ES2678002T3 - Cortina de protección contra incendios - Google Patents
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Abstract
Cortina de protección contra incendios o contra humo con al menos un elemento de protección contra incendios (10), que comprende (a) un soporte (14) flexible y (b) material de enfriamiento (18), que está aplicado sobre el soporte (14) y reacciona por encima de una temperatura de activación con absorción de calor, así como (c) un ligante orgánico (16), con el que se une el material de enfriamiento (18) con el soporte (14) flexible de modo que el elemento de protección contra incendios (10) es flexible y que forma una matriz para el material de enfriamiento (18) y (d) presentando el ligante (16) una temperatura de degradación del ligante (T16) que se diferencia de la temperatura de activación como máximo en 150 kelvin (e) aplicándose el material de enfriamiento y el ligante en forma de una capa flexible sobre el soporte flexible.
Description
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CORTINA DE PROTECCION CONTRA INCENDIOS DESCRIPCION
La invencion se refiere a un elemento de proteccion contra incendios con un soporte flexible y con material de enfriamiento, que se aplica sobre el soporte y por encima de una temperature de activacion reacciona con absorcion de calor.
Tales elementos de proteccion contra incendios se usan por ejemplo en cortinas de proteccion contra incendios y contra humo y sirven para evitar la propagacion de un incendio o del humo. Los elementos de proteccion contra incendios deben soportar condiciones de mucho calor el mayor tiempo posible y a este respecto ser lo mas ligeros y finos posible.
Del documento EP 2 158 007 se conoce que el silicato de sodio se puede aplicar sobre un material soporte textil, para aumentar de este modo la resistencia al fuego del textil. Es desventajoso que el textil de proteccion contra incendios asf tratado solo se produzca de forma muy diffcil y se tenga que procesar en una cortina de proteccion contra incendios.
En el documento EP 0 090 635 A2 se describe una barrera contra el fuego, que se puede usar para la envoltura de conductos tubulares o cables y para cortinas de seguridad. La barrera contra el fuego comprende un soporte, por ejemplo de fibras de vidrio, que esta impregnado con material reactante con absorcion de calor. La barrera contra el fuego no es adecuada para enrollamientos y desenrollamientos actuales.
Del documento DE 196 55 253 B4 se conoce una cortina de proteccion contra incendios que presenta dos capas de textil de proteccion contra incendios que se encuentran proximas una de a otra, de modo que forman un espacio intermedio. En este espacio intermedio se encuentra presente el material igrnfugo. Es desventajoso en una cortina de proteccion contra incendios de este tipo que este constituida de forma comparativamente gruesa.
Se conoce del documento GB 2 377 379 A una cortina de proteccion contra incendios que presenta material intumescente. Una cortina de este tipo alcanza en caso de incendio temperaturas comparativamente altas sobre la cara opuesta al fuego, lo que puede no ser deseado.
En el documento US 2012/0315457 A1 se da a conocer lana de vidrio que ademas del material intumescente tambien presenta sustancias que reaccionan endotermicamente con efecto del calor. Este material no es adecuado para una cortina de proteccion contra incendios o contra humo, ya que no es de bajo desgaste con varios enrollamientos y desenrollamientos.
Del documento DE 10 2008 045 588 A1 se conoce una banda de material, en particular para trajes de proteccion contra el fuego. La banda de material posee un soporte de un polfmero sobre el que se aplica el material inhibidor de la llama.
El documento EP 2 520 337 B1 describe una cortina de proteccion contra incendios o contra humo de tipo en el que el material de enfriamiento esta aplicado por rasquetado. En estas es problematico que la cortina no sea e bajo desgaste con varios enrollamientos y desenrollamientos, ya que el material de enfriamiento se desconcha facilmente.
La invencion se basa en el objetivo de evitar las desventajas del estado de la tecnica.
La invencion resuelve el problema mediante una cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun la reivindicacion 1. A este respecto el aglutinante organico se une con el material de enfriamiento de modo que el elemento de proteccion contra incendios sea flexible.
La invencion se basa en el conocimiento de que no es suficiente un aislamiento puro para conseguir una proteccion contra el fuego duradera de una cortina de proteccion contra incendios o contra el humo, que contiene un elemento de proteccion contra incendios. Los experimentos hasta la fecha de equipar un elemento de proteccion contra incendios con un material de enfriamiento ngido no fueron exitosos, ya que el material resultante no es flexible o puede liberar gases inflamables.
Es ventajoso en este elemento de proteccion contra incendios que se pueda usar adecuadamente en la produccion de cortinas de proteccion contra incendios o contra humo. Que el elemento de proteccion contra incendios sea flexible permite por ejemplo el enrollamiento en un eje de enrollado, sin que acontezcan danos. Es por tanto posible enrollar y desenrollar varias veces el textil de proteccion contra incendios, como es necesario en el uso en una cortina de proteccion contra incendios o contra humo para los fines de ensayo.
Es ventajosa adicionalmente la produccion comparativamente sencilla del elemento de proteccion contra incendios. El ligante organico y el material de enfriamiento permiten mezclarse en una pasta que se aplica de forma
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automatizada sobre el soporte. Es por tanto posible producir el elemento de proteccion contra incendios en un proceso continuo. Si se necesita por ejemplo para la produccion de un dispositivo de proteccion contra incendios o contra humo un elemento de proteccion contra incendios de un tamano predeterminado, este elemento de proteccion contra incendios se puede producir a partir de la banda pre-fabricada de forma sencilla mediante corte. Se suprime el corte del material de enfriamiento en forma de varilla asf como el arreglo del mismo.
