AT528536A1

AT528536A1 - Brandschutzsystem

Info

Publication number: AT528536A1
Application number: ATA60151/2024A
Authority: AT
Inventors: Döberl Egon; Döberl Mario
Original assignee: Egon Doeberl; Mario Doeberl
Priority date: 2024-08-12
Filing date: 2024-08-12
Publication date: 2026-02-15
Also published as: WO2026036155A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Brandschutzsystems, umfassend Dosierung eines zerkleinerten Siliciumdioxid-Rohstoffs und eines granulierten Alkalimetallhydroxids in einen Reaktor; Hinzufügen von Wasser im Reaktor und Mischen unter Selbsterhitzung bis zum Erhalt eines heißen Halbzeugs; Lagerung dieses Halbzeugs bis zum Erhalt einer homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion (4) des Alkalimetallhydrosilikats; Aufbringen der homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion (4) und einer Armierung (3) zwischen einem ersten Substrat (1) und einem zweiten Substrat (7). Die Erfindung betrifft zudem ein gebrauchsfertiges Brandschutzsystem, umfassend eine Dispersion (4) eines Alkalimetallhydrosilikats, zumindest ein Substrat (1) und eine Armierung (3) in Form eines flexiblen Flächengebildes eines nicht-gewebten Fasermaterials, wobei dieses in einer luftdichten Verpackung oder einer Vakuumverpackung vorliegt und die Verwendung von solchen Brandschutzsystemen.

Description

Beschreibung

BRANDSCHUTZSYSTEM

[0001] Die Erfindung betrifft ein Brandschutzsystem, insbesondere ein gebrauchsfertiges Brandschutzsystem und dessen Herstellung und Verwendung.

[0002] Die Erfindung betrifft insbesondere ein Brandschutzsystem auf der Basis von Alkalimetallhydrosilikaten, vorzugsweise Natriumhydrosilikat, welches bevorzugt durch Alkalisierung natürlichen silikatischen Rohstoffs erhalten wurde.

[0003] Diese Anmeldung basiert auf der früheren Anmeldung des Anmelders, welche unter den Nummern, EP4165145A2, AT523824B1, CN115720591A und US2023340332A1 veröffentlicht wurde. Diese Anmeldung bezweckt eine Verbesserung oder eine weitere Ausbildung des früheren Patents.

[0004] Die Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats kann wie in EP4165145A2 offenbart hergestellt sein, dies ist aber nicht einschränkend zu verstehen. Das in der EP4165145A2 offenbarte Verfahren umfasst Folgendes:

Dosierung eines zerkleinerten Siliciumdioxid-Rohstoffs und eines granulierten Alkalimetallhydroxids in einen Reaktor;

Hinzufügen von Wasser im Reaktor und Mischen unter Selbsterhitzung bis zum Erhalt eines heißen Halbzeugs;

Lagerung dieses Halbzeugs bis zum Erhalt einer homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats;

Aufbringen der homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion auf ein Substrat.

[0005] Das in der EP4165145A2 offenbarte Verfahren umfasst bevorzugt Folgendes:

e Zerkleinern von porösen Siliciumdioxid-Rohstoffen, bevorzugt bis zu einer Partikelgröße, die eine spezifische Oberfläche des Materials im Bereich 0,05-0,5 m/Gramm aufweist,

e Dosierung dieses Rohmaterials und granuliertes Alkalimetallhydroxid (bevorzugt lufttrocken),

e Bewässerung im Reaktor und Mischen unter Selbsterhitzung bis zum Erhalt eines heißen Halbzeugs,

e Entladen des heißen Halbzeugs in einen Behälter und Lagerung dieses Halbzeugs im Behälter oder Lagerung im Reaktor bis zum Erhalt einer homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats.

[0006] Das in der EP4165145A2 offenbarte Verfahren umfasst bevorzugt weiters:

e* Die Herstellung eines Brandschutzsystems, das aus einer kolloidalen wässrigen Dispersion eines Alkalimetallhydrosilikats, einem Bewehrungsmaterial und einer Trennfolie besteht.

e Verpacken von Zuschnitten des Brandschutzsystems in Vakuumverpackung.

[0007] Das Verhältnis des Trockengewichts des Siliciumdioxid-Rohstoffs zum Trockengewicht des Alkalimetallhydroxids liegt bei der EP4165145A2 bevorzugt im Bereich von 1:1 bis 5:1.

[0008] Die Aufgabe der gegenständlichen Erfindung besteht darin, das Verfahren und das Produkt der EP4165145A2 weiter zu entwickeln.

[0009] Dazu werden ein Verfahren nach Anspruch 1 und ein gebrauchsfertiges Brandschutzsystem nach Anspruch 8 vorgeschlagen.

[0010] Eine Ausführungsvariante betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Brandschutzsystems, umfassend:

Hinzufügen von Wasser im Reaktor und Mischen unter Selbsterhitzung bis zum Erhalt eines heiBen Halbzeugs;

Aufbringen der homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion auf ein erstes Substrat;

Aufbringen einer Armierung auf das erste Substrat oder die Dispersion je nach Reihenfolge der Aufbringung der Dispersion und Armierung;

Aufbringung eines zweiten Substrats über der Dispersion und der Armierung.

[0011] Bevorzugt erfolgt die Bildung eines harten Gels eines Alkalimetallhydrosilikats in zwei Stufen. In der ersten Stufe wird das Brandschutzsystem durch Heißpressen in einen starren Gegenstand umgewandelt und in der zweiten Stufe wird der starre Gegenstand auf die zu schützende Oberfläche gelegt oder zusätzlich darauf geklebt. Das Trocknen zu einem harten Gel wird dabei erst an der zu schützenden Oberfläche abgeschlossen, da die fertigen Rollen/Sets des Brandschutzsystems in einer Vakuumverpackung verpackt werden, die die Dehydratisierung der wässrigen Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats nicht zulässt.

