DE3819902A1 - Schichtwerkstoff fuer brandabschottungen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein flexibler, dämmschichtbildender (DSB) Schichtwerkstoff und dessen Verwendung zur Brandabschottung von Lüftungs-, Klima- und Gasleitungen.

Dämmschichtbildende (intumeszierende) Materialien finden zunehmend Ver­ wendung in verschiedenen Bereichen des baulichen Brandschutzes. Die der­ zeit häufigste Anwendung finden die DSB-Stoffe als Anstrichsysteme für Holz, Holzwerkstoffe und Stahl. Daneben werden auch Kitte, Pasten, Guß­ massen, Schäume, Granulate, Streifen, Profile und für den flächigen Brand­ schutz Platten, Bahnen, Vliese und Rollen eingesetzt.

Alle DSB-Materialien funktionieren nach dem gleich Prinzip. Unter Hitze­ einwirkung ab 100°C bis 180°C beginnt das Bindemittel zu erweichen und wird durch Gase aus einem Treibmittel zu einem Schaum aufgebläht. Dieser Thermoschaum schützt bei flächiger Verwendung die darunter liegenden Materialien, während bei sogenanntem Randschutz durch Ausfüllen der Rand­ fugen, Rohrdurchführungen, Lüftungsöffnungen der Durchtritt durch Flammen, heißen Gasen und Rauch verhindert werden soll. Je nach Anwendungsbereich werden unterschiedliche Anforderungen an die mechanische Eigenschaften des unter Hitzebeanspruchung entstehenden Thermoschaums gestellt.

Während im flächigen Brandschutz auch DSB-Materialien eingesetzt werden, können die nur einen sehr lockeren und gerade noch gegenüber der Thermik der Brandgase widerstandsfähigen Schaum bilden, so werden im Randschutz wesentlich höhere Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften des Thermoschaums gestellt.

Das trifft insbesondere auf die Einsatzbereiche zu, wo von vornherein eine intensive Luftbewegung vorhanden ist, wie z.B. in Lüftungskanälen, Gas­ leitungen und dgl.

Bei dämmschichtbildenden Materialien, die als Platten gefertigt werden, wird dabei oft eine unbrennbare Armierung in Form von Glasvlies, Mineral­ fasern und/oder Drahtnetz eingebaut.

Damit soll der unter Hitzeinwirkung entstehende Thermoschaum gestützt werden. Aber auch durch die Kombination mit anderen Schichtwerkstoffen wird versucht, die Eigenschaft den Thermoschaum zu verbessern.

Ein Brandschutz-Schichtelement ist u.a. aus der DE-OS 28 28 839 bekannt, wobei eine Polyester-Glasfaserschicht beidseitig mit einem Gelcoat-An­ strich versehen, als Bindemittel ein Polyesterharz und als DSB feuer­ hemmende Zusätze u.a. Melamin, Pentaerythrit, Kartoffelstärke und Ammoniumphosphat aufweist. Auch Schichtelemente unter Verwendung von Glas­ faserverstärkungsschichten sind bekannt.

Derartige Brandschutz-Schichtelemente werden vor allem zum Schutz von Ge­ bäuden oder Gebäudeteilen, d.h. zum flächigen Brandschutz verwendet. Zur Verstärkung enthalten sie Glas- oder Metallfaser.

Nach DE-OS 30 42 788 werden zwei DSB-Schichten durch eine als Sperrschicht dienende Zwischenschicht getrennt und zusätzlich noch an mindestens einer Seite durch eine weitere Sperrschicht abgedeckt sein, die ihrerseits mit einer Deckschicht überzogen wird.

Bekannt ist eine Anzahl weiterer Patentanmeldungen, deren Gegenstand ver­ schieden aufgebaute Schichtwerkstoffe für den vorbeugenden Brandschutz sind (DE-OS 35 04 953, DE-OS 28 41 907 u.a.).

Diese Schichtwerkstoffe erfüllen im Allgemeinen die Anforderungen bei einem Einsatz im flächigen Brandschutz. In Bereichen dagegen, wo der auf­ schäumende Schichtwerkstoff bei der Brandabschottung einem starken Über- oder Unterdruck ausgesetzt ist, tun sich diese Materialien schwer. So müssen z.B. die Schichtwerkstoffe nach DE-OS 28 41 907 bei der Abschottung von Lüftungskanälen paketweise eingesetzt werden.

Dabei werden entsprechend zugeschnittene Platten in geringen Abständen von einander parallel in zu schützende Öffnungen montiert.

Bei runden Öffnungen werden die radial gebogenen Platten ähnlich im Paket angeordnet oder spiralförmig aus einem Band geformt. Die Plattenpakete müssen dabei auch in der Tiefe reichlich bemessen sein, damit im Brandfall die tieferen (oder hinteren) Partien, die vorne aufschäumenden Partien stützen können.

Derartige Lösungen sind umständlich in der Handhabung, teuer im Einsatz und vermindern sehr stark die Effizienz der zu schützenden Lüftungs- und/oder Gasleitungen, da ein großer Teil des lichten Durchmessers durch die Abschottungspakete blockiert wird. Dieselben Probleme entstehen auch, wenn perforierte Schichtwerkstoffe als Abschottungselemente quer in die zu schützenden Leitungen eingebaut werden.

