DE1215570B

DE1215570B - Fire retardant insulating element

Info

Publication number: DE1215570B
Application number: DES68702A
Authority: DE
Inventors: Jens Kristian Snitker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-05-27
Filing date: 1960-05-27
Publication date: 1966-04-28

Description

Feuerhemmendes Isolierelement Die Erfindung betrifft ein feuerhemmendes Isolierelement, z. B. eine Platte oder ein Formstück, die bzw. das aus einer Substanz hergestellt ist, die zugleich Kork und Asbest enthält, Die meisten Isolierplatten zur Isolation gegen Hitze und Schall enthalten als Hauptbestandteil organische Stoffe, wie Holz- oder Papierfasern, Kork oder ähnliche Stoffe, und an diesen Isolierplatten haftet daher der Nachteil, daß sie sehr feuergefährlich sind, nicht nur weil sie an und für sich relativ leicht verbrennen, sondern auch zulassen, daß .Stichflammen sehr schnell über ihre Fläche eilen, weshalb ein Brand sich schnell verbreitet.Fire Retardant Insulating Element The invention relates to a fire retardant one Insulating element, e.g. B. a plate or a fitting made of a substance is made, which contains cork and asbestos at the same time, Most insulating panels for insulation against heat and sound contain organic substances as the main component, such as wood or paper fibers, cork or similar materials, and on these insulating panels therefore has the disadvantage that they are very flammable, not just because they Burn relatively easily in and of itself, but also allow stick flames rush over their surface very quickly, which is why a fire spreads quickly.

Man kennt auch Isolierstoffe, die nicht brennbar sind. Diese bestehen meistens aus mineralischen Stoffen, wie Glaswolle, Steinwolle oder Asbest. Diese nichtbrennbaren Isolierstoffe lassen sich aber nicht als Platten oder andere Formstücke formen, die als Verkleidung in einem Raum unmittelbar angewandt werden können, sei es in Gebäuden, .Schiffsräumen oder anderen Räumen.We also know insulating materials that are not flammable. These exist mostly made of mineral materials such as glass wool, rock wool or asbestos. These However, non-combustible insulating materials cannot be used as panels or other shaped pieces forms that can be used directly as cladding in a room it in buildings, ship rooms or other rooms.

Weiterhin kennt man schon Bausteine oder Isölationsformstücke, deren Hauptbestandteil aus Zement oder keramischen Stoffen besteht, in welche verschiedene Füllstoffe gemischt sind, z. B. Asbest oder Kork oder diese beiden Stoffe gleichzeitig. Diese Füllstoffe bewirken infolge ihres niederen Raumgewichtes eine sehr wesentliche Erhöhung der Isolationsfähigkeit der Hauptbestandteile, so daß man trotz der Anwendung keramischer Stoffe und Zement als Hauptbestandteile eine recht erhebliche Wärmeisolation erreichen kann.Furthermore, one already knows building blocks or insulation fittings whose Main component consists of cement or ceramic materials, in which various Fillers are mixed, e.g. B. asbestos or cork or these two substances at the same time. Due to their low density, these fillers have a very substantial effect Increasing the insulation capacity of the main components, so that you can despite the application ceramic materials and cement as the main constituents provide quite considerable thermal insulation can reach.