[0012] Bevorzugt erhält die Mischung bzw. das heiße Halbzeug durch die Selbsterhitzung im Reaktor eine Temperatur in einem Bereich von 60°C-100°C.

[0013] Der Siliciumdioxid-Rohstoff ist bevorzugt Kieselerde natürlichen Ursprungs. Als Kieselerde wird insbesondere ein Mineral mit hohem Siliziumgehalt verstanden. Es wird kein pyrogenes SiO2 und/oder gefälltes SiO2 und/oder Kieselsol verwendet.

[0014] Das Alkalimetallhydroxid ist bevorzugt Natriumhydroxid (NaOH). Bevorzugt wird beim Herstellungsverfahren kein KOH zugegeben. Besonders bevorzugt wird beim Herstellungsverfahren ausschließlich NaOH zugegeben.

[0015] Bevorzugt werden beim Herstellungsverfahren ausschließlich Siliciumdioxid-Rohstoff, insbesondere Kieselerde und Alkalimetallhydroxid, insbesondere Natriumhydroxid, und Wasser zugegeben.

[0016] Bevorzugt wird kein Entschäumer wie Polyol und/oder Syloxan verwendet. Bevorzugt wird kein Ammoniumsalz zugegeben um die Viskosität zu verringern. Beim erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird bevorzugt kein Glycerin, Syloxan, Polyol und/oder Ammoniak zugegeben.

[0017] Bevorzugt umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Brandschutzsystems:

- Zerkleinern eines Siliciumdioxid-Rohstoffs auf eine Partikelgröße, die eine spezifische Oberfläche des Materials im Bereich von 0,05 bis 0,5 m? / Gramm aufweist;

- Dosierung des zerkleinerten Siliciumdioxid-Rohstoffs und eines lufttrockenen, granulierten Alkalimetallhydroxids in einen Reaktor;

- Hinzufügen von Wasser im Reaktor und Mischen unter Selbsterhitzung bis zum Erhalt eines heißen Halbzeugs;

- Füllen des heißen Halbzeugs in einen Behälter und Lagerung dieses Halbzeugs im Behälter, bis zum Erhalt einer homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats;

- Aufbringen der homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion auf ein Substrat.

[0018] Die homogene kolloidale wässrige Dispersion wird bevorzugt ohne Vortrocknung auf das Substrat aufgebracht und es erfolgt bevorzugt auch am Substrat keine Vortrocknung, insbesondere keine Vortrocknung in einem Ofen.

[0019] Damit der Patentschutz nicht durch Übererfüllung von Erfordernissen oder das Hinzufügen von nicht unbedingt notwendigen Schritten umgangen werden kann, wird auf folgende Dinge hingewiesen:

Bevorzugt wird Siliciumdioxid-Rohstoff auf eine Partikelgröße, die eine spezifische Oberfläche des Materials im Bereich von 0,05 bis 0,5 m®* / Gramm aufweist zerkleinert. Eine

weitere Zerkleinerung ist für das Herstellungsverfahren nicht erforderlich aber nicht ausgeschlossen und somit von der gegenständlichen Erfindung mitumfasst. Eine feinere Zerkleinerung ist in der Regel nachteilig, da diese meist mit höheren Kosten verbunden ist.

Die Verwendung eines bereits zerkleinerten Rohstoffs, sodass die Zerkleinerung nicht an Ort und Stelle erfolgt, ist auch möglich und von der gegenständlichen Erfindung mitumfasst.

Das granulierte Alkalimetallhydroxid ist bevorzugt lufttrocken. Eine spezielle Lagerung in einer kontrollierten Atmosphäre oder ein Trocknen oder Befeuchten des Alkalimetallhydroxid vor dem Einbringen in den Reaktor ist nicht notwendig, jedoch denkbar und von der gegenständlichen Erfindung mitumfasst.

Die Reaktion erfolgt unter Selbsterhitzung. Eine Zufuhr oder Abfuhr von Wärmeenergie über den Reaktor ist nicht notwendig, aber auch nicht ausgeschlossen und somit von der gegenständlichen Erfindung mitumfasst.

Das Halbzeug wird bevorzugt vom Reaktor in einen Behälter umgefüllt. Den Reaktor selbst als Behälter zu verwenden, bzw. die Reaktion in einem geeigneten Behälter ablaufen zu lassen, scheint bei einer Herstellung im Batchbetrieb aber grundsätzlich denkbar und ist von der Erfindung mitumfasst.

[0020] Bevorzugt wird die homogene kolloidale wässrige Dispersion auf ein erstes Substrat in Form einer Trennfolie aufgebracht.

[0021] Bevorzugt ist auch das zweite Substrat eine Trennfolie.

[0022] Bevorzugt wird eine Armierung in die aufgebrachte homogene kolloidale wässrige Dispersion eingelegt oder auf diese aufgelegt.

[0023] Bevorzugt liegt das Verhältnis der Masse der Schicht der kolloidalen wässrigen Dispersion von Alkalimetallhydrosilikat und der Masse des Armierungsmaterials im Bereich von 10:1 bis 2:1.

[0024] Bevorzugt wird ein Streifen des Brandschutzsystems zu einer Rolle gerollt.

[0025] In einer Ausführungsvariante wird das Brandschutzsystem luftdicht verpackt oder vakuumverpackt, solange die kolloidale wässrige Dispersion flüssig ist. Die Dispersion liegt somit flüssig in der Verpackung vor und härtet erst nach öffnen der Verpackung aus.

