CN102951890B - 平面状设计的防火部件、其生产方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种平面状设计的防火部件，防火部件与至少一个空间限制面部件（28）连接，其中该防火部件由基于无机溶胶的防火材料形成，防火材料包括以下组分：重量分数为25-70%的SiO2（固体含量）、重量分数为0.05-10%的表面活性剂、重量分数为0.01-25%的多元醇、重量分数为0.05-2%的碱金属氧化物、重量分数为0.05-20%的酸、重量分数为0.01-10%的防腐材料和余量的蒸馏水或去离子水，其中，在生产期间能够倾注防火材料的组分，且通过添加碱能够使防火材料的组分硬化。

Description

平面状设计的防火部件、其生产方法及应用
技术领域
本发明涉及平面状设计（planar-like design）的防火部件，该防火部件与至少一个空间限制面部件（room limiting face part）连接，该防火部件由基于无机溶胶的防火材料形成。另外，本发明涉及生产防火部件的方法、且涉及可能的应用目的。
背景技术
这种情况下，空间限制面部件包括适合于限制空间的所有可能部件，其尤其为静止墙壁、天花板、地板、隔断墙、门或窗玻璃。例如，能够根据需要选择这些空间限制面部件的材料，从而使用玻璃、塑料材料、复合材料、天然材料、合成材料、木材、石膏板、石头、水泥、混凝土、轻质混凝土（Ytong）或金属。因此可分别使空间限制面部件透明、不透明及至少部分透明。
防火部件在现有技术中是已知的，其在强碱性硅酸盐的基础上产生。例如，如果防火部件设置在两个玻璃窗格（pane of glass）之间以形成防火窗，那么甚至在很短时间内就可观察到玻璃腐蚀。在玻璃和防火部件共同的接触面上，pH值环境高将导致玻璃网络分解或分裂。后者起腐蚀作用，并变得呈乳白状至混浊状。因此必须更换防火窗。已知的是，在多步工序中以耗费时间的方式生产防火部件的组分，以至于在形成防火部件的生产和处理间存在数日或数周的时间间隔。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种防火部件，处于硬化状态的所述防火部件的防火材料对腐蚀具有良好的抗老化性和良好的稳定性。另外，本发明的目的在于提供一种生产防火部件的方法及其应用，从而使更快速和更廉价的生产成为可能。
依据权利要求1的特征的产品、以及依据权利要求8的方法实现这一目的。另外，依据权利要求14和15的应用实现这一目的。
优选实施例和其他发展形成从属权利要求的主旨。
本发明的核心理念在于提供一种平面状设计的防火部件，所述防火部件与至少一个空间限制面部件连接，所述防火部件由基于无机溶胶的防火材料形成，所述防火材料包括以下组分：
-重量分数为（by weight）25-70%的SiO2（固体含量）
-重量分数为0.05-10%的表面活性剂
-重量分数为0.01-25%的多元醇
-重量分数为0.05-2%的碱金属氧化物
-重量分数为0.05-20%的酸
-重量分数为0.01-10%的防腐材料
-余量的蒸馏水或去离子水，
在生产期间能够倾注防火材料的组分，且通过添加碱能够使防火材料的组分硬化。
这种情况下优选地，把基于水的胶体溶液理解为溶胶，所述胶体事实上表现为直径在1-1000nm范围内的单分散的原粒子。有益的是，根据本发明使用硅溶胶。但另外还可能使用其他无机溶胶，例如基于钛或铝的无机溶胶。
由于胶体原粒子能够以快速和简单的方式相互交联，使用溶胶是有益的；其中也可将胶体原粒子理解为前体（precursor）或初始阶段。优选的是，这种类型的交联以化学方式发生，例如通过添加碱发生。另外，还可能通过添加酸使交联反应发生。
由于无机溶胶的交联，优选通过水解反应和缩合反应交联，可观察到粘性增加。形成具有液相（这种情况下优选为水）和固相的凝胶。如果发生火灾这将特别有益，这是因为凝胶中含有的水用于限制火灾。
优选地，相对于该材料的总量（overall mass），防火材料具有重量分数为25-70%的SiO2（固体含量）、优选为重量分数为35-55%的SiO2、及以特别优选的方式重量分数为45-50%的SiO2。由于硅溶胶形成了作为防火部件基本结构前体的起始物料，具有SiO2是有益的。这样，根据二氧化硅的硅含量的水平可依据碱的添加控制交联程度、产生的防火材料的稳定性和固有强度，因此这是特别有益的。这样，由于通过添加碱产生了密集网络，二氧化硅的高硅含量还造成了所述防火材料高度的稳定性和固有强度。