Sena de esperar que el uso de un ligante organico sea desventajoso, ya que el material organico puede representar una carga de fuego. Sin embargo se deduce que este efecto desventajoso se sobrecompensa claramente porque el uso del ligante organico se puede realizar sobre capas gruesas y flexibles en material de enfriamiento sobre el soporte. El efecto de enfriamiento provocado por el material de enfriamiento es a este respecto mayor que el calor que pueda generarse por una reaccion qmmica del ligante organico. Con la eleccion adecuada del ligante se puede evitar ademas que principalmente se llegue a la inflamacion del ligante o de los gases de degradacion del ligante.
En el marco de la presente descripcion se entiende con una cortina de proteccion contra incendios o contra humo de forma particular un dispositivo que esta configurado para impedir o inhibir de forma sostenida la propagacion de incendios y/o humo o impedir que se extienda el humo producido por un incendio. De forma particular un dispositivo de proteccion contra incendios o contra humo estan configurado para resistir un incendio durante al menos 30 minutos, de forma particular al menos 60 minutos, preferiblemente al menos 90 minutos. Este ensayo se lleva a cabo de forma particular segun la norma DIN EN 13501-2 y 3. Un dispositivo de proteccion contra incendios o contra humo se diferencia por tanto fundamentalmente de dispositivos que sean adecuados solamente para el cierre de aberturas.
Con la temperatura de activacion se entiende de forma particular la menor temperatura para la que se da el caso de que despues de una hora a esta temperatura mas del 90 por ciento en masa del material de enfriamiento haya reaccionado con absorcion de calor. Es favorable que el material de enfriamiento reacciones por encima de la temperatura de activacion por ejemplo por desprendimiento de agua de cristalizacion y/o con la escision de agua. El agua posee un elevado calor de evaporacion de modo que en la evaporacion se absorbe mucho calor. La temperatura de activacion es preferiblemente de al menos 90°C, de forma particular al menos 240° C. Preferiblemente la temperatura de activacion es de 300° C.
Con el material de enfriamiento se entiende de forma particular un material que por encima de la temperatura de activacion desprende agua y/o dioxido de carbono mediante una reaccion endotermica. El material de enfriamiento puede ser una sustancia pura o una mezcla. Por ejemplo el material de enfriamiento contiene al menos parcialmente agua de cristalizacion. El material de enfriamiento puede contener hidrato metalico y/o carbonato y/o un compuesto de hidroxido, de forma particular trihidrato de aluminio.
Con el soporte flexible se entiende un objeto que pueda doblar. De forma particular el soporte esta configurado de modo que en el enrollamiento con un radio de curvatura de al menos 10 cm no experimento deformacion plastica significativa. El soporte flexible comprende preferiblemente un textil de proteccion contra incendios. De forma alternativa o adicional el soporte flexible comprende una lamina metalica y/o un genero de punto, genero o tejido metalico.
Con un textil de proteccion contra incendios se entiende un tejido, genero de punto, tela tricotada, genero o napa flexible, no combustible, resistente al calor. Evidentemente el textil de proteccion contra incendios puede comprender tambien dos o mas estructuras, por ejemplo tanto un tejido como tambien una napa. El textil de proteccion contra incendios esta configurado de modo que resiste suficientemente cargas de temperatura de forma prolongada, resistiendo un paso de llamas y/o humo, de forma particular durante al menos 30 minutos segun las normas DIN EN 13501-2 y 3 y/o DIN EN 12101-1, De forma ventajosa con el uso de textiles de proteccion contra incendios hay bajo coste de fabricacion. Tambien es posible producir el elemento de proteccion contra incendios a partir de uno, dos, tres, o varias piezas textiles de proteccion contra incendios planas, mediante union, de forma particular cosido. Es posible y representa una forma de realizacion preferida que el textil de proteccion contra incendios presente alambres de un material estable hasta una temperatura de al menos 900° C, de forma particular alambres de acero. Se evidencia como especialmente adecuado acero inoxidable.
Se debe prestar atencion a que es posible, pero no necesario, que el soporte se componga de un material elastico. De forma particular es favorable que el soporte sea flexible pero no elastico. El elemento de proteccion contra incendios se puede usar tambien de forma ventajosa si el soporte es tanto flexible como tambien elastico. Un soporte elastico flexible conduce a una buena drapabilidad del elemento de proteccion contra incendios, de modo que se pueda disponer sin pliegues a lo largo de superficies curvadas. De forma particular el soporte se puede doblar.
Preferiblemente la ductilidad del elemento de proteccion contra incendios es tan pequena que una fuerza de 100 kN en un elemento de proteccion contra incendios conduce desde un metro de anchura a tres metros de altura a una longitud relativa por debajo de cinco milfmetros.
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De forma particular el soporte esta configurado de modo que conduce a enrollado de varios miles de veces sobre un eje de enrollado con un diametro de 10 cm de modo que como maximo se desprende el cinco por ciento del material de enfriamiento del soporte.
Ademas es posible que el elemento de proteccion contra incendios presente dos, tres, cuatro o mas soportes flexibles, que pueden estar unidos independientemente unos sobre otros o unos con otros.
Con la temperatura de activacion se entiende de forma particular la menor temperatura para la que se da el caso de que despues de una hora a esta temperatura mas del 90 por ciento en masa del material de enfriamiento haya reaccionado con absorcion de calor. Es favorable que el material de enfriamiento reacciones por encima de la temperatura de activacion por ejemplo por desprendimiento de agua de cristalizacion y/o con la escision de agua. El agua posee un elevado calor de evaporacion de modo que en la evaporacion se absorbe mucho calor.
