CN107130894B - 一种带有阻燃秸秆防火板的防火门中缝 - Google Patents

一种带有阻燃秸秆防火板的防火门中缝 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带有阻燃秸秆防火板的防火门中缝，包括门框、门扇和合页，所述门扇和门框通过合页连接，门扇的两侧形成受火面和背火面，左、右门扇接触面形成中缝，所述左、右门扇的构成包括两部分，其中，靠近中缝一侧的部分设置4条阻燃防火秸秆板，与上述阻燃防火秸秆板连接的其他部分设置为钢质型材；所述防火门中缝间还设置有盖缝板，所述盖缝板由阻燃防火秸秆板剪裁而成；本发明创造性的改变了传统钢、木质防火门在遇到火灾高温时中缝易变形的缺陷，将靠近中缝的门扇部分和盖缝板设置为阻燃防火秸秆板，有效起到防火阻燃抑烟的作用，保证防火门在遇到火灾时骨架结构的稳定性，中缝不变形不透火。

Description

一种带有阻燃秸秆防火板的防火门中缝
技术领域
本发明属于防火门技术领域，特别是涉及一种带有阻燃秸秆防火板的防火门中缝。
背景技术
根据消防规范，大型商场、宾馆、医院、娱乐场所的通道，要求安装防火门。因木质防火门较适宜二次装饰，客户在通道上采用木质双扇防火门较多。目前木质防火门防火较薄弱环节为双扇中缝。市场上木质双扇门中缝搭口制作方式有两种：一种是在门扇木框上裁止口，这种形式搭口太窄(≤15MM)，防火性能较差，且防火锁安装后，锁体露出搭口，影响门的装饰性；另一种是在门扇上外钉30MM×6MM木条做搭口，这种达搭又厚又宽，外观显笨拙，主要是影响门的装饰性，客户不太接受。另外以上两种结构的防火门安装在消防通道上，门下角经常被碰撞坏。
而对于钢质隔热防火门，由于现有的双扇钢质隔热防火门技术未充分考虑防火门的阻燃性能，导致双扇防火门遇火灾时，门扇受到火灾的高温加热，双扇门门扇中缝处就会发生扭曲变形，导致双扇钢质隔热防火门门扇的中缝处窜火，而引发另一个区域的火灾，使钢质隔热防火门起不了阻断火源的作用，危及人的生命和财产安全。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，是在于提供了一种带有阻燃秸秆防火板的防火门中缝，该防火门中缝阻燃、耐火、不变形，无有害的烟和气体产生，并且高温不导热、遇水不膨胀，综合性能十分优异，能够彻底克服双扇防火门在实际使用过程中遇高温中缝变形的问题。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：
一种带有阻燃秸秆防火板的防火门中缝，包括门框(100)、门扇(200)和合页(300)，所述门扇(200)和门框(100)通过合页(300)连接，门扇(200)的两侧形成受火面和背火面，左、右门扇接触面形成中缝，所述左、右门扇的构成包括两部分，其中，靠近中缝一侧的部分设置4条环保阻燃秸秆板，与上述环保阻燃秸秆板连接的其他部分设置为钢质型材；所述防火门中缝间还设置有盖缝板(200)，所述盖缝板(200)由环保阻燃秸秆板剪裁而成；其中，以重量份计，所述环保阻燃秸秆板的原料组成包括：秸秆颗粒50～100份，阻燃剂10～200份，粘结剂1～50份；所述阻燃剂的原料组成包括氧化镁、氯化镁、硫酸镁、聚磷酸铵、镁铝水滑石、钼酸、柠檬酸、磷酸钠和硼酸，所述粘结剂为无机粘结剂，其原料组成包括铝溶胶、水玻璃、聚乙烯醇和去离子水。