另外，防火材料优选具有重量分数为0.05-10%的表面活性剂。优选地，由于这些表面活性剂处于带电状态（charged state），具有表面活性剂是有益的。由于向防火材料添加了表面活性剂，在防火材料的生产过程中实现对空间限制面部件的改进型粘附。根据这些空间限制面部件的表面电荷（charging），由于选择合适的表面活性剂且向前述防火材料添加表面活性剂，防火材料的表面张力可能能够以预设方式改变，从而对空间限制面部件的每种材料（例如玻璃或混凝土）而言，显著改善防火材料对后者的粘附能力。这样有益的是，结合防火材料选择表面活性剂，例如，所述表面活性剂通过使表面张力降低而协助空间限制面部件表面的均匀润湿。优选地，该润湿是永久的，从而使该润湿在生产过程中、硬化过程中和老化过程中持续以均匀方式连续发生，而不会发生去润湿形式的润湿缺失点（wetting absence spot）。另外，如果发生火灾，表面活性剂优选具有以下作用：空间限制面部件的破裂以洁净（clean）方式发生，其不会粘附有多片或多部分的防火材料；其中空间限制面部件的破裂由空间限制面部件面对火灾一侧的热膨胀造成。有益的是，如果发生火灾，硬化的防火部件保持完好。因此优选地，使用的表面活性剂用于粘合剂。
另外，防火材料包含重量分数为0.01-25%的多元醇。优选地，相对于防火材料的总量，在重量分数为0.01-20%的范围内添加多元醇、尤其在重量分数为1-15%的范围内添加多元醇、以及以特别优选的方式在重量分数为5-12%的范围内添加多元醇。有益的是，通过添加至少一种多元醇在低温范围内使防火材料的凝固点降低。如果在低于0℃的温度下作用未改性的硅溶胶，那么将造成不可逆的固相沉淀、即白色的硅酸。在本发明中，这对防火材料的透明性具有明显的副作用。这样例如，环境温度一降到0℃以下，透明玻璃窗格将变得永久混浊。因此有益的是，通过向防火材料添加至少一种多元醇来降低其凝固点，以便优选地仅在小于-15℃的温度下造成固相硅酸沉淀、以及以小于-30℃的特别优选的方式造成固相硅酸沉淀。
根据本发明，在这种情况下使用例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇和甘油或其混合物的多元醇。
另外，相对于防火材料的总量，防火材料具有重量分数为0.05-2%的碱金属氧化物、优选具有重量分数为0.1-1%的碱金属氧化物。有益的是，碱金属氧化物应经包含在硅溶胶中。
优选地，防火材料具有重量分数为0.05-20%的酸。由于防火材料（优选基于水）pH值的设置是通过添加酸来实施的，因此具有酸是有益的。如果空间限制面部件由玻璃制成，那么通过降低防火材料的pH值可有益地抵消碱性玻璃腐蚀。这样，由于玻璃腐蚀造成的混浊度并不是在玻璃表面引起的，因此其是有益的。此外有益的是，通过降低pH值可额外改善硬化的防火部件的储存适宜性。另外，降低的pH值也对防火材料的真菌或细菌具有杀菌作用，这样即没有必要添加昂贵的杀真菌剂或杀细菌剂。
另外有益的是，相对于防火材料的总量，防火材料具有重量分数为0.01-10%的防腐材料、优选具有重量分数为0.05-2%的防腐材料、以及以特别优选的方式具有重量分数为0.1-1%的防腐材料。由于添加了这一防腐材料，优选地，防火材料对空间限制面部件的限制面的腐蚀作用大致（substantially）降低。
另外优选地，防火材料具有蒸馏水或去离子水。后者用作溶剂，以便可能以简单的方式处理根据本发明的防火材料。根据所需粘度添加水。有益的是，仅加水到这种程度，以至产生能够倾注的防火材料。
有益的是，通过添加碱能够使根据本发明的防火材料硬化。优选地，这种情况下的“能够硬化”应该理解为“能够交联”。优选地，通过添加碱使防火材料中含的溶胶交联，从而形成凝胶；由于所述凝胶而导致粘度增加。这样防火材料得到硬化。有益的是，通过碱的添加量可控制硬化程度。根据其应用，也可能使用未完全硬化（即未完全交联）的防火材料的凝胶。有益的是，在硬化后形成基于硅的多孔网络，使用的溶剂（这种情况下优选为水）优选嵌入在所述多孔网络的孔内。
所述碱可以是任何碱性化合物，例如碱土金属氢氧化物（alkali or alkalineearth hydroxide）、醇盐或碱硅酸盐（例如水玻璃、优选为钾水玻璃）。根据本发明有益的是，提供给防火材料的碱是30-50%的碱金属氢氧化物水溶液，所述碱金属氢氧化物例如氢氧化钠或氢氧化钾或其混合物。相对于防火材料的总量，优选地、碱重量分数为5-25%，以特别优选的方式、纯氢氧化物的重量分数为12-15%。
有益的是，相对于添加碱后防火材料的总量，向上述防火材料添加这里所描述的碱（优选为碱金属氧化物）将导致重量分数为2-20%范围内的反应产物、优选为重量分数为5-15%范围内的反应产物。优选的是，使防火材料和碱会聚所引起的反应将导致二氧化硅对碱金属氧化物的摩尔比率大于4.5:1、以特别优选的方式为5:1-6:1。
优选的是，使根据本发明的防火材料在硬化状态透明。当将防火材料设置为作为空间限制面部件的两个玻璃窗格之间的防火件时，使其在硬化状态透明是特别有益的。但另外也可能的是，当空间限制面部件也不透明（例如由混凝土制成）时，可使根据本发明的防火材料至少部分不透明。