Con el ligante se entiende una sustancia que se une con el soporte y el material de enfriamiento, de modo que este forme una capa flexible sobre el soporte. Con un ligante organico se entiende de forma particular un ligante que se compone de al menos de una sustancia organica, siendo una sustancia organica un compuesto de carbono o un compuesto organico de silicio. Segun una forma de realizacion preferida el ligante organico se trata de un compuesto de carbono. Si en lo sucesivo se indica un ligante se entiende con esto tanto sustancias puras como tambien mezclas.
Preferentemente el ligante se trata de un polfmero. Es favorable que el ligante contenga un poliacrilato, de forma particular el ligante se compone en referencia al porcentaje en masa al menos Por ejemplo el ligante contiene al menos en su mayor parte poli(acetato de vinilo). Es favorable que el ligante contenga acetato de etilvinilo. Por ejemplo el ligante contiene al menos 15 por ciento en masa de acetato de vinilo.
Con el material de enfriamiento se entiende de forma particular un material que por encima de la temperatura de activacion desprende agua y/o dioxido de carbono mediante una reaccion endotermica. El material de enfriamiento puede ser una sustancia pura o una mezcla. Por ejemplo el material de enfriamiento contiene al menos parcialmente agua de cristalizacion. El material de enfriamiento puede contener hidrato metalico y/o carbonato y/o un compuesto de hidroxido. El ligante presenta una temperatura de degradacion de ligante que se diferencia de la temperatura de activacion como maximo de 100 kelvin, preferiblemente como maximo de 50 kelvin, de forma particular como maximo de 25 kelvin.
Con la temperatura de degradacion del ligante se entiende la menor temperatura para la que tras una hora a esta temperatura se produce una perdida de masa de al menos 15 por ciento en masa.
Si se usa un ligante con una temperatura de degradacion especialmente alta para mantener la cohesion mecanica del material de enfriamiento durante el mayor tiempo posible, esto puede conducir a que todo el material de enfriamiento reacciones con absorcion de calor y luego tenga lugar la degradacion del ligante. En esta degradacion se pueden generar gases combustibles, que son proclives debido a altas temperaturas a la combustion parcialmente repentina.
Sin embargo si se encuentra la temperatura de degradacion del ligante suficientemente proxima a la temperatura de activacion, entonces se degrada el ligante en la superficie de la capa del material de enfriamiento, reaccionando endotermicamente el material de enfriamiento y liberando a este respecto por ejemplo vapor de agua. El vapor de agua se mezcla con los gases de degradacion. La temperatura de ignicion de esta mezcla se encuentra claramente por encima de la temperatura de ignicion de los gases de degradacion. La mezcla puede dejar por tanto que el elemento de proteccion contra incendios sin que se enciendan los gases de degradacion. La degradacion previa que tiene lugar del ligante conduce por tanto en contra de la intuicion a un riesgo bajo de incendio y con ello a una carga de fuego menor del ligante organico.
Es especialmente favorable que la temperatura de degradacion del ligante sea mayor que a temperatura de activacion. Se llega en primer lugar a la degradacion del ligante cuando el efecto de enfriamiento del material de enfriamiento ya se ha agotado en gran medida. Se debe prestar atencion a que el material de enfriamiento y el ligante se apliquen en forma de un capa flexible sobre el soporte flexible, poseyendo esta capa preferiblemente un espesor de al menos 0,2 mm, de forma particular al menos 1 mm.
Con el efecto de calentamiento desde fuera reacciona en primer lugar la capa que se encuentra frente a la fuente termica Si el material de enfriamiento pierde su efecto de enfriamiento, aumenta la temperatura en la capa y se degrada el ligante. Se forma tambien un gradiente de temperatura en la capa de material de enfriamiento, que conduce a que se mantenga protegida la estabilidad mecanica y al mismo tiempo los gases de degradacion se mezclen con gases no combustibles, que se generan en la reaccion endotermica del medio de enfriamiento. El ligante forma una matriz para el material de enfriamiento. En el material de enfriamiento puede tratarse por ejemplo de un granulado de material quebradizo. En este caso se unen entre sf las partfculas individuales del granulado mediante el ligante, de modo que el ligante y el material de enfriamiento forma una capa de enfriamiento flexible sobre el soporte. En otras palabras el material de enfriamiento se embebe en una matriz de ligante.
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Es favorable que una masa superficial de material de enfriamiento del material de enfriamiento sea al menos 1,5 veces una masa superficial del soporte. La masa superficial del material de enfriamiento se refiere al peso de material de enfriamiento sobre la superficie en el soporte flexible, sobre la que se aplica. Es especialmente favorable que la masa superficial de material de enfriamiento sea al menos el doble de la masa superficial del soporte. Una elevada masa superficial de material de enfriamiento sin el uso de un ligante organico no es util economicamente segun el estado del conocimiento actual y no conduce a un producto flexible.
Preferiblemente un grado de llenado del material de enfriamiento llega al menos al 50 por ciento en masa, de forma particular al menos 60 por ciento en peso. El grado de llenado del material de enfriamiento es el cociente de la masa del material de enfriamiento en una seccion superficial predeterminada del soporte flexible como denominador y la masa total del material de enfriamiento y ligante en la seccion superficial como numerador.
Es especialmente favorable que una proporcion de material de enfriamiento en el elemento de proteccion contra incendios sea al menos 50 por ciento, de forma particular al menos 60 por ciento. La proporcion de material de enfriamiento es el cociente de la masa en material de enfriamiento en una parte predeterminada del elemento de proteccion contra incendios como denominador y la masa total de esta seccion del elemento de proteccion contra incendios como numerador. Una proporcion de material de enfriamiento mayor condiciona un efecto de fuerte enfriamiento del elemento de proteccion contra incendios.
