NO890148L - Brannsikker tettepose og fremgangsmaate for fremstilling av en varmesvellende pute. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en brannsikker tettepose som er forsynt med et utvendig, brannsikkert tekstil-trekk, fortrinnsvis gjort av tekstilglass, og eventuelt med et andre, innvendig trekk gjort av fuktighetssikker folie,

og som er fylt med et tetningsmateriale inneholdende et brannsikkert fyllmateriale og et oppsvulmende materiale, hvilken tettepose først og fremst skal anvendes for midlertidig og/ eller varig brannsikrende forsegling av kabelføringer eller andre hull og kanaler. Videre angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av nevnte oppsvulmende materiale som er i stand til å svelle ved forhøyede temperaturer.

Branner finner ofte sted før en bygning er fullført. Spesielt gjelder dette bygninger for industriformål. Slike branner sprer seg raskt gjennom lokalene inne i bygningene. Hovedårsaken til dette er at hullene for de forskjellige kabler og rør i skilleveggene ikke er forseglet, slik at brannen sprer seg hurtig ved hjelp av de brennende kabler.

En rekke forskjellige innretninger for å beskytte ka-belf øringene er allerede kjent. Nevnes kan f.eks. de forskjellige bøssinger, hylser og innretninger som bygges inn i skilleveggene, hvorigjennom kablene føres innstøpt i et brannsikkert materiale. Slike kabelbeskyttelsesinnretninger er beskrevet f.eks. i HU-AS T/25728 og T/25429 eller DE-PS 28 45 226.

En annen måte å beskytte passasjen på er å fylle spal-ten mellom kablene og veggen med varmeoppskummende (US-PS 4 493 173), ekspanderende (US-PS 4 376 230) eller flammestop-pende gassdannende materiale (DE-OS 34 19 352).

Disse føringer kan imidlertid først installeres etter fullføringen av monteringen av armaturen, umiddelbart før bygningen skal overleveres. Inntil da er hullene langs kabel-linjene utildekkede, eller de er tettet midlertidig kun med tilfeldig konstruksjonsmateriale, f.eks. med stenull eller mineralull. Dette er imidlertid ikke tilstrekkelig for å hindre brann i å spre seg etter installering av kablene, og føringene eller kanalene må derfor forsegles midlertidig.Poser er blitt fremstilt for midlertid brannsikringsforseg-ling, hvilke poser er blitt stappet inn i hullene rundt kablene for å hindre brannspredning. Opprinnelig ble det beyttet asbestposer fylt med asbestavfall. Disse ble imidlertid truk-ket ut av sirkulasjon da det viste seg at asbest er helsefar-lig .

Deretter ble posene benyttet for dette formål fremstilt av syntetisk folie og fylt med løse biter av mineralull. Imidlertid ble trekket av syntetisk folie lett skadet, og det smeltet øyeblikkelig ved brann, slik at fyllmaterialet spredde seg og ble ineffektivt. Fyllmaterialet ble dessuten spredd ved at gjenstander under brann falt ned og brøt opp dekkfo-lien. Som følge av de ovennevnte mangler forsvant posene nokså raskt fra markedet og ble erstattet av den neste metode hvor trekket besto av en sterk seilduk som i visse tilfeller var gjort flammesikker.

Også denne metode hadde imidlertid mange ulemper. Selv om posen var meget sterkere enn den tidligere benyttede, kunne heller ikke denne motstå de mekaniske og termiske belastninger som oppstår under brann, og den ble revet opp eller brant,

og således inntraff også i dette tilfelle de ovennevnte feno-mener. En annen ulempe var den at som følge av lengre tids varmebelastning krympet mineralullen ved ca. 700°C, hvilket i betydelig grad reduserte tettevirkningen og dermed brannsikkerheten .

For å eliminere denne ulempe ble posens dekkmateriale helt eller delvis belagt med varmeoppskummende materiale. Imidlertid er det en ulempe ved denne metode at den ikke gir noen adekvat svellekapasitet for inntrenging i spaltene, og dessuten taper det oppskummende eller svellende lag gradvis sin svellekapasitet ved innvirkning av mikrober, sopp eller fuktighet.

Hovedtrekket ved de for tiden benyttede tetteposer består i at posene er fremstilt av tekstilglass, og at fyllmaterialet eller en del av dette sveller ved innvirkning av varme som utvikles under brann (se DE-PS 35 35 625).

Fyllmaterialet i denne brannsikre tettepose er mineralull som er behandlet slik at den sveller ca. 50 voll ved 280°C. Denne svelling finner imidlertid bare sted i åpent rom, hvilket innebærer at når tetteposen er stappet inn i en kanal, er den ikke i stand til å svelle inn i bresjer og hull, fordi det svellende materiales sammenpressingsstyrke er for liten. Følgelig gir det ikke den nødvendige tette forsegling .

