DE69005039T2 - Swelling fire protection seals and processes for their manufacture. - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine anschwellende Feuerdichtung und auf Verfahren zur Herstellung einer solchen. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung anschwellende Feuerdichtungen in Form von Membranen oder Papieren (die im folgenden der Einfachheit halber als 'Membranen bezeichnet werden), die direkt auf die Oberfläche eines entflammbaren Aufbaus, z.B. einer Holztür eines Fensterrahmens oder auf Wandbretter aufgebracht werden können, um jenen Aufbau mit einer feuerwiderstandsfähigen Barriere zu versehen. Die Erfindung bezieht sich auch auf Feuerdichtungen in Form flexibler Blätter oder Streifen, die beispielsweise als Beglasungsstreifen eingesetzt werden können.The invention relates to an intumescent fire seal and to methods of making the same. In particular, but not exclusively, the invention relates to intumescent fire seals in the form of membranes or papers (hereinafter referred to for convenience as 'membranes') which can be applied directly to the surface of a flammable structure, e.g. a wooden door, window frame or wall boards, to provide that structure with a fire resistant barrier. The invention also relates to fire seals in the form of flexible sheets or strips which can be used, for example, as glazing strips.
Blattartige anschwellende Feuerdichtungen sind natürlich allgemein bekannt. Derartige Feuerdichtungen können jedoch nicht auf einfache Weise oder wirksam direkt auf einen solchen Aufbau, wie profilierte Türen oder Tafeln, aufgebracht werden, die sich in älteren Gebäuden finden, und zwar deswegen, weil die bekannten Blätter relativ unflexibel sind.Sheet-like intumescent fire seals are, of course, well known. However, such fire seals cannot be easily or effectively applied directly to structures such as profiled doors or panels found in older buildings because the known sheets are relatively inflexible.
Die CA-A-1066180 beschreibt ein Verfahren zum Aufbringen feuerhemmender Überzugsmaterialien auf ein Substrat, bestehend aus einem Trägerblatt aus Glasfasern, das auf wenigstens einer Seite mit einer anschwellenden Farbe versehen ist. Dieses Dokument schlägt jedoch nicht die Benutzung eines Überzuges vor, der eine flexible Feuerdichtung herzustellen gestattet, deren Oberflächen nicht aufreißen, wenn sie fixiert werden, um sie der Form und Gestalt einer Tür o. dgl. anzupassen, die im Falle eines Feuerausbruchs geschüzt werden soll.CA-A-1066180 describes a method for applying fire-retardant coating materials to a substrate consisting of a glass fibre carrier sheet provided on at least one side with an intumescent paint. However, this document does not propose the use of a coating which enables the manufacture of a flexible fire seal whose surfaces do not tear when fixed in place to conform to the shape and form of a door or the like which is to be protected in the event of a fire outbreak.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine anschwellende Feuerdichtung zu schaffen, die genügend flexibel ist, um direkt sowohl auf ebene als auch auf kompliziert gestaltete Oberflächen aufgebracht zu werden, und die nicht die Nachteile bestehender Dichtungen besitzt oder diese Nachteile wenigstens verringert.The invention is based on the object of creating an intumescent fire seal that is sufficiently flexible to directly to be applied to both flat and complex surfaces and which does not have the disadvantages of existing seals or at least reduces these disadvantages.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist eine elastische anschwellende Dichtung vorgesehen, die direkt auf die Oberfläche einer entflammbaren Struktur aufgetragen werden kann, um dieser Struktur eine feuerhemmende Schutzschicht zu verleihen, wobei die Dichtung ein Glas- oder Keramikfasern enthaltendes elastisches Grundmaterial umfaßt, das mit einem Überzug eines anschwellenden Anstrichs imprägniert und dadurch gekennzeichnet ist, daß das Grundmaterial ein- oder beidseitig mit einer Schicht Emulsionsfarbe überzogen ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß die Dichtung im trockenen Zustand gebogen werden kann, ohne daß Oberflächenrisse entstehen.According to one feature of the invention there is provided a resilient intumescent seal which can be applied directly to the surface of a flammable structure to provide a fire-retardant protective layer to that structure, the seal comprising a resilient base material containing glass or ceramic fibres impregnated with a coating of intumescent paint and characterised in that the base material is coated on one or both sides with a layer of emulsion paint, the arrangement being such that the seal can be bent in the dry state without causing surface cracks.