Ein Isolierbaustein, der keramische Stoffe oder Zement enthält, kann in der Regel als feuerfest gelten. Es ist aber eine bekannte Erscheinung, daß Platten oder Schalen aus Stoffen dieser Art in der Hitze reißen, namentlich bei plötzlicher Abkühlung, z. B. durch einen Wasserstrahl bei der Brandbekämpfung. Dann bringt die Feuerfestigkeit des Materials keinen Nutzen mehr, weil die Platte zerfällt und den Weg für die Flammen freigibt. So bricht z. B. ein bekannter feuerfester Baustoff folgender Zusammensetzung: 7 Volumprozent Ton, 42 Volumprozent Kork, 5 Volumprozent Asbest, 18 Volumprozent Viehhaare, 4 Volumprozent Kreide und 8 Volumprozent Kieselgur. bei Temperaturen über 250° C. Daß aus Zement geformte Platten oder Formstücke in der Hitze zum Reißen neigen, ist im einschlägigen Schrifttum bestätigt worden.An insulating block that contains ceramic materials or cement can generally be considered fireproof. However, it is a well-known phenomenon that plates or bowls made of materials of this type tear in the heat, especially when suddenly cooled, e.g. B. by a water jet when fighting a fire. Then the fire resistance of the material is no longer useful because the plate disintegrates and opens the way for the flames. So breaks z. B. a well-known refractory building material with the following composition: 7 percent by volume clay, 42 percent by volume cork, 5 percent by volume asbestos, 18 percent cattle hair by volume, 4 percent by volume chalk and 8 percent by volume diatomaceous earth. at temperatures above 250 ° C. It has been confirmed in the relevant literature that plates or shaped pieces made of cement tend to crack when exposed to heat.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein feuerhemmendes Isolierelsment zu schaffen, welches diese Mängel nicht aufweist, sondern hohe Temperaturen oder unmittelbare Feuereinwirkung über einen längeren Zeitraum ertragen kann, ohne selbst in Brand zu geraten, durchzubrennen oder sonstwie zerstört zu werden, obwohl es eine verhältnismäßig harte Oberfläche hat, die derjenigen der bisher bekannten Isolierelemente oder -formstücke gleichkommt und daher auch für die gleichen Zwecke verwendet werden kann. Es bietet auch noch andere Verwendungsmöglichkeiten, auf die unten noch hingewiesen ist.The purpose of the present invention is to provide a fire retardant insulating element to create, which does not have these defects, but high temperatures or can endure direct fire exposure over a longer period of time without self catching fire, being burned through, or otherwise being destroyed despite it has a relatively hard surface, that of the previously known insulating elements or fittings and are therefore used for the same purposes can. It has other uses as well, which will be pointed out below is.

Gemäß der Erfindung besteht das feuerhemmende Isolierelement, z. B. eine Platte oder ein Formstück, zu 75 bis 1.00% aus einem Gemisch von Teilchen von expandiertem Kork und Asbestwolle im Verhältnis von mindestens 30 bis höchstens 70 Teilen Asbest zu höchstens 70 bis mindestens 30 Teilen Kork, wobei der an der Gesamtmenge (100%) etwa fehlende Rest bis höchstens 25% aus Füllstoffbestandteilen gebildet und der Werkstoff zur Beseitigung durchgehender Luftkanäle verdichtet ist.According to the invention, the fire retardant insulating element, e.g. B. a plate or shaped piece, from 75 to 1.00% of a mixture of particles of expanded cork and asbestos wool in a ratio of at least 30 to a maximum 70 parts of asbestos to a maximum of 70 to at least 30 parts of cork, with the Total amount (100%) of any missing remainder up to a maximum of 25% of filler constituents formed and the material is compressed to eliminate continuous air ducts.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Korkteilchen und die Asbestwolle mittels in Wasser nicht löslichem Harz oder Kunststoffleim zusammengehalten.According to a development of the invention, the cork particles and the asbestos wool held together by means of water-insoluble resin or plastic glue.

Prüfungen durch Materialprüfungsstellen ergaben, daß das erfindungsgemäße Isolierelement die in DIN 4102, Blatt 1, an feuerhemmende Bauteile gestellten Anforderungen erheblich übertrifft.Tests by material testing bodies showed that the inventive Insulating element meets the requirements set out in DIN 4102, sheet 1, for fire-retardant components significantly exceeds.