优选地，如果发生火灾，温度增加将造成水蒸发，形成的气体因此使硬化的防火材料起泡沫。
在其他优选实施例中，在添加碱之前，防火部件的防火材料具有2-7范围的pH值、优选具有3-5范围的pH值。因此优选地，防火材料为酸性至中性，且如现有技术中已知的，其没有引入pH值大于7的碱。优选地，由于防火材料的这一酸性至中性性质，在防火部件的生产和老化过程中并没有以碱的方式侵蚀（attack）空间限制面部件通共同的限制面。因此材料腐蚀得以防止。当空间限制面部件由透明玻璃或甚至塑料材料形成时，这特别有益；这种情况下材料腐蚀以混浊形式发生，因此会严重影响透明度。因此，根据本发明有益的是，防止由腐蚀引起的混浊，或甚至防止空间限制面部件的网络分解。另外，低pH值对细菌和真菌的生长也具有负作用。
此外优选的是，防腐材料具有以下组分：所述组分中的至少一种或多种化学元素来自一组过渡金属、非金属、半金属或金属。特别地，锌、锆、锡、硼、铝或磷在这种情况下是优选的；同样优选的是，防腐材料以氧化物的形式存在和/或以盐的形式存在。
防腐材料的示例为铝酸盐、硼酸盐、锆酸盐、锡酸盐、锡酸锌、锡酸锆、磷酸盐或甚至氧化铝、氧化硼、氧化锡、五氧化二磷、氧化锌、氧化锆和硼砂或其混合物。
由于在防火材料中添加了这些氧化物和/或盐，因此产生了额外的防腐作用，从而使空间限制面部件和防火部件共同的接触面在延长的时期内保持稳定，且不会发生由腐蚀造成的空间限制面部件的材料分解或网络分解。
优选的是，相对于防火材料的总量，在重量分数为0.01-10%的范围内添加防腐材料；以特别优选的方式在重量分数为0.05-2%的范围内添加防腐材料；以及以特别优选的方式在重量分数为0.1-1%的范围内添加防腐材料。
在其他优选实施例中，防火材料的酸从以下一组酸中选择得到：盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸、乙酸、甲酸、甲酸酰胺（formic acid amide）、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烷基酯（优选为甲基丙烯酸甲酯）、马来酸和/或丙烯酸或其混合物。有益的是，甲基丙烯酸烷基酯的烷基形成为甲基、乙基、丙基或丁基，但其当然不受限于此。除了酸以外，成酸物质、即酸反应的组分也是可能的。
相对于防火材料的总量，优选在重量分数为0.05-20%的范围内添加酸、优选在重量分数为0.1-10%的范围内添加酸、以及以特别优选的方式在重量分数为0.1-5%的范围内添加酸。优选地，添加酸导致防火材料组分的pH值降低；因此使得防火材料稳定，且使其储存适宜性得以改善。另外，通过降低组分的pH值实现对细菌和真菌的杀菌作用，所述细菌和真菌尤其在酸性介质中不能繁殖。
此外，向防火材料添加酸是有益的，这是因为在这些空间限制面部件尤其由玻璃制成时，这样（添加酸）防止了碱侵蚀空间限制面部件的相邻限制面。这样防止了玻璃腐蚀，因此在透明防火部件的情况下，在生产过程中（例如在浮法玻璃生产法（float glass process）中）对玻璃表面甚至非常微小的损坏都变得可视且因此有损于质量。
在其他优选实施例的情况下，使防火材料中含有的表面活性剂为阴离子型、阳离子型和/或两性型。由于添加了表面活性剂，这样改变了防火材料的物理性质、以至于改善了硬化状态的防火部件对空间限制面部件的粘附；其中相对于防火材料的总量，优选在重量分数为0.05-10%的范围内添加表面活性剂、以更优选的方式在重量分数为0.1-5%的范围内添加表面活性剂、以及以特别优选的方式在重量分数为0.1-2%的范围内添加表面活性剂。因此优选地，表面活性剂充当助粘剂。
另外，在硬化前使液态防火材料的表面张力降低，这导致改善了对共同的空间限制面部件的限制面的粘附。这样例如，使用的表面活性剂可能在防火部件与空间限制面部件共同的限制面上形成单限制层或甚至双限制层。优选地，由于作为限制层提供的表面活性剂分子负离子电荷、正离子电荷和/或两性电荷，防火材料对空间限制面部件的粘附不仅在硬化期间、也尤其在发生火灾时得到改善。另外，表面活性剂分子可能在防火材料中统计分布。
已经发现的是，如果发生火灾、且如果空间限制面部件分解或破裂，硬化的防火部件将起泡沫并保持完整。
另外，本发明的理念在于提供一种生产防火部件的单段式（one-stage）连续方法，所述方法包括以下步骤：
-提供两个储存容器，其中第一储存容器提供有防火组分的起始物料
●重量分数为25-70%的SiO2（固体含量）
●重量分数为0.05-10%的表面活性剂
●重量分数为0.1-25%的多元醇
●重量分数为0.05-2%的碱金属氧化物