Das Fasergrundmaterial kann eine Mischung aus Glas- oder Keramikfasern mit Ton aufweisen. Das Material kann auch andere Fasern und Bindematerialien besitzen.The fiber base material can contain a mixture of glass or ceramic fibers with clay. The material can also contain other fibers and binding materials.
Das anschwellende Material umfaßt vorzugsweise eine anschwellende Farbe, die im Handel als Pyroplas C erhältlich ist.The intumescent material preferably comprises an intumescent paint commercially available as Pyroplas C.
Eine anschwellende Dichtung gemäß der Erfindung umfaßt ein Trägerblatt aus Vermiculite und Glasfasern, und das Trägerblatt ist auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit einem anschwellenden Farbstoff oder einem Lack überzogen, wie dies oben beschrieben wurde. Die anschwellende Farbe oder der anschwellende Lack imprägnieren den Faserstoffaufbau des Trägerblattes und definieren eine Oberfläche, die sich in Gegenwart von Feuer ausdehnt.An intumescent seal according to the invention comprises a carrier sheet of vermiculite and glass fibers, and the carrier sheet is coated on one or both sides with an intumescent dye or varnish as described above. The intumescent dye or varnish impregnates the fibrous structure of the carrier sheet and defines a surface which expands in the presence of fire.
Das aus Vermiculite und Glasfasern bestehende Trägerblatt kann mit einem UPVC-Kleber besprüht werden, bevor das Blatt mit einer anschwellenden Farbe oder einem anschwellenden Lack überzogen wird. Eine Seite oder beide Seiten der anschwellenden Membran können danach mit einer Schicht aus einer Emulsionsfarbe überzogen werden, um die Möglichkeit zu schaffen, Kleber, beispielsweise doppelseitiges Klebeband oder flüssiges Klebemittei, aufbringen zu können und um die Membran direkt auf der Oberfläche des zu schützenden Aufbaus anbringen zu können. Auf die freiliegende Oberfläche der Merrbran kann ein Holzfurnier oder eine Plastikschicht angebracht werden.The carrier sheet, made of vermiculite and glass fibres, can be sprayed with a UPVC adhesive before the sheet is coated with an intumescent paint or varnish. One or both sides of the intumescent membrane can then be coated with a layer of an emulsion paint to allow the application of adhesives, such as double-sided tape or liquid adhesive, and to allow the membrane to be applied directly to the surface of the structure to be protected. A wood veneer or plastic layer can be applied to the exposed surface of the membrane.
Eine andere Feuerdichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Trägerblatt aus einer Mischung von Ton und Glasfasern überzogen auf einer Oberfläche oder auf beiden Oberflächen mit einer anschwellbaren Farbe oder einem Lack. Der Faserstoffaufbau des Trägerblattes wird mit der anschwellenden Farbe oder dem anschwellenden Lack imprägniert, um eine Oberfläche zu definieren, die sich bei Erhitzung ausdehnt. Eine oder beide Oberflächen der anschwellenden Membran können danach mit einer Emulsionsfarbe überzogen werden.Another fire seal according to the present invention comprises a carrier sheet made of a mixture of clay and glass fibers coated on one or both surfaces with an intumescent paint or varnish. The fibrous structure of the carrier sheet is impregnated with the intumescent paint or varnish to define a surface that expands when heated. One or both surfaces of the intumescent membrane can then be coated with an emulsion paint.
Eine weitere Membran gemäß der Erfindung umfaßt ein Trägerblatt aus Keramikfasern, das auf einer Seite mit einem Vermiculite- Granulat überzogen ist. Das Trägerblatt wird dann mit einer anschwellenden Farbe oder einem anschwellenden Blatt der beschriebenen Art überzogen und das anschwellende Material imprägniert die poröse Struktur des Trägerblattes.Another membrane according to the invention comprises a carrier sheet made of ceramic fibers coated on one side with a vermiculite granulate. The carrier sheet is then coated with an intumescent paint or sheet of the type described and the intumescent material impregnates the porous structure of the carrier sheet.