Allerdings ist sowohl Korkstaub als auch granulierter Kork an sich brennbar, es hat sich aber gezeigt, daß eine Platte, bestehend aus einem Gemisch von Korkstaub und Asbestwolle, das so weit komprimiert ist, daß keine direkten durchgehenden Luftkanäle in dem .Stoff entstehen, trotz der Brennbarkeit des Korkes nicht selbst brennbar ist, und auch in hohem Grad die Verbreitung einer Feuersbrunst verhindert, ebenfalls kann ein derartiges Material .durch sehr lange Zeit eine unmittelbare Einwirkung von Flammen ertragen, ehe ein Durchbrennen erfolgt, und zwar auch dann, wenn Platten nur eine Stärke von etwa 1 cm aufweisen. Dies ist wahrscheinlich zum Teil darauf zurückzuführen, daß die Korkteilchen in einem solchen Isolierelement mittels der Asbestwollfasern voneinander isoliert bleiben, so daß ein überspringen des Feuers von einem brennenden Korkteilchen auf ein benachbartes verhindert wird. Ferner werden die Korkteilchen sich beim Erhitzen ausdehnen, was teils ein weiteres Komprimieren der Platte bewirkt, so daß dieselbe noch härter und gegen Feuer beständiger wird, teils auch ein Zusammenpressen der etwa brennenden Korkteilchen bewirkt, so daß das Feuer in denselben erlischt. Schließlich werden die Korkteilchen beim Brennen eine feuerhemmende, nicht selbst brennbare Schlacke (Kohlenschicht) bilden, deren Volumen etwas größer ist als das Volumen der unverbrauchten Korkteilchen, und die zwischen die Asbestwollfasem noch stärker eingepreßt wird als die Korkteilchen selbst, so daß sie mit Sicherheit in der Platte festgehalten wird.However, both cork dust and granulated cork are in themselves combustible, but it has been shown that a plate consisting of a mixture from Cork dust and asbestos wool that is compressed to such an extent that there is no direct passage through it Air channels are created in the material, despite the flammability of the cork itself is flammable and also prevents the spread of a conflagration to a high degree, Such a material can also become an immediate Endure exposure to flames before they burn out, even if if panels are only about 1 cm thick. This is likely to be the case Partly due to the fact that the cork particles in such an insulating element stay isolated from each other by means of the asbestos wool fibers, so that a skip the fire from one burning cork particle to a neighboring one is prevented. Furthermore, the cork particles will expand when heated, which is partly another Compressing the plate causes it to be even harder and more fire resistant is, partly also a compression of the burning cork particles caused, so that the fire in them is extinguished. Eventually the cork particles will burn out form a fire-retardant, non-combustible slag (coal layer), whose Volume is slightly larger than the volume of the unconsumed cork particles, and the is pressed between the asbestos wool fibers even more than the cork particles themselves, so that it will be held securely in the plate.

Die bei einer beginnenden Feuersbrunst an der Außenseite der Platte gebildeten Schlackenteilchen werden daher einen Feuerschutz gegenüber den Korkteilchen hinter der Außenschicht bilden. Erst dann, wenn die Außenschicht der Isolierplatte so viel erhitzt worden ist, daß die dahinterliegenden Schichten infolge dieser Erhitzung verkohlen, beginnt die Zerstörung der nächsten Plattenschicht usf. so daß die Platte während langer Zeit Feuer ertragen kann, ehe ein Durchbrennen stattfindet.The one on the outside of the plate when a fire starts formed slag particles are therefore a fire protection against the cork particles form behind the outer layer. Only when the outer layer of the insulating plate so much has been heated that the layers behind it as a result of this heating char, the destruction of the next plate layer begins, etc. so that the plate can endure fire for a long time before burning through.

Gleichzeitig werden die Korkteilchen einer solchen Platte ihre gewöhnlich hitze- und schallisolierenden Eigenschaften beibehalten, und weil auch Asbestwolle an sich hitze- und schallisolierend ist, wird eine erfindungsgemäße Isolierplatte außerordentlich hohe schall- und hitzeisolierende Eigenschaften aufweisen.At the same time the cork particles of such a plate become their ordinary Maintained heat and sound insulating properties, and because also asbestos wool Is heat and sound insulating per se, is an insulating plate according to the invention have extremely high sound and heat insulating properties.

Es soll, wie erwähnt, expandierter Kork verwendet werden, nichtexpandierter Kork (Rohkork) gibt beim Erhitzen brennbare Gase ab. Dadurch wird nicht oder nur in geringem Maße der Widerstand gegen Durchbrennen herabgesetzt. Die Gase bewirken aber, daß ein Brand sich entlang der Oberfläche des Isolierelementes verbreitet, weshalb man bei Anwendung von Rohkork nicht die gewünschte feuerhemmende Wirkung wird erzielen können.As mentioned, expanded cork should be used, not expanded cork Cork (raw cork) emits flammable gases when heated. This will not or only the resistance to burn-through is reduced to a small extent. The gases cause but that a fire spreads along the surface of the insulating element, which is why one does not achieve the desired fire-retardant effect when using raw cork will be able to achieve.

