень хорошо транспортировать, хранить и обрабатывать. Чтобы упростить ее введение в различные среды, система пленок может иметь по меньшей мере один слой адгезива, с которым ее можно вводить в различные компоненты блока для остекления и который может быть прикреплен к указанным компонентам.

Следовательно, предварительно приготовленные противопожарные пленки или системы пленок дают несколько преимуществ по сравнению с традиционными противопожарными средствами. Главное преимущество, например, заключается в гибком выборе размеров получаемых противопожарных блоков для остекления, так как используемые пленки можно разрезать с получением требуемого размера, и их можно обрабатывать в этой форме. Однако для получения относительно крупных блоков для остекления для внедрения противопожарных пленок в такой блок для остекления необходимы способы, которые являются приспособленными к новым обстоятельствам.

В области производства многослойного безопасного стекла также является известной операция введения функциональных пленок в блоки для остекления. В отношении этого, например, в немецких патентных заявках DE 3615225 A1 и 10002277 A1 описаны специальные способы. Однако способы известного уровня техники не подходят для эффективного введения противопожарных пленок в блоки для остекления, так как безопасное стекло должно удовлетворять особенным требованиям, и они отличаются от таких требований, предъявляемых к противопожарному остеклению.

Следовательно, целью изобретения является обеспечить эффективный способ изготовления противопожарного остекления, включающего противопожарные средства в форме пленки или системы пленок. Способ должен особенно подходить для производства противопожарных блоков для остекления, имеющих большую площадь поверхности.

Согласно изобретению эта цель достигается посредством признаков п.1 формулы изобретения. Преимущественные воплощения изобретения изложены в п.2-15 формулы изобретения.

Согласно способу изготовления противопожарного остекления по изобретению применяемый блок для остекления состоит из по меньшей мере двух плоских подложек и одного прозрачного противопожарного средства, где противопожарное средство состоит из по меньшей мере одной пленки или системы пленок с по меньшей мере одним вспучивающимся слоем. Противопожарную пленку вводят между двумя подложками. Способ отличается тем, что несколько фрагментов пленки противопожарного средства наносят на первую подложку, в результате чего фрагменты пленки покрывают всю поверхность обеспечиваемой противопожарными средствами подложки. Затем накладывают вторую подложку на первую подложку, имеющую фрагменты пленки, и выполняют процесс ламинирования при повышенном давлении и повышенной температуре.

Отдельные фрагменты пленки предпочтительно наносят на подложку таким образом, что их края примыкают друг к другу и/или слегка перекрывают друг друга. Оказывается, что преимуществом является прикрепление фрагментов пленок к первой подложке. Для этой цели можно, например, обеспечить противопожарную пленку со слоем адгезива, чтобы фрагменты пленки можно было приклеивать.

Можно использовать различные связующие вещества для слоя адгезива. Например, оказалось, что для этой цели водорастворимые органические связующие, такие как, например, поливиниловые спирты, производные целлюлозы, спирты и/или полиспирты являются благоприятными. Более того, можно также использовать неорганические связующие, такие как, например, смачивающие агенты, имеющие различные модули и степени растворения, кремнийсодержащие золи и/или воду. В особенно предпочтительном воплощении изобретения адгезив состоит из глицерина или воды или их смесей. В этом случае предпочтение отдают смеси, состоящей из приблизительно 85% глицерина и 15% воды.

Другим способом создания адгезионной связи между противопожарной пленкой и стеклянной подложкой является введение адгезива в форме пара. В этом отношении особенно предпочтительным воплощением является использование водяного пара.

Преимуществом адгезионных процессов является, среди прочего то, что путем подходящего сочетания пленки или системы пленок, адгезива и подложки можно избежать захвата пузырьков таким слоистым материалом. Следовательно, можно сформировать не содержащий пузырьков и, таким образом, не имеющий оптических дефектов слоистый материал. По этой причине также является полезным использование адгезионной связи, например в форме слоя адгезива, при наложении второй подложки.

Другим путем устранения нежелательного образования пузырьков является вакуумное ламинирование. Здесь компоненты системы, которую нужно ламинировать, свободно укладывают друг на друга в ламинаторе. Затем выполняют процесс вакуумирования, причем существует возможность нагрева системы. Впоследствии систему приводят к атмосферному давлению при повышенной температуре, чтобы создать не содержащий пузырьков предварительный слоистый материал, выполненный из подложек с системой пленок. Затем процесс ламинирования выполняют при повышенном давлении и повышенной температуре.

