專利名稱：平面狀設計的防火部件、其生產(chǎn)方法及應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及平面狀設計(planar-like design)的防火部件,該防火部件與至少一個空間限制面部件(room limiting face part)連接,該防火部件由基于無機溶膠的防火材料形成。另外，本發(fā)明涉及生產(chǎn)防火部件的方法、且涉及可能的應用目的。
背景技術：
這種情況下，空間限制面部件包括適合于限制空間的所有可能部件，其尤其為靜止墻壁、天花板、地板、隔斷墻、門或窗玻璃。例如，能夠根據(jù)需要選擇這些空間限制面部件的材料，從而使用玻璃、塑料材料、復合材料、天然材料、合 成材料、木材、石膏板、石頭、水泥、混凝土、輕質(zhì)混凝土(Ytong)或金屬。因此可分別使空間限制面部件透明、不透明及至少部分透明。防火部件在現(xiàn)有技術中是已知的，其在強堿性硅酸鹽的基礎上產(chǎn)生。例如，如果防火部件設置在兩個玻璃窗格(pane of glass)之間以形成防火窗，那么甚至在很短時間內(nèi)就可觀察到玻璃腐蝕。在玻璃和防火部件共同的接觸面上，PH值環(huán)境高將導致玻璃網(wǎng)絡分解或分裂。后者起腐蝕作用，并變得呈乳白狀至混濁狀。因此必須更換防火窗。已知的是，在多步工序中以耗費時間的方式生產(chǎn)防火部件的組分，以至于在形成防火部件的生產(chǎn)和處理間存在數(shù)日或數(shù)周的時間間隔。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種防火部件，處于硬化狀態(tài)的所述防火部件的防火材料對腐蝕具有良好的抗老化性和良好的穩(wěn)定性。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)防火部件的方法及其應用，從而使更快速和更廉價的生產(chǎn)成為可能。依據(jù)權利要求I的特征的產(chǎn)品、以及依據(jù)權利要求8的方法實現(xiàn)這一目的。另外，依據(jù)權利要求14和15的應用實現(xiàn)這一目的。優(yōu)選實施例和其他發(fā)展形成從屬權利要求的主旨。本發(fā)明的核心理念在于提供一種平面狀設計的防火部件，所述防火部件與至少一個空間限制面部件連接，所述防火部件由基于無機溶膠的防火材料形成，所述防火材料包括以下組分-重量分數(shù)為(byweight) 25-70%的SiO2 (固體含量)-重量分數(shù)為O.05-10%的表面活性劑-重量分數(shù)為O.01-25%的多元醇-重量分數(shù)為O. 05-2%的堿金屬氧化物-重量分數(shù)為O.05-20%的酸-重量分數(shù)為O.01-10%的防腐材料-余量的蒸餾水或去離子水，在生產(chǎn)期間能夠傾注防火材料的組分，且通過添加堿能夠使防火材料的組分硬化。這種情況下優(yōu)選地，把基于水的膠體溶液理解為溶膠，所述膠體事實上表現(xiàn)為直徑在I-IOOOnm范圍內(nèi)的單分散的原粒子。有益的是，根據(jù)本發(fā)明使用硅溶膠。但另外還可能使用其他無機溶膠，例如基于鈦或鋁的無機溶膠。由于膠體原粒子能夠以快速和簡單的方式相互交聯(lián)，使用溶膠是有益的；其中也可將膠體原粒子理解為前體(precursor)或初始階段。優(yōu)選的是，這種類型的交聯(lián)以化學方式發(fā)生，例如通過添加堿發(fā)生。另外，還可能通過添加酸使交聯(lián)反應發(fā)生。由于無機溶膠的交聯(lián)，優(yōu)選通過水解反應和縮合反應交聯(lián)，可觀察到粘性增加。形成具有液相(這種情況下優(yōu)選為水)和固相的凝膠。如果發(fā)生火災這將特別有益，這是因為凝膠中含有的水用于限制火災。優(yōu)選地,相對于該材料的總量(overall mass),防火材料具有重量分數(shù)為25_70%·的SiO2 (固體含量)、優(yōu)選為重量分數(shù)為35-55%的SiO2、及以特別優(yōu)選的方式重量分數(shù)為45-50%的Si02。由于硅溶膠形成了作為防火部件基本結構前體的起始物料，具有SiO2是有益的。這樣，根據(jù)二氧化硅的硅含量的水平可依據(jù)堿的添加控制交聯(lián)程度、產(chǎn)生的防火材料的穩(wěn)定性和固有強度，因此這是特別有益的。這樣，由于通過添加堿產(chǎn)生了密集網(wǎng)絡，二氧化硅的高硅含量還造成了所述防火材料高度的穩(wěn)定性和固有強度。另外，防火材料優(yōu)選具有重量分數(shù)為O. 05-10%的表面活性劑。優(yōu)選地，由于這些表面活性劑處于帶電狀態(tài)(charged state),具有表面活性劑是有益的。由于向防火材料添加了表面活性劑，在防火材料的生產(chǎn)過程中實現(xiàn)對空間限制面部件的改進型粘附。根據(jù)這些空間限制面部件的表面電荷(charging)，由于選擇合適的表面活性劑且向前述防火材料添加表面活性劑，防火材料的表面張力可能能夠以預設方式改變，從而對空間限制面部件的每種材料(例如玻璃或混凝土)而言，顯著改善防火材料對后者的粘附能力。