Панелі для внутрішніх поверхонь будівель

Реферат: Запропонована панель для внутрішньої поверхні, такої як стельова плитка, яка не містить матеріалів ПВХ і не має інших небажаних властивостей, у результаті чого вона є придатною для облицювання у різних будівлях, включаючи школи, житлові приміщення, підприємства громадського харчування й заклади охорони здоров'я. Панель може містити основну плиту й облицювальний матеріал, виконаний з полімерів або співполімерів поліолефіну або поліефіру, з'єднаний з основним шаром. Облицювальний матеріал є стійким до ультрафіолетового випромінювання і має чудову здатність витримувати чищення. Облицювання, що не містить ПВХ, має переважну товщину, непрозорість й шорсткість поверхні та рельєф текстури, які є ненаправленими й переривчастими. Відповідно до одного варіанта реалізації облицювання, що не містить ПВХ білого кольору, має переважний коефіцієнт відбиття світла. Облицювання, що не містить ПВХ, є стійким до деформації під напруженням. Крім того, зазначене облицювання має низьку анізотропію; тобто, зазначене облицювання має мінімальні відмінності фізичних властивостей у різних напрямках. Запропоноване облицювання також має хорошу безусадковість. UA 112530 C2 (12) UA 112530 C2 UA 112530 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ Даний винахід в цілому належить до панелей, які використовуються як будівельні матеріали в конструкції внутрішніх поверхонь будівель. Зокрема, даний винахід відноситься до використання таких панелей як стельових плиток у стельових підвісних системах. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ Відомі панелі, які використовуються у конструкції внутрішніх стін і стелях будівель, називані нижче як "панелі для внутрішньої поверхні". Як правило, такі панелі є самопідтримуваними. Таким чином, панелі здатні підтримувати власну вагу й зберігати свою форму без посилюючих елементів. Крім інших властивостей і якостей, панель зазначеного типу може мати необхідні звукопоглинальні характеристики та хорошу теплову стійкість, може витримувати високу вологість і бути стійкою до різних форм грибків. Зокрема, у тих випадках, в яких панель використовується у стельовій підвісній системі, вона може бути тонкою й полегшеною, може забезпечувати хороше віддзеркалення світла й мати декоративну зовнішню поверхню, звернену до внутрішньої частини приміщення, в якому вона встановлена. Панелі можуть бути виконані з різних матеріалів і мати різні стандартні розміри. Стельові підвісні системи, в яких зазвичай використовуються панелі або плитки, містять систему металевих елементів, названих у рівні техніки "тавровими" елементами, які розташовані на деякій відстані один від одного у формі решітки й таким чином утворюють отвори, в яких можуть бути підвішені зазначені панелі. Панелі для внутрішньої поверхні можуть бути виконані з різних матеріалів. Наприклад, панелі можуть містити основну плиту або серцевину, виконану з матеріалу на основі гіпсу, мінеральних волокон, скловолокна, целюлозних волокон, перліту й композитів, або шаруватого матеріалу з облицювальним матеріалом, з'єднаним з однією або обома сторонами основної плити. Облицювальний матеріал зазвичай містить поверхню панелі, яка звернена всередину приміщення, в якому встановлена панель. Панелі для внутрішньої поверхні вищевказаних типів можуть бути використані у різних випадках застосування. Як правило, властивості або характеристики панелі, обраної для конкретного випадку застосування, залежать від середовища, в якому повинна бути встановлена панель. Наприклад, зазвичай у даний час стельові плитки, забезпечені облицювальним матеріалом на основі полівінілхлориду ("ПВХ"), використовують у випадках застосування, в яких зазначені плитки повинні мати прийнятну вартість, хорошу стійкість до дії вологи й хімікатів та довговічність. Наприклад, облицювальні ПВХ плитки або панелі використовуються для облицювання стін і стель у школах, підприємствах громадського харчування й установах охорони здоров'я. Однак використання матеріалів ПВХ у цілому стикається з запереченнями екологічного характеру. Отже, є потреба у панелях для внутрішніх поверхонь, таких як стельова плитка, які не викликають заперечень екологічного характеру, асоційованих з облицювальними панелями, що містять матеріали ПВХ, і які за своїми властивостями й характеристиками