Den brannsikre tetningspute som er beskrevet i HU-AS T/26619 er forsynt med et brannsikkert trekk i hvilket det

er anordnet et lettsmeltelig innvendig trekk. I puten utgjøres tetningsmaterialet av 50-99 vekt% brannsikkert, granulært fyllmateriale, mens 1-20 vekt% utgjøres av løst, forsinkende materiale som har tendens til å svelle. Det brannsikre granu-lære materiale kan bestå av kvartssand, flygeaskestøv, svellet perlitt eller annet mineralsk fyllmateriale. Dette forsinkende materiale med tendens til svelling inneholder 15-25 vol% am-moniumfosfat, 5-15 vekt% polyalkohol og 4-14 vekt% carbamid, urotropin og/eller melanin.

Skjønt disse for tiden benyttede tetteposer medfører mange fordeler, gjør en betydelig ulempe seg gjeldende ved at svellingen av putene finner sted ved relativt høy temperatur (ved 260-280°C for de for tiden benyttede beste poser), når spredning av brannen allerede har tatt til og svellehas-tigheten ligger langt etter den nødvendige verdi.

Det er derfor et siktemål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en brannsikker tettepose hvis volum utvides ved varmepåvirkning ved meget lavere temperatur og i en betydelig større grad enn de hittil benyttede tetteposer, for hvilken tettepose det svellende materiales sammenpressingsstyrke er tilstrekkelig stor til å gi tett forsegling ved at posen trenger inn i ujevnhetene i kanalene. Det er videre et siktemål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av en svellende pute for disse tetteposer.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes det en brannsikker tettepose med et utvendig trekk av brannsikkert stoff, fortrinnsvis tekstilglass, og eventuelt med et innvendig trekk av fuktighetssikker folie, samt med et brannsikkert fyllmateriale og en varmesvellende pute, idet tetningsmaterialet inneholder 25-45 vol% sand eller granulært, brannsikkert materiale med tilsvarende spesifikk vekt og 20-40 vol% perlitt eller annet isolasjonsmateriale som fyllmateriale og 20-40 vol% natriumanrikede og tørrede silisiumsyregelkorn som svellende pute. Eventuelt kan tetningsmaterialet inneholde 2-5% bentonitt for å forbedre densiteten og romoppfyllingen.

Trekkets utvendige tekstilglasslag kan være impregnert med en konvensjonell brannsikker maling for å forbedre brannsikkerheten og for å feste tekstilfibrene, slik at disse ikke glir fra hverandre.

Under fremstillingen av den svellende pute ifølge oppfinnelsen fremstilles først en silisiumsyregel ved blanding av 60-80% vannglass og 40-20% geldannende additiv, f.eks. natriumklorid eller natriumcarbonat, hvoretter gelen tørres og kornene dannes. Kornene kan fremstilles ved knusing av den tørrede gel eller eventuelt ved granulering av den fortsatt væskeformige gel i en luftstrøm eller på annen måte.

Vanligvis tørres silisiumsyregelen ved romtemperatur, eller ved høyst 80°C i minst 5 timer. Tørringen krever egnet ventilasj on.

Tetteposen ifølge oppfinnelsen medfører flere fordeler, sammenlignet med de tidligere tetteposer-.

Puten som anvendes i posene, begynner å øke sitt volum ved en temperatur som er mer enn 100°C lavere enn for de beste utførelser av de konvensjonelle poser.

Puten sveller ved en lavere temperatur og i en betydelig større grad enn de tidligere kjente puter. Ved innvirkning av varme utvider den seg til 6-10 ganger sitt opprinnelige

volum.

En ytterligere fordel ved puten består deri at den

ved innvirkning av varme går over til en seig, plastisk masse fra hvilken gassboblene ikke kan sprenge seg ut. Således finner oppskumningen sted ved høyere trykk enn det som er vanlig. Dette resulterer vanligvis i en større endring av volumet

og i tett forsegling av kanalene.

En annen fordel med oppfinnelsen består deri at tetningsmaterialet herdner etter svellingen og danner en fast, tett vegg i hullet som skal forsegles.

En ytterligere fordel med den svellende pute består deri at ingen skadelige gasser frigjøres under fremstillingen eller i tilfelle av brann.

Sammensetningen av fyllmaterialet sikrer optimale mekaniske og varmeisolerende egenskaper hos tetningsmaterialet.

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå av eksemplene.

Eksempel 1

En silisiumsyregel ble fremstilt med 80% vannglass

og 20% natriumklorid. Gelen ble tørret ved romtemperatur i 48 timer og deretter malt til korn av diameter ca. 3 mm i en hammermølle.