优选的，所述4条阻燃防火秸秆板采用粘合剂和枪钉进行连接，枪钉的数量可以为20-50个。
优选的，所述门扇(200)的阻燃防火秸秆板部分与钢质型材部分采用枪钉进行固定连接，枪钉的数量可以为20-50个。
优选的，所述靠近中缝最内侧的第1条阻燃防火秸秆板上还设置有U形镀锌钢质加强板(120)。
另外，在本发明技术方案中环保阻燃秸秆板，以百分含量计，所述阻燃剂原料组成的含量分别为氧化镁20～35％、氯化镁10～20％、硫酸镁5～15％、聚磷酸铵2～15％、镁铝水滑石5～20％、钼酸锌1～50.1～2％柠檬酸、0.5～3％磷酸钠、0.5～2％硼酸；所述无机粘结剂原料组成的含量分别为铝溶胶1～5％、水玻璃5～10％、聚乙烯醇5～20％和去离子水70～95％。
所述秸秆为选自麦秸秆、稻草秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆、花生壳、竹枝叶、油菜秸秆中的至少一种；所述秸秆的含水率小于12％，经切草机切碎后的长度为5～10cm。
所述氧化镁由菱镁矿或白云石煅烧而成，所述煅烧为轻烧，其煅烧温度为550-750℃。
所述环保阻燃秸秆板的制备方法依次包括下述步骤：原料农作物秸秆→拆捆→清除杂质→粉碎→计量分装→施加阻燃剂混合物→施加粘结剂混合物→铺装入模→预压成型→定型冷压→养护→脱模→半成品锯边→干燥→贴面→产品锯边→抛光→成品检测入库。
在本发明的技术方案中，环保阻燃秸秆板的制备过程中秸秆为基础原料，在对秸秆进行切碎过程中，对秸秆的长度由一定的要求，因为秸秆分为分表、芯层辅装，其表层为短纤维，纤维长度3-5mm，可提高板面的平整度和密实度及防水性；芯层为长纤维，纤维长度5-10mm，可提高板材的内结合强度和抗折、抗压强度等优势。
所述粘结剂主要是用来粘附植物秸秆颗粒，使之成为连续均匀结构；本发明的粘结剂与以往工业应用的有机粘结剂不同，为自主研发的无机粘结剂，该无机粘结剂的组成可以为铝溶胶、水玻璃、聚乙烯醇和去离子水；其中铝溶胶、水玻璃、聚乙烯醇和去离子水的技术方案中，聚乙烯醇是一种无色、无毒、无腐蚀性、可生物降解的绿色粘结剂，其水溶液与秸秆颗粒接触时，能够依靠PVA分子的紧密接触以及分子间的吸附作用形成具有一定机械性能的连续膜，从而将秸秆颗粒均匀的粘附在一起；但是，由于PVA碳链的长短及醇解度的大小直接影响膜的物理机械性能，使得聚乙烯醇单独作为粘结剂时并不能完全制造优质的秸秆板，而本发明通过加入一定比例的铝溶胶和水玻璃，一方面通过将铝溶胶分散到聚乙烯醇中增加聚乙烯醇在高温下的粘结稳定性和机械性能，另一方面铝溶胶可以与水玻璃中的硅结合成硅铝合成物，成分散点状活网状结构，明显改善聚乙烯醇粘结剂的耐高温性能和粘结成膜性能，并且由于水玻璃的存在，还在一定程度上增强了秸秆板的耐腐蚀性能。
所述阻燃剂主要作用在于阻止植物秸秆颗粒的燃烧性，其原料组成包括氧化镁、氯化镁、硫酸镁、聚磷酸铵、镁铝水滑石和钼酸锌。