Wie oben erwähnt, können Feuerdichtungen gemäß der Erfindung direkt auf eine zu schützende Oberfläche, bespielsweise mittels eines doppelseitigen Klebebandes, festgelegt werden. Stattdessen kann die Membran auf einer Oberfläche durch einen flüssigen Kleber, durch Klammern, durch Stifte oder durch andere herkömmliche Mittel festgelegt werden. Die Membran kann leicht unter Benutzung eines geeigneten Schneidwerkzeuges auf die entsprechende Form gebracht werden und die ihr eigene Flexibilität ermöglicht es, daß die Membran der Kontur selbst relativ komplizierter geformter oder gekrümmter Oberflächen folgt.As mentioned above, fire seals according to the invention can be secured directly to a surface to be protected, for example by means of a double-sided adhesive tape. Alternatively, the membrane can be secured to a surface by a liquid adhesive, by staples, by pins or by other conventional means. The membrane can be easily formed into the required shape using a suitable cutting tool and its inherent flexibility enables the membrane to follow the contour of even relatively complicated shaped or curved surfaces.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung elastischer anschwellender Feuerschutzdichtungen in Blattform vorgesehen, wobei das Verfahren gekennzeichtnet ist durch den Schritt der Imprägnierung eines flexiblen Faserstoffblattes, welches Glas- oder Keramikfasern mit einem Überzug aus einer anschwellenden Farbe umfaßt, die nach dem Trocknen eine Oberfläche bildet, die sich mit der Membran biegen kann und sich bei Erwärmung ausdehnt, um die erforderliche Feuerschutzcharakteristik zu gewährleisten, wobei eine oder beide Seiten des Trägerblattes mit einer Schicht aus einer Emulsionsfarbe überzogen sind.According to a further feature of the invention, a method for producing elastic intumescent fire protection seals in sheet form is provided, the method being characterized is obtained by the step of impregnating a flexible fibrous sheet comprising glass or ceramic fibres with a coating of an intumescent paint which, when dried, forms a surface capable of bending with the membrane and expanding when heated to provide the required fire-retardant characteristics, one or both sides of the carrier sheet being coated with a layer of an emulsion paint.
Nachstehend wird die Erf indung anhand von Ausführungsbeispielen anschwellender Membranen in Verbindung mit dem Herstellungsverfahren beschrieben.The invention is described below using examples of swelling membranes in connection with the manufacturing process.
Ein Trägerblatt, welches aus einer Mischung von Vermiculite und Glasfasern hergestellt ist, wird auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit einer anschwellenden Farbe überzogen, die als Pyroplas C bekannt ist, welche beim Trocknen eine Oberfläche bildet, die sich mit der Membran ausbiegen kann, ohne Risse zu bilden. Das Trägerblatt kann zunächst mit einer Lösung eines UPVC-Klebers besprüht werden, um die anschwellende Farbe innerhalb der Fasern des Trägerblattes festzulegen. Die anschwellende Farbe imprägniert den Faserstoffaufbau des Trägerblattes und definiert eine Oberfläche, die sich ausdehnt, wenn sie dem Feuer ausgesetzt wird, wodurch eine Feuerschutzdichtung gebildet wird. Diese anschwellende Membran ist in der Lage, dem Aufbau, auf dem sie aufgebracht ist, einen Feuerschutz während einer Zeitdauer von mehr als zwei Stunden zu bieten.A carrier sheet made from a mixture of vermiculite and glass fibre is coated on one or both sides with an intumescent paint known as Pyroplas C which when dried forms a surface that can flex with the membrane without cracking. The carrier sheet may first be sprayed with a solution of UPVC adhesive to set the intumescent paint within the fibres of the carrier sheet. The intumescent paint impregnates the fibre structure of the carrier sheet and defines a surface that expands when exposed to fire, forming a fire seal. This intumescent membrane is capable of providing fire protection to the structure to which it is applied for a period of more than two hours.
Eine oder beide Oberflächen der anschwellenden Membran können danach mit einer Emulsionsfarbe überzogen werden, damit ein Klebemittel, beispielsweise ein doppelseitiges Klebeband, auf jene Oberfläche aufgebracht werden kann, so daß die Membran direkt auf die Oberfläche eines zu schützenden Aufbaus aufgebracht werden kann. Die freiliegende Oberfläche der Membran kann mit einer Sichtfläche, beispielsweise aus einem Holzfurnier oder Plastikmaterial verkleidet werden, das mit der freiliegenden Oberfläche verklebt wird.One or both surfaces of the intumescent membrane may then be coated with an emulsion paint to enable an adhesive, such as double-sided tape, to be applied to that surface so that the membrane can be applied directly to the surface of a structure to be protected. The exposed surface of the membrane may be covered with a visible surface, such as a wood veneer or plastic material, which is compatible with the exposed surface is glued.