這樣有益的是，結合防火材料選擇表面活性劑，例如，所述表面活性劑通過使表面張力降低而協(xié)助空間限制面部件表面的均勻潤濕。優(yōu)選地，該潤濕是永久的，從而使該潤濕在生產(chǎn)過程中、硬化過程中和老化過程中持續(xù)以均勻方式連續(xù)發(fā)生，而不會發(fā)生去潤濕形式的潤濕缺失點(wetting absence spot)。另外,如果發(fā)生火災,表面活性劑優(yōu)選具有以下作用空間限制面部件的破裂以潔凈(clean)方式發(fā)生，其不會粘附有多片或多部分的防火材料；其中空間限制面部件的破裂由空間限制面部件面對火災一側的熱膨脹造成。有益的是，如果發(fā)生火災，硬化的防火部件保持完好。因此優(yōu)選地，使用的表面活性劑用于粘合劑。另外，防火材料包含重量分數(shù)為O. 01-25%的多元醇。優(yōu)選地，相對于防火材料的總量，在重量分數(shù)為O. 01-20%的范圍內(nèi)添加多元醇、尤其在重量分數(shù)為1-15%的范圍內(nèi)添加多元醇、以及以特別優(yōu)選的方式在重量分數(shù)為5-12%的范圍內(nèi)添加多元醇。有益的是，通過添加至少一種多元醇在低溫范圍內(nèi)使防火材料的凝固點降低。如果在低于0°C的溫度下作用未改性的硅溶膠，那么將造成不可逆的固相沉淀、即白色的硅酸。在本發(fā)明中，這對防火材料的透明性具有明顯的副作用。這樣例如，環(huán)境溫度一降到0°C以下，透明玻璃窗格將變得永久混濁。因此有益的是，通過向防火材料添加至少一種多元醇來降低其凝固點，以便優(yōu)選地僅在小于-15°C的溫度下造成固相硅酸沉淀、以及以小于-30°C的特別優(yōu)選的方式造成固相硅酸沉淀。根據(jù)本發(fā)明，在這種情況下使用例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇和甘油或其混合物的多元醇。另外，相對于防火材料的總量，防火材料具有重量分數(shù)為O. 05-2%的堿金屬氧化物、優(yōu)選具有重量分數(shù)為0.1-1%的堿金屬氧化物。有益的是，堿金屬氧化物應經(jīng)包含在硅溶膠中。優(yōu)選地，防火材料具有重量分數(shù)為O. 05-20%的酸。由于防火材料(優(yōu)選基于水)pH值的設置是通過添加酸來實施的，因此具有酸是有益的。如果空間限制面部件由玻璃制成，那么通過降低防火材料的PH值可有益地抵消堿性玻璃腐蝕。這樣，由于玻璃腐蝕造成的混濁度并不是在玻璃表面引起的，因此其是有益的。此外有益的是，通過降低PH值可額外改善硬化的防火部件的儲存適宜性。另外，降低的PH值也對防火材料的真菌或細菌具有殺菌作用，這樣即沒有必要添加昂貴的殺真菌劑或殺細菌劑。
另外有益的是，相對于防火材料的總量，防火材料具有重量分數(shù)為O. 01-10%的防腐材料、優(yōu)選具有重量分數(shù)為O. 05-2%的防腐材料、以及以特別優(yōu)選的方式具有重量分數(shù)為O. 1-1%的防腐材料。由于添加了這一防腐材料，優(yōu)選地，防火材料對空間限制面部件的限制面的腐蝕作用大致(substantially)降低。另外優(yōu)選地，防火材料具有蒸餾水或去離子水。后者用作溶劑，以便可能以簡單的方式處理根據(jù)本發(fā)明的防火材料。根據(jù)所需粘度添加水。有益的是，僅加水到這種程度，以至產(chǎn)生能夠傾注的防火材料。有益的是，通過添加堿能夠使根據(jù)本發(fā)明的防火材料硬化。優(yōu)選地，這種情況下的“能夠硬化”應該理解為“能夠交聯(lián)”。優(yōu)選地，通過添加堿使防火材料中含的溶膠交聯(lián)，從而形成凝膠；由于所述凝膠而導致粘度增加。這樣防火材料得到硬化。有益的是，通過堿的添加量可控制硬化程度。根據(jù)其應用，也可能使用未完全硬化(即未完全交聯(lián))的防火材料的凝膠。有益的是，在硬化后形成基于硅的多孔網(wǎng)絡，使用的溶劑(這種情況下優(yōu)選為水)優(yōu)選嵌入在所述多孔網(wǎng)絡的孔內(nèi)。所述堿可以是任何堿性化合物，例如堿土金屬氫氧化物(alkali or alkalineearth hydroxide)、醇鹽或堿娃酸鹽(例如水玻璃、優(yōu)選為鉀水玻璃)。根據(jù)本發(fā)明有益的是，提供給防火材料的堿是30-50%的堿金屬氫氧化物水溶液，所述堿金屬氫氧化物例如氫氧化鈉或氫氧化鉀或其混合物。相對于防火材料的總量，優(yōu)選地、堿重量分數(shù)為5-25%，以特別優(yōu)選的方式、純氫氧化物的重量分數(shù)為12-15%。有益的是，相對于添加堿后防火材料的總量，向上述防火材料添加這里所描述的堿(優(yōu)選為堿金屬氧化物)將導致重量分數(shù)為2-20%范圍內(nèi)的反應產(chǎn)物、優(yōu)選為重量分數(shù)為5-15%范圍內(nèi)的反應產(chǎn)物。優(yōu)選的是，使防火材料和堿會聚所引起的反應將導致二氧化硅對堿金屬氧化物的摩爾比率大于4. 5:1、以特別優(yōu)選的方式為5:1-6:1。優(yōu)選的是，使根據(jù)本發(fā)明的防火材料在硬化狀態(tài)透明。當將防火材料設置為作為空間限制面部件的兩個玻璃窗格之間的防火件時，使其在硬化狀態(tài)透明是特別有益的。