щонайменше у деяких відносинах перевершують доступні у даний час типові облицювальні панелі, що містять матеріали ПВХ. РОЗКРИТТЯ ВИНАХОДУ Далі викладений спрощений опис прикладів даного винаходу для полегшення розуміння основних обраних аспектів відповідно до даного винаходу. У даному розкритті не представлений повний огляд всіх аспектів або варіантів реалізації відповідно до даного винаходу. Дане розкриття також не призначене для виявлення критичних аспектів визначення об'єму даного винаходу. Єдина мета даного розкриття полягає у тому, щоб представити вибрані поняття відповідно до даного винаходу у спрощеній формі як введення до більш докладного опису даного винаходу, який слідує за даним розкриттям. Відповідно до одного аспекту даного винаходу запропонована панель для внутрішньої поверхні, така як стельова плитка, яка не містить матеріалів ПВХ і, крім того, має бажані властивості. Відповідно до одного конкретного варіанта реалізації, зазначена панель має властивості, які роблять її придатною для монтажу в школах, житлових приміщеннях, підприємствах громадського харчування й установах охорони здоров'я. Відповідно до іншого аспекту даного винаходу панель для внутрішньої поверхні, така як стельова плитка, містить: основну плиту, має дві сторони, причому щонайменше одна із зазначених двох сторін основної плити звернена до внутрішньої частини приміщення; і облицювальний матеріал, який з'єднаний щонайменше з зазначеною стороною основної плити, зверненої до внутрішньої частини приміщення, і який включає полімер, що не містить полівінілхлоридів. Відповідно до іншого аспекту даного винаходу, облицювальний матеріал, не дивлячись на те, що є гнучким, має хороший опір ультрафіолетовому випромінюванню й здатність 1 UA 112530 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 витримувати чистку, яка перевершує здатність витримувати чистку облицювальних матеріалів, що містять ПВХ. Відповідно до ще одного аспекту даного винаходу зазначена панель для внутрішньої поверхні є естетично привабливою внаслідок того, що облицювання, яке не містить ПВХ, має переважну товщину, непрозорість й шорсткість поверхні та рельєф текстури, які є ненаправленими й переривчастими. Відповідно до одного варіанту реалізації даного винаходу облицювальний матеріал білого кольору, що не містить ПВХ, має переважний коефіцієнт відбиття світла. Відповідно до ще одного додаткового аспекту даного винаходу, облицювальний матеріал, що не містить ПВХ є досить жорстким і відрізняється опором деформації під дією напруження, яке відображено у відносно низькому значенні подовження під навантаженням на межі текучості. Крім того, запропонований облицювальний матеріал має дуже низьку анізотропію; тобто, зазначений облицювальний матеріал відрізняється мінімальними відмінностями фізичних властивостей у різних напрямках і має хорошу безусадковість. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ Вищевказані та інші аспекти даного винаходу стануть очевидними для фахівця після ознайомлення з докладним описом прикладів аспектів і варіантів реалізації даного винаходу, представленим з посиланням на супровідні креслення, на яких: На фіг. 1 показана мікрофотографія розрізу панелі для внутрішньої поверхні відповідно до одного аспекту даного винаходу, в якої облицювальний матеріал не містить матеріалів ПВХ; На фіг. 2 показана мікрофотографія розрізу панелі для внутрішньої поверхні, яка включає відомий облицювальний матеріал, що містить ПВХ. ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУ Приклади варіантів реалізації, які включають щонайменше один аспект даного винаходу, описані нижче, в деяких випадках з посиланнями на супровідні креслення. Ці приклади не слід розуміти як обмеження даного винаходу. Таким чином, наприклад, в деяких випадках принаймні один приклад даного винаходу, описаний стосовно одного аспекту або варіанту реалізації, може бути використаний в інших аспектах і варіантах реалізації. Крім того, обрана термінологія використовується в даній заявці тільки для зручності і не повинна розглядатися як обмеження даного винаходу. На фіг. 1 показана мікрофотографія поперечного перерізу панелі для внутрішньої поверхні, позначеної в цілому позиційним номером 10, виконаної відповідно до одного аспекту даного винаходу. Панель для внутрішньої поверхні сформована для використання