Благодаря термопластичной природе используемых пленок во время процесса ламинирования при повышенном давлении и повышенной температуре примыкающие края сливаются, так что они больше не видны в конечном продукте. Следовательно, на всей поверхности противопожарного остекления образуется гомогенный, прозрачный противопожарный слой. На всей поверхности также обеспечен предусматриваемый противопожарный эффект.

Способ согласно изобретению имеет существенное преимущество, заключающееся в том, что можно получать противопожарное остекление с большой площадью поверхности. Следовательно, чтобы получить блок, имеющий, например, стандартные размеры, используемые в производстве стекла, а именно 3,21 м × 6,0 м, не требуется использовать противопожарную пленку таких размеров, что приводило бы к проблемам при операциях обработки и фиксации. А можно покрыть всю поверхность отдельными фрагментами пленки без ухудшения качества получаемого противопожарного слоя. Таким образом, можно простым способом изготовить противопожарное остекление большой площади. Противопожарное остекление с большой площадью поверхности, в свою очередь, имеет преимущество в том, что из него можно нарезать меньшие изделия любых желаемых размеров и формы.

В особенно предпочтительном воплощении изобретения давление во время процесса ламинирования находится приблизительно в интервале от 0,1 МПа (1 бар) до 1 МПа (10 бар). Чтобы предотвратить эффект вспенивания противопожарной пленки, который возникает в качестве пожарной защиты, так как пленка становится уже активной во время процесса получения, температура во время процесса ламинирования должна быть ниже температуры вспенивания противопожарного средства. Однако чтобы достигнуть плавления фрагментов пленки, температура должна находиться в интервале термопластичности противопожарного средства.

Дополнительные преимущества, отличительные признаки и благоприятные усовершенствования по изобретению следуют из зависимых пунктов формулы изобретения и описания предпочтительных исполнений, приведенных ниже.

В особенно предпочтительном воплощении способа согласно изобретению, чтобы изготовить противопожарное остекление, между двумя оконными стеклами вводят пленку или систему пленок. В качестве противопожарного средства используют гибридную противопожарную пленку. Эта пленка предпочтительно состоит из нескольких слоев, из которых по меньшей мере один является вспучиваемым. В другом особенно предпочтительном воплощении изобретения слоистую структуру дополняют третьей подложкой.

Гибридную систему пленок можно получить, например, посредством непрерывного каскадного способа, при котором прежде всего наносят пленку или слой пленки и на нее наносят другую пленку или слой пленки, а также возможно наносят еще одну пленку или пленки и/или слой или слои пленки. Из этих слоев пленки по меньшей мере два имеют различный химический состав и по меньшей мере один из слоев пленки является огнезащитным.

Термин «огнезащитный» в контексте изобретения определяют как слой или пленку, которые способны поглощать энергию пожара, чтобы защитить элементы конструкции или секции здания, расположенные за указанным слоем или пленкой.

Для улучшения механических свойств противопожарного средства является полезным, чтобы систем пленок имела по меньшей мере один слой с высокой эластичностью. Более того, чтобы упростить применение в различных средах, оказалось, что является полезным, если система пленок имеет по меньшей мере один слой адгезива, который способствует введению в указанную среду.

Особенно преимущественное воплощение изобретения отличается тем, что по меньшей мере одна составляющая системы пленок имеет кремнийсодержащую основу. Преимущество заключается в том, что можно достигнуть высокой огнестойкости, так же как и хороших механических свойств. Благодаря использованию кремнийсодержащей основы можно достигнуть желаемой эластичности противопожарного средства уже при относительно низких содержаниях органических добавок.

Изменение различных свойств в рамках одного слоя. который можно ламинировать, например, в виде пленки, имеет преимущество, заключающееся в том, что изготовление противопожарного средства становится более простым. Более того, это делает возможным достижение высокой степени прозрачности с точки зрения низкого поглощения в видимом спектре.

Составляющие можно изменять в случае одного слоя, так же как и в случае нескольких слоев, которые отличаются друг от друга.

