CN1030601A - 防火密封袋以及生产热胀垫料的方法 - Google Patents

Abstract

防火密封袋，带有由防火纤维的外套和由防潮箔 制的内套，其中充以含有热胀垫料的填充物。生产这 种热胀垫料的过程是先把60—80％的水玻璃和40 —20％的形成凝胶添加剂如氯化钠或碳酸钠混合， 以制得硅酸凝胶；然后把凝胶干燥并制成粒状。可通 过将干燥后的凝胶压碎来成粒，或在给定情况下将仍 是液体的凝胶通过空气喷射或别的方法来成粒。

Description

本发明涉及一种防火密封袋，它带有由防火织物、最好是由玻璃纤维织物制成的外套，并在给定情况下还带有第二个由防潮箔制成的内套，密封袋中充以含有防火填充材料和一种热胀材料的填充物，主要用于电缆通道或其它孔洞和管道的暂时和/或永久性的防火密封。此外，本发明还涉及上述的在温度升高时能够膨胀的热胀材料的生产方法。

在建筑物完工之前，主要是在工业用建筑物的建设过程中，常常发生火灾，这种火灾通过建筑物内的房间很快蔓延，主要原因是在隔墙上供各种电缆和管道用的孔洞没有被密封，因此火可借助烧着的电缆而很快蔓延。

已知有多种方法来保护管道和电缆通道，诸如用各种绝缘管和套管，以及建造在隔墙内的一些装置，它使电缆通过时被埋置在防火材料中。这类电缆保护装置在例如HU-AS    T/25728和T/25429或在DE-PS    28    45    226等专利文献中已有描述。

其它保护通道的方法是在电缆和墙的间隙中填充受热即发泡的材料（US-PS    4，493，173）、受热即膨胀的材料（US-PS    4，376，230）或能产生抑制火焰的气体的材料（DE-OS    3419    352）。

但这些通道只能在装配工作完成之后，建筑物即将移交之前才能进行安装，而在此之前沿电缆线的孔洞是完全没有密封的，或者只是暂时地用随便一种建筑材料如石块或矿棉填上。但在电缆安装之后，这些便不足以防止火灾蔓延，因此通道必需暂时密封。密封袋曾被用来作为暂时的防火密封，即把它塞进孔洞中的电缆周围以防止火灾蔓延。最初是用充满石棉废料的石棉袋，以后发现石棉有害健康，因此不再使用。

后来改用充满矿棉松散碎片的由合成箔片制成的密封袋。但合成箔片密封袋很容易损坏，并且一碰火立即熔化，结果填充材料即散失而无效。同样，在火灾时掉落的东西也会砸破密封袋而使填充材料散失。由于上述缺点，这些密封袋很快就从市场上消失，而被另一种制法所取代，其中密封袋改用结实的帆布（粗帆布）制成，在某些情况下它们能耐受火焰。

但这种方法也有许多缺点。虽然密封袋比原来的要结实得多，但即使这样也仍然经受不住发生火灾时产生的机械的和热的负荷，它们会被撕破或烧着，于是便发生上述那种填充物散失的现象。另一个缺点是较长时间的热效应造成的后果，由于矿棉在约700℃时收缩，从而大大降低了密封效应和防火能力。

为了消除这一缺点，封袋的密封材料可部分地或全部地用受热产生泡沫的材料涂敷。但这方法的缺点是它没有足够的膨胀能力来渗入空隙，并且在微生物、真菌或湿气的影响下，发泡层或膨胀层会渐渐丧失它们的膨胀能力。

现在通常使用的密封袋的主要特色是，它们是用玻璃纤维织物制成的，填充材料或其中的一部分的火灾期间产生的热效应下能够膨胀（参见DE-PS    35    35    625）。

这种防火密封袋的填充材料是经过处理的矿棉，它在280℃时体积可膨胀约50%，但这一膨胀过程仅在开放的空间中才能发生，这意味着当密封袋被塞进通道中时，它不能膨胀进入间隙和狭窄部分，因为这时膨胀材料的抗压强度很低。因此它不能提供足够紧密的密封。