在上述阻燃剂组分中，氧化镁、氯化镁、硫酸镁为三种基础成分；氧化镁由菱镁矿或白云石煅烧而成，所述煅烧为轻烧，其煅烧温度为550-750℃，轻烧氧化镁熔点大于2800℃，具有较好的防火防腐功效，氯化镁使用工业六水氯化镁，具有耐火阻燃功能，其与氧化镁反应生成5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O相，产生强度，使板材具有优异的抗低温性能和防火性能；而硫酸镁为工业用MgSO4·7H2O，细度在70-80目，能够与氧化镁反应产生强度，改善板材的抗水性和防潮性；然而仅仅以氧化镁、氯化镁、硫酸镁为三种充分作为阻燃剂，其并不能达到耐持久高温的效果，本发明创造性的通过添加聚磷酸铵、镁铝水滑石和钼酸锌来改善阻燃剂的性能；其中，聚磷酸铵、镁铝水滑石和钼酸锌为改性添加物时，一方面聚磷酸铵通过受热脱水后生成脱水剂，促使秸秆板表面层脱水生成碳化物，并生成非挥发性磷化合物和聚磷酸对秸秆板表面进行覆盖，隔绝空气从而达到阻燃的目的，另一方面，聚磷酸铵依托磷酸根能够起到对镁铝水滑石进行改性的作用，磷酸根包覆于镁铝水滑石表面，从而增强镁铝水滑石粒子的疏水性和分散性，可以明显改进秸秆板的阻燃性和力学性能，钼酸锌作为阻燃剂和消烟剂，能够与聚磷酸铵和镁铝水滑石共同协同来增加阻燃体系的阻燃抑烟性能。
综上所述，本发明具有以下有益效果为：(1)本发明创造性的改变了传统钢、木质防火门在遇到火灾高温时中缝易变形的缺陷，将靠近中缝的门扇部分和盖缝板设置为阻燃防火秸秆板，有效起到防火阻燃抑烟的作用，保证防火门在遇到火灾时骨架结构的稳定性，中缝不变形不透火；另外，本发明还在阻燃防火秸秆板上设置有U形镀锌钢质加强板，提高了双扇门门扇中缝处的刚性和抗弯强度，使双扇门门扇受到高温时中缝处能够抵抗弯曲强度；
(2)本发明克服了以往阻燃秸秆板使用有机脲醛胶带来甲醛含量高的缺陷，以无机胶为粘胶剂，所制备的秸秆板甲醛含量低至0.03-0.05mg/L，远低于国际标准要求的0.5mg/L，环保性能十分良好，为工业化大规模应用提供了一条新的途径；
(3)本发明制造的阻燃秸秆板阻燃性能十分优异，经过国家防火建材质量监督检验中心检测，依据国家标准GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》、GB/T 20285-2006《材料产烟毒性危险分级》，检验结果显示，本发明产品材料燃烧性能符合A1级的规定要求，即燃烧性能达到不燃A1级，烟气毒性符合安全一级的规定要求，即烟气毒性达到安全一级AQ1；
(4)本发明所制造的阻燃秸秆板具有十分优异的耐沸水煮性能，根据GB/T 4897-2003测得5小时沸水煮后内结合强度数值为1.05-1.12MPa，测得24小时吸水厚度膨胀率仅为1.7％；
(5)本发明所制造的阻燃秸秆板，按照GB/T 17657-2013规定的方法进行测定，阻燃秸秆板的密度大于1000Kg/m3，面板正常状态下的静曲强度大于等于25兆帕/毫米，弹性模量大于等于2400兆帕/毫米，含水率为7～12％。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，不应被看作是对本发明范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例中防火门的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中图1的A-A向剖视图。
其中，图中
100-防火门门框；
200-防火门门扇；
300-防火门合页；
110-盖缝板；
120-U形镀锌钢质加强板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1，图1为本发明实施例中防火门的整体结构示意图，包括门框100、门扇200、合页300，门框和门扇通过合页连接，门扇的两侧形成受火面和背火面，左、右门扇接触面形成中缝。