Чтобы получить противопожарное остекление, используя способ согласно изобретению, несколько фрагментов пленки противопожарного средства наносят на первую подложку. Обычно подложкой является оконное стекло, но можно также использовать другие материалы в качестве подложки. При способе согласно изобретению, в частности, можно получать противопожарные элементы, имеющие большую площадь поверхности, так что размеры подложки могут иметь, например, приблизительно стандартные промышленные размеры, а именно по ширине W=3,21 м и по длине L=6,00 м. Однако можно также использовать подложки больших или меньших размеров.

Оконное стекло может быть уже предварительно обработано различными стадиями обработки, которые необходимы или полезны для получения желаемого блока для остекления. Например, можно наносить функциональные слои, которые влияют на коэффициент пропускания получаемого блока для остекления.

На первой подложке те области, которые должны быть снабжены противопожарным слоем, покрывают фрагментами пленки. Отдельным фрагментам пленки можно придать желаемые размеры при изготовлении, или из пленки, имеющей большую площадь поверхности, можно нарезать требуемые фрагменты. Изготовление их из пленки, имеющей большую площадь поверхности, имеет то преимущество, что можно вырезать фрагменты, имеющие любую желаемую площадь поверхности.

Оказывается, особенно полезным для противопожарных пленок является наличие слоя адгезива по меньшей мере на одной стороне, так что фрагменты пленки можно легко нанести на первую подложку или прикрепить к нему. Адгезионные силы используемых слоев адгезива можно с успехом корректировать, так чтобы приспособить их к различным окружающим материалам, таким как стекло, пластмасса или т.п.

В особенно предпочтительном воплощении изобретения фрагменты пленки наносят на подложку таким образом, что их края примыкают друг к другу и/или слегка перекрываются. Во время процесса ламинирования, который выполняют, чтобы сплавить фрагменты пленки, эти фрагменты связываются друг с другом таким образом, что примыкающие края больше не видны, и внешний вид блока для остекления, получаемого способом изготовления согласно изобретению, не ухудшается.

Согласно изобретению на первую подложку с фрагментами пленки накладывают вторую подложку. Эти фрагменты также могут быть уже предварительно обработаны различными стадиями обработки. Возможные стадии обработки также включают нанесение дополнительных функциональных слоев. Более того, дополнительные слои можно наносить на фрагменты пленки перед наложением второй подложки на первую подложку. Вторую подложку предпочтительно наносят, скрепляя подложки друг с другом. Здесь, например, можно использовать механические связи или адгезивы.

Чтобы создать слоистый материал без пузырьков, слоистый материал из подложек можно также получать вакуумным ламинированием. В этом случае систему связываемых слоев свободно накладывают друг на друга в ламинаторе и затем вакуумируют. Затем систему предпочтительно приводят к атмосферному давлению при повышенной температуре и таким способом получают не содержащий пузырьков предварительный слоистый материал, который теперь можно подвергать фактическому процессу ламинирования.

Чтобы сплавить отдельные фрагменты пленки друг с другом, слоистую структуру подвергают процессу ламинирования при повышенном давлении и повышенной температуре. Этот процесс ламинирования можно осуществлять в таком устройстве, как, например, автоклав. Длительность процесса ламинирования составляет предпочтительно от 3 до 6 часов. В особенно предпочтительном воплощении изобретения процесс ламинирования занимает 4 часа. Это включает, например, стадию нагрева в течение приблизительно одного часа, стадию выдержки в течение приблизительно двух часов и стадию охлаждения в течение одного часа.

Чтобы сплавить фрагменты пленки, температуру во время процесса ламинирования нужно поддерживать в интервале термопластичности. Однако, чтобы противопожарное средство не стало активным уже во время процесса получения блока для остекления, используемая температура должна быть ниже температуры вспенивания противопожарного средства. Доказано, что благоприятно выбирать температуру, которая приблизительно от 10°С до 20°С [от 18°F до 36°F] ниже температуры вспенивания конкретного противопожарного средства. Доказано, что благоприятной является температура по меньшей мере 70°С [158°F]. Оказалось, что особенно благоприятной является температура 150°С [302°F]. В особенно предпочтительном воплощении изобретения температура составляет приблизительно от 80°С до 100°С [от 176°F до 212°F].

Давление в процессе ламинирования предпочтительно составляет приблизительно от 0,1 МПа (1 бар) до 1 МПа (10 бар). В особенно предпочтительно воплощении изобретения давление составляет от 0,1 МПа (1 бар) до 0,2 МПа (2 бар).