[0026] In einer Ausführungsvariante wird das Brandschutzsystem luftdicht verpackt oder vakuumverpackt, solange die kolloidale wässrige Dispersion nicht vollständig ausgehärtet ist. Die Dispersion härtet erst nach öffnen der Verpackung vollständig aus.

[0027] Die Erfindung umfasst in einer Ausführungsvariante ein gebrauchsfertiges Brandschutzsystem, umfassend eine Dispersion eines Alkalimetallhydrosilikats, ein Substrat und eine Armierung, wobei das Brandschutzsystem in einer luftdichten Verpackung oder einer Vakuumverpackung vorliegt und wobei die Armierung zumindest eine Lage eines flexiblen Flächengebildes eines nicht-gewebten Fasermaterials umfasst.

[0028] Bevorzugt weist die kolloidale wässrige Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats im vakuumverpackten Zustand eine hohe Adhäsion auf Metall-, Holz- und Betonoberflächen auf, bevorzugt über einen Zeitraum von zumindest einem Jahr.

[0029] Bevorzugt ist die Armierung von der Dispersion durchdringbar. Bevorzugt dringt die Dispersion zwischen die Fasern des nicht-gewebten Fasermaterials ein.

[0030] Die Armierung ist bevorzugt ein dünnes Blattmaterial, das durch mechanische oder chemische Verarbeitung von diskontinuierlichen Fasern — vorzugsweise Keramikfasern, künstlichen Mineralfasern, Zellulosefasern, Polymerfasern oder deren Mischungen — hergestellt wird. Das Blattmaterial kann ohne oder mit zusätzlichen Löchern vorliegen. Als zusätzliche Löcher werden Perforationen des Blattmaterials verstanden.

[0031] Beispielsweise führt das Fertigen von Löchern mit einem Durchmesser von etwa 1 mm

und einer Gesamtfläche der Öffnungen von etwa 5,2 % der Gesamtfläche der Armierung in Form von Papier nach der Imprägnierung gemäß der vorliegenden Erfindung zu einer Erhöhung der Menge der wässrigen Dispersion eines Alkalimetallhydrosilikats im Brandschutzsystem um etwa 17 %.

[0032] Die Masse der Schicht der kolloidalen wässrigen Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats ist bevorzugt größer als die Masse der Armierung.

[0033] Das Verhältnis der Masse der Schicht der kolloidalen wässrigen Dispersion zur Masse der Armierung liegt vorzugsweise im Bereich von 30:1 bis 6:1, insbesondere 30:1 bis 11:1.

[0034] Die Armierung kann in Form eines Verstärkungspapiers vorliegen, welches Keramikfasern, künstliche Mineralfasern, Zellulosefasern, Polymerfasern oder deren Mischungen umfasst.

[0035] Das Verstärkungspapier kann bevorzugt mit der Dispersion imprägniert sein. Die Dispersion dringt bevorzugt zwischen die Fasern des Verstärkungspapiers ein.

[0036] Bevorzugt umfasst das Brandschutzsystem ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, wobei die Dispersion und die Armierung zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat vorliegen.

[0037] Bevorzugt ist das Substrat, insbesondere jeweils das erste Substrat und das zweite Substrat, eine Trennfolie, welche dicht gegenüber der Dispersion ist.

[0038] Das erste Substrat und das zweite Substrat liegen in einer Ausführungsvariante unterschiedlich vor, wobei eines der Substrate eine abzuziehende Trennfolie ist und das andere Substrat an der Oberfläche verbleibt. Das an der Oberfläche verbleibende Substrat kann eine Dekorschicht sein oder eine technische Funktion erfüllen, wie beispielsweise das Abschirmen gegen Witterungseinflüsse oder Lichteinfall.

[0039] Das erste Substrat und das zweite Substrat können in Form einer Kunststofffolie oder Metallfolie vorliegen oder als Laminat aus mehreren Folien.

[0040] Die Erfindung umfasst in einer Ausführungsvariante die Verwendung des gebrauchsfertigen Brandschutzsystems, wobei das Brandschutzsystem nach Öffnen oder Entfernen der Verpackung oder Vakuumverpackung auf eine zu schützende Oberfläche aufgebracht wird und die kolloidale wässrige Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats nachfolgend aushärtet.

[0041] Bevorzugt wird eines der beiden Substrate, zwischen welchen die kolloidale wässrige Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats vorliegt, beim Aufbringen an die zu schützende Oberfläche entfernt.

[0042] Bevorzugt liegt die kolloidale wässrige Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats an einer Armierung vor, welche auf der zu schützenden Oberfläche verbleibt.

[0043] Die kolloidale wässrige Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats ist in einer Ausführungsvariante an oder in einem Verstärkungspapier enthalten, das auf der zu schützenden Oberfläche verbleibt.

[0044] Bevorzugt wird zumindest eine Lage einer mit der kolloidalen wässrigen Dispersion versehenen Armierung aus einem nicht-gewebten Fasermaterial auf die zu schützenden Oberfläche aufgebracht.

[0045] In einer Variante werden zumindest zwei Lagen einer mit der kolloidalen wässrigen Dispersion versehenen Armierung übereinander auf die zu schützenden Oberfläche aufgebracht.

[0046] Das Substrat, das sich auf der äußeren Oberfläche der Armierung befindet, kann in einer Ausführungsvariante entfernt werden, wenn das Brandschutzsystem auf die zu schützende Oberfläche aufgebracht wird.

BEISPIELE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG [0047] Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand durch eine detaillierte Beschreibung eines

Herstellungsverfahrens des Brandschutzsystems und seiner Verwendung zum Brandschutz von Baukonstruktionen erläutert.