Es favorable que una cobertura de material de enfriamiento espedfica de superficie acumulada sea al menos 0,5 kilogramos por metro cuadrado, de forma particular al menos 1,5 kilogramos por metro cuadrado del elemento de proteccion contra incendios. Con cobertura de material de enfriamiento espedfica por superficie acumulada se entiende la masa de material de enfriamiento referida aun elemento de proteccion contra incendios por metro cuadrado, independientemente de la cantidad en los soportes. De este modo se pueden conseguir elevadas coberturas de material de enfriamiento con los procedimientos del estado de la tecnica solo con uso de una pluralidad de soportes.
Es favorable que el elemento de proteccion contra incendios presente una absorcion termica de al menos 2000 kJ/m2. Esta elevada absorcion termica hace posible que se resista un incendio de forma prolongada. Ademas es ventajoso que una cortina de proteccion contra incendios o contra humo con un elemento de proteccion contra incendios de este tipo sea valido sin material intumescente.
Preferiblemente el elemento de proteccion contra incendios comprende un primer elemento de aislamiento flexible, de forma particular una primera capa de aislamiento, cuyo coeficiente de transferencia de calor es como maximo de 8 vatios por metro cuadrado, y un segundo elemento de aislamiento flexible, de forma particular una segunda capa de aislamiento, cuyo coeficiente de transferencia de calor es como maximo de 8 vatios por cuadrado, estando dispuestos el material de enfriamiento entre los elementos de enfriamiento. Se debe prestar atencion a que es posible, que tambien fuera de los elementos de aislamiento pueda estar dispuesto material de enfriamiento, siendo significativo que entre los elementos de aislamiento este dispuesto al menos tambien material de enfriamiento.
Es ventajoso en un elemento de proteccion contra incendios de este tipo que el elemento de aislamiento impida un calentamiento rapido del material de enfriamiento. Si se progresa el frente de calor por el elemento de aislamiento el material de enfriamiento inhibe el calentamiento adicional de modo que sobre la cara opuesta al incendio del material de enfriamiento la temperatura no aumenta esencialmente por encima de la temperatura de activacion del material de enfriamiento. Esta alcanza con trihidrato de aluminio, que segun una forma de realizacion preferida es al menos componente principal del material de enfriamiento, 260° C. Pero es admisible segun la norma pertinente solo una temperatura de 160° C como maximo. La segunda capa de aislamiento conduce a que esta temperatura no sea superada.
Con la capa de aislamiento se entiende un elemento de aislamiento que esta unido directamente con el soporte. Es especialmente favorable que el elemento de aislamiento presente una lana mineral, por ejemplo lana de vidrio o lana de roca. De forma alternativa o adicional el elemento de aislamiento puede comprender fases ceramicas.
Preferiblemente el primer elemento de aislamiento flexible comprende una estera de fibra mineral. De forma alternativa o adicional el segundo elemento de aislamiento flexible comprende una estera de fibra mineral.
Es favorable que una conductividad termica de los elementos de aislamiento sea como maximo de 0,04 vatios por kelvin y metro. En este caso se puede generar fino el elemento de aislamiento. Es favorable que el espesor del elemento de aislamiento sea al menos de 6 cm, espesores claramente superiores son posibles y estan comprendidos por indicaciones de acuerdo con la invencion, pero pueden ser desventajosos, ya que conducen a un elemento de proteccion contra incendios grueso, lo que no es deseable.
Preferiblemente el elemento de proteccion contra incendios comprende un segundo soporte, que presenta un textil de proteccion contra incendios, estando dispuesto el material de enfriamiento entre la primera parte y la segunda
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parte. De forma particular estan dispuestos tambien los elementos de aislamiento entre los soportes. Es especialmente favorable que el elemento de proteccion contra incendios este constituido de forma simetrica.
Segun una forma de realizacion preferida el elemento de proteccion contra incendios posee un primer elemento textil, que comprende textil de proteccion contra incendios, y un segundo elemento textil, que comprende textil de proteccion contra incendios, estando dispuestos los elementos de aislamiento entre los elementos textiles. Por ejemplo el primer elemento de aislamiento esta fijado en el primer elemento textil y/o el segundo elemento de aislamiento en el segundo elemento textil.
Preferiblemente el primer elemento textil presenta sobre la pared que da al primer elemento de aislamiento una primera lamina metalica y/o el segundo elemento textil presenta sobre la pared opuesta al segundo elemento de aislamiento una segunda lamina metalica. Una lamina metalica de este tipo, que se trata preferiblemente de una lamina de aluminio, evita la radiacion termica, que se da sobre el elemento de aislamiento y evita adicionalmente el paso de aire por el elemento de proteccion contra incendios.
Segun una forma de realizacion preferida el primer elemento textil presenta un recubrimiento que ceramiza a una temperatura de ceramizacion, que es mayor de 300° C, de modo que el primer elemento textil es estanco a la ventilacion. Este recubrimiento puede tratarse por ejemplo de una capa de silicona. El recubrimiento se deshace por encima de la temperatura de ceramizacion al menos parcialmente. De este modo el primer elemento textil tambien es estanco a la ventilacion por encima de la temperatura de ceramizacion. Con la caractenstica de que el soporte sea estanco a la ventilacion se entiende de forma particular que con una diferencia de presion de 10 hectopascales por metro cuadrado del soporte pasen como maximo 10 litros de aire por segundo por el soporte. Evidentemente es posible que el primer elemento textil tambien sea estanco a la ventilacion ya antes de llegar al mismo. Preferiblemente tambien el segundo elemento textil presenta un recubrimiento de este tipo.