Во время процесса ламинирования фрагменты пленки сплавляются друг с другом с отсутствием видимых примыкающих краев между фрагментами и готовое изделие имеет однородный прозрачный противопожарный слой. Более того, противопожарный эффект гарантируется на всей поверхности.

1. Способ изготовления противопожарного остекления, состоящего из, по меньшей мере, двух плоских подложек, выбираемых из стеклянных или пластмассовых, и одного противопожарного средства, где противопожарное средство состоит из, по меньшей мере, одной пленки или системы пленок, с по меньшей мере, одним вспучивающимся слоем, причем противопожарное средство введено между подложками, отличающийся следующими стадиями:наложение нескольких фрагментов пленки противопожарного средства на первую подложку, в результате чего фрагменты пленки покрывают всю поверхность подложки, которую нужно обеспечить противопожарным средством, и при этом края фрагментов пленки примыкают друг к другу и/или слегка перекрываются после наложения на первую подложку;наложение второй подложки на первую подложку с фрагментами пленки;выполнение процесса ламинирования при повышенном давлении и повышенной температуре, причем температура во время процесса ламинирования находится в пределах интервала термопластичности противопожарного средства, но ниже температуры вспенивания противопожарного средства.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что противопожарное остекление изготавливают более чем из двух подложек.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложки и фрагменты пленки накладывают друг на друга в ламинаторе, образуя желаемую слоистую структуру, и затем вакуумируют, после чего систему приводят к атмосферному давлению при повышенной температуре, чтобы получить предварительный слоистый материал.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что фрагменты пленки прикрепляют к первой и/или второй подложке.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что фрагменты пленки наклеивают на первую и/или вторую подложку.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что для склеивания используют водорастворимое органическое связующее.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что для склеивания используют поливиниловые спирты, производные целлюлозы, спирты и/или полиспирты.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что для склеивания используют неорганическое связующее.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что для склеивания используют смачивающие агенты, имеющие различные модули и степени растворения, кремниевые золи и/или воду.

10. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве адгезива используют глицерин, или воду, или их смеси.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что соотношение смеси глицерина и воды составляет приблизительно 85% глицерина и 15% воды.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что между первой подложкой и второй подложкой вводят дополнительные функциональные слои.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление во время процесса ламинирования составляет приблизительно от 0,1 МПа (1 бар) до 1 МПа (10 бар).

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что давление во время процесса ламинирования составляет приблизительно от 0,1 МПа (1 бар) до 0,2 МПа (2 бар).

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что температура во время процесса ламинирования на 10-20°С [18-36°F] ниже температуры вспенивания противопожарного средства.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура во время процесса ламинирования составляет по меньшей мере 70°С [158°F].

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура во время процесса ламинирования составляет по меньшей мере 80°С [176°F].

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура во время процесса ламинирования максимально составляет 100°C [212°F].

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура во время процесса ламинирования максимально составляет 150°С [302°F].

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что длительность процесса ламинирования составляет приблизительно от 3 до 6 ч.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что длительность процесса ламинирования составляет 4 ч.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что выполнение процесса ламинирования подразделяют на стадию нагревания в течение приблизительно 1 ч, стадию выдержки в течение приблизительно двух часов и стадию охлаждения в течение приблизительно одного часа.

23. Способ по одному или более предшествующих пунктов, отличающийся тем, что размеры подложки приблизительно составляют по ширине W=3,21 м и по длине L=6,0 м.

www.findpatent.ru

Противопожарное стекло

В современном строительстве проблема пожаробезопасности стоит на одном из первых мест. Для ее решения используют трудновоспламеняющиеся строительные материалы, устанавливают специальные противопожарные двери, а в окна устанавливают стеклопакеты с противопожарным стеклом. Особенности противопожарных дверей и их отличие от обычных дверей обсуждалось в статье Противопожарные двери - в чем суть? А чем противопожарное стекло отличается от обычного мы попробуем выяснить в этой статье.

Противопожарное стекло - это стекло, которое в случае пожара не допускает сильного разгорания пламени и гасит его.Суть любой технологии противопожарного стекла – герметичность. Если стекло не лопнет от температуры во время пожара, то не будет притока кислорода в помещение, а значит, огонь погаснет.