HU-AS    T/26619号专利中描述了一种带有防火套的防火密封垫料，在套中还有一个容易熔化的内套，它的填充物的50-99%是粒状的防火填充材料，1-20%是松散的易于膨胀的延迟材料。粒状的防火材料可以是石英砂、烟道尘、膨胀的珍珠岩或别的无机填充材料。易于膨胀的延迟材料包含15-25%体积百分数的磷酸铵、5-15%重量百分数的聚醇以及4-14%重量百分数的尿素、优洛托品和/或黑素。

虽然这些目前使用的密封袋有许多优点，但它们的一个重要缺点是很明显的，即垫料的膨胀要在比较高的温度下（现在用的最好的溶液要在260-280℃）才发生，这时火灾的蔓延已经开始，而膨胀的速率却远不及所需的数值。

因此本发明的目的是提供一种防火密封袋，它在低得多的温度下受热时即开始膨胀它的体积，并且膨胀的程度比现在使用的密封袋要大得多;膨胀材料的抗压强度足够高，可以渗入通道的间隙而形成紧密的密封。本发明的另一个目的是提供所说的密封袋的膨胀垫料的生产方法。

按照本发明，提供了一种防火密封袋，它带有由防火织物、最好是玻璃纤维织物制成的外套，在给定情况下还带有由防潮箔制成的内套，密封袋中充以防火填充材料和受热膨胀的垫料，这些填充物中包含含25-45%体积百分数的砂子或具有类似比重的粒状防火材料，20-40%体积百分数的珍珠岩或别的绝热材料作为填充材料，以及20-40%体积百分数的富集钠并经干燥的硅酸凝胶颗粒作为膨胀垫料。在给定的情况下，填充物中还可含有2-5%的膨润土用来改进密度和填充空间。

防火袋外套的玻璃织物层可用通常的防火漆浸渍以改进它的防火能力并使玻璃丝织纤维不易脱落。

按照本发明，在生产热胀垫料的过程中，是先把60～80%的水玻璃和40-20%的形成凝胶添加剂如氯化钠或碳酸钠混合，以制得硅酸凝胶;然后把凝胶干燥并制成粒状。成粒过程可通过将干燥后的凝胶压碎，或在给定情况下将仍是液体的凝胶通过空气喷射或别的方法成粒。