[0048] Das Gewichtsverhältnis von Wasser zu den trockenen Rohstoffen beträgt bevorzugt zwischen 1:0,5 und 1:2,5.

[0049] Bevorzugt wird im Rohstoffsilo die Feuchtigkeit der Kieselerden gemessen und die Menge des in den Reaktor zugeführten Wassers unter Berücksichtigung dieser Feuchtigkeit angepasst.

[0050] Bevorzugt erfolgt der Prozess des Mischens der Rohkomponenten nicht bis zum Erhalt eines heißviskosen Halbzeugs, sondern nur bis Alkalimetallhydrosilikat mit einem Silikatmodul m = 3,0 bis 4,5

- insbesondere 3,5 bis 4, 5 - in der Mischung gebildet ist.

[0051] Das Mischen erfolgt bevorzugt über einen Zeitraum von 0,1 bis 0,5 Stunden.

[0052] Die Bildung des Hydrosilikats in der Mischung wird durch Probenahme direkt aus dem Reaktor kontrolliert.

[0053] Die Probequalität kann visuell durch eine Reihe von Kriterien bestimmt werden - den spezifischen Glanz (der mittels spezieller Geräte mit dem Etalon verglichen wird) und die Bildungsgeschwindigkeit des Oberflächenfilms.

[0054] Nach Beendigung des Mischvorgangs wird die heiße kolloidale wässrige Dispersion eines Alkalimetallhydrosilikats in einen Behälter gelassen, in dem eine physikalisch-chemische Reaktion der Dispersionswasserbindung für bevorzugt mindestens 24 Stunden mit zunehmender Viskosität der Mischung stattfindet.

[0055] Bevorzugt wird die Dispersion über einen Zeitraum von 18 bis 36 Stunden gelagert.

[0056] Die Bereitschaft/Reife der kolloidalen Dispersion kann durch rheologische Eigenschaften ähnlich einer Buttercreme bestimmt werden.

[0057] Bei einer bevorzugten Herstellung eines Brandschutzsystems wird die fertige kolloidale Dispersion mit einer Schichtstärke von bevorzugt 1-3 mm auf ein Substrat, insbesondere Trennfoliensubstrat, aufgebracht, dann wird die Armierung auf die Oberfläche der Dispersion aufgebracht.

[0058] Danach wird ein zweites Substrat, insbesondere Trennfoliensubstrat, auf die Dispersion aufgebracht.

[0059] Das fertige System wird bevorzugt aufgerollt.

[0060] Das fertige System kann beispielsweise in 1 bis 3 Meter lange Stücke unterteilt werden, die bevorzugt auf Karton- oder Plastikhülsen gewickelt werden und bevorzugt in eine Vakuumverpackung eingepackt werden.

[0061] In einer solchen Verpackung kann das Brandschutzsystem bevorzugt 3 bis 4 Jahre ohne Verlust von Eigenschaften gelagert werden. INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

[0062] Das gegenständliche Verfahren ermöglicht es, ein universelles Produkt mit einem sehr breiten Anwendungsbereich und einer hohen Brandschutzeffektivität zu erhalten.

[0063] Beispielhafte Anwendungsbereiche des erfindungsgemäßen Brandschutzsystems ist der Brandschutz von Stahl-, Holz- und Betonkonstruktionen, Luftleitungen, Kabelkanälen, Gehäusen, Abschirmungen usw.

[0064] Das System kann auch bei der Herstellung von Brandschutztüren bzw. -toren sowie bei Abschottungen von Rohr- und Kabeldurchführungen von Brandschutzwänden und -decken verwendet werden.

[0065] Die Verwendung des Brandschutzsystems gemäß der gegenständlichen Erfindung erfor-

dert keine speziellen Anlagen und/oder spezielle Qualifikation des Personals.

[0066] Nach dem Auspacken und dem Entfernen der Verpackung, insbesondere Vakuumverpackung, werden die Streifen des Brandschutzsystems einfach nach Abziehen des ersten oder zweiten Substrats auf die zu schützende Oberfläche geklebt.

[0067] Beim Verkleben kann das andere der beiden Substrate entfernt werden, wobei das Verkleben durch Adhäsion der kolloidalen Dispersion von Alkalimetallhydrosilicat an der zu schützenden Oberfläche erfolgt. In einer anderen Ausführungsvariante kann das erste Substrat oder das zweite Substrat an der Oberfläche verbleiben.

[0068] An die Oberfläche von linearen Konstruktionen mit allseitigem Zugang (Säulen, Luftleitungen, Rohre, Elementen von Dachstühlen) kann das gegenständliche Brandschutzsystem wie ein Verband um den Umfang gewickelt werden.

[0069] An die Oberfläche von flachen Konstruktionen und/oder Konstruktionen mit eingeschränktem Zugang kann das gegenständliche Brandschutzsystem in Form von Streifen geklebt werden.

[0070] Aufgrund der Anwesenheit einer Armierung können mehrere Schichten des Brandschutzsystems in einem Arbeitsgang aufgebracht werden, wodurch es möglich wird, den erforderlichen Feuerwiderstand der Konstruktion mit minimalem Arbeitsaufwand zu erreichen.

[0071] Um das Brandschutzsystem umfassend eine kolloidale Dispersion eines Alkalimetallhydrosilikats herzustellen, sind marktübliche industrielle Standardanlagen verwendbar. Die Substrate und die Armierung werden bevorzugt von Rollen zugeführt. Zwischen den beiden Substraten wird bevorzugt eine einzige Schicht kolloidaler Dispersion aufgebracht und das fertige System zu einer Rolle gewickelt.

[0072] Für die Vakuumverpackung von Zuschnitten und/oder Rollen des Brandschutzsystems werden StandardIndustrieverpackungsmaschinen verwendet.