●重量分数为0.05-20%的酸
●重量分数为0.01-10%的防腐材料
●余量的蒸馏水或去离子水，
这些组分在第一储存容器中混合，而第二储存容器提供有碱性起始物料；
-提供两个传送装置，所述两个传送装置分别将起始物料从储存容器传送
到混合装置中，其中能够预设供应给混合装置的起始物料的量；
-混合来自两个储存容器的起始物料，从而在混合装置内形成材料混合物；
-在真空作用的装置内通过旋转使材料混合物连续脱气；
-通过其他传送装置传送脱气的材料混合物、以进行处理；
-处理脱气的材料混合物，其中使材料混合物填充两个板状部件横跨的空腔（hollow space），所述两个板状部件相互间大致平行设置，其中除了朝向上的、用于填充跨区（spanned）空腔的开口以外，所述两个部件周向密封；以及
-在65-95℃范围的高温下使材料混合物硬化。
以这种方式向第一储存容器引入防火材料的起始物料，这种情况下通过合适的搅拌工具使起始物料持续混合。优选地，可能为第一储存容器提供七个供料装置，这七个供料装置彼此间隔安装，通过这七个供料装置能够向储存容器供应表明为硅溶胶的原材料；优选地，所述硅溶胶已经包含碱金属盐、表面活性剂、多元醇、酸、防腐材料和水。优选地，这种供应在整个生产过程中恒定发生。优选地，对相应原材料的供应进行计算机控制和自动控制。
例如，向第二储存容器中引入碱性起始物料，例如引入液态形式的碱土金属氢氧化物（例如氢氧化钠或氢氧化钾）。优选地，第二储存容器中的碱性溶液作为重量分数为25-60%、优选作为45-55%的金属氢氧化物水溶液而引入。有益的是，相对于防火材料的总量，这相当于重量分数为10-20%的纯金属氢氧化物、优选地重量分数为12-15%的纯金属氢氧化物。当第一储存容器的起始物料与第二储存容器的起始物料反应时，二氧化硅对碱金属氧化物的反应摩尔比率超过4.5:1、优选为5:1-6:1。
另外，可能代替碱金属氢氧化物提供至少一种碱硅酸盐，例如提供硅酸钠或硅酸钾。
不同情况下，两个储存容器与单独的传送装置永久性连接，所述传送装置用于传送来自相应储存容器的起始物料。通过这些传送装置为混合装置供应起始物料，其中，在不同情况下能够预设供应给混合装置的起始物料的量。
有益的是，将提供的混合装置设计为塑料材料或高级钢的静态混合器的形式。根据本发明，以管的方式设计混合装置。优选地，在管状混合装置的起点处供应来自第一储存容器的起始物料、以及供应来自第二储存容器的碱性起始物料。优选地，通过管状混合装置内混合部件的固定设置实施两个载料（charge）的混合，以便通过具有压力的永久应力（permanent stressing）、通过从这两个储存容器向混合装置供应起始物料在混合装置的纵向传送这两个储存容器。这种情况下，混合部件引起相应的紊流，从而在混合装置内产生有效的混合过程。
在所述方法的优选实施例的情况下，两个储存容器供应各自的起始物料期间混合装置的回火高于排出混合装置的材料混合物时的回火。优选的是，混合装置的第一部分具有40-90℃范围内的高温、优选具有50-80℃的高温、及以特别优选的方式具有60-70℃的高温。混合装置的这一温度增加、以及因此的其内传送的起始物料的材料混合物的温度增加导致交联过程更快的反应时间。
在混合装置的第二部分中，混合的防火材料冷却到10-40℃、尤其冷却到20-30℃、以及以特别优选的方式冷却到20-25℃；其中所述混合装置的第二部分在混合装置的纵向上设置在具有较高温度的第一部分的下游。有益的是，在混合装置的第一加热部分和混合装置的第二冷却部分通过合适的传感器（优选自动地）监测防火材料的温度。在特殊情况下，可能以这种方式自动重调温度，且温度的自动重调可设置为能够预设的范围。
在混合装置内的材料混合物已经冷却之后，在真空作用的装置内通过旋转使防火材料混合物连续脱气。优选的是，真空作用的该装置设计为真空扇（vacuum fan）的形式。在真空作用的装置内，将防火材料混合物连续移动到离心板上，所述离心板设置在中心且由筛状限制部分（sieve-like limitingportion）周向封闭。通过离心板的旋转，其上存在的材料向外放射状冲出，且冲过筛状限制部分相应的筛状孔；优选地，所述筛状限制部分具有到真空作用的装置的内壁上的开口，开口的量值大约为5-500μm、尤其大约为25-100μm。
优选的是，应用于真空作用的装置的真空在10-150毫巴（绝对压力）的范围内、尤其在50-90毫巴（绝对压力）的范围内。
优选地，由于应用的防火材料混合物放射状冲到离心板上，且由于其相关联地放射状通过筛状限制部分，防火材料混合物中所包含的气体包裹体（gasinclusion）（例如空气泡或其他气泡）得以去除。