但另外也可能的是，當空間限制面部件也不透明(例如由混凝土制成)時，可使根據(jù)本發(fā)明的防火材料至少部分不透明。優(yōu)選地，如果發(fā)生火災，溫度增加將造成水蒸發(fā)，形成的氣體因此使硬化的防火材料起泡沫。在其他優(yōu)選實施例中，在添加堿之前，防火部件的防火材料具有2-7范圍的pH值、優(yōu)選具有3-5范圍的pH值。因此優(yōu)選地，防火材料為酸性至中性，且如現(xiàn)有技術中已知的，其沒有引入PH值大于7的堿。優(yōu)選地，由于防火材料的這一酸性至中性性質(zhì)，在防火部件的生產(chǎn)和老化過程中并沒有以堿的方式侵蝕(attack)空間限制面部件通共同的限制面。因此材料腐蝕得以防止。當空間限制面部件由透明玻璃或甚至塑料材料形成時，這特別有益；這種情況下材料腐蝕以混濁形式發(fā)生，因此會嚴重影響透明度。因此，根據(jù)本發(fā)明有益的是，防止由腐蝕引起的混濁，或甚至防止空間限制面部件的網(wǎng)絡分解。另外，低PH值對細菌和真菌的生長也具有負作用。此外優(yōu)選的是，防腐材料具有以下組分所述組分中的至少一種或多種化學元素來自一組過渡金屬、非金屬、半金屬或金屬。特別地，鋅、鋯、錫、硼、鋁或磷在這種情況下是優(yōu)選的；同樣優(yōu)選的是，防腐材料以氧化物的形式存在和/或以鹽的形式存在。
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防腐材料的示例為鋁酸鹽、硼酸鹽、鋯酸鹽、錫酸鹽、錫酸鋅、錫酸鋯、磷酸鹽或甚至氧化招、氧化硼、氧化錫、五氧化二磷、氧化鋅、氧化錯和硼砂或其混合物。由于在防火材料中添加了這些氧化物和/或鹽，因此產(chǎn)生了額外的防腐作用，從而使空間限制面部件和防火部件共同的接觸面在延長的時期內(nèi)保持穩(wěn)定，且不會發(fā)生由腐蝕造成的空間限制面部件的材料分解或網(wǎng)絡分解。優(yōu)選的是，相對于防火材料的總量，在重量分數(shù)為O. 01-10%的范圍內(nèi)添加防腐材料；以特別優(yōu)選的方式在重量分數(shù)為O. 05-2%的范圍內(nèi)添加防腐材料；以及以特別優(yōu)選的方式在重量分數(shù)為O. 1-1%的范圍內(nèi)添加防腐材料。在其他優(yōu)選實施例中，防火材料的酸從以下一組酸中選擇得到鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸、乙酸、甲酸、甲酸酰胺(formic acid amide)、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸燒基酯(優(yōu)選為甲基丙烯酸甲酯)、馬來酸和/或丙烯酸或其混合物。有益的是，甲基丙烯酸烷基酯的烷基形成為甲基、乙基、丙基或丁基，但其當然不受限于此。除了酸以外，成酸物質(zhì)、即酸反應的組分也是可能的。相對于防火材料的總量，優(yōu)選在重量分數(shù)為O. 05-20%的范圍內(nèi)添加酸、優(yōu)選在重量分數(shù)為O. 1-10%的范圍內(nèi)添加酸、以及以特別優(yōu)選的方式在重量分數(shù)為O. 1-5%的范圍內(nèi)添加酸。優(yōu)選地，添加酸導致防火材料組分的PH值降低；因此使得防火材料穩(wěn)定，且使其儲存適宜性得以改善。另外，通過降低組分的PH值實現(xiàn)對細菌和真菌的殺菌作用，所述細菌和真菌尤其在酸性介質(zhì)中不能繁殖。此外，向防火材料添加酸是有益的，這是因為在這些空間限制面部件尤其由玻璃制成時，這樣(添加酸)防止了堿侵蝕空間限制面部件的相鄰限制面。這樣防止了玻璃腐蝕，因此在透明防火部件的情況下，在生產(chǎn)過程中(例如在浮法玻璃生產(chǎn)法(float glassprocess)中)對玻璃表面甚至非常微小的損壞都變得可視且因此有損于質(zhì)量。在其他優(yōu)選實施例的情況下，使防火材料中含有的表面活性劑為陰離子型、陽離子型和/或兩性型。由于添加了表面活性劑，這樣改變了防火材料的物理性質(zhì)、以至于改善了硬化狀態(tài)的防火部件對空間限制面部件的粘附；其中相對于防火材料的總量，優(yōu)選在重量分數(shù)為O. 05-10%的范圍內(nèi)添加表面活性劑、以更優(yōu)選的方式在重量分數(shù)為O. 1-5%的范圍內(nèi)添加表面活性劑、以及以特別優(yōu)選的方式在重量分數(shù)為O. 1-2%的范圍內(nèi)添加表面活性劑。因此優(yōu)選地，表面活性劑充當助粘劑。另外，在硬化前使液態(tài)防火材料的表面張力降低，這導致改善了對共同的空間限制面部件的限制面的粘附。這樣例如，使用的表面活性劑可能在防火部件與空間限制面部件共同的限制面上形成單限制層或甚至雙限制層。優(yōu)選地，由于作為限制層提供的表面活性劑分子負離子電荷、正離子電荷和/或兩性電荷，防火材料對空間限制面部件的粘附不僅在硬化期間、也尤其在發(fā)生火災時得到改善。另外，表面活性劑分子可能在防火材料中統(tǒng)計分布。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，如果發(fā)生火災、且如果空間限制面部件分解或破裂，硬化的防火部件將起泡沫并保持完整。另外，本發(fā)明的理念在于提供一種生產(chǎn)防火部件的單段式(one-stage)連續(xù)方法，所述方法包括以下步驟-提供兩個儲存容器，其中第一儲存容器提供有防火組分的起始物料 重量分數(shù)為25-70%的SiO2 (固體含量)