[0073] Die Lagerung des fertigen feuerhemmenden Systems ist in Lagern ohne Zwangsluft und Abluft, Heizungs- und Brandmeldesysteme sowie automatische Feuerlöschung zulässig.

[0074] Während der Lagerung ist mehrfaches Einfrieren und Auftauen möglich.

[0075] Darüber hinaus umfasst die vorliegende Erfindung in einer Ausführungsvariante eine Verwendung des gebrauchsfertigen Brandschutzsystems, wobei das Brandschutzsystem in zwei Schritten auf eine zu schützende Oberfläche oder ein zu schützendes Element aufgebracht wird. Im ersten Schritt wird das Brandschutzsystem durch Pressen, insbesondere Heißpressen, in einen starren Gegenstand umgewandelt und im zweiten Schritt wird der starre Gegenstand auf die zu schützende Oberfläche oder das zu schützende Element aufgebracht oder zusätzlich darauf geklebt. Das Umwandeln in einen starren Gegenstand erfolgt durch teilweise Trocknung der Dispersion.

[0076] Das Pressen des Brandschutzsystems erfolgt in einer Form, wobei das Brandschutzsystem dabei bevorzugt ein erstes Substrat und ein zweites Substrat aufweist, zwischen welchen die kolloidale wässrige Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats und zumindest eine Lage der Armierung vorliegt. Optional ist es möglich mehrere Lagen des Brandschutzsystems in einer Form zu platzieren. Die Lagen können durch Trennfolien getrennt vorliegen, oder es kann keine Trennfolie zwischen den Lagen vorliegen oder es kann eine perforierte oder mit Ausschnitten versehene Trennfolie zwischen den Lagen vorliegen. Durch die unterschiedlichen Varianten wird ein unterschiedlicher Halt zwischen den Lagen nach dem Pressen erreicht.

[0077] Je nachdem ob das Pressen am Herstellungsort oder am Verwendungsort erfolgt, kann das Pressen erfolgen bevor eine luftdichte Verpackung erfolgt, oder nachdem die luftdichte Verpackung entfernt wurde. Im ersten Fall kann das gepresste und luftdicht verschlossenen Brandschutzsystem gelagert und/oder transportiert werden, bis dieses verwendet wird. Im zweiten Fall kann das luftdicht verschlossenen Brandschutzsystem im ungepressten Zustand gelagert und/oder transportiert werden und am Verwendungsort in die benötigte Form gepresst werden. Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass das Brandschutzsystem durch Heißpressen an

einem zu schützenden Element angebracht wird, beispielsweise indem dieses in ein Gehäuse das als Form dient eingepresst wird. Dabei kann die Dispersion oder die Armierung an der dem zu schützenden Element zugewandten Seite frei liegen, beispielsweise durch Abziehen eines Substrats.

[0078] In einer Ausführungsvariante kann zumindest eines der Substrate als durch Pressen plastisch verformbares Material vorliegen, beispielsweise als ein Metallblech oder als thermoplastische Kunststofffolie, insbesondere als Tiefziehblech oder Tiefziehfolie bzw. Thermoformfolie.

[0079] Die folgenden Figuren veranschaulichen schematisch die Herstellung und Verwendung eines Brandschutzsystems der gegenständlichen Erfindung.

[0080] Fig. 1 veranschaulicht die Herstellung eines Brandschutzsystems gemäß der gegenständlichen Erfindung.

[0081] Fig. 2 veranschaulicht die Verwendung eines Brandschutzsystems gemäß der gegenständlichen Erfindung.

[0082] In Fig. 1 ist die Herstellung eines Brandschutzsystems veranschaulicht, umfassend ein erstes Substrat 1, bevorzugt in Form einer Trennfolie, auf welches erste Substrat 1 eine kolloidale wässrige Dispersion 4 eines Alkalimetallhydrosilikats aufgetragen ist und welches eine Armierung 3 aufweist. Die Armierung 3 kann vor oder nach der Dispersion 4 aufgebracht werden oder auch zeitgleich. Nach der Armierung 3 und der Dispersion 4 wird ein zweites Substrat 7 aufgebracht.

[0083] Bevorzugt wird das Substrat 1 von einer Rolle abgewickelt und durch eine Auftragsvorrichtung 2 bewegt. Die Auftragsvorrichtung 2 umfasst bevorzugt zumindest eine Sprühdüse, mit welcher die Dispersion 4 aufgebracht wird. Vor, während oder nach dem Aufbringen der Dispersion 4 wird eine Armierung 3 bevorzugt ebenfalls von einer Materialrolle abgewickelt und auf das erste Substrat 1 oder die Dispersion 4 aufgebracht bzw. aufgelegt.

[0084] Das zweite Substrat 7 wird bevorzugt ebenfalls von einer Rolle abgewickelt und gegenüberliegend zum ersten Substrat 1 aufgebracht.

[0085] In einer Ausführungsvariante weist das erste Substrat 1 und/oder das zweite Substrat 7 eine größere Breite auf als der Dispersionsauftrag und die Armierung 3. In einer Ausführungsvariante liegen die beiden Substrate 1, 7 in beiden seitlichen Randbereichen des Brandschutzsystems aneinander an.

[0086] In einer Ausführungsvariante erfolgt das Aufbringen der Dispersion 4 und der Armierung 3 diskontinuierlich, sodass zwischen Bereichen mit Dispersion 4 und der Armierung 3 jeweils ein Abschnitt vorliegt, in welchem die beiden Substrate 1, 7 aneinander anliegen.