Das Verhältnis zwischen der Menge der Korkteilchen und der Asbestwolle kann, wie schon erwähnt, zwischen den Werten 3 : 7 und 7 : 3 variieren, es hat sich aber in der Praxis am zweckmäßigsten erwiesen, fast gleich große Mengen der genannten Materialien zu verwenden. Wenn man nahezu -gleich große Gewichtsmengen der beiden Materialien verwendet, erzielt man eine wirksame feuerhemmende Wirkung in Verbindung mit genügender Oberflächenhärte. Eine Erhöhung der Asbestmenge wird zwar den Widerstand gegen Feuer verbessern, aber nur in recht geringem Grad, und wird gleichzeitig bewirken, daß die Oberfläche der Platte relativ weich wird, und daß dieselbe teuer wird. Auf der anderen Seite wird eine Erhöhung des Korkgehaltes bewirken, daß die feuerhemmende Wirkung herabgesetzt wird, und zwar proportional zur Zunahme der Korkmenge. Wenn z. B. das Gemisch von Kork und Asbest wesentlich mehr als 70% Kork enthält, wird der Effekt des Asbestes zu gering werden, um das Material als brennhemmend bezeichnen zu können.The ratio between the amount of cork particles and asbestos wool can, as already mentioned, vary between the values 3: 7 and 7: 3 but in practice it has proven to be most expedient to use almost the same amount of the above Materials to use. If you have almost equally large amounts of weight of the two When used in conjunction with materials, an effective fire retardant effect is achieved with sufficient surface hardness. Increasing the amount of asbestos will increase the resistance improve against fire, but only to a very small extent, and will at the same time cause that the surface of the plate becomes relatively soft and that it becomes expensive. on the other hand, an increase in the cork content will cause the fire retardant Effect is reduced, proportional to the increase in the amount of cork. if z. B. the mixture of cork and asbestos contains significantly more than 70% cork, will the effect of the asbestos will be too small to describe the material as flame retardant to be able to.

Ein erfindungsgemäßes Isolierelement kann dadurch hergestellt werden, daß Korkteilchen und Asbestwolle sorgfältig vermischt und darauf unter Erhitzung zusammengepreßt werden. Das in dem Kork meistens vorhandene Harz genügt, um ein zusammenhängendes Element zu bilden. Noch zweckmäßiger ist es aber, wenn die Korkteilchen und die Asbestwolle mittels eines im Wasser nicht löslichen Kunststoffleimes, z. B. eines Harnstoff-Phenol-Harzes, zusammengehalten werden, weil ein solches nicht die Eigenschaften des Körpers in bezug auf Isolation und Feuerhemmung herabsetzen wird, sondern die Korkteilchen und die Asbestwolle in solcher Weise verkitten werden, daß man eine Platte mit guter Kohäsion und mit einer relativ glatten und harten Oberfläche erhält.An insulating element according to the invention can be produced by that cork particles and asbestos wool are carefully mixed and then heated are pressed together. The resin usually present in the cork is sufficient to produce a to form coherent element. But it is even more useful if the cork particles and the asbestos wool by means of a water-insoluble plastic glue, e.g. B. a urea-phenolic resin, are held together because such a resin is not decrease the properties of the body in terms of insulation and fire retardancy but the cork particles and the asbestos wool are cemented in such a way that that you get a plate with good cohesion and with a relatively smooth and hard Surface.