Существует 3 технологии изготовления такого стекла:

Первая технология

В качестве стекол в стеклопакете используется прозрачная керамика, которая способна выдерживать температуру до 10000С. К сожалению, такие окна имеют высокую стоимость и производятся только за рубежом.

Вторая технология

Стекла в стеклопакете соединены специальным термостойким материалом, точный состав которого засекречен.

Третья технология

Данная технология - разработка российских ученых, суть которой заключается в заполнении стеклопакета специальным полимерным гелем. Рассмотрим немного подробнее данный метод.

Для производства противопожарных окон по этой технологии используют закаленное стекло или триплекс. Напомню, что закаленное стекло получают путем сильного нагрева до пластичного состояния с последующим быстрым охлаждением. В результате стекло становится более прочным и при разрушении образует мелкие осколки без острых краев.

Триплекс – это конструкция из несколько стекол (обычно 2-3), склеенных между собой специальной пленкой, которая подвергается термической обработке. При нарушении целостности триплекса осколки остаются на пленке, а не разлетаются, как обычно.

В общем-то процесс производства противопожарных стекол (стеклопакетов) по данной технологии ничем не отличается от обычного стеклопакетного: порезка стекла, сборка и герметизация стеклопакета. Но есть одна особенность! На этапе герметизации в стеклопакете оставляют специальные отверстия, через которые позже заливают полимерный гель. Гель абсолютно прозрачен и не нарушает оптических свойств стеклопакета. Именно этот гель позволяет стеклопакету с успехом выполнять свои противопожарные функции: при нагревании гель кристаллизуется и создает плотную структуру, которая препятствует возникновению трещин, через которые поступает кислород. Другими словами, нет трещин – нет притока кислорода, а без кислорода горение невозможно!

Благодаря своим свойствам такое стекло можно с успехом применять там, где необходим высокий уровень пожарной безопасности:

в больницах

в школах

в аэропортах

в гостиницах и проч.

plast-servis.ru

Виды стекол для противопожарных окон

В противопожарных окнах могут использоваться закаленные стекла следующих видов.

Ламинированное (триплекс)

Стекло данного вида состоит из нескольких слоев. Существуют следующие методы ламинирования:

пленочное – между стеклами помещается поливиниловая пленка толщиной 0,38 – 0,76 мм;
жидкостное – стекла склеиваются между собой с использованием смолы.

Триплекс отличается повышенной безопасностью – при разрушении стекло не разбивается, так как осколки остаются в раме. Ламинированные стекла также защищают помещение от негативного воздействия УФ-лучей и проникновения шума. Триплекс выпускается в различных цветовых вариантах за счет использования пленок разных оттенков или добавления красящих пигментов в ламинирующую жидкость.

Тонированное

Тонированное стекло снижает степень проникновения солнечного излучения во всем спектре длин волн. Противопожарные окна с такими стеклами пропускают 65 - 75% света и 30 - 35 % инфракрасных лучей. Тонировка осуществляется следующими методами:

пиролиз – на одну из сторон стекла наносится тонкий слой металла;
окрашивание в массе – в процессе варки стекла в расплавленную стекломассу добавляют красящий компонент;
напыление в вакууме – на стекло наносится тонкий слой окислов металлов в специальной вакуумной камере.

Теплосберегающее (энергосберегающее)

Стекло, обеспечивающее высокую степень теплоизоляции за счет нанесения на поверхность листа специального покрытия. Существует два вида энергосберегающих стекол:

i-стекла – с помощью высоковакуумного оборудования на поверхность стекла наносится оптическое низкоэмиссионное покрытие на основе окислов металла;
к-стекла – на поверхность стекла методом напыления наносится покрытие из окислов металлов.

Противопожарные окна с такими стеклами пропускают свет, но препятствуют выходу длинноволнового теплового излучения, поступающего от отопительного оборудования. Это обеспечивают сокращение теплопотерь в помещении в среднем на 60%.

Солнцеотражающее

Данный вид стекол характеризуется низким уровнем пропускания солнечного тепла и высокой светопередачей. Это позволяет избежать перегревов помещения в жаркое время и сократить теплопотери в зимние месяцы. Данный вид стекол изготавливается путем нанесения на поверхность оксидов металлов, керамических или полимерных материалов.

cm-style.ru