[0087] In einer Ausführungsvariante werden die beiden Substrate 1, 7 in den Bereichen in denen diese aneinanderliegen miteinander verschweißt oder verklebt. Dadurch kann die luftdichte Verpackung durch die beiden Substrate 1, 7 erfolgen.

[0088] Für die Herstellung des Brandschutzsystems sind alle Verfahren möglich, welche das Imprägnieren der Armierung mit der kolloidaler Dispersion 4 und das beidseitige Ummanteln mit einem ersten Substrat 1 und einem zweiten Substrat 7 umfassen und eine luftdichte Verpackung oder Vakuumverpackung der kolloidaler Dispersion 4 umfassen.

[0089] Bevorzugt wird das Brandschutzsystem mit den Lagen erstes Substrat 1 — Dispersion 4 und Armierung 3 — zweites Substrat 7 zu einer Rolle 5 aufgerollt. Die Rolle 5 oder eine andere Packungseinheit des Brandschutzsystems wird danach luftdicht verpackt, bevorzugt vakuumverpackt.

[0090] Dadurch wird erreicht, dass die Dispersion 4 die Flüssigkeit behält und erst nach dem Offnen der Verpackung eine Trocknung und ein Erhärten der Dispersion 4 erfolgt.

[0091] Das erste Substrat 1 ist bevorzugt flexibel. Das erste Substrat 1 ist bevorzugt eine Kunststofffolie. Das erste Substrat 1 ist bevorzugt dicht gegenüber der Dispersion 4 und deren flüssige Bestandteile.

[0092] Das zweite Substrat 7 ist bevorzugt flexibel. Das zweite Substrat 7 ist bevorzugt eine Kunststofffolie. Das zweite Substrat 7 ist bevorzugt dicht gegenüber der Dispersion 4 und deren flüssige Bestandteile.

[0093] Die Armierung 3 ist bevorzugt eine Lage eines flexiblen Flächengebildes eines nicht-gewebten Fasermaterials. Bevorzugt dringt die Dispersion 4 in die Armierung 3 ein, insbesondere zwischen die Fasern das nicht-gewebten Fasermaterials. Die Dispersion 4 kann die Armierung 3 vollständig, also bis zur gegenüberliegenden Oberfläche der Armierung 3, durchdringen.

[0094] Die Armierung 3 ist vorzugsweise ein dünnes Blattmaterial, das durch mechanische oder chemische Verarbeitung von diskontinuierlichen Fasern hergestellt wird, vorzugsweise in Form von Papier mit oder ohne zusätzliche Löcher darin. Die Dispersion 4 dringt vorzugsweise in die Armierung 3 ein, insbesondere zwischen die Fasern eines Papiers. Die Dispersion 4 kann die Armierung 3 vollständig durchdringen, d. h. bis zur gegenüberliegenden Oberfläche der Armierung 3 und mit dem ersten Substrat 1 und dem zweiten Substrat 7 verbunden sein.

[0095] Die kolloidale wässrige Dispersion 4, umfassend ein Alkalimetallhydrosilikat, kann gemäß dem hierin beschriebenen Verfahren hergestellt sein, insbesondere durch Ausführung der Schritte:

e Zerkleinern von porösen Siliciumdioxid-Rohstoffen auf eine Partikelgröße, die eine spezifische Oberfläche des Materials im Bereich von 0,05-0,5 m?/Gramm aufweist,

e Dosierung dieses Rohmaterials und lufttrockenes granuliertes Alkalimetallhydroxid,

e Entladen des heißen Halbzeugs in einen Behälter und Lagerung dieses Halbzeugs im Behälter bis zum Erhalt einer homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion des Alkalimetallhydrosilikats.

[0096] Die so erzeugte kolloidale wässrige Dispersion 4 eines Alkalimetallhydrosilikats kann direkt aus dem genannten Behälter auf das erste Substrat 1 aufgebracht werden oder davor umgefüllt und/oder zwischengelagert werden.

[0097] Es wird aber nicht ausgeschlossen, dass die in Fig. 1 verwendete Dispersion 4 bzw. die Dispersion 4 des Alkalimetallhydrosilikats des erfindungsgemäßen Brandschutzsystems auf andere, gegebenenfalls weniger vorteilhafte Weise hergestellt werden kann, um für das Brandschutzsystem verwendbar zu sein. Mit anderen Worten wird das beschriebene Herstellungsverfahren der Dispersion 4 bevorzugt verwendet.

[0098] Fig. 2 veranschaulicht eine Verwendung des Brandschutzsystems an einem zu schützenden Element 9. Zunächst wird die Verpackung der in Fig. 1 hergestellten Rolle 5 oder einer anderen Verpackungseinheit entfernt (nicht dargestellt). Das zu schützende Element 9 kann ein Behälter oder ein Gehäuse sein, wobei das Brandschutzsystem an der Innenseite des zu schützenden Elements in Form eines Hohlkörpers angebracht werden kann. Der Behälter oder das Gehäuse kann aus Metall bestehen. Das Brandschutzsystem kann zum Eindämmen, Verzögern oder Löschen eines Brandes im Behälter oder Gehäuse dienen.

[0099] Das zu schützende Element 9 kann die Innen- und/oder Außenfläche eines Gehäuses oder eine Abschirmung sein, zum Brandschutz vor oder für darin oder dahinter befindliche Gegenstände.