як компонент будівлі для стіни або стелі, такий як стельова плитка приміщення конструкції будівлі. Панель 10 містить основну плиту або серцевину 12 та облицювальний матеріал 14, який не містить матеріалів ПВХ і з'єднаний з основною плитою 12 адгезивом по поверхні 16 розділу між нижньою поверхнею лицьового матеріалу 14 і верхньою поверхнею основної плити 12. Облицювальний матеріал 14 іноді згадується як плівка або полотно. Основна плита 12 може містити будь-який з різних матеріалів. Таким чином, основна плита, коли використовується як стельова плитка, може містити, наприклад, матеріал на основі гіпсу, мінерального волокна, скловолокна, або матеріал, виконаний з целюлозних волокон, перліту, композитів, шаруватих матеріалів та їм подібних матеріалів. Фахівцям відомо, що при виготовленні основної плити зазвичай виходить груба й нерівна поверхня. Облицювальний матеріал, що використовується відповідно до даного винаходу, не містить ПВХ; тобто, у зазначеному облицювальному матеріалі не використовуються сполуки з полівінілхлоридом ні як проміжні сполуки, ні як пластифікатори, ні як інше. Отже, облицювальний матеріал 14 не має екологічно сумнівних властивостей, які є у матеріалів, що містять ПВХ. Відповідно до одного аспекту даного винаходу облицювальний матеріал 14 містить співполімер поліолефіну. Приклади поліолефінів, які можуть бути використані як облицювальний матеріал, включають полімери й співполімери поліетилену та поліпропілену. Як правило, облицювальний матеріал виготовляють у формі неперфорованого аркуша або полотна з використанням традиційних способів. Також припускається, що термопластичні або термореактивні матеріали, такі як поліефіри, які не містять полівінілових сполук, також можуть бути використані як облицювальний матеріал. Відповідно до одного варіанта реалізації показаного на фіг. 1, плівка 14, що не містить ПВХ, показана як ламінована або зв'язана з основною плитою 12 відомим адгезійним способом. Однак основна плита 12 та плівка 14 можуть бути зв'язані одна з одною будь-яким підходящим способом на додаток до з'єднання склеюванням, такого як склеювання з використанням розчинника, надзвукового зварювання й термозварювання. 2 UA 112530 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Як показано на фіг. 1, верхній поверхні плівки 14, що не містить ПВХ приданий текстурований переважно ненаправлений рельєф, який містить гребені або виступи 20 та виїмки або западини 22. Текстурований рельєф може бути видавлений на листах або полотнах поліолефіну й поліефіру з використанням, наприклад, процесу тиснення, хоча також можуть бути використані інші відомі способи. Було з'ясовано, що текстурований рельєф повинен мати глибину або шорсткість поверхні у діапазоні 2-10 мкм і переважно в діапазоні 4-8 мкм. Глибина рельєфу у зазначених діапазонах зазвичай маскує або покриває шорсткість поверхні основної плити й у той же час не відрізняється помітною текстурою або шорсткістю, яка погіршує естетично приємний зовнішній вигляд поверхні плівки 14. Крім того, рельєф текстури переважно є ненаправленим і переривчастим; тобто, рельєф текстури має більш-менш нестійку й випадкову структуру і не орієнтований ні в якому конкретному напрямку, при цьому рельєф не порушує свого порядку. Для додання рельєфу глибини у заданих діапазонах товщина плівки 14 знаходиться у діапазоні 2-10 мкм і переважно у діапазоні 4-6 мкм. Характеристики облицювального матеріалу 14, що описані у попередньому параграфі, порівнюються з відповідними властивостями панелей для внутрішньої поверхні, які забезпечені відомим облицювальним матеріалом, що містить ПВХ. Панель 30, яка включає матеріал, що містить ПВХ, показана на фіг. 2. Панель 30 містить основну плиту 32, подібну основній плиті 12, показаній на фіг. 1, з якою облицювальний матеріал, що містить ПВХ 34 зв'язаний з використанням адгезиву 36. Поверхня облицювального матеріалу 34 має текстурований рельєф, який включає гребені 40 і западини 42, які виражені набагато сильніше у порівнянні з гребенями 20 і западинами 22 у облицювальному матеріалі, що не містить ПВХ 14, показаному на фіг. 1. Крім того, в облицювальному матеріалі 34 є зв'язані з акцентованими гребенями 40 і западинами 42 численні завороти, які утворюють відкриті простори між нижньою поверхнею облицювального матеріалу й верхньою поверхнею основної