参照图2，图2为本发明实施例中图1防火门的A-A向剖视图。防火门左、右门扇接触面形成中缝，中缝间设置有盖缝板110，盖缝板110采用防火阻燃秸秆板剪裁得到；左、右门扇靠近中缝的一侧分别设置有4块防火阻燃秸秆板，与上述阻燃防火秸秆板连接的其他部分设置为钢质型材；所述4条阻燃防火秸秆板采用粘合剂和枪钉进行连接，所述门扇的阻燃防火秸秆板部分与钢质型材部分采用枪钉进行固定连接。当该防火门遇到火灾时，靠近中缝侧的门扇由于采用防火阻燃秸秆板材，能够抵制火灾高温的侵蚀，在高温下保证门扇整体结构的完整性，中缝不透火、不变形，解决了原有双扇门在中缝问题上的诸多问题。另外，所述靠近中缝最内侧的第1块阻燃防火秸秆板上还设置有U形镀锌钢质加强板120，通过设置U形镀锌钢质加强板，提高了双扇门门扇中缝处的刚性和抗弯强度，使双扇门门扇受到高温时中缝处能够抵抗弯曲强度。
制造本实施例环保阻燃秸秆板的原料组成为：秸秆颗粒40Kg，阻燃剂15Kg，粘结剂10Kg；其中，所述阻燃剂原料组成的含量分别为氧化镁4.5Kg、氯化镁2.25Kg、硫酸镁2.25Kg、聚磷酸铵2.25Kg、镁铝水滑石2.25Kg、钼酸锌0.75Kg，0.15Kg柠檬酸、0.3Kg磷酸钠、0.3Kg硼酸；所述无机粘结剂原料组成的含量分别为铝溶胶0.3Kg、水玻璃0.5Kg、聚乙烯醇0.8Kg和去离子水8.4Kg。
本实施例环保阻燃秸秆板的制造工艺为：
原料农作物秸秆→拆捆→清除杂质→粉碎→计量分装→施加阻燃剂混合物→施加粘结剂混合物→铺装入模→预压成型→定型冷压→养护→脱模→半成品锯边→干燥→贴面→产品锯边→抛光→成品检测入库。
其中，粉碎按表、芯层分别粉碎，表层粉碎至纤维长度3-5mm，芯层粉碎至纤维长度5-10mm；并按照表、芯层对秸秆长度要求的不同分别制备表、芯层混合料；
施加阻燃剂混合物和施加粘结剂混合物步骤是分别将阻燃剂混合物与粘结剂混合物依次添加到秸秆纤维中搅拌混合均匀；
预压成型阶段施加的压力约为2×105N，施加时间为约10s；
定型冷压阶段施加的压力约为1.5×107N，施加时间为约180s；
干燥采用红外循环干燥箱进行干燥，干燥时间约为12s，红外干燥波段为1-3微米，干燥至秸秆板含水率约为低于12％。
性能测定：(1)水煮实验：取制造的秸秆板置于100℃沸水中水煮5h，然后于60℃干燥，测定水煮后后内结合强度数值为1.11MPa，水煮前强度为1.25MPa；
(2)按照GB8624-2012规定的方法进行燃烧实验，实验结果为：总热值PCS约为1.5MJ/Kg，燃烧增长速率指数FIGR0.2MJ约为16W/s,600s内热量总释放约为2.7MJ，火焰横向蔓延长度小于试样边缘，烟气生成速率指数约为0.7m2/s2,600s内总产烟量约为30m2，达到A1级标准。
(3)按照GB/T 17657-2013规定的方法进行测定，本实施例阻燃秸秆板的密度约为1000Kg/m3，面板正常状态下的静曲强度约为32兆帕/毫米，弹性模量约为2620兆帕/毫米，含水率为10.5％。
(4)按照GB18580-2002规定的方法进行测定，本实施例阻燃秸秆板甲醛释放量约为0.04mg/L。
对比例1