[00100] Eines der Substrate 1 oder 7, beispielsweise wie dargestellt das zweite Substrat 7, wird von der Dispersion 4 gelöst und die nun freiliegende Armierung 3 mit der daran anhaftenden Dispersion 4 wird auf die Oberfläche des Elements 6 angedrückt. Unter laufendem Abziehen des zweiten Substrats 7 werden Dispersion 4 und Armierung 3 weiter entlang der Oberfläche aufgebracht. Das zweite der beiden Substrat 1 oder 7, beispielsweise wie dargestellt das erste Substrat 1, kann außen am zu schützenden Element 9 verbleiben. Bevorzugt wird nur eine Lage aufgebracht. Wenn eine zweite Lage aufgebracht wird, kann das Substrat 1 oder 7, das außen an der ersten Lage vorliegt, zuvor abgezogen werden. Da die Armierung 3 bevorzugt von der Dispersion

4 durchdringbar ist, verbinden sich jeweils zwei übereinanderliegende Lagen der Dispersion 4 durch die dazwischenliegende Armierung 3 hindurch. Dadurch ergibt sich ein besonders guter Halt der Lagen aneinander.

[00101] In einer anderen Ausführungsvariant wird die nächste Lage am außenliegenden Substrat 1 oder 7 der ersten Lage aufgebracht.

[00102] Sobald die Verpackung, insbesondere Vakuumverpackung, von der Rolle 5 oder einer anderen Verpackungseinheit entfernt wurde, beginnt die Dispersion 4 zu erhärten, wobei ausreichend Zeit zum Aufbringen des Brandschutzsystems verbleibt. Die Dispersion 4 härtet also nach dem Aufbringen an der Oberfläche des zu schützenden Elements 6 aus.

[00103] Um das Aushärten an der Oberfläche zu beschleunigen, kann das außen an der Oberfläche verbleibende Substrat 1 oder 7 luftdurchlässig sein, oder nach dem Aufbringen luftdurchlässig gemacht werden.

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Brandschutzsystems, umfassend: Dosierung eines zerkleinerten Siliciumdioxid-Rohstoffs und eines granulierten Alkalimetallhydroxids in einen Reaktor; Hinzufügen von Wasser im Reaktor und Mischen unter Selbsterhitzung bis zum Erhalt eines heißen Halbzeugs; Lagerung dieses Halbzeugs bis zum Erhalt einer homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion (4) des Alkalimetallhydrosilikats; Aufbringen der homogenen kolloidalen wässrigen auf ein Substrat (1); Aufbringen einer Armierung (3) auf das Substrat (1) oder die Dispersion (4) je nach Reihenfolge der Aufbringung der Dispersion (4) und der Armierung (3); Aufbringung eines weiteren Substrats (7) über der Dispersion (4) und der Armierung (3).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersion (4) auf ein Substrat (1) in Form einer Trennfolie aufgebracht wird, wobei auch das Substrat (7) als Trennfolie (7) vorliegt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) in Form zumindest einer Lage eines flexiblen Flächengebildes eines nicht-gewebten Fasermaterials unter, in oder auf die Dispersion (4) platziert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Masse der Schicht der Dispersion (4) von Alkalimetallhydrosilikat und der Masse der Armierung (3) im Bereich von 30:1 bis 6:1 liegt, insbesondere 30:1 bis 11:1.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streifen des Brandschutzsystems zu einer Rolle gerollt wird oder zumindest ein Streifen des Brandschutzsystems durch teilweise Trocknung zu einem starren Gegenstand geformt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brandschutzsystem luftdicht verpackt oder vakuumverpackt wird, solange die Dispersion (4) flüssig oder zumindest nicht vollständig getrocknet ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Brandschutzsystem durch Heißpressen in eine dreidimensionale Form gebracht wird.

8. Gebrauchsfertiges Brandschutzsystem, umfassend eine Dispersion (4) eines Alkalimetallhydrosilikats zumindest ein Substrat (1) und eine Armierung (3), wobei dieses luftdicht verpackt oder vakuumverpackt vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) zumindest eine Lage eines flexiblen Flächengebildes eines nicht-gewebten Fasermaterials umfasst.

9. Gebrauchsfertiges Brandschutzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) ein Flies oder ein Papier ist, welches von der Dispersion (4) durchdringbar ist.

10. Gebrauchsfertiges Brandschutzsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass flexible Flächengebilde mit Löchern versehen ist, welche zusätzlich zu etwaigen Faserzwischenräumen des nicht-gewebten Fasermaterials vorliegen.

11. Gebrauchsfertiges Brandschutzsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein erstes Substrat (1) und ein zweites Substrat (7) umfasst, zwischen welchen die Dispersion (4) und die Armierung (3) vorliegen,

12. Gebrauchsfertiges Brandschutzsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Substrat (1) und das zweite Substrat (7) jeweils eine Trennfolie ist, welche dicht gegenüber der Dispersion (4) ist.

13. Verwendung eines gebrauchsfertigen Brandschutzsystems gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Brandschutzsystem nach Entfernen eines Substrats (1, 7) auf eine zu schützende Oberfläche aufgebracht wird und die Dispersion (4) des

Alkalimetallhydrosilikats nachfolgend aushärtet.

14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Substrate (1, 7), auf welchem die Dispersion (4) des Alkalimetallhydrosilikats vorliegt, nach dem Aufbringen an die zu schützende Oberfläche an dieser verbleibt.

15. Verwendung nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersion (4) des Alkalimetallhydrosilikats und die Armierung (3) auf der zu schützenden Oberfläche verbleiben.

16. Verwendung eines gebrauchsfertigen Brandschutzsystems gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aushärten der Dispersion (4) in zwei Schritten durchgeführt wird, wobei in einem ersten Schritt eine Formgebung ausgeführt wird, in dem das zweidimensionale Brandschutzsystem durch Heißpressen mit einer dreidimensionalen Form versehen wird und in einem zweiten Schritt das dreidimensionale Brandschutzsystem an einer zu schützenden Oberfläche oder einem zu schützenden Element angebracht wird.