Ein Trägerblatt, bestehend aus einer Mischung aus Ton und Glasfasern (beispielsweise ein solches, welches unter dem Handelsnamen 'Thermodene' verkauft wird) wird hergestellt, und eine oder beide Oberflächen werden mit einer anschwellenden Farbe entsprechend dem Beispiel 1 überzogen. Die anschwellende Farbe imprägniert den Faserstoffaufbau des Trägerblattes und bildet eine Oberfläche, die sich ausdehnt, wenn sie dem Feuer ausgesetzt wird. Wie bei dem vorigen Ausführungsbeispiel kann danach eine oder es können beide Oberflächen der anschwellenden Membran mit einer Emulsionsfarbe überzogen werden, um die Möglichkeit zu verbessern, ein Klebmittel aufzubringen.A carrier sheet consisting of a mixture of clay and glass fibres (for example one sold under the trade name 'Thermodene') is prepared and one or both surfaces are coated with an intumescent paint as in Example 1. The intumescent paint impregnates the fibrous structure of the carrier sheet and forms a surface which expands when exposed to fire. As in the previous embodiment, one or both surfaces of the intumescent membrane can then be coated with an emulsion paint to improve the ability to apply an adhesive.
Im typischen Fall können die anschwellbaren Membranen gemäß den Beispielen 1 und 2 auf die Oberfläche von Sperrholzplatten und -türen zum Feuerschutz aufgebracht werden. Zusätzlich können Membranen zwischen vertieften und aufgefüllten Paneeltüren angebracht werden, oder es kann ein Schichtenkörper gebildet werden, entweder über anderen Materialien oder zwischen den Materialien, um eine Feuerbarriere zu schaffen.Typically, the intumescent membranes according to Examples 1 and 2 can be applied to the surface of plywood panels and doors for fire protection. Additionally, membranes can be applied between recessed and infilled panel doors, or a laminated body can be formed, either over other materials or between the materials, to provide a fire barrier.
Ein Grundkörper in Form eines Trägerblattes aus Keramikfasern einseitig oder beidseitig überzogen mit einem Vermiculite- Granulat wird auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit einer anschwellenden Farbe der Type bestrichen, die als Pyroplas C bekannt ist. Wenn ein weißer Abschluß des Erzeugnisses erforderlich ist, dann wird die Keramikfaseroberfläche des Trägerblattes zunächst mit einer beißen Pyroplas C-Anschwellfarbe überzogen. Die Vermiculite-Oberfläche des Trägers kann mit einer Emulsionsfarbe bestrichen werden, um eine wirksame Verbindung für ein Klebemittel, beispielsweise ein doppelseitiges Klebeband, herzustellen.A base body in the form of a carrier sheet made of ceramic fibers covered on one or both sides with a vermiculite granulate is coated on one or both sides with an intumescent paint of the type known as Pyroplas C. If a white finish to the product is required, the ceramic fiber surface of the carrier sheet is first coated with a white Pyroplas C intumescent paint. The vermiculite surface of the carrier may be coated with an emulsion paint to provide an effective bond for an adhesive, such as a double-sided adhesive tape.
Das Feuerschutzmaterial gemäß den Beispielen 1 bis 3 kann in Streifen geschnitten werden, um als Verglasungsstreifen oder Dichtungsstreifen für Feuertürenabschirmungen o .dgl. benutzt zu werden. Die dem Pyroplas C mit Anschwellanstrich eigene Flexibilität ermöglicht es einem Verglasungsstreifen oder einem Dichtungsstreifen, der auf diese Weise erzeugt wurde, gegen Glas oder einen umschließenden Aufbau zu quetschen, um eine wirksame Dichtung hiermit zu erzielen. Als Dichtungsstreifen für Feuertüren, Schirme usw. kann der Streifen auf Hartholz, Weichholz oder Stahl fixiert werden, und das so hergestellte Bett kann um eine Glasscheibe herum oder um eine Tür herum festgelegt werden und so einen Feuerschutz bilden.The fireproofing material according to Examples 1 to 3 can be cut into strips for use as glazing strips or sealing strips for fire door screens or the like. The inherent flexibility of the intumescent coated Pyroplas C enables a glazing strip or sealing strip thus produced to be squeezed against glass or an enclosing structure to form an effective seal therewith. As a sealing strip for fire doors, screens, etc., the strip can be fixed to hardwood, softwood or steel and the bed thus produced can be secured around a pane of glass or around a door to form a fire barrier.