Preferiblemente el poder calonfico del elemento de proteccion contra incendios es como maximo de cero julios por metro cuadrado. De forma particular la oxidacion de todos los componentes del elemento de proteccion contra incendios con oxfgeno del aire conduce a una liberacion de calor, que se sobrecompensa con la absorcion de calor del material de enfriamiento. De este modo es posible y representa una forma de realizacion preferida que sin temperatura alguna ni en momento alguno se conduzca a una oxidacion posible de componentes del elemento de proteccion contra incendios con oxfgeno del aire, de modo que se libere mas calor por la oxidacion que el que se absorba por el material de enfriamiento. Con la caractenstica de que en ningun momento se cumpla el requerimiento citado, se entiende de forma particular, que se pueda promediar en un intervalo de tres minutos. Se promedia por ejemplo el calor que se libera por una oxidacion cualquiera durante tres minutos y de ah se resta el calor absorbido por el material de enfriamiento. El valor asf determinado es siempre como maximo cero. En otras palabras el elemento de proteccion contra incendios no representa preferiblemente carga de fuego alguna.
Segun una forma de realizacion preferida el soporte comprende una capa de textil de proteccion contra incendios, sobre la que se aplica el material de enfriamiento, y una capa de lamina metalica, de forma particular una capa de lamina de aluminio, estando dispuesto el textil de proteccion contra incendios entre el material de enfriamiento y la capa de lamina metalica. Esto presenta por un lado la ventaja de que en la reaccion endotermica del material de enfriamiento se fugan gases que se generan al menos mayormente, en particular al menos 90%, en una direccion. Por otro lado la capa de lamina metalica conduce a que puede alcanzarse una cantidad comparativamente menor de calor por radiacion termica en el textil de proteccion contra incendios. Para reducir adicionalmente la superficie de contacto entre la lamina metalica y el textil de proteccion contra incendios se preve segun una forma de realizacion preferida que la capa de lamina metalica presente un estampado. Si actua el calor de las caras de la capa de lamina metalica entonces se calienta el textil de proteccion contra incendios y con ello la capa de material de enfriamiento relativamente lentamente.
De acuerdo con la invencion una cortina de proteccion contra incendios o contra humo dispone de al menos un elemento de proteccion contra incendios. Preferiblemente esta cortina de proteccion contra incendios o contra humo posee un segundo elemento de proteccion contra incendios que presenta una segunda capa de enfriamiento de material de enfriamiento y ligante y una segunda capa de lamina metalica, estando dispuestos el primer elemento de proteccion contra incendios y el segundo elemento de proteccion contra incendios uno respecto a otro de modo que de gas que sale de la capa de enfriamiento se presiona los elementos de proteccion contra incendios. De este modo se pueda conseguir por ejemplo que al menos un elemento de proteccion contra incendios enfrente su capa de enfriamiento al otro elemento de proteccion contra incendios y oponga su capa de lamina metalica. Debido a que la capa de lamina metalica es impermeable a gas en gran medida, el gas que se genera en la reaccion endotermica del material de enfriamiento aleja el elemento de proteccion contra incendios en una direccion desde la capa de lamina metalica. Se forma de este modo un cojm de gas entre los dos elementos de proteccion contra incendios que presiona de forma distante. Este cojm de gas conduce a un aislamiento termico y aumento con ello la resistencia termica de la cortina de proteccion contra incendios o contra humo.
Preferiblemente la cortina de proteccion contra incendios o contra humo posee un tercer elemento de proteccion contra incendios, que presenta una tercera capa de enfriamiento de material de enfriamiento y ligante, y posee una tercera capa de lamina metalica, asf como un cuarto elemento de proteccion contra incendios, que presente una
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cuarta capa de enfriamiento de material de enfriamiento y ligante y una cuarta capa de lamina metalica, estando dispuestos los elementos de proteccion contra incendios unos respecto a otros de modo que el gas que sale de las capas de enfriamiento presiona de forma alejada los elementos de proteccion contra incendios. Se obtiene de este modo una cortina de proteccion contra incendios o contra humo que puede aplicarse en una disposicion de capas finas, enrollandose por ejemplo sobre un eje de enrollado, y puede disponerse en una disposicion de proteccion, en la que cierra por ejemplo una abertura, aumentando un espesor de la cortina de proteccion contra incendios o contra humo en el caso de incendio y condiciona de este modo un aumento de la resistencia termica.
Es favorable que la cortina de proteccion contra incendios o contra humo posea un eje de enrollado para el enrollamiento del al menos un elemento de proteccion contra incendios, estando configurada la capa de enfriamiento de modo que el elemento de proteccion contra incendios se pueda enrollar varias veces por el eje de enrollado y se pueda enrollar sobre el eje de enrollado, sin que se desprenda del soporte material de enfriamiento. De forma particular se puede enrollar el al menos un elemento de proteccion contra incendios al menos unas mil veces sobre el eje de enrollado y desenrollarse de nuevo, sin que se caiga mas de cinco por ciento del material de enfriamiento del soporte.
Para la preparacion del elemento de proteccion contra incendios se agita en primer lugar el material de enfriamiento con el ligante dando una pasta. El ligante se presenta a este respecto preferiblemente como emulsion acuosa. Preferiblemente se mezcla un coadyuvante de dispersion, por ejemplo un tensioactivo, para facilitar la agitacion con alto nivel de cargas. Preferiblemente se incorpora un espesante, por ejemplo, un acrilato, para ajustar la tenacidad y la extensibilidad. Esta pasta se estira sobre un dispositivo de recubrimiento con una rasqueta asf como sobre el soporte y a continuacion se seca con aire caliente. El material de enfriamiento presenta preferiblemente un tamano de partfcula de al menos 0,2 pm.
A continuacion se explica mas en detalle la invencion mediante el dibujo adjunto. Este muestra:
Figura 1 un dibujo en seccion transversal en corte por un elemento de proteccion contra incendios de acuerdo con la invencion y
Figura 2 una vista estatica de una cortina de proteccion contra incendios o contra humo de acuerdo con la invencion.
Figura 3 es un dibujo en seccion transversal en corte por un elemento de proteccion contra incendios de acuerdo con la invencion segun una segunda forma de realizacion de la invencion.
La Figura 1 muestra un elemento de proteccion contraincendios 10.1 que se muestra esquematicamente en forma de corte en su seccion transversal. El elemento de proteccion contraincendios 10.1 presenta un espesor d, que es preferiblemente al menos d = 5 milfmetros y por lo general es menor de d = 50 milfmetros. En el presente caso el espesor d = 25 milfmetros. La direccion de engrosamiento se considera como direccion x. En la direccion y, que se extiende en direccion horizontal, el elemento de proteccion contraincendios 10.1 posee una anchura B, que depende de una aplicacion espedfica (vease la Figura 2). Por ejemplo la anchura es de mas de dos metros, de forma particular mas de cuatro metros. En la direccion z el elemento de proteccion contraincendios 10.1 posee una altura H, que por lo general es mayor de un metro, de forma particular mas de dos metros. Por tanto se reconoce que la Figura 1 muestra solo un corte de un elemento de proteccion contra incendios.
La Figura 1 muestra ademas una cortina de proteccion contra incendios o contra humo 12 que ademas del elemento de proteccion contraincendios 10.1 comprende tres elementos de proteccion contraincendios 10.2, 10.3, 10.4 adicionales. Como muestra la ampliacion en corte, el elemento de proteccion contraincendios 10.1 comprende un soporte flexible 14.1, sobre el que se aplica una capa de ligante 16.1. El ligante 16 forma una matriz para el material de enfriamiento 18.1 que se almacena en forma de partfculas 20.1, 20.2,... en el ligante 16.1. El ligante 16.1 y el material de enfriamiento 18.1 forman una capa de enfriamiento 19.1.
En la presente forma de realizacion el soporte 14.1 comprende una capa textil 22.1, en el presente caso de tejido de vidrio. La masa superficial del soporte g-M, por ejemplo la masa del soporte 14 por unidad de superficie, puede ser por ejemplo de 200 gramos por metro cuadrado.
El soporte 14.1 posee ademas una capa de adhesivo 24.1 mediante la cual se pega una capa de lamina metalica 26.1 en la capa textil 22.1. La capa de adhesivo 24.1 puede poseer por ejemplo una cobertura superficial de 6 gramos por metro cuadrado. La capa de lamina metalica 26 se trata en el presente caso de una capa de lamina de aluminio. Esta presenta por ejemplo un espesor de 20 micrometres.
Evidentemente es posible que el soporte presente varias capas.
La cortina de proteccion contra incendios o contra humo 12 comprende en el presente caso cuatro elementos de proteccion contraincendios 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 constituidos de igual forma. Las respectivas capas de lamina metalica (referencias sin sufijo numerico se refieren a todo objeto correspondiente) son a este respecto vistas hacia fuera. En otras palabras estas estan asignadas de modo que apuntan hacia fuera desde un plano medio E. Esto
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presenta el efecto de que el calor de combustion W actuante desde el exterior sea reflejado de nuevo respectivamente por los elementos de proteccion contraincendios 10.1, 10.2 que se encuentran hacia el exterior. Debido al bajo grado de emision de la lamina metalica ademas solo muy poco calor de radiacion alcance la capa de enfriamiento 19 respectiva.
El elemento de proteccion contra incendios y contra humo 12 comprende fuera de los elementos de proteccion contraincendios 10.1,...10.4 dos elementos de aislamiento 28.1, 28.2, que pueden estar formados por ejemplo por esteras de napa punzonada de material de fibra de vidrio.
El ligante 16 comprende en el presente caso un polfmero en forma de acetato de vinilo. El acetato de vinilo usado presenta una temperatura de degradacion T16 de 330°C.
El material de enfriamiento 18 comprende hidrato de aluminio, cuya temperatura de activacion es 18 = 240°C. Si la temperatura de activacion T18 es mayor que la temperatura de degradacion del ligante T16, la diferencia entre ambas es comparativamente pequena y alcanza de forma particular menos de 100 kelvin, a saber en el presente caso 90 kelvin.
El material de enfriamiento 18 se aplica con una masa superficial del material de enfriamiento de f = 710 gramo por m2 . Una masa por superficie de soporte g-M se encuentra en g-M=240 gramos por m2. Un grado de llenado y del material de enfriamiento 18 llega a
Masa de material de enfriamiento 18
Y =-------------------------------------------------------------------= 710 g / 950 g = 75%.
Masa total de ligante y material de enfriamiento
Por metro cuadrado de cortina de proteccion contra incendios o contra humo 12 los elementos de proteccion contraincendios 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 contienen en el presente caso 1,4 kilogramos (dos elementos de proteccion contra incendios) o 2,8 kilogramos acumulados (cuatro elementos de proteccion contra incendios) de material de enfriamiento 18. En otras palabras una cobertura de material de enfriamiento espedfica de superficie acumulada alcanza fi = 1,4 kg/m2 o fi = 1,4 kg/m2.
