DE3524332A1 - Brandschutzplatte - Google Patents
BrandschutzplatteInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
- E04B1/94—Protection against other undesired influences or dangers against fire
- E04B1/941—Building elements specially adapted therefor
- E04B1/942—Building elements specially adapted therefor slab-shaped
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brandschutzplatte aus einer mit einer bläh
fähigen Masse imprägnierten Kernschicht und Deckschichten.
Brandschutzplatten und -elemente werden überall dort angewandt, wo im
Brandfall der Durchtritt des Feuers und die Übertragung von Hitze unter
bunden werden soll. Ein wirksames Mittel zur Verhinderung des Durchtritts
von Feuer und Hitze sind sogenannte "intumeszierende" Materialien, die im
Brandfall, d. h. bei Temperaturen oberhalb von 100°C, aufblähen, wobei sie
einen hitzebeständigen und wärmeisolierenden Schaum bilden.
Es ist bekannt, Holztüren mit derartigem Material zu beschichten, wobei
auch geringe Anteile in die Holzoberfläche eindringen können. Solche
Brandschutztüren weisen jedoch keine ausreichende Feuerwiderstandsdauer
auf, bzw. müssen mit derart hohen Mengen an Brandschutzmaterial beschich
tet werden, daß die im Brandfall entstehende Schaumschicht und damit
verklebte Deckschichten nach relativ kurzer Zeit abfallen.
Aus der EP-A-123 255 sind Brandschutzelemente bekannt, bei denen das
Trägermaterial der Kernschicht anorganischer Natur ist und vorzugsweise
aus Mineralfasern besteht, welche mit einem intumeszierenden Mittel im
prägniert sind. Solche Brandschutzelemente benötigen entweder metallische
oder verhältnismäßig dicke nichtmetallische Deckschichten und Ausstei
fungsprofile, die ihnen die notwendige Biegefestigkeit verleihen. Daraus
hergestellte Brandschutztüren sind daher sehr schwer.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, leichte, einfach herzustel
lende Brandschutzplatten mit guter Biegefestigkeit zu entwickeln, die im
Brandfall eine hohe Feuerwiderstandsdauer aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Brandschutzplatte
aus Deckschichten B und einer Kernschicht A, die aus einem überwiegend
organischen, offenzelligen Material A 1 besteht, welches zumindest teil
weise mit einer hitzeblähfähigen Masse A 2 imprägniert ist, die sich
überwiegend im Inneren der Kernschicht befindet.
Es ist überraschend, daß derartige Platten auf Basis eines Trägermate
rials, das organischer Natur und somit brennbar ist, eine Feuerwider
standsdauer aufweist, die zumindest nicht wesentlich geringer als bei
anorganischen Trägermaterialien ist. Gegenüber Platten mit Mineralwolle
als Trägermaterial weisen die erfindungsgemäßen Platten eine bessere
Biegesteifigkeit auf, da die Kernschicht durch ihre Schubsteifigkeit und
den Verbund mit den festen Deckschichten bei Biegebelastung des Verbunds
mechanisch mitträgt.
Die Kernschicht A hat eine Dicke von 2 bis 200 mm, vorzugsweise von 15
bis 100 mm. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das offenzellige
Material A 1 Waben- oder Schaumstruktur auf und enthält - vor der Imprä
gnierung mit der intumeszierenden Masse A 2 - 80 bis 99 Volumenprozent
Hohlräume. Die Waben können dabei aus Pappe oder Kunststoff, z. B. auf
Basis von Duromerharzen oder Polyurethan bestehen. Als offenzellige
Kunststoff-Schäume sind solche aus Duromeren, z. B. Melamin-, Harnstoff-
oder Phenolharzen oder Polyurethan geeignet.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht das offenzellige
Material A₁ aus gebundenen organischen Fasern, Schnitzeln oder Spänen und
enthält - vor der Imprägnierung - 2 bis 30 Volumenprozent Hohlräume. Be
vorzugtes Material A 1 sind zement- oder kunstharzgebundene Holzspan-,
Holzwolle- oder Holzfasermassen.
