Легкі гіпсові панелі зі зниженою щільністю та встановленим ступенем вогнестійкості

1. Спосіб одержання вогнестійкої гіпсової панелі, який включає:

(A) одержання гіпсової суспензії, що містить частки з високим коефіцієнтом розширення нерозширеного вермикуліту, дисперговані в ній, при цьому об'єм розширення часток вермикуліту в середньому складає приблизно 300 % або більше відносно їхнього початкового об'єму після нагрівання протягом приблизно однієї години при температурі приблизно 1560 °F (приблизно 850 °C);

(B) розміщення гіпсової суспензії між першим облицювальним листом і другим облицювальним листом із одержанням конструкції, що містить середній шар з затверділого гіпсу з частками з високим коефіцієнтом розширення, загалом, розподіленими по всьому середньому шару гіпсу;

(C) розрізання конструкції для одержання панелі заздалегідь установлених розмірів; і

(D) сушіння панелі;

так що середній шар з затверділого гіпсу має щільність (D) приблизно 40 фунтів на кубічний фут (приблизно 635 кг/м3) або менше і твердість середнього шару становить щонайменше приблизно 11 фунтів (приблизно 5 кг), і гіпсовий середній шар і кількість та розподілення часток вермикуліту в середньому шарі ефективно забезпечують показник теплоізоляції панелі (77) приблизно 20 хвилин або більше.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що середній шар з затверділого гіпсу ефективно забезпечує панель з відношенням TI/D, яке становить приблизно 0,6 хвилин/фунтів на кубічний фут (0,04 хвилин/кг/м3) або більше.

3. Спосіб за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що затверділий гіпс є кристалічною матрицею і містить стінки, що обмежують повітряні пустоти, при цьому повітряні пустоти мають середній еквівалентний сферичний діаметр приблизно 100 мкм або більше.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що затверділий гіпс є кристалічною матрицею і містить стінки, які обмежують і розділяють повітряні пустоти в середньому гіпсовому шарі, при цьому середня товщина стінок становить приблизно 25 мкм або більше.

5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що середня стійкість до усадки панелі становить приблизно 75 % або більше при нагріванні при температурі приблизно 1800 °F (приблизно 990 °C) протягом однієї години.

6. Спосіб за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що гіпсовий середній шар одержаний з суспензії, що містить воду, будівельний гіпс, частки з високим коефіцієнтом розширення і високоефективну теплопоглинаючу добавку в кількості, ефективній для надання показника теплоізоляції (ТІ), більшого, ніж показник гіпсового середнього шару, отриманого з суспензії, яка не містить високоефективної теплопоглинаючої добавки.

7. Спосіб за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що гіпсовий середній шар одержаний з суспензії, що містить воду, будівельний гіпс, частки вермикуліту, в кількості до приблизно 10 % за масою в перерахуванні на масу будівельного гіпсу, і мінеральне волокно, скловолокно або вуглецеве волокно, або їх комбінації.

8. Спосіб за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що при номінальній товщині панелі приблизно 5/8 дюйма, панель має опір протягуванню цвяха щонайменше приблизно 70 фунтів, при цьому опір протягуванню цвяха визначений згідно зі стандартом ASTM C473-09.

9. Спосіб за будь-яким із пп. 1-8, який відрізняється тим, що панель відповідає вимогам щонайменше одного зі стандартів одногодинної межі вогнестійкості панелі UL U305, UL U419 та UL U423.

10. Спосіб одержання вогнестійкої гіпсової панелі, який включає:

(A) одержання гіпсової суспензії, що містить частки з високим коефіцієнтом розширення нерозширеного вермикуліту, дисперговані в ній, при цьому об'єм розширення часток вермикуліту в середньому складає приблизно 300 % або більше відносно їхнього початкового об'єму після нагрівання протягом приблизно однієї години при температурі приблизно 1560 °F (приблизно 850 °C);

(B) розміщення гіпсової суспензії між першим облицювальним листом і другим облицювальним листом із одержанням конструкції, що містить кристалічну матрицю з затверділого гіпсу з частками з високим коефіцієнтом розширення, загалом, розподіленими по всьому середньому шару гіпсу;

(C) розрізання конструкції для одержання панелі заздалегідь установлених розмірів; і

(D) сушіння панелі;

так що панель має щільність приблизно 40 фунтів на кубічний фут (приблизно 635 кг/м3) або менше і твердість середнього шару становить щонайменше приблизно 11 фунтів (приблизно 5 кг), і кристалічна матриця затверділого гіпсу та частки з високим коефіцієнтом розширення ефективно забезпечують високотемпературну усадку панелі (S) приблизно 10 % або менше і відношення високотемпературного збільшення товщини до високотемпературної усадки (TE/S) приблизно 0,2 або більше.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що кристалічна матриця затверділого гіпсу містить стінки, що обмежують повітряні пустоти з середнім еквівалентним сферичним діаметром приблизно 100 мкм або більше.

12. Спосіб за будь-яким із пп. 10 або 11, який відрізняється тим, що кристалічна матриця затверділого гіпсу містить стінки, що обмежують повітряні пустоти з середнім еквівалентним сферичним діаметром від приблизно 100 мкм до приблизно 350 мкм при стандартному відхиленні від приблизно 100 до приблизно 225.

13. Спосіб за будь-яким із пп. 10-12, який відрізняється тим, що кристалічна матриця затверділого гіпсу містить стінки, які обмежують і розділяють повітряні пустоти в середньому гіпсовому шарі, при цьому середня товщина стінок становить приблизно 25 мкм або більше.

14. Спосіб за будь-яким із пп. 10-13, який відрізняється тим, що середня товщина стінок становить від приблизно 25 мкм до приблизно 75 мкм при стандартному відхиленні від приблизно 5 до приблизно 40.

15. Спосіб за будь-яким із пп. 10-14, який відрізняється тим, що гіпсовий середній шар одержаний з суспензії, що містить воду, будівельний гіпс, частки вермикуліту з високим коефіцієнтом розширення, в кількості до приблизно 10 % за масою в перерахуванні на масу будівельного гіпсу, і мінеральне волокно, скловолокно або вуглецеве волокно, або їх комбінації.

16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що суспензія додатково містить крохмаль у кількості від приблизно 0,3 % до приблизно 3,0 % за масою в перерахуванні на масу будівельного гіпсу і диспергатор у кількості від приблизно 0,1 % до приблизно 1,0 % за масою в перерахуванні на масу будівельного гіпсу.

17. Спосіб за будь-яким із пп. 15 або 16, який відрізняється тим, що суспензія додатково містить фосфатовмісний компонент в кількості від приблизно 0,03 % до приблизно 0,4 % за масою в перерахуванні на масу будівельного гіпсу.

18. Спосіб за будь-яким із пп. 10-17, який відрізняється тим, що панель відповідає вимогам щонайменше одного зі стандартів одногодинної межі вогнестійкості панелі UL U305, UL U419 та UL U423.

19. Спосіб за будь-яким із пп. 10-18, який відрізняється тим, що панель відповідає вимогам стандарту одногодинної межі вогнестійкості панелі UL U305.

20. Спосіб за будь-яким із пп. 10-19, який відрізняється тим, що панель відповідає вимогам стандарту одногодинної межі вогнестійкості панелі UL U419.

21. Спосіб за будь-яким із пп. 10-20, який відрізняється тим, що при номінальній товщині панелі приблизно 5/8 дюйма, панель має опір протягуванню цвяха щонайменше приблизно 70 фунтів (приблизно 35 кг), при цьому опір протягуванню цвяха визначений згідно зі стандартом ASTM C473-09.