重量分數(shù)為O. 05-10%的表面活性劑 重量分數(shù)為O. 1-25%的多元醇 重量分數(shù)為O. 05-2%的堿金屬氧化物 重量分數(shù)為O. 05-20%的酸 重量分數(shù)為O. 01-10%的防腐材料 余量的蒸餾水或去離子水，這些組分在第一儲存容器中混合，而第二儲存容器提供有堿性起始物料；-提供兩個傳送裝置，所述兩個傳送裝置分別將起始物料從儲存容器傳送到混合裝置中，其中能夠預設供應給混合裝置的起始物料的量；-混合來自兩個儲存容器的起始物料，從而在混合裝置內(nèi)形成材料混合物；-在真空作用的裝置內(nèi)通過旋轉使材料混合物連續(xù)脫氣；-通過其他傳送裝置傳送脫氣的材料混合物、以進行處理；-處理脫氣的材料混合物，其中使材料混合物填充兩個板狀部件橫跨的空腔(hollow space)，所述兩個板狀部件相互間大致平行設置，其中除了朝向上的、用于填充跨區(qū)(spanned)空腔的開口以外,所述兩個部件周向密封；以及-在65-95°C范圍的高溫下使材料混合物硬化。以這種方式向第一儲存容器引入防火材料的起始物料，這種情況下通過合適的攪拌工具使起始物料持續(xù)混合。優(yōu)選地，可能為第一儲存容器提供七個供料裝置，這七個供料裝置彼此間隔安裝，通過這七個供料裝置能夠向儲存容器供應表明為硅溶膠的原材料；優(yōu)選地，所述硅溶膠已經(jīng)包含堿金屬鹽、表面活性劑、多元醇、酸、防腐材料和水。優(yōu)選地，這種供應在整個生產(chǎn)過程中恒定發(fā)生。優(yōu)選地，對相應原材料的供應進行計算機控制和自動控制。例如，向第二儲存容器中引入堿性起始物料，例如引入液態(tài)形式的堿土金屬氫氧化物(例如氫氧化鈉或氫氧化鉀)。優(yōu)選地，第二儲存容器中的堿性溶液作為重量分數(shù)為25-60%、優(yōu)選作為45-55%的金屬氫氧化物水溶液而引入。有益的是，相對于防火材料的總量，這相當于重量分數(shù)為10-20%的純金屬氫氧化物、優(yōu)選地重量分數(shù)為12-15%的純金屬氫氧化物。當?shù)谝粌Υ嫒萜鞯钠鹗嘉锪吓c第二儲存容器的起始物料反應時，二氧化硅對堿金屬氧化物的反應摩爾比率超過4. 5:1、優(yōu)選為5:1-6:1。
另外，可能代替堿金屬氫氧化物提供至少一種堿硅酸鹽，例如提供硅酸鈉或硅酸鉀。不同情況下，兩個儲存容器與單獨的傳送裝置永久性連接，所述傳送裝置用于傳送來自相應儲存容器的起始物料。通過這些傳送裝置為混合裝置供應起始物料，其中，在不同情況下能夠預設供應給混合裝置的起始物料的量。有益的是，將提供的混合裝置設計為塑料材料或高級鋼的靜態(tài)混合器的形式。根據(jù)本發(fā)明，以管的方式設計混合裝置。優(yōu)選地， 在管狀混合裝置的起點處供應來自第一儲存容器的起始物料、以及供應來自第二儲存容器的堿性起始物料。優(yōu)選地，通過管狀混合裝置內(nèi)混合部件的固定設置實施兩個載料(charge)的混合，以便通過具有壓力的永久應力(permanent stressing)、通過從這兩個儲存容器向混合裝置供應起始物料在混合裝置的縱向傳送這兩個儲存容器。這種情況下，混合部件引起相應的紊流，從而在混合裝置內(nèi)產(chǎn)生有效的混合過程。在所述方法的優(yōu)選實施例的情況下，兩個儲存容器供應各自的起始物料期間混合裝置的回火高于排出混合裝置的材料混合物時的回火。優(yōu)選的是，混合裝置的第一部分具有40-90°C范圍內(nèi)的高溫、優(yōu)選具有50-80°C的高溫、及以特別優(yōu)選的方式具有60_70°C的高溫。混合裝置的這一溫度增加、以及因此的其內(nèi)傳送的起始物料的材料混合物的溫度增加導致交聯(lián)過程更快的反應時間。在混合裝置的第二部分中，混合的防火材料冷卻到10_40°C、尤其冷卻到20-30°C、以及以特別優(yōu)選的方式冷卻到20-25°C ;其中所述混合裝置的第二部分在混合裝置的縱向上設置在具有較高溫度的第一部分的下游。有益的是，在混合裝置的第一加熱部分和混合裝置的第二冷卻部分通過合適的傳感器(優(yōu)選自動地)監(jiān)測防火材料的溫度。在特殊情況下，可能以這種方式自動重調(diào)溫度，且溫度的自動重調(diào)可設置為能夠預設的范圍。在混合裝置內(nèi)的材料混合物已經(jīng)冷卻之后，在真空作用的裝置內(nèi)通過旋轉使防火材料混合物連續(xù)脫氣。優(yōu)選的是，真空作用的該裝置設計為真空扇(vacuum fan)的形式。在真空作用的裝置內(nèi)，將防火材料混合物連續(xù)移動到離心板上，所述離心板設置在中心且由篩狀限制部分(sieve-like limiting portion)周向封閉。通過離心板的旋轉,其上存在的材料向外放射狀沖出，且沖過篩狀限制部分相應的篩狀孔；優(yōu)選地，所述篩狀限制部分具有到真空作用的裝置的內(nèi)壁上的開口，開口的量值大約為5-500 μ m、尤其大約為25-100 μ m。