Das offenzellige Material A 1 ist mit einer intumeszierenden Masse A 2 im
prägniert, die im Brandfall aufbläht. Dafür kommen insbesondere die
bekannten Massen auf Basis wäßriger Lösungen von Amin/Formaldehyd-Konden
sationsprodukten in Frage, wie Harnstoff- oder Dicyandiamid/Formaldehyd-
Kondensate, die weitere Zusätze, wie Kohlenhydrate, Phosphate und Alkohole
(z. B. nach DE-B 23 15 415) enthalten können, ferner wasserhaltige Alkali
silikate (z. B. nach AT-B- 2 37 501).
Derartige Massen schäumen bei Temeraturen oberhalb von 100°C, insbeson
dere oberhalb von 150°C. Sie bilden dabei einen weitgehend geschlossen
zelligen Schaum mit geringer thermischer Leitfähigkeit, der den Durch
tritt von Sauerstoff und Hitze verhindert und somit feuerbeständig und
wärmeisolierend ist. Es ist wesentlich, daß die Masse A 2 überwiegend,
vorzugsweise praktisch vollständig, im Inneren der Kernschicht, d. h. in
deren Hohlräumen imprägniert ist. Dabei ist selbstverständlich nicht
ausgeschlossen, daß sich eine dünne Schicht noch an der Oberfläche befin
det, die in manchen Fällen auch zum Verkleben mit den Deckschichten B
dienen kann. Es ist jedoch nicht notwendig, daß die Masse A 2 gleichmäßig
über die Dicke des offenzelligen Materials A 1 verteilt ist und diese
vollständig durchtränkt. In vielen Fällen genügt es, wenn nur die Rand
bereiche der Kernschicht mit der Masse A 2 imprägniert sind. Im allgemei
nen enthält die Kernschicht die Masse A 2 in einer Menge von 20 bis 300 g
Feststoff pro 1 Gesamtvolumen. Das Imprägnieren kann nach üblichen Metho
den, z. B. durch Eintauchen, Aufspritzen, Aufgießen oder Einrollen der
wäßrigen Lösungen der Masse A 2 vorgenommen werden.
Die Deckschichten B können 0,5 bis 10, vorzugsweise 0,8 bis 8 mm dick
sein. Sie dienen Stabilitäts- und Dekorationszwecken und können z. B. aus
Holz, gebundenen Holzwerkstoffen, Metall, Kunststoffen, Glas, Keramik
oder faserarmierten Massen bestehen.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Brandschutz
platte als Mehrfachsandwich mit einer oder mehreren Zwischenschichten aus
dem Material B ausgebildet. Wenn bei länger andauernder Brandschutzbe
lastung eine Kernschicht weggebrannt ist oder sich gelöst hat, bilden
die nächsten Schichten immer noch einen intakten Verbundquerschnitt mit
hoher Biegefestigkeit und -steifigkeit.
Kernschicht und Deckschichten werden auf übliche Weise, z. B. mit Klebern
auf Phenolharz-, Melaminharz-, Polyurethan- oder Latex-Basis miteinander
verbunden.
Die erfindungsgemäßen Brandschutzplatten können im Bauwesen, im Fahr
zeug-, Schiffs- und Flugzeugbau, sowie als Lager- und Transport-Behälter
Verwendung finden, bevorzugt als Türen, Tore, Trennwände, Böden und
Decken.
Die in den Beispielen genannten Teile beziehen sich auf das Gewicht.
Eine 25 mm dicke Kernschicht aus Pappe-Waben (36 g/l, 95 Volumenprozent
Hohlräume) wurde mit einer Menge 120 g/l Festkörperanteil einer
wäßrigen Lösung aus 11 Teile Harnstoff, 14 Teile Dicyandiamid, 23 Teile
Ammoniumhydrogenorthophosphat, 14 Teile Formaldehyd, 6 Teile Dextrin und
32 Teile Wasser durch Eintauchen imprägniert. Die Kernschicht wurde
beidseitig mit Hilfe eines Klebers auf Phenol/Resorcin/Formaldehyd-Harz-
Basis, mit zwei 3,8 mm dicken Hartfaser-Deckschichten verbunden.