Verglasungs- und Dichtungsstreifen können leicht von der gemäß der Erfindung erzeugten Membran abgeschnitten und auf einem geeigneten Trägerbett aufgebracht und mittels eines Klebers oder durch Stifte o.dgl. festgelegt werden.Glazing and sealing strips can be easily cut from the membrane produced according to the invention and applied to a suitable support bed and secured by means of an adhesive or by pins or the like.
Bei farbigen Verglasungsstieifen wird die Keramikoberfläche des Trägerstreifens zunächst mit einer farbigen Emulsionsfarbe überzogen und dann mit klarem Pyroplas C-Anschwellack, der, ebenso wie die oben beschriebene Farbe, im getrockneten Zustand fexibel ist. Dann kann ein Schutzüberzug aus einem hydroskopischen Dichtungsmaterial auf den Anschwellüberzug aufgetragen werden, um eine Feuchtigkeitsabsorbticn zu verhindern oder zu verringern.For colored glazing strips, the ceramic surface of the carrier strip is first coated with a colored emulsion paint and then with clear Pyroplas C intumescent paint, which, like the paint described above, is flexible when dry. A protective coating of a hydroscopic sealing material can then be applied to the intumescent coating to prevent or reduce moisture absorption.
Glacierungsstreifen gemäß der Erfindung können auf 10 mm-Hartholz oder 15mm-Weichholzträger aufgebracht werden und bieten dann für eine Stunde Feuerschutz. Die Trägerbetten werden mit einem klaren, anschwellenden Lack überzogen, wie dies beschrieben wurde, und die Verglasungsstreifen werden dann auf den Träger aufgebracht. Nach Ürerziehen mit dem hydroskopischen Material können die Träger in Plastikhüllen eingebettet werden, um auf ihre Größe zugeschnitten zu werden, und es kann unter Benutzung von Schrauben, Stiften oder Klebmitteln (z.B. doppelseitiges Klebeband) eine Befestigung erfolgen.Glazing strips according to the invention can be applied to 10mm hardwood or 15mm softwood beams and will then provide fire protection for one hour. The beam beds are coated with a clear intumescent varnish as described and the glazing strips are then applied to the beam. After coating with the hydroscopic material, the beams can be embedded in plastic sleeves to be cut to size and secured using screws, pins or adhesives (e.g. double-sided tape).
Im typischen Fall beträgt die Dicke einer erfindungsgemäß ausgebildeten Membran 0,75 mm. Wie oben erwähnt, kann diese Membran auf eine gegen Feuer zu schützende Oberfläche mittels eines doppelseiten Klebebandes, wit einem flüssigen Kleber mit Stiften, Klammern oder andere herkömmliche Mittel aufgebracht werden. Die Membran kann leicht unter Benutzung eines Schneidwerkzeuges auf die erforderliche Form gebracht werden, und infolge der ihr eigenen Flexibilität folgt sie dicht der Kontur, selbst wenn es sich um eine kompliziert gestaltete Oberfläche handelt. Im typischen Fall gibt eine Membran dieser Art einen zweistündigen Schutz gegen Feuerbeschädigung.Typically, the thickness of a membrane formed in accordance with the invention is 0.75 mm. As mentioned above, this membrane can be applied to a surface to be protected against fire by means of a double-sided adhesive tape, a liquid adhesive, pins, staples or other conventional means. The membrane can be easily formed into the required shape using a cutting tool and, due to its inherent flexibility, it will closely follow the contour even when the surface is intricately shaped. Typically, a membrane of this type will give two hours of protection against fire damage.
Nachdem ein Feuer auftritt, wird der Anschwellgehalt der Membran aktiviert und dehnt sich aus, um den Aufbau zu schützen, auf dem der anschwellbare Gehabt aufgebracht wurde, und der Flammschutz kann während einer Periode bis herauf zu zwei Stunden aufrechterhalten werden.After a fire occurs, the intumescent content of the membrane is activated and expands to protect the structure to which the intumescent material is applied, and the flame protection can be maintained for a period of up to two hours.
Es ist klar, daß die vorbeschriebenen anschwellbaren Membranen nur Beispiele von feuersicheren Dichtungen gemäß der Erfindung darstellen, und daß Modifikationen erfolgen können, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.It is to be understood that the intumescent membranes described above are merely examples of fire-resistant seals according to the invention and that modifications may be made without departing from the spirit of the invention.
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