優(yōu)選的是，應用于真空作用的裝置的真空在10-150毫巴(絕對壓力)的范圍內(nèi)、尤其在50-90毫巴(絕對壓力)的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，由于應用的防火材料混合物放射狀沖到離心板上，且由于其相關聯(lián)地放射狀通過篩狀限制部分，防火材料混合物中所包含的氣體包裹體(gas inclusion)(例如空氣泡或其他氣泡)得以去除。另外，在真空作用的裝置內(nèi)、在防火材料混合物的連續(xù)脫氣期間，可能提供額外的無機物質(zhì)；優(yōu)選地，所述無機物質(zhì)從以下一組物質(zhì)中選擇色素、金屬氧化物、混合氧化物、碳質(zhì)纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維、玻璃粉、空心微玻璃球、沙、粘土、膨潤土或其混合物。例如，這樣可能使根據(jù)本發(fā)明的防火材料成為彩色。優(yōu)選地，相對于防火混合物的總量，在連續(xù)脫氣期間或之后向防火材料添加的無機添加劑在重量分數(shù)為0.01-10%的范圍內(nèi)、尤其重量分數(shù)為為O. 1-5%。優(yōu)選地，由于添加了這些無機添加劑，硬化的防火部件的機械強度和耐火性得到顯著改善。另外，通過其他傳送裝置將現(xiàn)在已脫氣的材料混合物從真空作用的裝置內(nèi)傳送出來、以進行處理。可能以許多方式實施脫氣的防火材料混合物的處理。有益的是，根據(jù)本發(fā)明的防火材料具有至少2小時左右的處理時間、優(yōu)選具有至少4小時的處理時間、以及以特別優(yōu)選的方式具有6-12小時左右的處理時間?？赡芤圆煌绞教幚砀鶕?jù)本發(fā)明的防火材料混合物。在最簡單的情況下，可能提供兩個空間限制面部件，所述兩個空間限制面部件可相互平行設置但彼此間隔一定距離(能夠預設該距離)，因此，所述兩個空間限制面部件跨越位于其間的空腔。優(yōu)選地，通過合適的密封材料使這一空腔周向關閉，從而提供朝向上的至少一個開口、優(yōu)選多個開口。脫氣的防火材料混合物的填充通過外周限制中的這些開口發(fā)生。優(yōu)選地，在相應開口處提供板狀裝置和/或螺旋狀裝置，通過這些裝置便于進行脫氣的防火材料混合物的填充。例如，板狀裝置可能以這種方式傾斜設置，從而將待填充的脫氣的防火材料傳送到空間限制面部件限定該空腔的至少一個側面。優(yōu)選地，這防止了在填充期間形成氣泡。在完成空腔的填充后，相應密封和關閉填充口。優(yōu)選地，通過至少一個快速硬化的聚合物實施填充口的關閉；優(yōu)選地，所述聚合物有彈性，例如硅樹脂。因此，由于填充口以密封方式關閉，這是有益的，·以至于不會有防火物(fire protection mass)逸出。有益的是，以無氣泡方式填充脫氣的防火材料。在那之后，其后緊接著使防火材料混合物硬化，此時所述防火材料混合物位于兩個空間限制面部件之間，且優(yōu)選處于50-110°C的高溫范圍內(nèi)、以特別優(yōu)選的方式處于65_95°C的高溫范圍內(nèi)。由于防火材料混合物最終硬化，形成了在空間限制面部件之間以固定方式設置的防火部件。另外，如果防火部件在水平安裝時硬化，這對硬化目的而言是有益的。另外，防火部件的硬化可能通過對流的溫度應力(temperature stressing)、還通過輻射(例如通過紅外輻射或微波輻射)來進行。優(yōu)選地，硬化發(fā)生在27-30小時的時期內(nèi)、以及以特別優(yōu)選的方式發(fā)生在22-26小時的時期內(nèi)。根據(jù)防火部件的應用，其可設置在透明的空間限制面部件之間或不透明的空間限制面部件之間。有益的是，使相應空間限制面部件透明，例如其由玻璃、PVC、PMMA (樹脂玻璃)制成；或者也使相應空間限制面部件不透明，例如其由金屬、塑料材料、石膏板、陶瓷材料、木材、石頭、水泥或礦物復合材料制成。此外，兩個空間限制面部件跨越的空腔還可能具有防火材料以外的無機材料或有機材料，例如礦物棉。因此，在硬化前，這種類型的有機材料或無機材料可能浸潰在防火材料中、散布在防火材料中、包覆防火材料或與防火材料混合，從而將這些無機和/或有機材料引入兩個空間限制面部件間相應的空腔內(nèi)，并使它們在那里硬化。例如，如果需要的是不透明的防火部件的話，這較有益。另外，可能提供堿硅酸鹽溶液來代替第二儲存容器中的堿金屬氫氧化物溶液。優(yōu)選地，第一儲存容器的穩(wěn)定防火材料與第二儲存容器的堿性堿硅酸鹽或堿反應性堿硅酸鹽的反應是二氧化硅與堿金屬氧化物的摩爾比率需要超過4. 5:1的反應、尤其需要在5:1-6:1范圍內(nèi)的反應。


從附圖中其他優(yōu)選實施例是顯而易見的。附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的防火部件的設備的示意圖。標號清單I 設備(apparatus)2第一儲存容器
4攪拌裝置6第二儲存容器8傳送裝置/計量裝置10傳送裝置/計量裝置12混合裝置14第一部分16第二部分/冷卻部分18起始區(qū)域22 裝置(device)24真空泵26計量裝置28第一空間限制面部件30第二空間限制面部件32 空腔34 填充口35防火部件36復合件L 縱向