另外，在真空作用的装置内、在防火材料混合物的连续脱气期间，可能提供额外的无机物质；优选地，所述无机物质从以下一组物质中选择：色素、金属氧化物、混合氧化物、碳质纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、玻璃粉、空心微玻璃球、沙、粘土、膨润土或其混合物。例如，这样可能使根据本发明的防火材料成为彩色。优选地，相对于防火混合物的总量，在连续脱气期间或之后向防火材料添加的无机添加剂在重量分数为0.01-10%的范围内、尤其重量分数为为0.1-5%。优选地，由于添加了这些无机添加剂，硬化的防火部件的机械强度和耐火性得到显著改善。
另外，通过其他传送装置将现在已脱气的材料混合物从真空作用的装置内传送出来、以进行处理。可能以许多方式实施脱气的防火材料混合物的处理。有益的是，根据本发明的防火材料具有至少2小时左右的处理时间、优选具有至少4小时的处理时间、以及以特别优选的方式具有6-12小时左右的处理时间。
可能以不同方式处理根据本发明的防火材料混合物。在最简单的情况下，可能提供两个空间限制面部件，所述两个空间限制面部件可相互平行设置但彼此间隔一定距离（能够预设该距离），因此，所述两个空间限制面部件跨越位于其间的空腔。优选地，通过合适的密封材料使这一空腔周向关闭，从而提供朝向上的至少一个开口、优选多个开口。脱气的防火材料混合物的填充通过外周限制中的这些开口发生。优选地，在相应开口处提供板状装置和/或螺旋状装置，通过这些装置便于进行脱气的防火材料混合物的填充。例如，板状装置可能以这种方式倾斜设置，从而将待填充的脱气的防火材料传送到空间限制面部件限定该空腔的至少一个侧面。优选地，这防止了在填充期间形成气泡。在完成空腔的填充后，相应密封和关闭填充口。优选地，通过至少一个快速硬化的聚合物实施填充口的关闭；优选地，所述聚合物有弹性，例如硅树脂。因此，由于填充口以密封方式关闭，这是有益的，以至于不会有防火物（fire protectionmass）逸出。有益的是，以无气泡方式填充脱气的防火材料。
在那之后，其后紧接着使防火材料混合物硬化，此时所述防火材料混合物位于两个空间限制面部件之间，且优选处于50-110℃的高温范围内、以特别优选的方式处于65-95℃的高温范围内。由于防火材料混合物最终硬化，形成了在空间限制面部件之间以固定方式设置的防火部件。另外，如果防火部件在水平安装时硬化，这对硬化目的而言是有益的。
另外，防火部件的硬化可能通过对流的温度应力（temperature stressing）、还通过辐射（例如通过红外辐射或微波辐射）来进行。优选地，硬化发生在27-30小时的时期内、以及以特别优选的方式发生在22-26小时的时期内。
根据防火部件的应用，其可设置在透明的空间限制面部件之间或不透明的空间限制面部件之间。
有益的是，使相应空间限制面部件透明，例如其由玻璃、PVC、PMMA（树脂玻璃）制成；或者也使相应空间限制面部件不透明，例如其由金属、塑料材料、石膏板、陶瓷材料、木材、石头、水泥或矿物复合材料制成。
此外，两个空间限制面部件跨越的空腔还可能具有防火材料以外的无机材料或有机材料，例如矿物棉。因此，在硬化前，这种类型的有机材料或无机材料可能浸渍在防火材料中、散布在防火材料中、包覆防火材料或与防火材料混合，从而将这些无机和/或有机材料引入两个空间限制面部件间相应的空腔内，并使它们在那里硬化。例如，如果需要的是不透明的防火部件的话，这较有益。
另外，可能提供碱硅酸盐溶液来代替第二储存容器中的碱金属氢氧化物溶液。优选地，第一储存容器的稳定防火材料与第二储存容器的碱性碱硅酸盐或碱反应性碱硅酸盐的反应是二氧化硅与碱金属氧化物的摩尔比率需要超过4.5:1的反应、尤其需要在5:1-6:1范围内的反应。
附图说明
从附图中其他优选实施例是显而易见的。附图中：
图1是根据本发明的用于生产根据本发明的防火部件的设备的示意图。
标号清单
1  设备(apparatus)
2  第一储存容器
4  搅拌装置
6  第二储存容器
8  传送装置/计量装置
10 传送装置/计量装置
12 混合装置
14 第一部分
16 第二部分/冷却部分
18 起始区域
22 装置(device)
24 真空泵
26 计量装置
28 第一空间限制面部件
30 第二空间限制面部件
32 空腔
34 填充口
35 防火部件
36 复合件
L  纵向
具体实施方式
图1是根据本发明的用于生产根据本发明的防火部件的设备1的示意图。第一储存容器2提供有起始物料：硅溶胶、表面活性剂、多元醇、酸、防腐材料和蒸馏水或去离子水，前述水溶液pH值的设置通过酸、氧化物和盐来实施。有益的是，第一储存容器2具有搅拌装置4，通过所述搅拌装置可使添加的原材料持续混合。
另外，根据本发明的设备1具有第二储存容器6，可向所述第二储存容器引入至少一种浓度可预设的碱性起始物料。这种情况下有益的是，引入碱性氢氧化物水溶液（优选为氢氧化钾水溶液）或碱硅酸盐水溶液。