通常硅酸凝胶是在室温、或最高80℃下干燥至少5小时，干燥过程需要选当的通风。

按照本发明制成的密封袋比原先的密封袋具有一些优点：

袋中所用的热胀垫料开始膨胀它的体积时的温度要比通常的密封袋中最好的品种还降低100℃以上。

垫料可在较低的温度下膨胀，而且膨胀的程度要比原先的大得多。在热的影响下，它可以膨胀到它原来体积的6-10倍。

热胀垫料的另一个优点是在热的影响下它变成坚韧的塑料状物质。其中的气泡不能逸出。这样可在高于通常压力的条件下发泡。这一般会导致更大的体积变化从而紧密地密封通道。

本发明的另一个优点是填充物在要密封的孔洞中热胀后变硬而成为坚固的密实的墙壁。

热胀垫料的另一个优点是在生产过程或在火灾时并不会释出有毒的气体。

填充材料的组成保证填充物具有最佳的机械性能和绝热性质。

通过实施例将对本发明作更详细的描述。

实施例1

用80%水玻璃和20%氯化钠制备硅酸凝胶。凝胶在室温干燥48小时，然后在锤磨机中压碎成直径约3毫米的颗粒。

将颗粒放进炉中，逐渐升高温度。在140℃时颗粒开始膨胀，在达到150℃时于3分钟内它的体积膨胀到原来大小的8至10倍。

实施例2

用60%水玻璃和40%碳酸钠制备硅酸凝胶。凝胶在75℃干燥8小时，然后碾压破碎，得到的碎粒大小约为4毫米。

把这些颗粒放进炉中并加热，在150℃时颗粒膨胀到它们原来大小的6-8倍。

实施例3

耐火试验是按照DIM4102标准说明、用原来的密封袋和用本发明的密封袋对照进行的。不同的密封袋逐一进行试验。在试验过程中，在装有燃烧器的炉子的上部水平墙上有一个80×40厘米的洞，用宽度为35厘米的各种试验用的密封袋封住。在洞中形成垂直的电缆通道。通道中包含三条直径40毫米的电缆和12条直径8毫米的电缆，后者是在金属槽中通过孔洞的。

在通道的不同位置装上热电偶来感受通道的温度，测量装置在通道外边（在密封袋的表面，电缆的绝缘部分和电缆上）。试验进行1.5小时，炉温在约半小时内由0°加热到1000℃。一些试验用的密封袋中含有实施例1中叙述的热胀垫料，它占袋中内容物的25%，除此以外，填充物中还含有40%体积百分数的砂子，32%体积百分数的珍珠岩和2%体积百分数的膨润土，这些密封袋被标记为A。

本发明的另一部分密封袋（标记为B）的组成如下：

按实施例2制得的热胀垫料    35%

石英粉    35%

磨碎的耐火粘土    30%

含有填充物的玻璃纤维织物制的袋子可用以聚硅氧烷为基质的Alucot    T-250耐火材料浸渍。

试验也可用市售的密封袋来进行，其中一部分含有经过特别处理的矿棉填充物（标记为c），另一部分含有涂敷着遇热生成泡沫的材料的矿棉垫层（标记为D）

试验结果如下表所示：

密封袋的标记    本发明的    市售的

A    B    A    B

试验中测量的最高温度    1400℃    145℃    203℃    185℃

为评价本表，应当注意，DIN4102标准中允许在1.5小时试验期间密封部分外边的最高温度为180℃。

上述实施例清楚地证明本发明的密封袋在各个方面都比现今市售的同类产品具有更优良的性质：密封是安全、有效和持久的，在遇火的情况下衬垫材料比原来的产品膨胀得更快，并且膨胀的程度也更大;它们在孔洞中形成固化的密实的墙壁。

应当注意，本发明决不应被上述实施例所限制，本发明的密封袋也能制成一些别的形式，并可通过权利要求书中所规定的范围内的其它方法来制备。

Claims (10)

1、一种防火密封袋，它最好是带有玻璃纤维织物的外套，并在给定情况下带有防潮内套，其中填有包含热胀垫料的填充物，其特征在于填充物含有25-45%体积百分数的沙子或具有类似比重的粒状防火材料，20-40%体积百分数的珍珠岩或别的绝热材料作为填充材料，以及20-40%体积百分数的富集钠并经干燥的硅酸凝胶颗粒作为热胀垫料。

2、按照权利要求1的密封袋，其特征在于填充物中含有2-5%体积百分数的膨润土。

3、按照权利要求1或2的密封袋，其特征在于所用的防火织物用防火漆浸渍过。

4、按照权利要求1至3中任一项所述的防火密封袋的热胀垫料的生产方法，其特征在于硅酸凝胶是通过先把60-80%的水玻璃和40-20%的形成凝胶添加剂混合，然后把凝胶干燥并制成颗粒而生产的。

5、按照权利要求4的方法，其特征在于颗粒是通过压碎经干燥的凝胶而形成的。

6、按照权利要求4的方法，其特征在于颗粒是通过将凝胶颗粒化而形成的。

7、按照权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于所用的形成凝胶添加剂是氯化钠。

8、按照权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于所用的形成凝胶添加剂是碳酸钠。

9、按照权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于干燥过程是在最高温度80℃、连续通风的条件下进行的。

10、按照权利要求9的方法，其特征在于干燥过程是在室温、连续通风的条件下进行的。