具體實施例方式圖I是根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的防火部件的設備I的示意圖。第一儲存容器2提供有起始物料硅溶膠、表面活性劑、多元醇、酸、防腐材料和蒸餾水或去離子水，前述水溶液PH值的設置通過酸、氧化物和鹽來實施。有益的是，第一儲存容器2具有攪拌裝置4，通過所述攪拌裝置可使添加的原材料持續(xù)混合。另外，根據(jù)本發(fā)明的設備I具有第二儲存容器6，可向所述第二儲存容器引入至少一種濃度可預設的堿性起始物料。這種情況下有益的是，引入堿性氫氧化物水溶液(優(yōu)選為氫氧化鉀水溶液)或堿硅酸鹽水溶液。兩個儲存容器2、6與各自的傳送裝置8、10永久性連接，以便引入儲存容器2、6的起始物料可從這些儲存容器2、6中傳送出來。有益的是，傳送裝置8、10以泵狀裝置的形式提供，例如以計量泵的形式。這樣，通過計量裝置8和計量裝置10可能從儲存容器2、6向混合裝置12供應不同數(shù)量(起始物料)。根據(jù)生產(chǎn)和應用情況，能夠以可變方式預設各個傳送裝置8、10的相應管線。優(yōu)選地，以自動方式對兩個傳送裝置8、10進行計算機控制；優(yōu)選地，兩個傳送裝置具有合適的流量測量傳感器配置。本發(fā)明的混合裝置12具有第一部分14和第二部分16，其中在管狀混合裝置12第一部分14的起始區(qū)域18連續(xù)供應來自第一儲存容器2和第二儲存容器6的起始物料。由于通過傳送裝置8和10對起始物料進行連續(xù)的再次傳送，在縱向L上在壓力作用的管狀混合裝置12內(nèi)進一步傳送所供應的材料。可能使儲存容器2、6的起始物料空間分離、或?qū)Υ嫒萜?、6的起始物料作為混合物提供。有益的是，混合裝置12的第一部分14具有升溫裝置，從而使在管狀混合裝置12內(nèi)傳送的兩個儲存容器2、6的起始物料相互混合，例如通過合適的靜態(tài)混合部件17混合。優(yōu)選的是，在混合裝置12的第一部分14使連續(xù)傳送的防火材料在40-80°C的范圍內(nèi)回火、優(yōu)選在50-70°C的范圍內(nèi)回火、以及以特別優(yōu)選的方式在60-65 °C的范圍內(nèi)回火。優(yōu)選的是，通過合適的傳感器配置自動實施合適的溫度控制。因此，第一部分應理解為加熱部分。在混合裝置12的第二部分對連續(xù)傳送的防火材料進行冷卻，優(yōu)選地將其冷卻到·15-20°C的范圍。在冷卻部分16同樣通過合適的傳感器配置、以與加熱部分14對應的方式對溫度進行監(jiān)測和(可能地)校正。通過其他傳送管線20向真空作用的裝置22供應防火材料混合物，其中所述防火材料混合物優(yōu)選具有15_20°C范圍的處理溫度，優(yōu)選地，所述真空作用的裝置在底部設計為漏斗形式，且采用真空泵24的真空對其持續(xù)作用。有益的是，能夠在真空作用的裝置22內(nèi)向防火材料混合物添加其他優(yōu)選的礦物填料或添加劑(例如色素)。通過常規(guī)攪拌工具或混合工具實現(xiàn)混合。在材料混合物脫氣后，后者從裝置22中移除、并通過計量裝置26對其進行處理；其中裝置22優(yōu)選為漏斗形式、且受真空作用。相互間隔一定距離設置的兩個空間限制面部件28、30跨越空腔32，通過計量裝置26使所述空腔填充有根據(jù)本發(fā)明的防火材料。在填充完成之后關閉填充口 34。優(yōu)選地，將產(chǎn)生的復合件36旋轉約90°C，并在高溫下水平安裝，以便使防火部件35硬化。以下實施例用于解釋目的而非對本發(fā)明進行限制實例I在第一儲存容器中提供1114.8kg 50%重量分數(shù)的硅溶膠溶液，通過持續(xù)攪拌添加78kg脫水甘油、4. 8kg丙烯酸、I. 2kg硼砂和I. 2kg陰離子和陽離子表面活性劑的表面活性劑混合物。通過傳送裝置8添加來自這一儲存容器2的防火材料；例如，所述傳送裝置為計量泵，其傳送量能夠設置為338升每小時。在第二儲存容器6中提供1200kg 50%重量分數(shù)的KOH混合物。例如，設計為計量泵形式的第二傳送裝置10的傳送體積設置為112升每小時。使混合裝置12的第一部分14預加熱到70°C，使混合裝置12的第二部分16回火到20°C ;其中所述混合裝置12優(yōu)選設計為靜態(tài)混合器的形式。這樣，在混合裝置12內(nèi)形成溫度梯度。另外，通過真空泵24在大約50-100毫巴(絕對壓力)下作用于真空作用的裝置22。當所有這些準備項已經(jīng)處理好后，傳送裝置8和10以及傳送裝置26啟動。在這一示例中，這種情況下的兩個空間限制面部件為高級鋼板，且其厚度為1mm、大小為I. 2mX O. 8m ;兩個空間限制面部件28和30在不同情況下以這種方式設置，從而形成位于在這兩個高級鋼板間大約5mm的空腔32。在這一空腔32已周向密封后，接著使其填充形成的防火材料混合物，并在加熱箱中在85°C下在水平方位硬化24小時。由于硬化而產(chǎn)生了包括防火部件35和兩個空間限制面部件28、30的復合件36。在硬化后，這一包括高級鋼板和硬化的防火部件35的復合件36安裝在熔爐內(nèi)，并依照條例DIN 1363測試其耐火性。