Ein solches Element läßt sich anwenden z. B. als Akustikplatte, Wandisolation, Paneel, für feuerhemmende Türen oder als Rahmenprofil für Türen, z. B. feuerhemmende Türen. Infolge seines niederen Eigengewichtes eignet es sich besonders zum Gebrauch in Schiffen, wo man auf die Feuerhemmung großes Gewicht legt. Bei Verwendung für solche Zwecke wird die erfindungsgemäße Platte die gleiche isolierende Wirkung aufweisen wie die bisher bekannten. Isolierplatten oder -formstücke für entsprechende Zwecke, wird aber außerdem dazu beitragen, die Verbreitung einer Feuersbrunst zu verhindern oder jedenfalls zu verzögern, während ein Brand sich bei Anwendung von Isolierplatten oder -formstücken aus den bisher bekannten Faserstoffen oder Korkplatten infolge der hohen Brennbarkeit derselben sehr schnell verbreiten wird. .Such an element can be used e.g. B. as an acoustic panel, wall insulation, Panel, for fire-retardant doors or as a frame profile for doors, e.g. B. fire retardant Doors. Due to its low weight, it is particularly suitable for use in ships where fire retardancy is important. When used for for such purposes, the panel according to the invention will have the same insulating effect like the ones known so far. Insulating plates or shaped pieces for corresponding purposes, but will also help prevent the spread of a conflagration or in any case to delay a fire while using insulation panels or molded pieces from the previously known fibers or cork panels as a result the high flammability of the same will spread very quickly. .

Zu bemerken ist auch; daß ein erfindungsgemäßes Isolierelement sowohl organische als auch mineralische Füllstoffe verschiedener Art, z. B. Kaolin, enthalten darf, unter der Voraussetzung, daß die Menge dieser Füllstoffe weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 15% der totalen Substanzmenge beträgt. Größere Mengen von Füllstoff werden dagegen die Kohäsionskraft der Isolierplatte zerstören, so daß brennende Korkteilchen bei Feuereinwirkung aus der Platte ausfallen werden, was ihre feuerhemmende Wirkung erheblich herabsetzen wird. Die Füllstoffe können, jedenfalls wenn sie nur in relativ kleiner Menge vorhanden sind, an sich brennbar sein, wenn man nur dafür sorgt, daß ihr Quantum so klein-ist, daß sie nicht bei ihrer Verbrennung imstande sind, ein größeres Netz zusammenhängender Kanäle zu bilden, durch welche das Feuer sich um die Kork-und Asbestteilchen herum verbreiten kann, was die feuerhemmende Wirkung des Isolierelementes wesentlich herabsetzen würde.It should also be noted; that an inventive insulating element both organic and mineral fillers of various types, e.g. B. kaolin included may, provided that the amount of these fillers is less than 25%, is preferably less than 15% of the total amount of substance. Larger amounts of On the other hand, filler will destroy the cohesive force of the insulating plate, so that burning cork particles will fall out of the plate when exposed to fire, what will considerably reduce their fire-retardant effect. The fillers can, anyway if they are only present in relatively small quantities, they are inherently flammable, if one only sees to it that its quantity is so small that it does not occur when it is burned are able to form a larger network of contiguous channels through which The fire can spread around the cork and asbestos particles, making it fire retardant Effect of the insulating element would significantly reduce.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Isolierelements. Wie schon erwähnt, muß der Kork für die Isolierplatte expandiert sein. Doch läßt sich mit Vorteil Rohkork als Ausgangsmaterial bei der Herstellung der Isolierplatte verwenden, da der Kork bei der Herstellung expandiert wird, wodurch die Korkteilchen auf bestmögliche Weise in die Asbestfasern verlagert werden. Demgemäß ist es ein Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines schwerbrennbaren Isolierelements der vorgenannten Art, daß Teilchen aus Rohkork mit Asbestwollfasem vermischt werden, wonach das Gemisch in eine geschlossene Form mit perforierten Wänden gefüllt wird, in welcher es dann einer Erhitzung mittels Dampf mit einem Druck von mehr als 10 atü ausgesetzt wird. Bei dieser gleichzeitigen Erhitzung und Beeinflussung von Nässe wird der Rohkork expandieren, und gleichzeitig erzielt man die erforderliche Komprimierung der in der Form eingeschlossenen Masse.The invention also relates to a method for producing one according to the invention Insulating element. As already mentioned, the cork has to be expanded for the insulating plate be. However, raw cork can advantageously be used as the starting material in production the insulating plate, as the cork expands during manufacture, which means the cork particles are transferred into the asbestos fibers in the best possible way. Accordingly it is a feature of the method according to the invention for producing a flame-retardant Insulating element of the aforementioned type that particles of raw cork with asbestos wool fibers be mixed, after which the mixture in a closed form with perforated Walls is filled, in which there is then a heating by means of steam with a Pressures greater than 10 atmospheres are exposed. With this simultaneous heating and Influenced by moisture, the raw cork will expand, and at the same time one achieves the required compression of the mass entrapped in the mold.