Kornene ble anbragt i en ovn hvor temperaturen ble øket gradvis. Kornene begynte å svelle ved 140°C og var svellet til 8-10 ganger deres opprinnelige størrelse da de hadde nådd 150°C etter 3 minutter.

Eksempel 2

En silisiumsyregel ble fremstilt med 60% vannglass

og 40% natriumcarbonat. Gelen ble tørret ved 75°C i 8 timer og deretter brudt opp mellom knusevalser. Størrelsen på de derved oppnådde fragmenter var ca. 4 mm.

Kornene ble anbragt i en ovn, og mens de ble oppvarmet, svellet kornene til 6-8 ganger deres opprinnelige størrelse ved 150°C.

Eksempel 3

Brannfasthetsforsøk ble utført i overensstemmelse med spesifikasjonene i standarden DIN 4102 med konvensjonelle tetteposer og med tetteposer ifølge oppfinnelsen. De forskjellige tetteposer ble testet én etter én. Under testen ble et 80 cm x 40 cm hull i den øvre horisontale vegg i ovnen, som var utstyrt med en brenner, forseglet med forskjellige tetteposer i en bredde av 35 cm. Vertikale kabelkanaler ble dannet i hullet. Kanalen inneholdt tre kabler av diameter 40 mm og tolv kabler av diameter 8 mm. De sistnevnte ble ført gjennom hullet i metallbakke.

Termoelementer ble festet til forskjellige punkter

i kanalen for å avføle temperaturene som måles på utsiden av kanalen (på overflaten av posene, på kabelisolasjonen og på kablene). Testen ble utført i 1,5 timer, og ovnen ble oppvarmet fra 0 til 1000°C i løpet av ca. 30 minutter. Noen av de testede poser inneholdt den svellende pute beskrevet i eksempel 1. Denne utgjorde 25 % av posenes innhold, og i til-legg til denne innholdt tetningsmaterialet 40 vol% sand, 32 vol% perlitt og 2 vol% bentonitt. Disse prøver ble merket med A.

Sammensetningen av den resterende del av tetteposene (prøver B) ifølge oppfinnelsen var den følgende:

Tekstilglassposen inneholdende tetningsmaterialet ble impregnert med "Alucot 1-250" brannfast maling på silicon-basis.

Testen ble også utført på tetteposer som fåes i handelen. Noen av disse inneholdt spesialbehandlet mineralull som tetningsmateriale (prøver C), mens de øvrige var forsynt med en tetningspute av mineralull belagt med varmeoppskummende materiale (prøver D).

Forsøksresultatene er vist i den følgende tabell:

For bedømmelse av tabellen skal det anføres at standa-standarden DIN 4102 tillater maksimalt 180°C på utsiden av den forseglede del i løpet av de 1,5 timer testen varer.

De ovenstående eksempler vise klart at tetteposene ifølge oppfinnelsen har gunstigere egenskaper i enhver hen-seende, sammenlignet med dem som nu føres i handelen. Forseg-lingen er sikker, effektiv og varig, og i tilfelle av brann sveller fyllmaterialene hurtigere og i større grad enn de tidligere benyttede materialer, og de danner en størknende, tett vegg i hullet.

Det er å merke at oppfinnelsen på ingen måte er begren-set til de ovenstående eksempler, og at tetteposen ifølge oppfinnelsen kan fremstilles i flere andre former og ved hjelp av andre metoder innenfor rammen av de vedheftede krav.

Claims (6)

1. Brannsikker tettepose, fortrinnsvis med et utvendig trekk av tekstilglass og eventuelt med fuktighetssikkert innvendig trekk, forsynt med et tetningsmateriale inneholdende en svellende pute, karakterisert ved at tetningsmaterialet inneholder 25-45 vol% sand eller granulært, brannsikkert materiale med tilsvarende spesifikk vekt og 20-40 vol% perlitt eller annet varmeisolerende materiale som fyllmateriale og 20-40 vol% natriumanrikede og tørrede silisiumsyregelkorn som svellende pute.

2. Tettepose ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsmaterialet inneholder 2-5 vol% bentonitt.

3. Tettepose ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det brannsikre tekstil er impregnert med brannsikker maling.

4. Fremgangsmåte for fremstilling av en varmesvellende pute for brannsikre tetteposer i henhold til krav 1-3, karakterisert ved at silisiumsyregelen er fremstilt ved blanding av 60-80% vannglass og 40-20% geldannende additiv og påfølgende tørring av gelen og dannelse av korn.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at kornene dannes ved maling av den tørrede gel.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at kornene dannes ved granulering av gelen.