令人驚訝的是，發(fā)現(xiàn)復合件可經(jīng)受這一標準42分鐘，因此可用作DIN、EI和BS級的防火件。在另一試驗中，使兩個玻璃的空間限制面部件(這種情況下為浮法玻璃板)28、30填充，且依照上述方法使其硬化。在那之后，相對于溫度、濕度和UV輻射依照EN ISO12543-4進行老化測試。沒有發(fā)現(xiàn)形成白斑的負作用，而所述白斑由玻璃表面的腐蝕造成，且在現(xiàn)有技術中是已知的。另外，由于老化造成的防火部件的混濁不是顯而易見的。在這一老化測試后，產(chǎn)生的復合件36安裝在熔爐內(nèi)，且依照條例DIN 1363測試其 耐火性。發(fā)現(xiàn)復合件可經(jīng)受這一標準36分鐘，因此可用作DIN、EI和BS級的防火件。示例 2向第一儲存容器中引入1114. 8kg 50%重量分數(shù)的硅溶膠溶液，供應78kg脫水甘油、4. 8kg丙烯酸、I. 2kg硼砂和I. 2kg包括陰離子和陽離子表面活性劑的表面活性劑混合物，并通過攪拌工具采用持續(xù)攪拌來徹底混合上述物質(zhì)。傳送裝置8的傳送體積設置為195升每小時；這種情況下所述傳送裝置8設計為計量泵的形式。在第二儲存容器6中引入1200kg 50%重量分數(shù)的硅酸鉀溶液，其中第二傳送裝置的傳送體積設置為255升每小時。混合裝置12具有預回火為70°C的第一部分14和預回火為20°C的第二部分16。通過真空泵24在大約50-100毫巴(絕對壓力)范圍下作用于裝置22，所述裝置為其他傳送過程做好準備且受真空作用。在那之后，傳送裝置8、10以及26啟動。在這一示例中，兩個空間限制面部件28和30在不同情況下以這種方式設置，從而形成位于它們之間大約5_的空腔32 ;這種情況下的兩個空間限制面部件為高級鋼板，且其厚度為1mm、大小為1.2mX0.8m;優(yōu)選地，除了朝向上的開口外，所述空腔周向密封。然后，使這一空腔32填充已有的防火材料，并在加熱箱中在85°C下在水平/橫向方位硬化24小時。在硬化后形成包括防火部件35和兩個空間限制面部件28、30的復合件36 ;這種情況下所述空間限制面部件設計為兩個高級鋼板的形式。復合件36安裝在熔爐內(nèi)，并依照條例DIN 1363測試其耐火性。發(fā)現(xiàn)復合件可經(jīng)受這一標準41分鐘，因此可用作DIN、EI和BS級的防火件。另外,使用玻璃板(例如浮法玻璃板)代替兩個高級鋼板，如上所述使其填充和硬化。在那之后，依照EN ISO 12543-4，相對于溫度、濕度和UV輻射使復合件36經(jīng)受老化測試。在玻璃表面沒有發(fā)現(xiàn)腐蝕所造成的、白斑形式的變化，而所述白斑在現(xiàn)有技術中是已知的。另外，老化時防火部件的持續(xù)透明度是顯而易見的。在這一老化測試后，產(chǎn)生的復合件36安裝在熔爐內(nèi)，且依照條例DIN 1363測試其耐火性。發(fā)現(xiàn)復合件可經(jīng)受這一標準37分鐘，因此可用作DIN、EI和BS級的防火件。當然，計量泵的流速并沒有限定為特定值，而是能夠以可變方式進行設置。有益的是，計量泵具有150-300升范圍內(nèi)的傳送速率、優(yōu)選具有190-260升范圍內(nèi)的傳送速率。
另外，可能提供兩個混合裝置，這種情況下第一混合裝置用于加熱防火材料，第二混合裝置用于冷卻防火材料。有益的是，兩個混合裝置彼此永久性連接。 另外有益的是，多個閥附在供料管線上，能夠手動或自動調(diào)節(jié)和關閉所述多個閥。申請人:保留要求申請文件中對本發(fā)明來講必需的全部特征的權利，只要與現(xiàn)有技術相比，這些特征自身或其結合是新穎的。
權利要求
1.一種平面狀設計的防火部件(35)，所述防火部件與至少一個空間限制面部件(28)連接，其特征在于，所述防火部件(35)由基于無機溶膠的防火材料形成，所述防火材料包括以下組分 -重量分數(shù)為25 70%的SiO2 (固體含量) -重量分數(shù)為O. 05 10%的表面活性劑 -重量分數(shù)為O. 01 25%的多元醇 -重量分數(shù)為O. 05 的堿金屬氧化物 -重量分數(shù)為O. 05^20%的酸 -重量分數(shù)為O. Of 10%的防腐材料 -余量的蒸餾水或去離子水， 其中，在生產(chǎn)期間能夠傾注所述防火材料的組分，且通過添加堿能夠使所述防火材料 的組分硬化。
2.根據(jù)權利要求I所述的防火部件，其特征在于，在添加所述堿之前，所述防火材料的組分具有2-7范圍的pH值、優(yōu)選具有3-5范圍的pH值。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的防火部件，其特征在于，所述防腐材料具有以下組分所述組分的至少一種或多種元素來自一組過渡金屬、非金屬、半金屬或金屬，所述組分的至少一種或多種元素尤其為鋅、鋯、錫、硼、磷、鋁；所述防腐材料以氧化物的形式存在和/或以鹽的形式存在。
4.根據(jù)權利要求I所述的防火部件，其特征在于，所述酸從以下一組酸中選擇得到鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸、乙酸、甲酸、甲酸酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烷基酯、馬來酸和/或丙烯酸或其混合物。
