CN110644638A - 防火层体 - Google Patents

Abstract

一种防火层体，包含第一防火单元及第二防火单元。所述第一防火单元包括两个间隔相对的第一基层，所述第一基层共同界定出容置空间。所述第二防火单元包括多个通道结构及防火材。所述通道结构设置于所述容置空间，每一通道结构界定出通道空间。所述防火材具有多个分别设置于所述通道空间的吸水材料，及多个分别设置于所述通道空间且能受热形成烧结结构的第一烧结材料。除了通过第一基层、通道结构以及吸水材料达到层层阻止火势，以及降温的效果以外，更通过防火材的设置，使得当火势持续燃烧的过程中，防火材被烧结而形成更加一层的防火机制，除了阻止火势以外，也可有效延长所述防火层体阻挡火势的时间。

Description

防火层体

技术领域

本发明涉及一种防火层体，特别是涉及一种具有烧结效果的防火层体。

背景技术

防火、耐燃类的产品广泛地运用于现今社会的各层面中，例如：建筑物墙壁内层的防火板、出入口的防火门、防火卷帘、消防员的防火衣等，皆是用以阻绝火势及高温，争取逃生、救援的黄金时间，保护人员、财物之安全。目前常见的防火产品本身可以是直接用耐燃的材料制成，也可以是在产品表面涂覆一层防火涂料形成保护层，增加产品的抗燃效果。然而，不论是哪种防火产品，虽然可以在一定的时间内抵抗高温，但若没有尽早将火源扑灭导致火势持续燃烧过久，大部分的产品仍是会被烧毁，而有可能造成人员、财物的损伤。如何增加防火产品在火灾状态下的存续寿命，诚为业界所于达成的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够增加防火产品受燃烧状态下存续寿命的防火层体。

于是，本发明防火层体在一些实施态样中，是包含第一防火单元，及第二防火单元。所述第一防火单元包括两个间隔相对的第一基层，所述第一基层共同界定出容置空间。所述第二防火单元包括多个通道结构与防火材。所述通道结构设置于所述容置空间，每一通道结构界定出通道空间。所述防火材位于每一通道空间内，防火材具有吸水材料，以及能受热形成烧结结构的第一烧结材料

在一些实施态样中，所述第一烧结材料包括陶瓷粉末。

在一些实施态样中，所述防火材还包括烧结温度高于第一烧结材料且能受热形成另一烧结结构的第二烧结材料。

在一些实施态样中，所述第一基层具有一面向所述容置空间的内侧面，所述通道结构呈管状排列于所述容置空间并连结于所述内侧面。

在一些实施态样中，所述防火材还具有多个用于包覆所述吸水材料与所述第一烧结材料的透水层。

在一些实施态样中，所述第二防火单元还包括一水溶性薄片，所述吸水材料与所述第一烧结材料结合于所述水溶性薄片，所述通道结构具有两个相对的第二基层，每一第二基层具有多个沿相同方向间隔排列并接合于所述水溶性薄片的接合部，且所述第二基层其中一者的每一接合部与所述第二基层另一者的每一接合部相对应，使所述第二基层共同构成所述通道空间。

在一些实施态样中，所述吸水材料为吸水性聚合物。

在一些实施态样中，所述第二防火单元还包括高温熔解的材料，且所述材料的熔解温度高于第一烧结材料的烧结温度。

本发明的有益的效果在于：当火势燃烧过久导致第一防火单元与第二防火单元的结构受损而产生破洞，吸水材料吸收水分后会由其吸收的水分蒸发为水蒸气，水蒸气流动时会夹带第一烧结材料至破洞处，经火灾现场的高温环境烧结形成烧结结构以填补破洞，藉以增加第一防火单元及第二防火单元于火场中的存续寿命。此外，形成在非破洞处的烧结结构，也有助于加强第一防火单元及第二防火单元的结构强度，亦有助于增加第一防火单元及第二防火单元的存续寿命。

附图说明

图1是本发明防火层体的一第一实施例的一局部立体剖视图；

图2是一剖视图，辅助说明所述第一实施例的结构；

图3是一剖视图，说明所述第一实施例中的吸水材料吸水后使所述第一实施例中的通道结构膨胀；

图4是一剖视图，说明所述第一实施例的吸水材料中的水分蒸发夹带第一烧结材料至所述第一实施例的第一基层的外侧面并形成烧结结构；

图5是一剖视图，说明当所述第一烧结材料形成的烧结结构与第一基层被烧破时的态样；

图6是一剖视图，说明第二烧结材料形成烧结结构；

图7是一剖视图，说明所述吸水材料、所述第一烧结材料与所述第二烧结材料也可以由多个透水层包覆固定；及

图8是本发明防火层体的一第二实施例的一剖视图。

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1至图3，本发明防火层体的一第一实施例，适用于应用在一防火产品，所述防火产品可为建筑物结构中的防火板、隔间帘、消防员穿的防火衣等，但不以此为限。所述防火层体100包含一第一防火单元1，及一第二防火单元2。所述第一防火单元1包括两个间隔相对的第一基层11，且所述第一基层11共同界定出一容置空间12。每一第一基层11具有一面向所述容置空间12的内侧面111，及一相反于所述内侧面111的外侧面112。所述第一基层11的材质具体可为玻璃纤维(fiberglass)、陶瓷纤维(ceramics fiber)、高硅氧(highsilica)等，但不以所述材质为限，只要能达到防火、耐燃的效果即可，例如也可以采用防火布的材质，防火布可以是采用具耐高温、阻燃特性的纱线织成，或是通过后处理的方式使其具备耐高温、阻燃的特性。