Während der Erhitzung scheidet der Rohkork etwas Harz aus, das dem Zusammenhalten der Masse dient. Wünscht man eine noch stärkere Bindung, läßt sich das erforderliche Klebemittel während der Mischung von Kork und Asbest, aber vor der Erhitzung, zusetzen. Beispiel 100 kg gepulverten Rohkorks werden mit 2 bis 51 Wasser benäßt und sorgfältig mit 100 kg Asbestwolle vermischt. Darauf werden 30 kg Harnstoff-Phenol-Harz hinzugesetzt, welches sorgfältig in das Gemisch von Kork und Asbest eingearbeitet wird, z. B. durch Einspritzen in das Gemisch, während dasselbe sich in einer rotierenden Trommel befindet. Nach dem Vermischen wird das Gemisch in eine Anzahl verschlossener Formen gefüllt, deren Abmessungen z. B. 100 . 50 . 50 cm betragen und welche perforierte Wände haben. Die Formen werden darauf mittels Dampf mit einem Druck von 16 atü auf eine Temperatur von 200 bis 220° C erwärmt.During the heating process, the raw cork exudes some resin that is responsible for the Keeping the crowd together serves. If you want an even stronger bond, you can the required adhesive during the mixture of cork and asbestos, but before the heating. Example 100 kg of powdered raw corks are mixed with 2 to 51 Moistened with water and carefully mixed with 100 kg of asbestos wool. This will be 30 kg urea-phenolic resin is added, which is carefully added to the mixture of cork and asbestos is incorporated, e.g. B. by injecting into the mixture while the same is in a rotating drum. After mixing, the mixture becomes filled in a number of sealed forms, the dimensions of which are e.g. B. 100. 50. 50 cm and which have perforated walls. The forms are made on it by means of Steam with a pressure of 16 atü is heated to a temperature of 200 to 220 ° C.

Nach einer angemessenen Zeit werden die Formen abgekühlt, und die gebildeten Blöcke werden aus ihnen herausgenommen. Diese Blöcke lassen sich nun zu Platten oder anderen Formstücken von gewünschter .Stärke und Form zerschneiden.After a reasonable time, the molds are cooled and the formed blocks are taken out of them. These blocks can now Cut into sheets or other shaped pieces of the required thickness and shape.

Zur Herstellung von Formstücken können Formen mit der Gestalt der Formstücke angepaßten Innenräumen verwendet werden.For the production of moldings can shapes with the shape of the Fittings adapted interiors are used.

Claims

Claims: 1. Fire-retardant insulating element, e.g. B. plate or Fitting, characterized in that it consists of 75 to 100% of a mixture of Particles of expanded cork and asbestos wool in a ratio of at least 30 to consists of a maximum of 70 parts of asbestos with a maximum of 70 to at least 30 parts of cork and the remainder up to at most 25% of the total amount (10004) which is approximately missing from filler constituents formed and the material is compressed to eliminate continuous air ducts.

2. Fire-retardant insulating element according to claim 1, characterized in that the Cork particles and asbestos wool using water-insoluble resin or plastic glue are held together.

3. Fire-retardant insulating element according to claim 1 or 2, which contains a filler in addition to asbestos and cork, characterized in that it consists of kaolin.

4. Method of manufacturing a fire retardant insulating element according to claims 1 to 3, characterized in that particles of raw cork and Asbestos wool are mixed, after which the mixture is placed in closed forms with perforated Walls are filled by means of steam of at least 10 atü to a temperature heated above 150 ° C.

5. The method according to claim 4, characterized in that that the cork is wetted with water before mixing with asbestos.

6. Procedure according to claim 4 or 5, characterized in that the mixture of cork and asbestos using steam at a temperature of more than 200 ° C and a pressure is heated by more than 15 atü overpressure.

7. The method according to any one of the claims 4 to 6, characterized in that any fillers and adhesives during added to the mixture of cork and asbestos.