一种复合的挡火制品，能阻挡通孔的火而毋须补充的增强结构，该制品包含一诸如矿物棉的绝热材料内层，它被夹在两层膨胀材料中间。绝热材料和膨胀材料可以被一起封入由聚合物材料制成的袋子中。膨胀材料基本上不含石墨，基本上由填料，粘合剂和一种水合的碱金属硅酸盐膨胀组分组成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及挡火制品，更具体地说，涉及包含绝热材料和多层膨胀材料的挡火制品，其作用是在火灾发生时形成一个挡火物。
技术介绍
火从建筑物的一个室蔓延到另一个室的一种过程，是通过楼板和墙身一些通道或孔洞，通常称之为通孔。这样的孔洞包括，例如电缆进线孔洞，信号线和输电缆穿它通过。目前用来防止火的蔓延和防止烟穿过这些孔洞的方法，包括依照穿过的电缆的轮廓外形割两张膨胀片，沿着每张板的周边提供一串可变形的膨胀腻子。尽管这种工艺一般来说能阻挡火的蔓延和防止烟从一个室通往另一个室，但安装费时费力。此外，用这样的方法加工出来的挡火物无法重复穿入使用。在先前专利的技术中，已知有用于阻挡火焰通孔的技术和材料。例如，授与Bailey的美国专利5,032,447披露了一种用于建筑物的挡火物材料，它是一种夹心结构，第一和第二外层是耐高温的波纹金属，还有至少一层中间层是阻燃纤维材料，波纹被置于两个外层，其排列使得挡火物材料能在实质上垂直于波纹的方向上折叠起来。授于Knott等人的美国专利5,402,615披露了一种柔性挡火物来防止火在建筑物的各区域蔓延，它包括一层无机纤维材料夹在两块板中间，这两块板的材料有足够高的导热系数，遇到火焰时会散热而不会燃烧起来。板和纤维材料用一拉伸强度和耐热性足够高的细丝连在一起，以保持板与纤维材料层的层合关系。授于Kiser的美国专利5,681,640号披露了一种被动式的防火体系用来在整个环境大火的情况下保护管道，电缆支架，支杆和钢结构抵挡火与热，它包含一种多层的柔性材料，该材料含有许多层的膨胀材料。此外，还有各种市售的袋状装置用来阻挡通孔的火。但是每一种这样的先前装置或技术都有某些缺点和不足。例如，目前有售的产品除了对于最小的孔洞外几乎都需要补充的增强结构来支撑膨胀材料。因此，工业上需要用于阻挡火焰贯穿洞孔的火物，它的价格不高，容易安装，能比常规的装置有效地挡住更大的通道的火，而又毋须补充的增强结构。专利技术综述本专利技术提供了一种复合的挡火装置，该装置包含一绝热材料内层以及一种膨胀材料，膨胀材料被安置成围住至少一部分的内层材料，且膨胀材料基本上由填充材料、粘合剂和一种水合的碱金属硅酸盐膨胀组分组成。另一方面，膨胀材料包含填充材料、粘合剂和基本上不含石墨的膨胀剂。更具体地说，该膨胀剂一般包含10重量％以下的石墨，典型地石墨少于5％，更典型地石墨少于1％，优选地石墨少于0.5％。装置被设计成当有许多挡火制品被安置在有钢，木或水泥内壁的隔板的空的孔洞中时，形成了孔洞中的防火墙，该防火墙按照ASTM Test E814的方法测试，并在毋须补充的支撑结构时通过面积至少为300平方英寸的孔洞的测试。内壁是穿过隔板的孔洞的内表面，也是火灾或类似火灾发生时挡火制品膨胀顶着的表面。已发现，通常较大的孔洞在消防水流规范方面通不过ASTM Test E814。孔洞可能是空的，称作”空的孔洞”，或者可能有穿过去的东西，例如电缆，管子等穿过去。因为穿过去的东西一般支持了挡火物体系，还降低了孔洞的有效面积。因此，当有穿过去的东西时，这里所说的孔洞尺寸指的是要挡火的较小有效面积(孔洞总的截面积减去穿过去的东西的截面积)，而不是较大的孔洞的总面积。在一个实施方式中，膨胀材料还包含有机成焦组分。在另一个实施方式中，内部的绝热材料是无机纤维材料。该无机纤维材料可以是玻璃纤维，矿物棉，耐火陶瓷材料以及它们的混合物。在一个实施方式中，无机纤维材料是标称密度至少为4磅/立方英寸的矿物棉。市售的矿物棉往往是以4，6，和9磅/立方英寸的密度出售的。但其实际的密度往往比标称密度小得多。一方面，内部的绝热材料有相互背对的第一主表面和第二主表面，膨胀材料片被安置在至少与绝热材料第一和第二主表面之一相邻。膨胀片可以与绝热材料的第一和第二主表面粘合在一起。