17. Verwendung eines gebrauchsfertigen Brandschutzsystems gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aushärten der Dispersion (4) in zwei Schritten erfolgt, wobei in einem ersten Schritt das Brandschutzsystem unter teilweiser Trocknung in einen starren Gegenstand umgewandelt wird und in einem zweiten Schritt das dreidimensionale Brandschutzsystem an einer zu schützenden Oberfläche oder einem zu schützenden Element angebracht wird, wo eine weitere Trocknung zu einem harten Gel erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Neue Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Brandschutzsystems, umfassend: Dosierung eines zerkleinerten Siliciumdioxid-Rohstoffs und eines granulierten Alkalimetallhydroxids in einen Reaktor; Hinzufügen von Wasser im Reaktor und Mischen unter Selbsterhitzung bis zum Erhalt eines heißen Halbzeugs; Lagerung dieses Halbzeugs bis zum Erhalt einer homogenen kolloidalen wässrigen Dispersion (4) des Alkalimetallhydrosilikats; Aufbringen der homogenen kolloidalen wässrigen auf ein Substrat (1); Aufbringen einer Armierung (3) auf das Substrat (1) oder die Dispersion (4) je nach Reihenfolge der Aufbringung der Dispersion (4) und der Armierung (3); Aufbringung eines weiteren Substrats (7) über der Dispersion (4) und der Armierung (3), Pressen oder Heißpressen des Brandschutzsystems in eine dreidimensionale Form und/oder zu einem starren Gegenstand.

2. Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aushärten der Dispersion (4) in zwei Schritten durchgeführt wird, wobei in einem ersten Schritt unter teilweiser Trocknung eine Formgebung ausgeführt wird, in dem das zweidimensionale Brandschutzsystem durch Heißpressen mit einer dreidimensionalen Form versehen wird und in einem zweiten Schritt das dreidimensionale Brandschutzsystem an einer zu schützenden Oberfläche oder einem zu schützenden Element angebracht wird.

3. Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, ein Aushärten der Dispersion (4) in zwei Schritten erfolgt, wobei in einem ersten Schritt das Brandschutzsystem unter teilweiser Trocknung in einen starren Gegenstand umgewandelt wird und in einem zweiten Schritt der starre Gegenstand an einer zu schützenden Oberfläche oder einem zu schützenden Element angebracht wird, wo eine weitere Trocknung zu einem harten Gel erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersion (4) auf ein Substrat (1) in Form einer Trennfolie aufgebracht wird, wobei auch das Substrat (7) als Trennfolie (7) vorliegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) in Form zumindest einer Lage eines flexiblen Flächengebildes eines nicht-gewebten Fasermaterials unter, in oder auf die Dispersion (4) platziert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Masse der Schicht der Dispersion (4) von Alkalimetallhydrosilikat und der Masse der Armierung (3) im Bereich von 30:1 bis 6:1 liegt, insbesondere 30:1 bis 11:1.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streifen des Brandschutzsystems zu einer Rolle gerollt wird und nachfolgend zumindest ein Streifen des Brandschutzsystems durch teilweise Trocknung zu einem starren Gegenstand geformt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brandschutzsystem luftdicht verpackt oder vakuumverpackt wird, solange die Dispersion (4) flüssig oder zumindest nicht vollständig getrocknet ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Brandschutzsystem durch Heißpressen in eine dreidimensionale Form gebracht wird.

10. Gebrauchsfertiges Brandschutzsystem, umfassend eine Dispersion (4) eines Alkalimetallhydrosilikats zumindest ein Substrat (1) und eine Armierung (3), wobei dieses luftdicht verpackt oder vakuumverpackt vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) zumindest eine Lage eines flexiblen Flächengebildes eines nicht-gewebten Fasermaterials umfasst und dass das Brandschutzsystem durch Pressen oder Heißpressen mit einer dreidimensionalen Form und/oder als starrer Gegenstand vorliegt.

ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE

12.

13.

14.

15.

16.

AT 528 536 A1 2026-02-15

. Gebrauchsfertiges Brandschutzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass

die Armierung (3) ein Flies oder ein Papier ist, welches von der Dispersion (4) durchdringbar ist.

Gebrauchsfertiges Brandschutzsystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass flexible Flächengebilde mit Löchern versehen ist, welche zusätzlich zu etwaigen Faserzwischenräumen des nicht-gewebten Fasermaterials vorliegen.

Gebrauchsfertiges Brandschutzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein erstes Substrat (1) und ein zweites Substrat (7) umfasst, zwischen welchen die Dispersion (4) und die Armierung (3) vorliegen,

Gebrauchsfertiges Brandschutzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Substrat (1) und das zweite Substrat (7) jeweils eine Trennfolie ist, welche dicht gegenüber der Dispersion (4) ist.

Verwendung eines gebrauchsfertigen Brandschutzsystems gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aushärten der Dispersion (4) in zwei Schritten durchgeführt wird, wobei in einem ersten Schritt eine Formgebung ausgeführt wird, in dem das zweidimensionale Brandschutzsystem durch Heißpressen mit einer dreidimensionalen Form versehen wird und in einem zweiten Schritt das dreidimensionale Brandschutzsystem an einer zu schützenden Oberfläche oder einem zu schützenden Element angebracht wird.

Verwendung eines gebrauchsfertigen Brandschutzsystems gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aushärten der Dispersion (4) in zwei Schritten erfolgt, wobei in einem ersten Schritt das Brandschutzsystem unter teilweiser Trocknung in einen starren Gegenstand umgewandelt wird und in einem zweiten Schritt der starre Gegenstand an einer zu schützenden Oberfläche oder einem zu schützenden Element angebracht wird, wo eine weitere Trocknung zu einem harten Gel erfolgt.

ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE