CN106467393A - 一种建筑用防火纤维的制备方法及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种建筑用防火纤维的制备方法及施工方法，其特征在于由下列重量份的原料组成：三氧化二铝粉末10-30份、二氧化硅粉末20-40份、石灰粉2-5份、50%乙二醇10-14份、聚丙烯1-5份、氯化钙0.2-0.8份、葡萄糖酸钠0.02-0.1份、水200-300份。本发明所提供的该防火纤维耐火极限非常高、不仅自身在高温火场中可以保证5小时以上的耐火极限，而且其自身性质稳定，在高温下不会产生有毒有害气体，不会产生形变、脱落。同时其导热率极低，使得其在保护建筑构件不接触火的灼烧的同时，还能保护了其包裹的建筑构件不受高温的影响而发生软化、形变等现象，有效的保障了建筑物整体结构的稳定性。该防火纤维施工方便，凝固时间短，一天内即可完成两次喷涂，并且不会对建筑构件造成腐蚀，适用范围广泛。

Description

一种建筑用防火纤维的制备方法及施工方法

技术领域

本发明涉及防火材料制备技术领域，具体涉及一种建筑用防火纤维。

背景技术

火灾给人类的生命和财产带来极大的威胁和破坏，近年来，随着国民经济的持续高速增长，城市建设的不断进步，高层建筑、地下建筑大量兴建，石油化工企业迅猛发展，各种交通工具大量投入使用，新工艺、新技术、新产业不断涌现，公共娱乐场所大量出现，社会物质财富迅猛增长等，使引发火灾的因素越来越多；同时也增加了火灾发生后控制和扑灭的难度，极易造成群死群伤和财产损失的重大恶性事故。

长期以来，建筑构件的防火保护和防火性能都备受关注。从1906年旧金山地震火灾、2001年美国911火灾到汕头6.10特大火灾、“蓝极速”火灾、焦作火灾、衡阳火灾和常德火灾等均证明小火灾能发展成为整个建筑、整个建筑群火灾，甚至形成部分或整个城市的特大火灾。

如今国内外建筑物不断地高层化、大规模化以及用途复合化，火灾的隐患也随之增加，据统计在火灾中建筑物损坏所造成的损失占了整个火灾的80%左右。建筑物的防火性能对于保障人们生命财产安全具有非常重要的意义。

现有的防火纤维普遍工程造价较高，无论是其自身成本、存储容器、释放装置都需要用户大量的资金投入。而且大部分防火纤维在受热时会释放出HCl、HF、HBr等有毒气体，损害人的呼吸系统和眼睛，而且卤素燃烧后对臭氧层具有很强的破坏作用。

中国专利201310660361.4，发明了一种高耐磨防火纤维。该发明提出的防火纤维由于选用了氧化硅过量的原料配比，在保证所得纤维强度的同时，使得所用原料的粒度下降，节约了成本。同时其制备方法以PVA与PVB的混合溶液为添加剂，采用熔融纺丝法进行纺丝，有效改善了添加剂的挥发情况，降低了所得纤维表面粗糙度。该防火纤维热稳定性极好、硬度大、表面粗糙度低、抗化学腐蚀性好等特点。但是该防火纤维弹性较差，只适用于制作防火服装、防火板等不会发生过大形变的环境中。由于建筑失火会使建筑构件处于较高温度中，并会发生严重形变，如果使用该防火纤维，会在形变过程中发生剧烈脱落，从而严重丧失其防火阻燃功能。