制造本实施例环保阻燃秸秆板的原料组成为：秸秆颗粒40Kg，阻燃剂15Kg，粘结剂10Kg；其中，所述阻燃剂原料组成的含量分别为氧化镁4.5Kg、氯化镁2.25Kg、硫酸镁2.25Kg、镁铝水滑石4.5Kg、钼酸锌0.75Kg，0.15Kg柠檬酸、0.3Kg磷酸钠、0.3Kg硼酸；所述无机粘结剂原料组成的含量分别为铝溶胶0.3Kg、水玻璃0.5Kg、聚乙烯醇0.8Kg和去离子水8.4Kg。
本实施例环保阻燃秸秆板的制造工艺为：
原料农作物秸秆→拆捆→清除杂质→粉碎→计量分装→施加阻燃剂混合物→施加粘结剂混合物→铺装入模→预压成型→定型冷压→养护→脱模→半成品锯边→干燥→贴面→产品锯边→抛光→成品检测入库。
其中，粉碎按表、芯层分别粉碎，表层粉碎至纤维长度3-5mm，芯层粉碎至纤维长度5-10mm；并按照表、芯层对秸秆长度要求的不同分别制备表、芯层混合料；
施加阻燃剂混合物和施加粘结剂混合物步骤是分别将阻燃剂混合物与粘结剂混合物依次添加到秸秆纤维中搅拌混合均匀；
预压成型阶段施加的压力约为2×105N，施加时间为约10s；
定型冷压阶段施加的压力约为1.5×107N，施加时间为约180s；
干燥采用红外循环干燥箱进行干燥，干燥时间约为12s，红外干燥波段为1-3微米，干燥至秸秆板含水率约为低于12％。
性能测定：(1)水煮实验：取制造的秸秆板置于100℃沸水中水煮5h，然后于60℃干燥，测定水煮后后内结合强度数值为0.66MPa，水煮前强度为1.05MPa；
(2)按照GB8624-2012规定的方法进行燃烧实验，实验结果为：总热值PCS约为2.9MJ/Kg，燃烧增长速率指数FIGR0.2MJ约为54W/s,600s内热量总释放约为6.1MJ，火焰横向蔓延长度小于试样边缘，烟气生成速率指数约为3.0m2/s2,600s内总产烟量约为72m2，未达到A1级标准。
(3)按照GB/T 17657-2013规定的方法进行测定，本实施例阻燃秸秆板的密度约为1020Kg/m3，面板正常状态下的静曲强度约为22兆帕/毫米，弹性模量约为2420兆帕/毫米，含水率为10.2％。
(4)按照GB18580-2002规定的方法进行测定，本实施例阻燃秸秆板甲醛释放量约为0.05mg/L。
对比例2
制造本实施例环保阻燃秸秆板的原料组成为：秸秆颗粒40Kg，阻燃剂15Kg，粘结剂10Kg；其中，所述阻燃剂原料组成的含量分别为氧化镁4.5Kg、氯化镁2.25Kg、硫酸镁2.25Kg、聚磷酸铵4.5Kg、钼酸锌0.75Kg，0.15Kg柠檬酸、0.3Kg磷酸钠、0.3Kg硼酸；所述无机粘结剂原料组成的含量分别为铝溶胶0.3Kg、水玻璃0.5Kg、聚乙烯醇0.8Kg和去离子水8.4Kg。
本实施例环保阻燃秸秆板的制造工艺为：
原料农作物秸秆→拆捆→清除杂质→粉碎→计量分装→施加阻燃剂混合物→施加粘结剂混合物→铺装入模→预压成型→定型冷压→养护→脱模→半成品锯边→干燥→贴面→产品锯边→抛光→成品检测入库。
其中，粉碎按表、芯层分别粉碎，表层粉碎至纤维长度3-5mm，芯层粉碎至纤维长度5-10mm；并按照表、芯层对秸秆长度要求的不同分别制备表、芯层混合料；
施加阻燃剂混合物和施加粘结剂混合物步骤是分别将阻燃剂混合物与粘结剂混合物依次添加到秸秆纤维中搅拌混合均匀；
预压成型阶段施加的压力约为2×105N，施加时间为约10s；
定型冷压阶段施加的压力约为1.5×107N，施加时间为约180s；
干燥采用红外循环干燥箱进行干燥，干燥时间约为12s，红外干燥波段为1-3微米，干燥至秸秆板含水率约为低于12％。
