CN114412130A - 一种防火板材及通风管道 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种防火板材及通风管道，其中防火板材包括防火层和外表层；外表层固定于防火层的一侧，防火层与外表层接触的一面设有吸音孔，吸音孔内均填充有吸音材料，防火层包括A组份、固化剂以及粘胶剂；防火层是通过将A组份、珍珠岩和膨胀蛭石各组份混合之后倒入成形模具压制而成。防火板材具有良好的防火性能和保温性能的防火保温材料，同时具有环保、低碳、节能和可再生的特点。通风管道包括管道本体，及设于管道本体内外表面的防火板材，通风管道能够有效起到防火作用，避免了在遭遇火灾时，通风管道会被点燃风险。

Description

一种防火板材及通风管道
技术领域
本发明涉及建材领域，更具体地说是一种防火板材及通风管道。
背景技术
通风管道是工业与民用建筑的通风与空调工程用金属或非金属管道。通风管道是为了使空气流通,降低有害气体浓度的一种市政基础设施。但现有的通风管道除了自身的结构之外，没有设计对通风管道起到防火等保护作用的结构，当遭遇火灾时，如果通风管道被点燃，那么无法使建筑物内部与外界保持空气流通，这样会大大增加建筑物内部被困人员的被火烧或者窒息的风险，另外，现有的通风管道顶端都是设立在建筑的顶部,而在建筑顶部因为其风力较为的大使得其会有大量的空气从顶端的开口处灌入进内部输送到建筑中,而这些灌入的空气中会带有大量的灰尘颗粒,而这些灰尘颗粒会有一部分会沉淀堆积在管道内壁上,使得在空气流动的时候会对空气造成二次污染使得降低建筑内空气质量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防火板材及通风管道。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，一种防火板材，包括防火层和外表层；外表层固定于防火层的一侧，防火层与外表层接触的一面设有吸音孔，吸音孔内均填充有吸音材料，防火层包括A组份、固化剂以及粘胶剂；A组份包括珍珠岩和膨胀蛭石,珍珠岩和膨胀蛭石的重量比为1：4至4：1；珍珠岩和膨胀蛭石的粒度分别为2～10mm和2～30mm；珍珠岩的容重为100公斤/立方米～200公斤/立方米,膨胀蛭石的容重为150公斤/立方米～250公斤/立方米；粘接剂为无机粘接剂；防火层是通过将A组份、珍珠岩和膨胀蛭石各组份混合之后倒入成形模具压制而成。
其进一步技术方案为：所述外表层和防火层之间设有粘接层。
其进一步技术方案为：所述外表层的原料均包括如下质量百分比组分,15-30％氧化镁粉、25-40％木浆纤维、5-10％膨胀珍珠岩、3-5％水镁石、2-5％硅灰石、2-5％云母、2-5％砂光粉和5-36％硫酸镁溶液。
其进一步技术方案为：所述固化剂为氟硅酸钠。
其进一步技术方案为：所述的无机粘接剂为水玻璃。
其进一步技术方案为：还包括陶土，所述陶土的份数为珍珠岩份数的15％～25％；所述的陶土是先与珍珠岩混合之后，再和其它组份混合后进行模具压制。
另一方面，一种通风管道，包括管道本体；所述管道本体的内表面和外表面均设有权利要求1-6任意一项所述的防火板材，位于管道本体的内表面的防火板材沿管道本体周向布置，位于管道本体的外表面的防火板材包覆于管道本体的外周。
其进一步技术方案为：设于所述管道本体的内表面的所述防火板材的厚度小于设于所述管道本体的外表面的防火板材的厚度。
其进一步技术方案为：所述管道本体包括主体和进风管；主体一端与进风管固定连接。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明将珍珠岩和膨胀蛭石高温膨化后经过粘接剂和淘洗泥(即陶土)及固化剂的混合后，通过70℃～245℃的温度在特定的模具内压制成形，从而形成一种同时具有良好的防火性能和保温性能的防火保温材料，其密度可达到0.22吨/立方米左右，燃烧性能为A1级，导热系数为0.035～0.0664W/(m.k)(25℃)；膨化后的珍珠岩、蛭石，及淘洗泥(即陶土)混合构成的防火保温板提高了强度，它具有环保、低碳、节能和可再生的特点。在其生产过程中，通过添加陶土可以改善其强度，通过改性硅油的加入可以加快生产速度，以提高生产效率，降低生产成本，有利于本发明材料的产业化。本发明防火保温材料不含有害物质，是一个全环保的产品。
通过在通风管道上设置防火板材，能够有效起到防火作用，避免了在遭遇火灾时，通风管道会被点燃的风险，仍然能够保持建筑物内部与外界的空气流通，大大提高了建筑物内部被困人员的生存几率，以及能够尽可能的给救援人员提供足够的救援时间。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种防火板材具体实施例的剖视图；
图2为本发明一种防火板材具体实施例的立体图；
图3为本发明一种防火板材具体实施例的截面示意图；
图4为本发明一种防火板材具体实施例的两个板材相互结合的示意图；
图5为本发明一种通风管道具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本发明具体实施例提供了一种防火板材，请参考图1、2、3，其包括防火层1和外表层2，外表层2固定于防火层1的一侧，防火层1与外表层2接触的一面设有吸音孔11，吸音孔11内均填充有吸音材料，优选地，吸音材料为吸音棉，吸音棉可起到吸音作用，实用性更好，吸音棉疏松多孔设置使其板材内部吸音效果好。优选地，外表层2通过粘接层(图中未示出)固定于防火层1的一侧，粘接层中添加有无机粘接剂和环保型有机粘接剂，需注意的是，粘接层在粘胶时需避开吸音孔11位置，避免对其造成堵塞。防火层1包括A组份、固化剂以及粘胶剂；A组份包括珍珠岩和膨胀蛭石,珍珠岩和膨胀蛭石的重量比为1：4至4：1；珍珠岩和膨胀蛭石的粒度分别为2～10mm和2～30mm；珍珠岩的容重为100公斤/立方米～200公斤/立方米,膨胀蛭石的容重为150公斤/立方米～250公斤/立方米；粘接剂为无机粘接剂；防火层1是通过将A组份、珍珠岩和膨胀蛭石各组份混合之后倒入成形模具压制而成，
其中，珍珠岩是在850℃～1350℃温度下膨化出来的，膨胀蛭石颗粒是在700℃～1250℃温度下膨化出来的，珍珠岩、膨胀蛭石、无机粘接剂、固化剂于70℃～245℃的温度下在模腔内通过加压至18-50Mpa并保持15～60分钟加工而成。无机粘接剂为水玻璃(水玻璃俗称为泡花碱，化学名为硅酸钠，可以采用钠水玻璃，也可以采用钾水玻璃)；固化剂为氟硅酸钠。
由于本发明中防火层1为整个防火板材的重要组成部分，因此，通过以下几个实施例，以此来更深入地了解本发明材料的特点。
实施例一，采用以下重量的组份混合之后而制成：
珍珠岩5Kg，容重100公斤/立方米；
膨胀蛭石3Kg，容重170公斤/立方米；
粘接剂10Kg，为钾水玻璃；
固化剂1Kg，为氟硅酸钠。
成形压力30Mpa，成形时间为35分钟，温度为190～225℃，经测试，最后成型出来的防火保温材料的密度为205Kg/m3，由其制成的20mm厚的板材的抗拉强度、抗压强度分别为123Kpa、613Kpa。
本实施例中，还可以增加陶土0.75Kg制成新的防火保温材料，其密度则由205Kg/m3增加为214Kg/m3，由其制成的20mm厚板材的抗拉强度、抗压强度分别增加为141.5Kpa、698.8Kpa，分别增加了15％、14％。
实施例二，采用以下重量的组份混合之后而制成：
珍珠岩7Kg，容重110公斤/立方米；
膨胀蛭石6Kg，容重115公斤/立方米；
粘接剂15Kg，为钾水玻璃；
固化剂1.5Kg，为氟硅酸钠。
成形压力30Mpa，成形时间为35分钟，温度为180～215℃，经测试，最后成型出来的防火保温材料的密度为189Kg/m3。
实施例三，采用以下重量的组份混合之后而制成：
珍珠岩3Kg，容重120公斤/立方米；
膨胀蛭石6Kg，容重130公斤/立方米；
粘接剂10Kg，为钾水玻璃；
固化剂1.5Kg，为氟硅酸钠。
成形压力30Mpa，成形时间为45分钟，温度为200～245℃，经测试，最后成型出来的防火保温材料的密度为213.8Kg/m3。
实施例四，采用以下重量的组份混合之后而制成：
珍珠岩7Kg，容重120公斤/立方米；
膨胀蛭石2Kg，容重130公斤/立方米；
粘接剂13Kg，为钾水玻璃。
在一些实施例中，若增加陶土1.3Kg，其密度则由217Kg/m3增加为228Kg/m3，由其制成的20mm厚板材的抗拉强度、抗压强度分别增加为164.6Kpa、805.9Kpa，分别增加了21％、20.1％。
实施例五，采用以下重量的组份混合之后而制成：
珍珠岩12.6Kg，容重105公斤/立方米；
蛭石11.8Kg，容重200公斤/立方米；
粘接剂28Kg，为钠水玻璃；
固化剂2.5Kg，为氟硅酸钠。
成形压力31Mpa，成形时间为45分钟，温度为210～235℃，经测试，最后成型出来的防火保温材料的密度为225Kg/m3。
实施例六，采用以下重量的组份混合之后而制成：
珍珠岩8.6Kg，容重190公斤/立方米；
蛭石12.9Kg，容重110公斤/立方米；
粘接剂24Kg，为钠水玻璃；
固化剂2.2Kg，为氟硅酸钠。
成形压力10Mpa，成形时间为55分钟，温度为200～220℃，经测试，最后成型出来的防火保温材料的密度为217Kg/m3。
实施例七，采用以下重量的组份混合之后而制成：
珍珠岩15.6Kg，容重150公斤/立方米；
蛭石12.9Kg，容重140公斤/立方米；
粘接剂32Kg，为钠水玻璃；
固化剂3.3Kg，为氟硅酸钠。
成形压力18Mpa，成形时间为60分钟，温度为230～245℃，经测试，最后成型出来的防火保温材料的密度为239Kg/m3。
上述各实施例中，粘接剂的比例为溶剂的份数(即水玻璃溶剂的重量组份比，各个实施例中，水玻璃中的水份约为40％)，各实施例得出的材料的密度(即比重或容重)在220Kg/m3左右。本发明防火板材的燃烧性能均达到A1级，导热系数为0.035～0.0664W/(m.k)(25℃)，各实施例的抗压强度的平均值为660Kpa，抗拉强度的平均值为130Kpa。上述实施例中还增加了陶土，陶土的份数为珍珠岩份数的15％～25％；陶土是先与珍珠岩混合之后，再和其它组份混合后进行模具压制，其目的是利用陶土堵住珍珠岩上的细小微孔，并能增加珍珠岩的强度，进而增加本发明材料的强度，本发明材料由于增加了陶土，其强度增加了15％～21％。由上述各实施例可以看出，由于珍珠岩的密度小，它的份量增加时，可以明显降低本发明材料的密度；而蛭石的密度适中，粘接剂的密度大，它们的份量增加时，均会导致本发明材料的密度增大。
进一步地，外表层的原料均包括如下质量百分比组分,15-30％氧化镁粉、25-40％木浆纤维、5-10％膨胀珍珠岩、3-5％水镁石、2-5％硅灰石、2-5％云母、2-5％砂光粉和5-36％硫酸镁溶液。通过复合材料配方制成，也具有一定的阻燃防火效果。硫酸镁作为激发剂，激发浆料的水硬性，加速浆料的水化反应，加强板体强度。
具体的，外表层其制备方法，包括如下步骤，
第一步：将木浆纤维与水混合而制备纸浆，然后将表面层的原料中除硫酸镁溶液与木浆纤维之外的其他组分与纸浆和水进行混合而形成浆料，然后将浆料通过抄取成型工艺形成浆料层。
第二步：将硫酸镁溶液通过喷涂方式或淋涂方式添加到浆料层上，硫酸镁溶液作为激发剂，能够激发浆料的水硬性，加速浆料的水化反应，然后通过加工后形成复合材料板。
第三步：准备黏结层浆料，黏结层浆料由热固性塑料材料制成，填充表面层和防火层二者间的热固塑料弹性和可塑性较好，便于装钉安装，同时加强了板体的抗冲击性能，避免了高硅板材易碎裂的问题。
其中，热固性塑料材料为苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料，将热固性塑料材料清洗干净后，研磨成20-100目的粉末，并在100-170℃下预热，时间为10-30min。热固性塑料材料也可以采用工业废弃物的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料，进一步降低成本。
第四步：将预热好的黏结层浆料注入热压机模具中，在压强为5-20MPa，温度为140-200℃，时间为5-30min的条件下热压成型，然后将防火层铺设于其上，向防火层上表面注入和上次注入等量的黏结层浆料，再次在压强为5-20MPa，温度为140-200℃，时间为5-30min的条件下热压成型，防火层上下表面的热固性塑料材料会渗透穿过通孔并连成一体。