Die Feuer-Widerstandsdauer der Brandschutzplatte (Belastung nach der Ein
heitstemperaturkurve gemäß ISO 834) bis zum Durchbrand betrug 32 min; bei
einer Vergleichsplatte, die nicht mit der blähfähigen Masse getränkt war,
betrug die Feuerwiderstandsdauer nur 12 min.
Eine 25 mm dicke Kernschicht aus Melaminharzschaum einer Dichte von
11 g/l und einem Porenvolumen von 99% wurde durch Besprühen mit 155 g/l
Feststoffanteil einer blähfähigen Masse wie in Beispiel 1 getränkt und
mit zwei 1,0 mm Deckschichten aus Stahlblech verbunden.
Die Feuerwiderstandsdauer (Zeitspanne bis zur Temperaturerhöhung auf
140°C auf der nicht-beflammten Seite) betrug 30 min; bei einer Ver
gleichsplatte nur 13 min.
Eine 25 mm dicke, 470 g/l schwere Holzspannplatte mit 3 Volumenprozent
Hohlräumen und relativ poröser Oberfläche wurde in einer Menge von 90 g/l
mit einer Tränkmasse wie in Beispiel 1 durch Einrollen imprägniert und
mit einem Melaminharz-Kleber mit zwei 3,8 mm dicken Holzfaserplatten
verklebt.
Die Feuerwiderstandsdauer bis zum Durchbrand betrug 70 min, bei einer
Vergleichsplatte nur 47 min.
Eine 25 mm dicke, 362 g/l schwere, zementgebundene Holzwolle-Leichtbau
platte (®HERKALIT) mit 15 Volumenprozent Hohlräumen wurde durch Auf
streichen mit einer Masse wie in Beispiel 1 getränkt und mit einem Harn
stoffharz-Kleber mit zwei 3,8 mm dicke Hartfaser-Deckschichten verklebt.
Die Feuerwiderstandsdauer bis zum Durchbrand betrug 69 min, bei einer
Vergleichsplatte nur 25 min.
Claims (9)
1. Brandschutzplatte, bestehend aus
- A. einer Kernschicht aus einem offenzelligen Material A 1, das zumindest teilweise mit einer Masse A 2 imprägniert ist, die im Brandfall aufbläht, und
- B. stabilen Deckschichten,
dadurch gekennzeichnet, daß das offenzellige Material A 1 überwiegend
organischer Natur ist, und die Masse A 2 überwiegend im Innern der
Kernschicht imprägniert ist.
2. Brandschutzplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
offenzellige Material A 1 Waben- oder Schaumstruktur aufweist und (vor
der Imprägnierung) 80 bis 99 Volumenprozent Hohlräume enthält.
3. Brandschutzplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
offenzellige Material A 1 aus Papp- oder Kunststoff-Waben besteht.
4. Brandschutzplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
offenzellige Material A 1 aus einem Duromer-Schaum besteht.
5. Brandschutzplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
offenzellige Material A 1 aus gebundenden Fasern, Schnitzeln oder
Spänen besteht und (vor der Imprägnierung) 2 bis 30 Volumenprozent
Hohlräume enthält.
6. Brandschutzplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
offenzellige Material A 1 eine zement- oder kunstharzgebundene Holz
span-, Holzwolle- oder Holzfasermasse ist.
7. Brandschutzplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Masse A 2 bei Temperaturen oberhalb 100°C zu einem hitzebestän
gigen und wärmeisolierenden Schaum aufbläht.
8. Brandschutzplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Masse A 2 ein Amin/Formaldehyd-Kondensationsprodukt oder ein wasser
haltiges Alkalisilikat ist
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Publications (1)
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