所述第二防火单元2设置于所述容置空间12，并包括多个沿一第一方向D1排列的通道结构21，及一防火材22。所述通道结构21与所述第一基层11的内侧面111相连接。在本实施例中，每一通道结构21呈管状并界定出一通道空间211，所述通道空间211沿一垂直于所述第一方向D1的第二方向D2延伸。所述通道结构21的材质具体可为玻璃纤维或其他耐高温材料。所述防火材22是填充于所述通道结构21的通道空间211内。所述防火材22包括吸水材料221以及能受热形成烧结结构223(见图4)的第一烧结材料222a与第二烧结材料222b。所述吸水材料221、所述第一烧结材料222a与第二烧结材料222b是混合填充在所述通道结构21中的通道空间211。在本实施例中，所述吸水材料221为颗粒状的吸水性聚合物，例如高吸水性聚合物(superabsorbent polymers,简称SAP)，并于平时保持干燥，减轻所述防火层体100的重量，而当火灾发生时，可立即吸收外界水分并膨胀呈凝胶状态。所述通道结构21与所述吸水材料221之间亦可预留适当空间，供所述吸水性聚合物吸收水分后膨胀容置。于本实施例中，所述第一烧结材料222a与所述第二烧结材料222b的基本成分可为陶瓷材料(例如包含氧化铝、硅酸)，且通过调整氧化铝与硅酸之间的比例，使所述第二烧结材料222b的烧结温度高于所述第一烧结材料222a的烧结温度，且所述第二烧结材料222b的粒径及颗粒重量亦大于所述第一烧结材料222a。除前述第一烧结材料222a以外，本发明的防火材22还可包含玻璃纤维、碳纤维等耐高温材料。

在未发生火灾的常态下，所述防火层体100由于所述通道结构21本身挠性材质的关系而呈扁平状，而所述防火材22则是成粉末或颗粒状。当火灾发生时，通过将水注入所述第一防火单元1的两个第一基层11之间，注入的水通过所述通道结构21并且被所述吸水材料221吸收后，所述吸水材料221膨胀成凝胶状，此时，所述通道结构21由于所述吸水材料221吸水膨胀的关系而被撑开成管状，所述防火层体100的整体厚度增加，而此时的所述第一烧结材料222a与所述第二烧结材料222b部分被包覆于膨胀的所述吸水材料221中，或部分仍散布于所述通道空间211内。此时，所述第一防火单元1系直接暴露于外界，作为整个防火层体100的第一道防火结构，而位于所述第一防火单元1的两个第一基层11之间的所述通道结构21则做为第二道防火结构，填充于所述通道空间211的所述第一烧结材料222a及第二烧结材料222b，所述吸水材料221则可做为第三道防火结构，且所述吸水材料221吸收的水分也具有降温的效果。

另配合参阅图4至图6，所述第一烧结材料222a与所述第二烧结材料222b的作用在于，当火势持续燃烧，由于处于高温环境的关系，所述吸水材料221中的水分开始蒸发形成水蒸气并且夹带粒径及颗粒总量较小的所述第一烧结材料222a往外溢散，当水蒸气到达面向火势的所述第一基层11一侧(外侧面112)时，逸散的水蒸气进一步遇高温而蒸发，使得被夹带的所述第一烧结材料222a停留在所述第一基层11，进而因为受到高温而开始被烧结分布于所述第一基层11，藉此可整体延缓所述第一基层11可能因为持续受到高温而被烧破的时间。当火仍然持续燃烧，使得所述通道空间211内的温度亦逐渐提高，或者当所述第一基层11与所述通道结构21的管壁陆续被烧破，使得所述通道空间211内直接面对火势的高温时，此时，烧结温度以及粒径、重量均较大的所述第二烧结材料222b则开始被烧结，并且连同其他如碳纤维、玻璃纤维等材料被烧结成一另一烧结结构223a，通过所述另一烧结结构223a的阻挡，亦可发挥一定程度防止火势继续往内扩张或延缓往内扩张的效果，除此之外，本案通过第一烧结材料222a与第二烧结材料222b形成不同温度及时间阶段的烧结，也可拉长整个防火层体的防火时间及防火效果。本案的第二烧结材料222b亦可包含其他遇高温即熔解的材料，且此材料的熔解温度优选的是高于第一烧结材料222a的烧结温度，藉此与第一烧结材料222a区隔为不同温度及不同时间点的分次烧结。