En caso de incendio se inhibe el calor del incendio W en primer lugar por el elemento de aislamiento 28.1 en la propagacion a la cortina de proteccion contra incendios o contra humo 12. El calor de radiacion que sale del elemento de aislamiento 28.1 se refleja por la capa de lamina metalica 26.1 del primer elemento de proteccion contraincendios 10.1 y solo una pequena parte se transmite a la capa de enfriamiento 19.1 desde el ligante 16.1 con el material de enfriamiento 18.1 embebido.
Si la temperatura en la capa de enfriamiento 19.1 supera la temperatura de degradacion del medio de enfriamiento T18, entonces el material de enfriamiento 18.1 absorbe calor y libera agua de cristalizacion, que se evapora y se fuga como vapor de agua 30 sobre la cara que da el incendio. El vapor de agua 30 presiona el primer elemento de proteccion contraincendios 101 desde el segundo elemento de proteccion contraincendios 10.2, de modo que se genera un cojm de aire de aislamiento termico. Si aumenta mas la temperatura se llega cada vez mas a la degradacion del ligante 16. Los gases de degradacion que se generan se diluyen con el vapor de agua y se fugan, sin que se quemen o exploten dentro de la cortina de proteccion contra incendios o contra humo 12.
La Figura 2 muestra un dispositivo de proteccion contra incendios o contra humo 36, que representa un objeto independiente de la invencion y una cortina de proteccion contra incendios o contra humo 12 de acuerdo con la invencion asf como un eje de enrollado 38 y un motor 40. En la figura 2 se muestra la situacion en la que la cortina de proteccion contra incendios o contra humo 12 cierra una abertura de edificio 32, que esta configurada en un edificio 34 dibujado esquematicamente, y de este modo impide la propagacion del humo o de un incendio por esta abertura.
Mediante el enrollamiento sobre el eje de enrollado 38 la cortina de proteccion contra incendios o contra humo 12 se dispone en una disposicion de almacenamiento, en la que no se encuentra cerrada la abertura del edificio 32. En estado enrollado los elementos de proteccion contraincendios 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 (vease la Figura 1) se encuentran directamente unos sobre otros y el espesor d de la cortina de proteccion contra incendios o contra humo 12 es como maximo la mitad del espesor en caso de incendio. En el presente caso el espesor d alcanza en estado enrollado aproximadamente d=25 milfmetros.
No es necesario que la cortina de proteccion contra incendios o contra humo 12 se enrolle. Es tambien posible por ejemplo que esta se doble o se pliegue, si se lleva desde la disposicion de cierre, en la que esta cerrada la abertura del edificio 32, a la disposicion de almacenamiento.
La Figura 3 muestra una seccion transversal por un elemento de proteccion contraincendios 10.1 de acuerdo con la invencion y un elemento de proteccion contraincendios 10.2 de acuerdo con la invencion igualmente constituido, que son componente conjunto de una cortina de proteccion contra incendios o contra humo de acuerdo con la invencion.
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El elemento de proteccion contraincendios 10.1 posee un soporte 14.1 flexible que puede estar formado por un tejido de fibra de vidrio. Sobre el soporte flexible 14.1 se aplica el material de enfriamiento 18.1 y se presenta en forma de una capa de enfriamiento 19.1. El elemento de aislamiento 28.1 flexible esta dispuesto en lo relativo a una direccion normal N por la capa de enfriamiento 19.1.
Los elementos de aislamiento 28 estan formados en el presente caso por una estera de fibra de vidrio. La conductividad termica A es de 0,04 vatios por kelvin y metro. Un espesor d28 de los elementos de aislamiento 28 es aqm d28 = 6 mm. Un espesor d-ig de la capa de enfriamiento 19 es preferiblemente mayor de 1 mm y alcanza en el presente caso 1,5 mm. El coeficiente de transmision termica u de los elementos de aislamiento 28 aqm es de U = 5 W/K m2. Por el elevado aislamiento del efecto de los elementos de aislamiento la cortina de proteccion contra incendios o contra humo es suficiente sin material intumescente. Debido a que los elementos de proteccion contraincendios 10.1, 10.2 no contienen adicionalmente otro material combustible, la cortina de proteccion contra incendios o contra humo esta libre de materias combustibles.
El elemento de proteccion contraincendios 10.1 presenta un elemento textil 42.1, que en el presente caso presenta un textil de proteccion contraincendios 44.1 y una lamina metalica 46.1, que estan unidos entre sf, en el presente caso pegados. El elemento textil 42.1 posee un recubrimiento 48.1 que se compone preferiblemente de silicona. El recubrimiento 48.1 puede aplicarse tanto sobre la cara que no da como que da a la capa de enfriamiento 19.1 del textil de proteccion contraincendios 44.
Si se calienta el elemento textil 42 entonces se desgrada la silicona y se forma una capa de ceramica fina, que asegura que el elemento de proteccion contraincendios 10.1 tambien sea estanco a la ventilacion a altas temperaturas. Esto evita que gases de combustion calientes debido a una diferencia de presion entre la cara opuesta al fuego y la cara que da al fuego puedan fluir a traves del elemento de proteccion contra incendios a un nivel relevante.