同时在每次注入黏结层浆料中间部位均匀铺设若干层增强纤维，每层黏结层浆料与增强纤维的质量百分比为83-96：4-17。其中，每层黏结层浆料内铺设的增强纤维的层数为2-4层，每层增强纤维的重量相同，且相邻增强纤维的铺设方向均呈90°相互垂直放置。
第五步：将第四步中获得的成型板材的上下表面分别粘贴一层表面层1，并经过清渍切边处理。
请参考图5，本发明具体实施例还提供了一种通风管道，其包括管道本体3；管道本体3的内表面和外表面均设有上述的防火板材，位于管道本体3的内表面的防火板材沿管道本体3周向布置，位于管道本体3的外表面的防火板材包覆于管道本体3的外周，为了减少防火板材占用管道本体3内部空间，将设于管道本体3的内表面的防火板材的厚度小于设于管道本体3的外表面的防火板材的厚度。
进一步地，管道本体3包括主体31和进风管32；其中，主体31包括连接环，连接环固定连接于主体31周围。
图4示出了两个防火板材的拼接示意图，通过在防火板材的拼接部位设计拼接口来进行拼接，为了拼接后结构的稳固性，采用防火胶对拼接处进行粘接。
综上：本发明将珍珠岩和膨胀蛭石高温膨化后经过粘接剂和淘洗泥(即陶土)及固化剂的混合后，通过70℃～245℃的温度在特定的模具内压制成形，从而形成一种同时具有良好的防火性能和保温性能的防火保温材料，其密度可达到0.22吨/立方米左右，燃烧性能为A1级，导热系数为0.035～0.0664W/(m.k)(25℃)；膨化后的珍珠岩、蛭石，及淘洗泥(即陶土)混合构成的防火保温板提高了强度，它具有环保、低碳、节能和可再生的特点。在其生产过程中，通过添加陶土可以改善其强度，通过改性硅油的加入可以加快生产速度，以提高生产效率，降低生产成本，有利于本发明材料的产业化。本发明防火保温材料不含有害物质，是一个全环保的产品。
通过在通风管道上设置防火板材，能够有效起到防火作用，避免了在遭遇火灾时，通风管道会被点燃的风险，仍然能够保持建筑物内部与外界的空气流通，大大提高了建筑物内部被困人员的生存几率，以及能够尽可能的给救援人员提供足够的救援时间。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种防火板材，其特征在于，包括防火层和外表层；外表层固定于防火层的一侧，防火层与外表层接触的一面设有吸音孔，吸音孔内均填充有吸音材料，防火层包括A组份、固化剂以及粘胶剂；A组份包括珍珠岩和膨胀蛭石,珍珠岩和膨胀蛭石的重量比为1：4至4：1；珍珠岩和膨胀蛭石的粒度分别为2～10mm和2～30mm；珍珠岩的容重为100公斤/立方米～200公斤/立方米,膨胀蛭石的容重为150公斤/立方米～250公斤/立方米；粘接剂为无机粘接剂；防火层是通过将A组份、珍珠岩和膨胀蛭石各组份混合之后倒入成形模具压制而成。
2.根据权利要求1所述的一种防火板材，其特征在于，所述外表层和防火层之间设有粘接层。
3.根据权利要求1所述的一种防火板材，其特征在于，所述外表层的原料均包括如下质量百分比组分,15-30％氧化镁粉、25-40％木浆纤维、5-10％膨胀珍珠岩、3-5％水镁石、2-5％硅灰石、2-5％云母、2-5％砂光粉和5-36％硫酸镁溶液。
4.根据权利要求1所述的一种防火板材，其特征在于，所述固化剂为氟硅酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种防火板材，其特征在于，所述的无机粘接剂为水玻璃。
6.根据权利要求1所述的一种防火板材，其特征在于，还包括陶土，所述陶土的份数为珍珠岩份数的15％～25％；所述的陶土是先与珍珠岩混合之后，再和其它组份混合后进行模具压制。
7.一种通风管道，其特征在于，包括管道本体；所述管道本体的内表面和外表面均设有权利要求1-6任意一项所述的防火板材，位于管道本体的内表面的防火板材沿管道本体周向布置，位于管道本体的外表面的防火板材包覆于管道本体的外周。
8.根据权利要求7所述的一种通风管道，其特征在于，设于所述管道本体的内表面的所述防火板材的厚度小于设于所述管道本体的外表面的防火板材的厚度。
9.根据权利要求7所述的一种通风管道，其特征在于，所述管道本体包括主体和进风管；主体一端与进风管固定连接。
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