因此，如上所述，本案除了通过所述第一基层11、所述通道结构21以及所述吸水材料221达到层层阻止火势，以及降温的效果以外，更通过所述防火材22的设置，使得当火势持续燃烧的过程中，所述防火材22被烧结而形成更加一层的防火机制，除了阻止火势以外，也可有效延长所述防火层体100阻挡火势的时间。

参阅图7，每一通道空间211中的所述吸水材料221、所述第一烧结材料222a与所述第二烧结材料222b也可以由多个透水层224(例如可以使用PVA材质的水溶膜)包覆固定。在常态未发生火灾时，通过所述透水层3的设置，可以有效达到防潮的效果。当火灾发生而水被充入所述通道结构21时，所述透水层224被溶解，所述吸水材料221则吸水膨胀。

参阅图8，为本发明防火层体100的一第二实施例，所述第二实施例与所述第一实施例大致相同，主要差别在于所述第二防火单元2的实施结构有所不同。在第二实施例中，所述第二防火单元2还包括一水溶性薄片23(例如可以使用PVA材质的水溶膜)，所述第二实施例的所述通道结构21具有两个相对的第二基层212。所述第二基层212实质上分别为一防火布体，所述防火布体可为网状的玻璃纤维材质，但不以所述材质为限，只要能达到防火、耐燃的效果即可。每一第二基层212具有多个沿一第一方向D1方向间隔排列，并以例如车缝或黏接的方式接合于所述水溶性薄片23的长条状接合部212a，且所述第二基层212其中一者的每一接合部212a与所述第二基层212另一者的每一接合部212a相对应，使所述第二基层212共同构成所述通道结构21。所述吸水材料221、所述第一烧结材料222a与所述第二烧结材料222b通过嵌设或固定的方式结合于所述水溶性薄片23。通过所述水溶性薄片的设置，同样可以使所述吸水材料221、所述第一烧结材料222a与所述第二烧结材料222b均匀分布于每一通道结构21中。在常态未发生火灾时，通过所述水溶性薄片23的设置，可以有效达到防潮的效果。当火灾发生而水被充入所述通道结构21时，所述水溶性薄片23被溶解，所述吸水材料221则吸水膨胀。所述第一烧结材料222a与所述第二烧结材料222b则如前述，陆续烧结形成所述烧结结构223、223a，以提升所述第一防火单元1及所述第二防火单元2的存续寿命。

综上所述，本发明防火层体100除了通过第一基层11与第二基层212的设置，延缓火势蔓延，拉长逃生时间以外，通过吸水材料221的设置，也可有效降温并且同样具有延缓火势蔓延的效果，除此之外，更通过第一烧结材料222a与第二烧结材料222b的设置，使得当火势高温逐渐进入防火层体100内时，可形成烧结结构223、223a(见图4与图6)，藉此拉长防火层体100阻挡火势的效果，使防火层体100更加发挥其防火的功效，故确实能达成本发明之目的。

惟以上所述者，仅为本发明之实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，凡是依本发明申请权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖之范围内。

Claims (9)

1.一种防火层体，其特征在于，所述防火层体包含：

第一防火单元，包括两个间隔相对的第一基层，所述第一基层共同界定出容置空间；及

第二防火单元，包括多个通道结构，设置于所述容置空间，每一通道结构界定出通道空间；及

防火材，位于每一通道空间内，防火材具有吸水材料，以及能受热形成烧结结构的第一烧结材料。

2.根据权利要求1所述的防火层体，其特征在于：所述第一烧结材料包括陶瓷粉末。

3.根据权利要求1所述的防火层体，其特征在于：所述防火材还包括烧结温度高于第一烧结材料且能受热形成另一烧结结构的第二烧结材料。

4.根据权利要求3所述的防火层体，其特征在于：所述第二烧结材料包含氧化铝、硅酸。

5.根据权利要求1所述的防火层体，其特征在于：所述第一基层具有一面向所述容置空间的内侧面，所述通道结构呈管状排列于所述容置空间并连结于所述内侧面。

6.根据权利要求1所述的防火层体，其特征在于：所述防火材还具有多个用于包覆所述吸水材料与所述第一烧结材料的透水层。

7.根据权利要求1所述的防火层体，其特征在于：所述第二防火单元还包括一水溶性薄片，所述吸水材料与所述第一烧结材料结合于所述水溶性薄片，所述通道结构具有两个相对的第二基层，每一第二基层具有多个沿相同方向间隔排列并接合于所述水溶性薄片的接合部，且所述第二基层其中一者的每一接合部与所述第二基层另一者的每一接合部相对应，使所述第二基层共同构成所述通道空间。

8.根据权利要求1所述的防火层体，其特征在于：所述吸水材料为吸水性聚合物。

9.根据权利要求1所述的防火层体，其特征在于：所述第二防火单元还包括高温熔解的材料，且所述材料的熔解温度高于第一烧结材料的烧结温度。

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