两个储存容器2、6与各自的传送装置8、10永久性连接，以便引入储存容器2、6的起始物料可从这些储存容器2、6中传送出来。有益的是，传送装置8、10以泵状装置的形式提供，例如以计量泵的形式。这样，通过计量装置8和计量装置10可能从储存容器2、6向混合装置12供应不同数量（起始物料）。根据生产和应用情况，能够以可变方式预设各个传送装置8、10的相应管线。优选地，以自动方式对两个传送装置8、10进行计算机控制；优选地，两个传送装置具有合适的流量测量传感器配置。
本发明的混合装置12具有第一部分14和第二部分16，其中在管状混合装置12第一部分14的起始区域18连续供应来自第一储存容器2和第二储存容器6的起始物料。由于通过传送装置8和10对起始物料进行连续的再次传送，在纵向L上在压力作用的管状混合装置12内进一步传送所供应的材料。可能使储存容器2、6的起始物料空间分离、或将储存容器2、6的起始物料作为混合物提供。
有益的是，混合装置12的第一部分14具有升温装置，从而使在管状混合装置12内传送的两个储存容器2、6的起始物料相互混合，例如通过合适的静态混合部件17混合。优选的是，在混合装置12的第一部分14使连续传送的防火材料在40-80℃的范围内回火、优选在50-70℃的范围内回火、以及以特别优选的方式在60-65℃的范围内回火。优选的是，通过合适的传感器配置自动实施合适的温度控制。因此，第一部分应理解为加热部分。
在混合装置12的第二部分对连续传送的防火材料进行冷却，优选地将其冷却到15-20℃的范围。在冷却部分16同样通过合适的传感器配置、以与加热部分14对应的方式对温度进行监测和（可能地）校正。
通过其他传送管线20向真空作用的装置22供应防火材料混合物，其中所述防火材料混合物优选具有15-20℃范围的处理温度，优选地，所述真空作用的装置在底部设计为漏斗形式，且采用真空泵24的真空对其持续作用。
有益的是，能够在真空作用的装置22内向防火材料混合物添加其他优选的矿物填料或添加剂（例如色素）。通过常规搅拌工具或混合工具实现混合。
在材料混合物脱气后，后者从装置22中移除、并通过计量装置26对其进行处理；其中装置22优选为漏斗形式、且受真空作用。相互间隔一定距离设置的两个空间限制面部件28、30跨越空腔32，通过计量装置26使所述空腔填充有根据本发明的防火材料。在填充完成之后关闭填充口34。优选地，将产生的复合件36旋转约90℃，并在高温下水平安装，以便使防火部件35硬化。
以下实施例用于解释目的而非对本发明进行限制：
实例1
在第一储存容器中提供1114.8kg 50%重量分数的硅溶胶溶液，通过持续搅拌添加78kg脱水甘油、4.8kg丙烯酸、1.2kg硼砂和1.2kg阴离子和阳离子表面活性剂的表面活性剂混合物。通过传送装置8添加来自这一储存容器2的防火材料；例如，所述传送装置为计量泵，其传送量能够设置为338升每小时。
在第二储存容器6中提供1200kg 50%重量分数的KOH混合物。例如，设计为计量泵形式的第二传送装置10的传送体积设置为112升每小时。
使混合装置12的第一部分14预加热到70℃，使混合装置12的第二部分16回火到20℃；其中所述混合装置12优选设计为静态混合器的形式。这样，在混合装置12内形成温度梯度。
另外，通过真空泵24在大约50-100毫巴（绝对压力）下作用于真空作用的装置22。
当所有这些准备项已经处理好后，传送装置8和10以及传送装置26启动。
在这一示例中，这种情况下的两个空间限制面部件为高级钢板，且其厚度为1mm、大小为1.2m×0.8m；两个空间限制面部件28和30在不同情况下以这种方式设置，从而形成位于在这两个高级钢板间大约5mm的空腔32。在这一空腔32已周向密封后，接着使其填充形成的防火材料混合物，并在加热箱中在85℃下在水平方位硬化24小时。由于硬化而产生了包括防火部件35和两个空间限制面部件28、30的复合件36。
在硬化后，这一包括高级钢板和硬化的防火部件35的复合件36安装在熔炉内，并依照条例DIN 1363测试其耐火性。令人惊讶的是，发现复合件可经受这一标准42分钟，因此可用作DIN、EI和BS级的防火件。
在另一试验中，使两个玻璃的空间限制面部件（这种情况下为浮法玻璃板）28、30填充，且依照上述方法使其硬化。在那之后，相对于温度、湿度和UV辐射依照EN ISO 12543-4进行老化测试。没有发现形成白斑的负作用，而所述白斑由玻璃表面的腐蚀造成，且在现有技术中是已知的。另外，由于老化造成的防火部件的混浊不是显而易见的。
在这一老化测试后，产生的复合件36安装在熔炉内，且依照条例DIN 1363测试其耐火性。发现复合件可经受这一标准36分钟，因此可用作DIN、EI和BS级的防火件。
示例2
