FR2682710A1 - Panneau coupe-feu, pare-flamme et de protection contre les impacts. - Google Patents

Abstract

Panneau coupe-feu, pare-flamme et de protection contre les impacts, caractérisé par une structure stratifiée comprenant des plaques en particules de bois agglomérées à haute densité, entre lesquelles plaques sont intercalées en sandwich et adhérisées 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. Les fibres du matériau de renfort sont avantageusement des fibres de verre ou de céramique. Comme résine on pourra préférer la résine époxyde ou phénolique. Application à tous panneaux de protection.

Description

Panneau coupe-feu, pare-flamme et de protection contre les impacts.

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.

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.

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.

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.

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.

Le matériau de renfort pourra être constitué de fibres tissées ou tricotées, ou encore de fibres unidirectionnelles ou de mats de fibres.

On pourra utiliser avantageusement des fibres de verre, de céramique ou analogue.

Quant à la résine, on pourra préférer une résine organique de type polyester insaturé, époxyde, phénolique ou analogue.

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.

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).

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.

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.

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).

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.

Le côté toile du tissu de verre 1 est disposé vers l'extérieur, et les mats sont disposés vers l'intérieur.

Les nappes 1 sont suffisamment larges pour remonter sur les côtés du moule et recouvrir ainsi les chants du futur panneau.

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.

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.

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.

On achève cet empilage par trois nappes de tissu de verre 1"' comme au début de la mise en oeuvre.

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...).

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.

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.

Lesdites paumelles peuvent d'ailleurs être soudées sur les inserts avant disposition de ces derniers entre les plaques d'aggloméré.

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.

On pourrait aussi envisager de visser directement les inserts à l'aide de vis type Parker.

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.

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.

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.

Afin d'améliorer encore l'efficacité, il convient de désaligner les trous lors de la mise en place.

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.

L'isolement galvanique est obtenu par les plaques de particules de bois agglomérées.

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.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Panneau coupe-feu, pare-flamme et de protection contre les impacts, caractérisé par une structure stratifiée comprenant des plaques en particules de bois agglomérées à haute densité, entre lesquelles plaques sont intercalées en sandwich et adhérisées 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.

2. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nappes extérieures dudit matériau de renfort recouvrent également les chants du panneau.

3. Panneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit matériau de renfort des nappes est constitué de fibres tissées ou tricotées.

4. Panneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit matériau de renfort des nappes est constitué de fibres unidirectionnelles ou de mats de fibres.

5. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres dudit matériau de renfort sont des fibres de verre, de céramique ou analogue.

6. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les nappes dudit matériau de renfort sont constituées de fils thermoplastiques en polyamides ou analogues.

7. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite résine imprégnant les nappes du matériau de renfort est une résine organique de type polyester insaturé, époxyde, phénolique ou analogue, ou encore une résine minérale.

8. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une feuille de matière résistante, telle qu'un polycarbonate ou de l'acier, de part et d'autre de chaque plaque de bois aggloméré.

9. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre desdites plaques en particules de bois agglomérées et/ou desdites nappes du matériau de renfort, des tôles d'acier noir ou inoxydable perforées protégées par une couche de résine isolante réticulée.

10. Panneau selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites tôles perforées ont un taux de vide de l'ordre de 30 à 50% environ, leurs trous, de 4 à 6 mm, étant préférentiellement décalés d'une tôle à la suivante.

11. Panneau selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que lesdites tôles sont mises à des potentiels électriques différents.