中国专利200610020287.X，发明了一种多功能轻质无机防火纤维护层材料。它由无机防火纤维、膨胀蛭石粉粒、普通硅酸盐水泥、凝固加速剂、减水剂、增稠剂、净化杀菌剂与水混合配置而成。该材料具有优异的防火性能，耐火极限可达5个小时，且质量轻，附着力强，抗压强度高，表干时间短，导热率低，耐候性和透气性好，并具有净化室内空气与抗菌杀菌功能。但是该防火纤维护层使用普通硅酸盐水泥为粘结剂，该粘结剂会与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠，从而出现碳酸钙盐析，降低了材料的耐久使用性，而且普通硅酸盐水泥和膨胀蛭石粉等材料熔点较低，在火场温度下会出现涂层溶化和滴落现象，难以达到较为理想的耐火性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种耐火时间长、材料环保、耐高温、价廉且稳定性好的建筑用防火纤维。该防火纤维制备过程使用了极少的有毒有害原料，在制造和使用过程中，操作人员只需使用简单的防毒装置即可避免健康受到危害。本发明提出的建筑用防火纤维具有非常好的稳定性，在非极端恶劣环境下不需要进行后期的维护，适用范围非常广泛。

本发明提供的建筑用防火纤维由以下重量分数的原料组成：

三氧化二铝粉末10-30份、二氧化硅粉末20-40份、石灰粉2-5份、50%乙二醇10-14份、聚丙烯1-5份、氯化钙0.2-0.8份、葡萄糖酸钠0.02-0.1份、水200-300份。

本发明所述建筑用防火纤维制备步骤为：

（1）制浆：将三氧化二铝粉末与二氧化硅粉末按重量比：3：2-3：2.05溶于50%浓度的乙二醇与聚丙烯混合溶液中，搅拌均匀；

（2）纺丝：将步骤（1）所得液体至于纺丝装置中，加热至150-200℃，保温1-2h，随后以50-200m/min的速度进行纺丝；

（3）热处理：将步骤（2）所纺丝置于真空下升温至1500-1600℃，处理0.5-1h；

（4）施工前预处理：将步骤（3）加工后的原丝与石灰粉、氯化钙、葡萄糖酸钠混合，加入水，调整其粘稠度至适于附着于建筑物表面即可。

本发明提出的防火纤维施工方法为：

（1）将需要进行防火处理的建筑物表面清理干净；

（2）将本发明所述建筑用防火纤维制备步骤中，步骤（4）所得到的防火纤维浆液置于专用的工具中，对清理好的建筑物表面进行喷涂，第一次喷涂后晾晒5-10小时，待浆液晾干后进行第二次喷涂；

（3）待第二次喷涂的浆液晾干后对喷涂表面进行打磨、抛光处理，并填补喷涂不到的区域。

本发明的有益效果是：

本发明所述建筑用防火纤维，由于选用了合理配比的三氧化二铝、二氧化硅等作为纤维基质的合成原料，在保证所得纤维有着良好的耐热性能的同时，节约了生产成本。同时使得纺丝得到的原丝保持长度为1-2cm，直径为5-8um，热传导系数为0.025-0.032W/mK，弹性模量为9000-10000kg/mm²，抗拉强度是普通玻璃纤维的2-3倍，且耐酸碱腐蚀能力极强。施工前只需简单的将几种原料的混合即可，其中石灰粉作为粘结剂，干燥后形成基料，改善了原料的粘结性，而且具有非常好的隔热性。氯化钙和葡萄糖酸钠起到加速凝结的作用，使得该防火材料在5-10小时内即可充分凝固，有效提升了喷涂的效率。

本发明提出的建筑用防火纤维耐火极限非常高、不仅自身在高温火场中可以保证5小时以上的耐火极限，而且其自身性质稳定，在高温下不会产生有毒有害气体，不会产生形变、脱落。同时其导热率极低，使得其在保护建筑构件不接触火的灼烧的同时，还能保护了其包裹的建筑构件不受高温的影响而发生软化、形变等现象，有效的保障了建筑物整体结构的稳定性。该防火纤维施工方便，凝固时间短，一天内即可完成两次喷涂，并且不会对建筑构件造成腐蚀，适用范围广泛。