向第一储存容器中引入1114.8kg 50%重量分数的硅溶胶溶液，供应78kg脱水甘油、4.8kg丙烯酸、1.2kg硼砂和1.2kg包括阴离子和阳离子表面活性剂的表面活性剂混合物，并通过搅拌工具采用持续搅拌来彻底混合上述物质。传送装置8的传送体积设置为195升每小时；这种情况下所述传送装置8设计为计量泵的形式。
在第二储存容器6中引入1200kg 50%重量分数的硅酸钾溶液，其中第二传送装置的传送体积设置为255升每小时。
混合装置12具有预回火为70℃的第一部分14和预回火为20℃的第二部分16。通过真空泵24在大约50-100毫巴（绝对压力）范围下作用于装置22，所述装置为其他传送过程做好准备且受真空作用。
在那之后，传送装置8、10以及26启动。在这一示例中，两个空间限制面部件28和30在不同情况下以这种方式设置，从而形成位于它们之间大约5mm的空腔32；这种情况下的两个空间限制面部件为高级钢板，且其厚度为1mm、大小为1.2m×0.8m；优选地，除了朝向上的开口外，所述空腔周向密封。然后，使这一空腔32填充已有的防火材料，并在加热箱中在85℃下在水平/横向方位硬化24小时。
在硬化后形成包括防火部件35和两个空间限制面部件28、30的复合件36；这种情况下所述空间限制面部件设计为两个高级钢板的形式。复合件36安装在熔炉内，并依照条例DIN 1363测试其耐火性。发现复合件可经受这一标准41分钟，因此可用作DIN、EI和BS级的防火件。
另外，使用玻璃板（例如浮法玻璃板）代替两个高级钢板，如上所述使其填充和硬化。在那之后，依照EN ISO 12543-4，相对于温度、湿度和UV辐射使复合件36经受老化测试。在玻璃表面没有发现腐蚀所造成的、白斑形式的变化，而所述白斑在现有技术中是已知的。另外，老化时防火部件的持续透明度是显而易见的。在这一老化测试后，产生的复合件36安装在熔炉内，且依照条例DIN 1363测试其耐火性。发现复合件可经受这一标准37分钟，因此可用作DIN、EI和BS级的防火件。
当然，计量泵的流速并没有限定为特定值，而是能够以可变方式进行设置。有益的是，计量泵具有150-300升范围内的传送速率、优选具有190-260升范围内的传送速率。
另外，可能提供两个混合装置，这种情况下第一混合装置用于加热防火材料，第二混合装置用于冷却防火材料。有益的是，两个混合装置彼此永久性连接。
另外有益的是，多个阀附在供料管线上，能够手动或自动调节和关闭所述多个阀。
申请人保留要求申请文件中对本发明来讲必需的全部特征的权利，只要与现有技术相比，这些特征自身或其结合是新颖的。

Claims (27)

1.一种平面状设计的防火部件(35)，所述防火部件与至少一个空间限制面部件(28)连接，其特征在于，所述防火部件(35)由基于无机溶胶的防火材料形成，所述防火材料包括以下组分：
重量分数为25～70％的SiO2，其中所述SiO2的重量分数为固体含量
重量分数为0.05～10％的表面活性剂
重量分数为0.01～25％的多元醇
重量分数为0.05～2％的碱金属氧化物
重量分数为0.05～20％的酸
重量分数为0.01～10％的防腐材料
余量的蒸馏水或去离子水，
其中，在生产期间能够倾注所述防火材料的组分，且通过添加碱能够使所述防火材料的组分硬化。
2.根据权利要求1所述的防火部件，其特征在于，在添加所述碱之前，所述防火材料的组分具有2-7范围的pH值。
3.根据权利要求1所述的防火部件，其特征在于，在添加所述碱之前，所述防火材料的组分具有3-5范围的pH值。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的防火部件，其特征在于，所述防腐材料具有以下组分：所述组分的至少一种或多种元素来自一组非金属、半金属或金属；所述防腐材料以氧化物的形式存在和/或以盐的形式存在。
5.根据权利要求1所述的防火部件，其特征在于，所述酸从以下一组酸中选择得到：盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸、乙酸、甲酸、甲基丙烯酸、马来酸和/或丙烯酸或其混合物。
6.根据权利要求5所述的防火部件，其特征在于，相对于总量，包含重量分数为0.1-10％的酸。
7.根据权利要求5所述的防火部件，其特征在于，相对于总量，包含重量分数为0.1-5％的酸。
8.根据权利要求1所述的防火部件，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子型、阳离子型和/或两性型。
9.根据权利要求8所述的防火部件，其特征在于，相对于总量，包含重量分数为0.1-5％的表面活性剂。
10.根据权利要求8所述的防火部件，其特征在于，相对于总量，包含重量分数为0.1-2％的表面活性剂。