Da in diesem Fall der Thermoschaum leicht weggedrückt werden kann, müssen auch hier mehrere perforierte Schichtkörper hintereinander montiert werden. Ein weiterer Nachteil dieser Abschottungssysteme ist, daß bei dem Herausfräsen oder sägen der Öffnungen im Schichtwerkstoff ein beachtlicher Teil des Materials als Abfall anfällt.

Aus dieser Erkenntnis heraus stellt sich für die vorliegende Erfindung die Aufgabe einen intumeszierenden Schichtwerkstoff zu konzipieren, der eine wirkungsvolle Abschottung von Lüftungs- und Gasleitungen, auch bei einem Einzeleinsatz, gewährleistet.

Diese Aufgabe konnte dadurch gelöst werden, daß beim erfindungsgemäßen Schichtwerkstoff der Verschluß der lichten Öffnungen nicht wie bisher durch den Thermoschaum allein, sondern in Zusammenwirkung mit einer flexiblen hitzebeständigen Deckschicht erfolgt.

Der erfindungsgemäße Schichtwerkstoff besteht aus drei verschiedenen Materialien:

1. aus einer hitzebeständigen, flexiblen Trägerschicht, vorzugsweise aus Metallblech, wie z.B. aus verzinktem Stahl, Aluminium, Kupfer u. dgl.,

2. einer oder zwei flexiblen dämmschichtbildenden, vorzugsweise bläh­ druckentwickelnden Feuerschutzschichten,

3. einer oder zwei flexiblen, hitzebeständigen Deckschichten, vorzugs­ weise aus Metallfolie, die zu einem flächigen Schichtwerkstoff verbunden sind.

Der erfindungsgemäße Schichtwerkstoff besteht somit in der einfachen (asymmetrischen) Ausführung aus drei Schichten und in der doppelten (symmetrischen) Ausführung aus fünf Schichten, wobei die zentral postierte Trägerschicht beidseitig mit der DSB-Bahn kaschiert ist, die wiederum mit einer Deckschicht abgedeckt sind.

Für den Einsatz zur Brandabschottung von Lüftungs- und/oder Gasleitungen werden in der Fläche eine ganze Reihe von Öffnungen so herausgestanzt und herumgebogen, daß ohne Materialverlust aus einem Schichtwerkstoff eine dreidimensionale Brandschutzkonstruktion entsteht.

Der Aufbau und die Funktion des erfindungsgemäßen Schichtwerkstoffes soll anhand der Fig. 1 erläutert werden.

Die aus einem ca. 0,5 mm starken verzinkten Stahlblech bestehende Träger­ schicht 1 ist einseitig mit einer flexiblen 2 mm starken DSB-Bahn 2 kaschiert, die wiederum mit einer 20 µm starken Kupferfolie abgedeckt ist.

In der ganzen Fläche des Schichtwerkstoffes wurden rechteckige Öffnungen herausgestanzt, so daß eine Konstruktion in der Art eines Adventskalenders entstanden ist. Unter Hitzebeanspruchung drückt der entstehende Thermo­ schaum die Kupferfolie in die alte Stellung zurück, wodurch die lichten Öffnungen schnell verschlossen werden und das Aufschäumen einer stabilen Sperrschicht gewährleistet wird.

Auf Fig. 2 wird der Einsatz von dem erfindungsgemäßen Schichtwerkstoff zur Brandabschottung von runden Gasleitungen erläutert.

Der aus einem 0,7 mm starken Aluminiumblech, einer 2 mm starken DSB-Bahn und einem 0,3 mm starken Glasvlies bestehende und mit trapezoiden Öffnun­ gen versehene Schutzwerkstoff wurde als spiralförmige Abschottung in ein Lüftungsrohr eingebaut.

Vergleichende Brandversuche ergaben, daß die erfindungsgemäßen Schicht­ werkstoffe eine wirkungsvolle Brandabschottung von Lüftungs-, Klima- und Gasleitungen gewährleisten.

Claims (6)

1. Schichtverbundwerkstoff, bestehend aus

• a) einer flexiblen, hitzebeständigen Trägerschicht,
• b) einer oder zwei flexiblen, dämmschichtbildenden Feuerschutz­ schichten,
• c) einer oder zwei flexiblen, hitzebeständigen Deckschichten, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtverbundwerkstoff herausge­ stanzte und herausgebogene lichte Öffnungen aufweist.

2. Schichtverbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus einem hitzebeständigen Metallblech besteht.

3. Schichtverbundwerkstoff nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dämmschichtbildende Feuerschutzschicht aus bläh­ druckentwickelnden, kalandrierten und/oder extrudierten Feuerschutz­ bahnen besteht.

4. Schichtverbundwerkstoff nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Deckschicht aus hitzebeständigen Metallfolien besteht.

5. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schichtverbundwerk­ stoffen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine oder zwei frisch kalandrierte oder extrudierte Feuerschutzbahnen vor den Glättwalzen mit einer Deckschicht, vorzugs­ weise aus Metallfolie abgewickelt werden und danach durch Strang­ pressen mit einer vorzugsweise aus Metallblech bestehenden Träger­ schicht zu einem Schichtverbundwerkstoff zusammenkaschiert werden, der anschließend unter einer Rotationsstanze durchgeführt wird.

6. Verwendung der nach Anspruch 5 hergestellten Gitterstrukturen zur Brandabschottung von Lüftungen und Klimaschächten sowie Gasleitungen.