плити 32. Зазначені відкриті простори на фіг. 2 показані як темні області під гребенями 40. Наявність зазначених відкритих просторів може бути небажаною, зокрема у зв'язку з тим впливом, який вони можуть справити на здатність облицювального матеріалу, що містить ПВХ 34 витримувати чистку, як описано нижче. У цілому, більш плоска конструкція плівки 14, що не містить ПВХ, коли вона зв'язана з основною плитою 12 є переважною у порівнянні з більш схильною до руйнування структурою плівки 24, що містить ПВХ, після її зв'язування з основною плитою 32. Різниця між зазначеними плівками 14 та 34 у цьому відношенні може бути видна з порівняння плівки 14, що не містить ПВХ згідно даному винаходу, показаної на фіг. 1, і плівки 34, що містить ПВХ з рівня техніки, показаної на фіг. 2. Під час виготовлення облицювального матеріалу до полімерному матеріалу можуть бути додані відповідні барвники та пігменти у випадках, коли необхідно отримати будь-який колір облицювального матеріалу крім білого. У випадках, коли повинне використовуватися біле облицювання, виготовлення облицювального матеріалу, може бути досягнуто відомим способом, таким, наприклад, як додавання тальку як наповнювача й підходящої кількості окису титану, так щоб облицювальний матеріал 14, зв'язаний з основною плитою 12, мав білий колір, відповідний значенням коефіцієнта відбиття світла (значення "LR") більше 78 і переважно більше 85; тобто, облицювальний матеріал 14 повинен відбивати більше 78 %, переважно більше 85 % світла, спрямованого на вказаний матеріал і відбитого зазначеним матеріалом. Облицювальний матеріал 14 під час його з'єднання або ламінування з основною плитою 12 стає зморшкуватим. Для усунення зазначеного небажаного ефекту облицювальний матеріал повинен бути достатньо жорстким і мати здатність опору значній деформації під дією напруження, як, наприклад, облицювальний матеріал, у якого значення "відносного подовження при розтягуванні на межі плинності" менше 50 % відповідно до відомої методики ТАРРІ. Облицювальний матеріал 14 виготовляють з мінімальною анізотропією. Таким чином, фізичні властивості облицювального матеріалу по суті є однаковими у будь-якому напрямку по всьому матеріалу. Це полегшує ламінування облицювального матеріалу 14 з основною плитою 12. Крім того, при перфоруванні панелі 10, наприклад з метою удосконалення її акустичних якостей, облицювальний матеріал, що відрізняється мінімальною анізотропією, буде протидіяти тенденції до збільшення перфораційних отворів. Облицювальний матеріал 14 також повинен мати хорошу безусадковість в діапазоні температур від 0 °F до 200 °F (від -17,8 °C до 93,3 °C). Таким чином, розміри облицювального матеріалу, по суті повинні залишатися постійними в зазначеному діапазоні температур. Істотні змінення розмірів можуть призвести до формування зморшок в облицювальному матеріалі, коробленню основної плити й/або відшаруванню облицювального матеріалу, від основної плити. 3 UA 112530 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Панелі для внутрішньої поверхні відповідно до даного винаходу мають хорошу опірність дії ультрафіолетових променів. У цьому відношенні, стійкість до ультрафіолетового випромінювання поліолефінової плівки відповідно до даного винаходу була оцінена відповідно до методики прискорених погодних випробувань стійкості до ультрафіолету, на основі якої виконують лабораторне моделювання руйнуючої дії ультрафіолетового випромінювання. Зокрема, випробування стійкості плівки до дії ультрафіолетових променів було здійснено з використанням випробувального приладу для прискореного вимірювання стійкості до 2 ультрафіолету моделі QUV/se при заданому рівні інтенсивності випромінювання 0,70 Вт/м /нм. Після 500 годин контакту з ультрафіолетовим випромінюванням у вказаному випробувальному приладі зразок поліолефінової плівки відповідно до даного винаходу не показав візуальної зміни кольору. Для порівняння, зразок плівки ПВХ, випробуваний тим же способом, що й поліолефінова плівка, показав значне почорніння й зміну поверхневого рельєфу плівки вже після 300 годин контакту з ультрафіолетовим випромінюванням. Крім того, значення коефіцієнта відбиття світла поліолефінової плівки відповідно до даного винаходу зазнало значно меншого погіршення при контакті з ультрафіолетовим випромінюванням у порівнянні з плівкою, що містить ПВХ. Як вказано вище, значення коефіцієнта відбиття світла плівки є показником білизни або яскравості плівки. Чудова реакція поліолефінової плівки відповідно до даного винаходу на ультрафіолетове випромінювання виявилася несподіваною. Панелі для внутрішньої поверхні відповідно до даного винаходу також мають чудову здатністю витримувати чистку або стійкість до подряпин. Стійкість до подряпин поліолефінової плівки відповідно до даного винаходу була оцінена відповідно до методики випробування D 2486 ASTM (Американського товариства з випробування матеріалів), зміненої для виявлення будь-яких візуальних відмінностей у зовнішньому вигляді плівки, видимих неозброєним оком, і визначення під оптичним мікроскопом наявності зламів в гребенях рельєфу текстури у плівці після чищення. В результаті зазначеної процедури було виявлено, що після 5000 циклів чищення поліолефінова плівка відповідно до даного винаходу не показала візуальної відмінності, помітної неозброєним оком, за винятком деякої втрати блиску, а дослідження під оптичним мікроскопом показало тільки випадкові злами в гребенях рельєфу текстури у плівці. Для порівняння, плівка, що містить ПВХ, випробувана таким же способом що й поліолефінова плівка, показала помітні для неозброєного ока злами в гребенях текстури у плівці вже після 1400 циклів чищення. Очевидно, що наявність відкритих просторів у плівці, що містить ПВХ під гребенями 40 плівки 34 вплинуло на виникнення зламів гребенів рельєфу текстури. Іншими словами, слід зазначити, що, як може бути видно з фіг. 1, шорсткість поверхні плівки 14 незначно перевищує товщину плівки, у той час як для плівки 34 справедливе зворотне, що може бути видно з фіг. 2. Очевидно, що значна шорсткість плівки 34, відображена величиною гребенів 40, розташованих над відкритими просторами, обумовлює вигин або злам частин плівки, розташованих у гребенях 40, під дією чистки до ступеня, при якому плівка має тенденцію до руйнування у таких місцях. Крім того, поліолефінові співполімерні плівки відповідно до даного винаходу більшою мірою відрізняються змащувальною здатністю у порівнянні з відомими плівками, що містять ПВХ, і цей фактор міг сприяти поліпшеної реакції поліолефінових плівок на випробування чищенням. У будь-якому випадку, перевага поліолефінової плівки відповідно до даного винаходу стосовно її реакції на чищення також виявилася несподіваною. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 1. Панель для внутрішньої поверхні, що виконана з можливістю використання як компонента будівлі для стін або стелі приміщення конструкції будівлі, яка містить: основну плиту, яка має дві сторони, причому щонайменше одна із зазначених двох сторін основної плити звернена до внутрішньої частини приміщення; і облицювальний матеріал, який з'єднаний щонайменше із зазначеною стороною основної плити, зверненої до внутрішньої частини приміщення, і який включає полімер, що не містить полівінілхлоридів, при цьому поверхня облицювального матеріалу, що звернена до внутрішньої частини приміщення, має текстурований рельєф з шорсткістю у діапазоні 2-10 мкм. 2. Панель за п. 1, в якій облицювальний матеріал містить співполімер. 3. Панель за п. 2, в якій облицювальний матеріал містить елемент групи поліолефінових співполімерів і поліефірних співполімерів. 4. Панель за п. 3, в якій облицювальний матеріал містить поліолефіновий співполімер, вибраний з групи поліетиленових співполімерів і поліпропіленових співполімерів. 4 UA 112530 C2 5 10 5. Панель за п. 4, в якій облицювальний матеріал має товщину до тиснення у діапазоні 2-10 мкм. 6. Панель за п. 1, в якій текстурований рельєф є ненаправленим і переривчастим. 7. Панель за п. 1, в якій поверхня облицювального матеріалу, що звернена до внутрішньої частини приміщення, має текстурований рельєф з шорсткістю у діапазоні 4-8 мкм. 8. Панель за п. 7, в якій облицювальний матеріал має значення коефіцієнта відбиття світла більше 85. 9. Панель для внутрішньої поверхні за п. 8, в якій стійкість до подряпин облицювального матеріалу, після 5000 циклів чищення відповідно до методики D 2486 ASTM така, що дослідження зазначеного облицювального матеріалу, під оптичним мікроскопом показує тільки випадкові злами гребенів рельєфу текстури у зазначеному облицювальному матеріалі. 5 UA 112530 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6