11.根据权利要求4所述的防火部件，其特征在于，所述金属为过渡金属。
12.根据权利要求4所述的防火部件，其特征在于，所述金属为锌、锆、锡和铝，所述非金属为硼和磷。
13.一种平面状设计的防火部件(35)，所述防火部件与至少一个空间限制面部件(28)连接，其特征在于，所述防火部件(35)由基于无机溶胶的防火材料形成，所述防火材料包括以下组分：
重量分数为25～70％的SiO2，其中所述SiO2的重量分数为固体含量
重量分数为0.05～10％的表面活性剂
重量分数为0.01～25％的多元醇
重量分数为0.05～2％的碱金属氧化物
重量分数为0.05～20％的甲酸酰胺或甲基丙烯酸烷基酯
重量分数为0.01～10％的防腐材料
余量的蒸馏水或去离子水，
其中，在生产期间能够倾注所述防火材料的组分，且通过添加碱能够使所述防火材料的组分硬化。
14.一种生产防火部件(35)的单段式连续方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-提供两个储存容器(2、6)，其中第一储存容器(2)提供有防火组分的起始物料
重量分数为25-70％的SiO2，其中所述SiO2的重量分数为固体含量
重量分数为0.05-10％的表面活性剂
重量分数为0.1-25％的多元醇
重量分数为0.05-2％的碱金属氧化物
重量分数为0.05-20％的酸
重量分数为0.01-10％的防腐材料
余量的蒸馏水或去离子水，
这些组分在第一储存容器(2)中混合，而第二储存容器(6)提供有碱性起始物料；
提供两个传送装置(8、10)，所述两个传送装置将起始物料从各自的储存容器(2、6)传送到混合装置(12)中，其中能够预设提供给混合装置(12)的起始物料的量；
混合来自两个储存容器(2、6)的起始物料，从而在混合装置(12)内形成材料混合物；
在真空作用的装置(22)内通过旋转使材料混合物连续脱气；
通过其他传送装置(26)传送脱气的材料混合物、以进行处理；
处理脱气的材料混合物，其中使材料混合物填充两个板状空间限制面部件(28、30)横跨的空腔(32)，其中所述两个空间限制面部件(28、30)相互间大致平行设置，其中除了朝向上的、用于填充跨区空腔(32)的开口(34)以外，所述两个空间限制面部件(28、30)周向密封；以及
在65-95℃范围的高温下使材料混合物硬化。
15.根据权利要求14所述的生产防火部件的方法，其特征在于，两个储存容器(2、6)供应起始物料期间所述混合装置(12)的回火高于从所述混合装置(12)排出材料混合物时的回火。
16.根据权利要求14或15所述的生产防火部件的方法，其特征在于，在从所述两个储存容器(2、6)供应所述起始物料期间，将所述混合装置(12)设置在40-80℃的温度。
17.根据权利要求14或15所述的生产防火部件的方法，其特征在于，在从所述两个储存容器(2、6)供应所述起始物料期间，将所述混合装置(12)设置在50-70℃的温度。
18.根据权利要求14或15所述的生产防火部件的方法，其特征在于，在从所述两个储存容器(2、6)供应所述起始物料期间，将所述混合装置(12)设置在60-65℃的温度。
19.根据权利要求14所述的生产防火部件的方法，其特征在于，在所述混合装置(12)内在纵向(L)上所述材料混合物的温度降低。
20.根据权利要求14所述的生产防火部件的方法，其特征在于，在连续脱气期间提供无机物质；所述无机物质从以下一组物质中选择：无机色素、金属氧化物、混合氧化物、碳质纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、玻璃粉、空心微玻璃球、沙、粘土或其混合物。
21.根据权利要求20所述的生产防火部件的方法，其特征在于，所述粘土是膨润土。
22.根据权利要求14所述的生产防火部件的方法，其特征在于，在20-30小时的范围内通过温度或辐射实施所述防火部件(35)的硬化。
23.根据权利要求14所述的生产防火部件的方法，其特征在于，在20-30小时的范围内通过对流或通过红外辐射或微波辐射实施所述防火部件(35)的硬化。
24.根据权利要求14所述的生产防火部件的方法，其特征在于，在22-26小时的范围内，通过温度或辐射实施所述防火部件(35)的硬化。
25.根据权利要求14所述的生产防火部件的方法，其特征在于在22-26小时的范围内，通过对流或通过红外辐射或微波辐射实施所述防火部件(35)的硬化。
26.根据权利要求1-13中任意一项权利要求所述的防火部件(35)在透明的空间限制面部件间的应用。
27.根据权利要求1-13中任意一项权利要求所述的防火部件(35)在不透明的空间限制面部件间的应用。
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