22. Спосіб одержання вогнестійкої гіпсової панелі, який включає:

(A) одержання гіпсової суспензії, що містить частки вермикуліту, дисперговані в ній, при цьому частки вермикуліту здатні розширюватися від першого нерозширеного об'єму до другого середнього об'єму розширення, що складає приблизно 300 % або більше відносно їхнього початкового нерозширеного об'єму після нагрівання протягом однієї години при температурі приблизно 1560 °F (приблизно 850 °C);

(B) розміщення гіпсової суспензії між першим облицювальним листом і другим облицювальним листом із одержанням конструкції, що містить середній шар з затверділого гіпсу з частками з високим коефіцієнтом розширення, загалом, розподіленими по всьому середньому шару гіпсу;

(C) розрізання конструкції для одержання панелі заздалегідь установлених розмірів; і

(D) сушіння панелі;

при цьому конструкція одержана з забезпеченням панелі зі щільністю приблизно 40 фунтів на кубічний фут (приблизно 635 кг/м3) або менше і твердістю середнього шару щонайменше приблизно 11 фунтів (приблизно 5 кг), причому панель має номінальну товщину приблизно 5/8 дюйма, і гіпсовий середній шар та розподілення в ньому часток вермикуліту, здатних до розширення, ефективно перешкоджають перенесенню тепла через конструкцію з зазначених панелей, яка побудована і нагрівається згідно з методиками, описаними в стандарті UL U419, при цьому поверхні панелей на одній стороні конструкції зазнають впливу джерел тепла, а поверхні панелі на протилежній стороні конструкції, що не нагрівається, оснащені множиною температурних датчиків згідно зі стандартом UL U419, так що максимальне одиничне значення температурних датчиків на стороні конструкції, що не нагрівається, становить менше приблизно 500 °F (приблизно 260 °C) через приблизно 60 хвилин при нагріванні конструкції відповідно до кривої час-температура, наведеної в стандарті ASTM E119-09а.

23. Спосіб за п. 22, який відрізняється тим, що панель ефективно перешкоджає перенесенню тепла через конструкцію, так що середнє значення температурних датчиків на стороні конструкції, що не нагрівається, виміряне згідно зі стандартом UL U419, складає менше приблизно 380 °F (приблизно 190 °C) після нагрівання протягом приблизно 60 хвилин відповідно до кривої час-температура, наведеної в стандарті ASTM E119-09а.

24. Спосіб за будь-яким із пп. 22 або 23, який відрізняється тим, що панель ефективно перешкоджає перенесенню тепла через конструкцію, так що максимальне одиничне значення температурних датчиків на стороні конструкції, що не нагрівається, виміряне згідно зі стандартом UL U419, складає менше приблизно 410 °F (приблизно 210 °C) після нагрівання протягом приблизно 55 хвилин відповідно до кривої час-температура, наведеної в стандарті ASTM E119-09a.

25. Спосіб за будь-яким із пп. 22-24, який відрізняється тим, що панель ефективно перешкоджає перенесенню тепла через конструкцію, так що середнє значення температурних датчиків на стороні конструкції, що не нагрівається, виміряне згідно зі стандартом UL U419, складає менше приблизно 320 °F (приблизно 160 °C) після нагрівання протягом приблизно 55 хвилин відповідно до кривої час-температура, наведеної в стандарті ASTM E119-09a.

26. Спосіб за будь-яким із пп. 22-25, який відрізняється тим, що панель ефективно перешкоджає перенесенню тепла через конструкцію, так що максимальне одиничне значення температурних датчиків на стороні конструкції, що не нагрівається, виміряне згідно зі стандартом UL U419, складає менше приблизно 260 °F (приблизно 130 °C) і середнє значення температурних датчиків на поверхні конструкції, що не нагрівається, виміряне згідно зі стандартом UL U419, складає менше приблизно 250 °F (приблизно 120 °C) після нагрівання протягом приблизно 50 хвилин відповідно до кривої час-температура, наведеної в стандарті ASTM E119-09a.

27. Спосіб за будь-яким із пп. 22-26, який відрізняється тим, що панель ефективно перешкоджає перенесенню тепла через конструкцію, так що панель відповідає вимогам щонайменше одного зі стандартів одногодинної межі вогнестійкості панелі UL U305, UL U419 та UL U423.