具体实施方式

实施例1。

该实施例所提及的防火纤维由以下重量分数的原料组成：

三氧化二铝粉末20份、二氧化硅粉末30份、石灰粉4份、50%乙二醇12份、聚丙烯3份、氯化钙0.5份、葡萄糖酸钠0.06份、水250份。

制备方法为：

（1）制浆：将三氧化二铝粉末与二氧化硅粉末按重量比：3：2-3：2.05溶于50%浓度的乙二醇与聚丙烯混合溶液中，搅拌均匀；

（2）纺丝：将步骤（1）所得液体至于纺丝装置中，加热至150-200℃，保温1-2h，随后以50-200m/min的速度进行纺丝；

（3）热处理：将步骤（2）所纺丝置于真空下升温至1500-1600℃，处理0.5-1h；

（4）施工前预处理：将步骤（3）加工后的原丝与石灰粉、氯化钙、葡萄糖酸钠混合，加入水，调整其粘稠度至适于附着与建筑物表面即可。

施工方法为：

（1）将需要进行防火处理的建筑物表面清理干净；

（2）将本发明所述建筑用防火纤维制备步骤中，步骤（4）所得到的防火纤维浆液置于专用的工具中，对清理好的建筑物表面进行喷涂，第一次喷涂后晾晒5-10小时，待浆液晾干后进行第二次喷涂；

（3）待第二次喷涂的浆液晾干后对喷涂表面进行打磨、抛光处理，并填补喷涂不到的区域。

实施例2。

该实施例所提及的防火纤维由以下重量分数的原料组成：

三氧化二铝粉末15份、二氧化硅粉末25份、石灰粉4份、50%乙二醇12份、聚丙烯3份、氯化钙0.5份、葡萄糖酸钠0.06份、水250份。

制备方法为：

（1）制浆：将三氧化二铝粉末与二氧化硅粉末按重量比：3：2-3：2.05溶于50%浓度的乙二醇与聚丙烯混合溶液中，搅拌均匀；

（2）纺丝：将步骤（1）所得液体至于纺丝装置中，加热至150-200℃，保温1-2h，随后以50-200m/min的速度进行纺丝；

（3）热处理：将步骤（2）所纺丝置于真空下升温至1500-1600℃，处理0.5-1h；

（4）施工前预处理：将步骤（3）加工后的原丝与石灰粉、氯化钙、葡萄糖酸钠混合，加入水，调整其粘稠度至适于附着与建筑物表面即可。

施工方法为：

（1）将需要进行防火处理的建筑物表面清理干净；

（2）将本发明所述建筑用防火纤维制备步骤中，步骤（4）所得到的防火纤维浆液置于专用的工具中，对清理好的建筑物表面进行喷涂，第一次喷涂后晾晒5-10小时，待浆液晾干后进行第二次喷涂；

（3）待第二次喷涂的浆液晾干后对喷涂表面进行打磨、抛光处理，并填补喷涂不到的区域。

Claims (2)

1.一种建筑用防火纤维的制备方法，其特征在于由下列重量份的原料组成：三氧化二铝粉末10-30份、二氧化硅粉末20-40份、石灰粉2-5份、50%乙二醇10-14份、聚丙烯1-5份、氯化钙0.2-0.8份、葡萄糖酸钠0.02-0.1份、水200-300份；

制备方法包括以下步骤：

（1）制浆：将三氧化二铝粉末与二氧化硅粉末按重量比：3：2-3：2.05溶于50%浓度的乙二醇与聚丙烯混合溶液中，搅拌均匀；

（2）纺丝：将步骤（1）所得液体至于纺丝装置中，加热至150-200℃，保温1-2h，随后以50-200m/min的速度进行纺丝；

（3）热处理：将步骤（2）所纺丝置于真空下升温至1500-1600℃，处理0.5-1h；

（4）施工前预处理：将步骤（3）加工后的原丝与石灰粉、氯化钙、葡萄糖酸钠混合，加入水，调整其粘稠度至适于附着于建筑物表面即可。

2.一种建筑用防火纤维的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将需要进行防火处理的建筑物表面清理干净；

（2）将本发明所述建筑用防火纤维制备步骤中，步骤（4）所得到的防火纤维浆液置于专用的工具中，对清理好的建筑物表面进行喷涂，第一次喷涂后晾晒5-10小时，待浆液晾干后进行第二次喷涂；

（3）待第二次喷涂的浆液晾干后对喷涂表面进行打磨、抛光处理，并填补喷涂不到的区域。