El elemento de proteccion contraincendios 10.1 presenta ademas un segundo elemento textil 42.2, que esta constituido preferiblemente como el primer elemento textil 42.1. El elemento de proteccion contraincendios 10.1 posee ademas un segundo elemento de aislamiento 28.2. La capa de enfriamiento 19.1 esta dispuesta entre los dos elementos de aislamiento 28.1, 28.1 Si se deja el soporte 14.1 fuera de consideracion, entonces el elemento de proteccion contraincendios 10.1 esta constituido simetricamente, lo que es ventajoso, pero no necesario.
El segundo elemento de proteccion contraincendios 10.2 esta constituido como el primer elemento de proteccion contraincendios 10.1. Las referencias correspondientes del segundo elemento de proteccion contra incendios portan un apostrofe. Es posible, pero no necesario, que la cortina de proteccion contra incendios o contra humo presente mas de dos, por ejemplo tres, cuatro, cinco o mas elementos de proteccion contra incendios.
Lista de referencias
- 10
- Elemento de proteccion contraincendios Y Grado de llenado
- 12
- Cortina de proteccion contra incendios o contra humo g-M Masa superficial del portador
- 14
- Soporte H Altura
- 16
- Ligante wl Calor
- 18
- Material de enfriamiento 716 Temperatura de degradacion del ligante
- 19
- Capa de enfriamiento T18 Temperatura de activacion
- A Conductividad termica
- 20
- Partfcula U Coeficiente de transferencia de calor
- 22
- Capa textil
- 24
- Capa adhesiva
- 26
- Capa de lamina metalica
- 28
- Elemento de aislamiento
- 30
- Vapor de agua
- 32
- Abertura del edificio
- 34
- Edificio
- 36
- Dispositivo de proteccion contra incendios o contra humo
- 38
- Eje de enrollado
- 40
- Motor
- 42
- Elemento textil
- 46
- Textil de proteccion contraincendios
- 48
- Recubrimiento
- P
- Cobertura de material de enfriamiento espedfica de superficie acumulada
- B
- Anchura
- d
- Espesor
- f
- Masa superficial de material e enfriamiento
- E
- Plano medio
Claims (6)
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4.
30 5.
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55 8.
60
REIVINDICACIONES
Cortina de proteccion contra incendios o contra humo con al menos un elemento de proteccion contra incendios (10), que comprende
(a) un soporte (14) flexible y
(b) material de enfriamiento (18), que esta aplicado sobre el soporte (14) y reacciona por encima de una temperature de activacion con absorcion de calor, asf como
(c) un ligante organico (16), con el que se une el material de enfriamiento (18) con el soporte (14) flexible de modo que el elemento de proteccion contra incendios (10) es flexible y que forma una matriz para el material de enfriamiento (18) y
(d) presentando el ligante (16) una temperatura de degradacion del ligante (716) que se diferencia de la temperatura de activacion como maximo en 150 kelvin
(e) aplicandose el material de enfriamiento y el ligante en forma de una capa flexible sobre el soporte flexible.
Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun la reivindicacion 1, caracterizado por un eje de enrollado para el enrollamiento del al menos un elemento de proteccion contra incendios.
Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por una masa superficial de material de enfriamiento (f) del material de enfriamiento (18) de al menos 1,5 veces una masa superficial del soporte (g14).
Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por un grado de llenado (y) del material de enfriamiento (18) de al menos 50%.
Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por una cobertura de material de enfriamiento espedfica de superficie acumulada (p) de al menos 1,5 kilogramos por metro cuadrado.
Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por
- un primer elemento de aislamiento (28.1) flexible, de forma particular una primera capa de aislamiento, cuyo coeficiente de transferencia de calor (U) es como maximo de 8 vatios por kelvin y metro cuadrado, y
- un segundo elemento de aislamiento (28.2) flexible, de forma particular una segunda capa de aislamiento, cuyo coeficiente de transferencia de calor (U) es como maximo de 8 vatios por kelvin y metro cuadrado,
- estando dispuesto el material de enfriamiento entre los elementos de aislamiento (28).
Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque
- el primer elemento de aislamiento (28.1) flexible comprende una estera de fibra mineral y/o el segundo elemento de aislamiento (28.2) flexible comprende una estera de fibra mineral y/o
- una conductividad termica (A) de los elementos de aislamiento (28) es como maximo 4 vatios por kelvin y metro.
Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por
- un primer elemento textil (42.1), que comprende textil de proteccion contra incendios, y
- un segundo elemento textil (42.2), que comprende textil de proteccion contra incendios,
- estando dispuestos los elementos de aislamiento (28.1, 28.2) entre los elementos textiles 42,
- presentando el primer elemento textil (42.1) una primera lamina metalica (46.1) y/o
- presentado el segundo elemento textil (42.2) una segunda lamina metalica (46.2).
9. Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque
5 -el primer elemento textil (42.1) tiene un primer recubrimiento (48.1), que se ceramiza a altas temperatures,
de modo que el primer elemento textil (42.1) es estanco a la ventilacion, y/o
- el segundo elemento textil (42.2) tiene un segundo recubrimiento (48.2), que se ceramiza a altas temperaturas, de modo que el segundo elemento textil (42.2) es estanco a la ventilacion.
10 10. Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada por un poder calonfico del material de enfriamiento (10) como maximo de cero.
11. Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el soporte (14) comprende 15
(i) una capa textil (22) de textil de proteccion contra incendios (44), sobre la que se aplica el material de enfriamiento (18), y
(ii) presenta una capa de lamina metalica (26), en particular una capa de lamina de aluminio,
(iii) estando dispuesto el textil de proteccion contra incendios (44) entre el material de enfriamiento (18) y la
20 capa de lamina metalica (26).
12. Cortina de proteccion contra incendios o contra humo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento de proteccion contra incendios presenta una absorcion termica de al menos 2000 kJ/m2.
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