在一个实施方式中，制品包括一个口袋把膨胀材料包起来，以便安装，同时尽量减少安装者接触在绝热材料中的令人讨厌或刺激性的组分，例如细粒。在一个专门的实施方式中，本专利技术提供一个复合的挡火装置，包括膨胀材料的第一外层、与膨胀材料第一外层相邻的矿物棉内层(该矿物棉密度至少为4磅/平方英寸)、以及与矿物棉内层相邻的膨胀材料的第二外层；该膨胀材料的第二外层与膨胀材料的第一外层对置，膨胀材料的这两外层基本上都由填充材料、粘合剂和一种水合的碱金属硅酸盐膨胀剂组成；当许多这样的复合挡火制品被安置在有混凝土内壁的隔板的空的孔洞(即没有东西穿过它)中时，形成了孔洞中的防火墙，该防火墙能够通过按照ASTM Test E814规定的对于孔洞大小至少为300平方英寸的消防水流测试。附图的简要说明本专利技术将参照一个附图作进一步的说明，附图说明图1为本专利技术挡火制品的截面图。详细说明这里所用的术语”膨胀剂”指的是一种组分，在加热到类似火灾情况下的典型温度时，它的体积膨胀到至少为原来体积的1.5倍。术语”膨胀材料”指的是含有膨胀剂的一种组合物。试看图1，膨胀制品2包含第一层膨胀材料4、绝热材料内层6、第二层膨胀材料8。粘合剂层10，12被置于第一膨胀层4和绝热材料6之间，以及第二膨胀层8和绝热材料6之间，形成层合的复合结构。合适的粘合剂包括压敏粘合剂，热熔性粘合剂等。或者用另一种方法，膨胀层4，8可被挤压或直接涂覆到绝热材料内层6上而不借助于粘合剂。一个罩子14把两个膨胀材料层4，8和绝热层6包起来。罩子是为了运送和安装的方便，但并不是必须的。内层绝热材料6最好是非织造织物材料，标称密度至少为4磅/立方英寸，更典型地，标称密度至少为6磅/立方英寸。也可采用标称密度至少为8磅/立方英寸的材料。绝热材料最好能经受高达至少大约1600°F。合适的材料包括非织造织物，它包含人造玻璃纤维和可用的5-10重量％的有机粘合剂。例子有玻璃纤维，矿物棉，耐火陶瓷材料，以及它们的混合物。这些材料价格便宜，有良好的绝热性能，能有效降低通过安装好了的挡火物的传热。具体绝热材料的选择，取决于若干既与挡火制品本身又与安装好的挡火系统有关的因素。这些因素包括在制品和安装完的系统中纤维绝热材料的总量、材料成本、是否有害健康、和安装的简便与否。纤维的总量一般由材料的密度、安装时纤维材料的压缩程度、和纤维与未纤维化材料之比例控制。非织造纤维织物较好有高的纤维与未纤维化材料(后者也称之为”细粒”)之比例。细粒少的材料的绝热性好。合适的材料包括人造玻璃纤维。一种优选的绝热材料是矿物棉，因为它与其它的非织造纤维绝热材料相比，成本低且对健康的害处最小。更优选的非织造纤维绝热材料是由玄武岩制成的矿物棉。较不优选的材料包括那些由混合的氧化物(也称为矿渣)制成的材料。由于矿物棉在火灾温度下一般会烧结，因此在挡火物的热的一边与冷的一边之间从未烧结的状态到烧结的状态有个过程。通常，当材料烧结时，它作为挡火材料的效果就会下降。因此，最好至少一部分的绝热材料暴露在相当于ASTM E814的条件或者火灾或类似火灾条件下仍维持低于大约1600°F。此外，挡火物热的一边与冷的一边之间的平均温度最好低于约1600°F。有可能通过使绝热材料的绝热值最大化而使挡火物冷的一边的温度升高最小。选择较高密度和/或较高纤维与细粒比例的织物就能提高织物的绝热值。此外，矿物棉的烧结是有害的，因为烧结引起显本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合挡火制品，它包含 （ａ）内部绝热材料； （ｂ）膨胀材料，它围绕着至少一部分所述的内部绝热材料，所述的膨胀材料基本上由填料、粘合剂材料和一种水合的碱金属硅酸盐膨胀组分组成； 其中至少一个挡火制品能用于隔板上孔洞的挡火，所述孔洞的面积大于３００平方英寸并有混凝土内壁供粘附之用，所述挡火制品能通过按照ＡＳＴＭ Ｔｅｓｔ Ｅ８１４的消防水流测试。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：MG戴克霍夫，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。