5.根據(jù)權利要求4所述的防火部件，其特征在于，相對于總量，包含重量分數(shù)為O. 05-20%的酸、優(yōu)選包含重量分數(shù)為O. 1-10%的酸、以及以特別優(yōu)選的方式包含重量分數(shù)為O. 1-5%的酸。
6.根據(jù)權利要求I所述的防火部件，其特征在于，所述表面活性劑為陰離子型、陽離子型和/或兩性型。
7.根據(jù)權利要求6所述的防火部件，其特征在于，相對于總量，包含重量分數(shù)為O. 05-10%的表面活性劑、優(yōu)選包含重量分數(shù)為O. 1-5%的表面活性劑、以及以特別優(yōu)選的方式包含重量分數(shù)為O. 1-2%的表面活性劑。
8.—種生產(chǎn)防火部件(35)的單段式連續(xù)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 -提供兩個儲存容器(2、6)，其中第一儲存容器(2)提供有防火組分的起始物料 重量分數(shù)為25-70%的SiO2 (固體含量) 重量分數(shù)為O. 05-10%的表面活性劑 重量分數(shù)為O. 1-25%的多元醇 重量分數(shù)為O. 05-2%的堿金屬氧化物 重量分數(shù)為O. 05-20%的酸 重量分數(shù)為O. 01-10%的防腐材料 余量的蒸餾水或去離子水， 這些組分在第一儲存容器(2)中混合，而第二儲存容器(6)提供有堿性起始物料；-提供兩個傳送裝置(8、10)，所述兩個傳送裝置將起始物料從各自的儲存容器(2、6)傳送到混合裝置(12)中，其中能夠預設提供給混合裝置(12)的起始物料的量； -混合來自兩個儲存容器(2、6)的起始物料，從而在混合裝置(12)內(nèi)形成材料混合物； -在真空作用的裝置(22)內(nèi)通過旋轉使材料混合物連續(xù)脫氣； -通過其他傳送裝置(26)傳送脫氣的材料混合物、以進行處理； -處理脫氣的材料混合物,其中使材料混合物填充兩個板狀空間限制面部件(28、30 )橫跨的空腔(32)，其中所述兩個空間限制面部件(28、30)相互間大致平行設置，其中除了朝向上的、用于填充跨區(qū)空腔(32)的開口(34)以外，所述兩個空間限制面部件(28、30)周向密封；以及 -在65-95 °C范圍的高溫下使材料混合物硬化。
9.根據(jù)權利要求8所述的生產(chǎn)防火部件的方法，其特征在于，兩個儲存容器(2、6)供應起始物料期間所述混合裝置(12)的回火高于從所述混合裝置(12)排出材料混合物時的回火。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的生產(chǎn)防火部件的方法，其特征在于，在從所述兩個儲存容器(2、6)供應所述起始物料期間，將所述混合裝置(12)設置在40-80°C的溫度、優(yōu)選設置在50-70°C的溫度、以及以特別優(yōu)選的方式設置在60-65°C的溫度。
11.根據(jù)權利要求8至10所述的生產(chǎn)防火部件的方法，其特征在于，在所述混合裝置(12)內(nèi)在縱向(L)上所述材料混合物的溫度降低。
12.根據(jù)權利要求8至11所述的生產(chǎn)防火部件的方法，其特征在于，在連續(xù)脫氣期間提供無機物質(zhì)；優(yōu)選地，所述無機物質(zhì)從以下一組物質(zhì)中選擇色素、金屬氧化物、混合氧化物、碳質(zhì)纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維、玻璃粉、空心微玻璃球、沙、粘土、膨潤土或其混合物。
13.根據(jù)權利要求8至11所述的生產(chǎn)防火部件的方法，其特征在于，在20-30小時的范圍內(nèi)、優(yōu)選在22-26小時的范圍內(nèi)，通過溫度或輻射、優(yōu)選通過對流或通過紅外輻射或微波輻射實施所述防火部件(35)的硬化。
14.防火部件(35)在透明的空間限制面部件間的應用。
15.防火部件(35)在不透明的空間限制面部件間的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平面狀設計的防火部件，防火部件與至少一個空間限制面部件(28)連接，其中該防火部件由基于無機溶膠的防火材料形成，防火材料包括以下組分重量分數(shù)為25-70%的SiO2(固體含量)、重量分數(shù)為0.05-10%的表面活性劑、重量分數(shù)為0.01-25%的多元醇、重量分數(shù)為0.05-2%的堿金屬氧化物、重量分數(shù)為0.05-20%的酸、重量分數(shù)為0.01-10%的防腐材料和余量的蒸餾水或去離子水，其中，在生產(chǎn)期間能夠傾注防火材料的組分，且通過添加堿能夠使防火材料的組分硬化。
文檔編號C04B28/24GK102951890SQ20121021312
公開日2013年3月6日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權日2011年8月10日
發(fā)明者馬庫斯·蒂德 申請人:阿馬托有限公司防火系統(tǒng)