性能测定：(1)水煮实验：取制造的秸秆板置于100℃沸水中水煮5h，然后于60℃干燥，测定水煮后后内结合强度数值为0.81MPa，水煮前强度为1.07MPa；
(2)按照GB8624-2012规定的方法进行燃烧实验，实验结果为：总热值PCS约为3.2MJ/Kg，燃烧增长速率指数FIGR0.2MJ约为53W/s,600s内热量总释放约为6.0MJ，火焰横向蔓延长度小于试样边缘，烟气生成速率指数约为2.3m2/s2,600s内总产烟量约为65m2，未达到A1级标准。
(3)按照GB/T 17657-2013规定的方法进行测定，本实施例阻燃秸秆板的密度约为1020Kg/m3，面板正常状态下的静曲强度约为24兆帕/毫米，弹性模量约为2500兆帕/毫米，含水率为10.1％。
(4)按照GB18580-2002规定的方法进行测定，本实施例阻燃秸秆板甲醛释放量约为0.04mg/L。
以上所述仅为本发明的部分实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带有阻燃秸秆防火板的防火门中缝，包括门框（100）、门扇（200）和合页（300），所述门扇（200）和门框（100）通过合页（300）连接，门扇（200）的两侧形成受火面和背火面，左、右门扇接触面形成中缝，其特征在于，所述左、右门扇的构成包括两部分，其中，靠近中缝一侧的部分设置4条环保阻燃秸秆板，与上述环保阻燃秸秆板连接的其他部分设置为钢质型材；所述防火门中缝间还设置有盖缝板（110），所述盖缝板（110）由环保阻燃秸秆板剪裁而成；其中，所述环保阻燃秸秆板的原料组成为：秸秆颗粒40kg，阻燃剂 15kg，粘结剂10kg；所述阻燃剂原料组成的含量分别为氧化镁4.5kg、氯化镁2.25kg、硫酸镁2.25kg、聚磷酸铵2.25kg、镁铝水滑石2.25kg、钼酸锌0.75kg、0.15kg柠檬酸、0.3kg磷酸钠、0.3kg硼酸；所述粘结剂原料组成的含量分别为铝溶胶0.3kg、水玻璃0.5kg、聚乙烯醇0.8kg和去离子水8.4kg。
2.根据权利要求1所述的防火门中缝，其特征在于：所述4条环保阻燃秸秆板采用粘合剂和枪钉进行连接。
3.根据权利要求1所述的防火门中缝，其特征在于，所述门扇（200）的阻燃防火秸秆板部分与钢质型材部分采用枪钉进行固定连接。
4.根据权利要求1所述的防火门中缝，其特征在于，所述靠近中缝最内侧的第1条阻燃防火秸秆板上还设置有U形镀锌钢质加强板（120）。
5.根据权利要求1-4任一项所述的防火门中缝，其特征在于，所述秸秆为选自麦秸秆、稻草秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆、花生壳、竹枝叶、油菜秸秆中的至少一种；所述秸秆的含水率小于12%，经切草机切碎后的长度为5～10cm。
6.根据权利要求5所述的防火门中缝，其特征在于，所述氧化镁由菱镁矿或白云石煅烧而成，所述煅烧为轻烧，其煅烧温度为550-750℃。
7.根据权利要求6所述的防火门中缝，其特征在于，所述环保阻燃秸秆板的制备方法依次包括下述步骤：原料农作物秸秆→拆捆→清除杂质→粉碎→计量分装→施加阻燃剂混合物→施加粘结剂混合物→铺装入模→预压成型→定型冷压→养护→脱模→半成品锯边→干燥→贴面→产品锯边→抛光→成品检测入库。
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