防火將進(jìn)入全無機(jī)纖維時(shí)代

                                 防火將進(jìn)入全無機(jī)纖維時(shí)代
 
       無機(jī)纖維的防火隔熱性能與全無機(jī)纖維防火的防火原理
      使用無機(jī)纖維簾面代替鋼質(zhì)簾面的最初想法是為了克服鋼質(zhì)防火的上述缺陷。醫(yī)院凈化門門體設(shè)計(jì)采用經(jīng)表面噴塑的大平面不銹鋼板材或鋁板，裝有密封條，符合醫(yī)院使用的衛(wèi)生要求。表2給出了國(guó)內(nèi)外主要無機(jī)纖維紡織材料防火隔熱等性能。
 ［1］抗熱傳導(dǎo)、輻射、對(duì)流性能： ;。 ;表示隔熱性能弱， ;。 ;表示隔熱性能一般， ;。。 ;表示隔熱性能強(qiáng)。
 ［2］1000℃以上耐高溫強(qiáng)力： ;無 ;表示幾乎沒有耐高溫強(qiáng)力， ;。醫(yī)院凈化門專用控制器和腳感應(yīng)開關(guān)性能優(yōu)越，醫(yī)護(hù)人員只需將腳伸入開關(guān)盒，自動(dòng)門即能開閉，也可用手控開關(guān)操作。 ;表示耐高溫強(qiáng)力低， ;。 ;表示耐高溫強(qiáng)力中， ;。。 ;表示耐高溫強(qiáng)力高。
 ［3］比重： ;。 ;表示比重小， ;。 ;表示比重中， ;。。 ;表示比重大。
 ［4］抗折皺性： ;。醫(yī)院凈化門門體設(shè)計(jì)采用經(jīng)表面噴塑的大平面不銹鋼板材或鋁板，裝有密封條，符合醫(yī)院使用的衛(wèi)生要求。 ;表示抗折皺性差， ;。 ;表示抗折皺性一般， ;。。 ;表示抗折皺性好。
 ［5］耐磨耗性： ;。 ;表示耐磨性差， ;。 ;表示耐磨性一般， ;。。 ;表示耐磨性好。
 ［6］價(jià)格： ;。 ;表示價(jià)格便宜， ;。 ;表示價(jià)格一般， ;。。 ;表示價(jià)格貴， ;。。 ;表示價(jià)格很貴。
      根據(jù)熱學(xué)原理，導(dǎo)熱與導(dǎo)溫是兩個(gè)互相聯(lián)系的物理現(xiàn)象。熱的傳遞將引起物體溫度的相應(yīng)變化。傳熱過程是一個(gè)復(fù)雜的物理過程，在一般情況下由傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三個(gè)過程組成。在不同的工況和邊際條件下，三個(gè)過程對(duì)傳熱貢獻(xiàn)的程度各不相同。如果暫時(shí)不考慮防煙、耐風(fēng)壓(wind pressure)、使用壽命、、裝飾等功能，防火簾面的主要功能是隔斷或減少受火面與背火面之間的熱傳遞，以降低（reduce)或延緩背火面的溫升速度。由于輻射熱與溫度成4次方的指數(shù)關(guān)系，加之全無機(jī)纖維防火對(duì)空氣對(duì)流的良好阻擋作用，所以在受火面與背火面熱的傳遞方式中，熱傳導(dǎo)是最主要的傳遞方式，其次是熱輻射，熱對(duì)流的作用最小。無機(jī)纖維材料絕大多數(shù)都能耐1000℃以上的高溫（適于做受火面或夾層芯材料）或500～1000℃的中溫（適于做背火面材料），且導(dǎo)熱系數(shù)都很小，故可有效地阻礙傳導(dǎo)熱。由此可見，無機(jī)纖維防火防火原理與鋼質(zhì)的相比最大區(qū)別在于它不僅可防火而且能隔熱，從而可有效地降低背火面溫升，起到防火分區(qū)分隔的作用。此外，無機(jī)纖維材料種類齊全，性能價(jià)格差異較大，便于根據(jù)防火簾面各個(gè)結(jié)構(gòu)的不同功能進(jìn)行選材與設(shè)計(jì)，以便在滿足《高規(guī)》新標(biāo)準(zhǔn)的前提下，選擇最佳的價(jià)格性能比。
 
　　四、全無機(jī)纖維防火簾面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與基本特征
       在我國(guó)，使用全無機(jī)纖維防火代替鋼質(zhì)防火的設(shè)想是沈陽松遼醫(yī)用門廠的金鐘元和陳福國(guó)于1993年首先提出的。這個(gè)想法由劉學(xué)鋒進(jìn)行選材、設(shè)計(jì)并共同申請(qǐng)了國(guó)家專利（專利號(hào)為2L93243368.5）。這是我國(guó)第一代全無機(jī)纖維防火。它的誕生，標(biāo)志著我國(guó)防火的一次重大技術(shù)突破。然而限于當(dāng)時(shí)條件，它在材料、結(jié)構(gòu)等方面都存在許多不完善的地方。首先是簾面主體材料，當(dāng)時(shí)選用的是硅(silicon)酸鋁纖維（即陶瓷纖維）布。由于硅酸鋁纖維可紡性較差，為了便于紡織生產(chǎn)(Produce)，在紡紗時(shí)必須加一定的有機(jī)纖維，如粘膠纖維、滌綸纖維等，使最終的硅酸鋁纖維布中含15%左右的有機(jī)纖維成份。這些有機(jī)纖維在400℃左右的溫度下要氧化并瞬間燃燒，會(huì)產(chǎn)生煙霧并極有可能（maybe)起明火，雖然無機(jī)纖維燃燒后的硅酸鋁纖維布有良好的耐高溫性能，但這種瞬間燃燒現(xiàn)象（被稱為耐火但不防火），使其被排除（Remove)在不燃材料大家庭之外。作為非不燃材料，顯然是防火簾面材料所不能允許的。因?yàn)樗辽儆兴膫€(gè)致命缺陷：
 （1）瞬間燃燒可能引燃別的物質(zhì)，不利于防火；
 （2）燃燒后布面空隙增加，熱對(duì)流增加，不利于隔熱；
 （3）燒掉有機(jī)纖維后布的強(qiáng)力大大下降，抗風(fēng)壓性能減弱；
 （4）燃燒后布面孔隙增加，降低了簾面擋煙性能。此外，諸如抗老化性能、抗疲勞性能、高溫強(qiáng)力、防化學(xué)腐蝕性能及耐高溫縫紉(rèn)線等問題，第一代全無機(jī)防火設(shè)計(jì)時(shí)都未能解決。
      經(jīng)過多年的研究（research)，我們現(xiàn)在已經(jīng)圓滿解決了第一代全無機(jī)纖維防火簾面材料耐火但不防火的問題，開發(fā)出既耐火又防火、價(jià)格較低、防煙性能、抗老化、抗疲勞、高溫強(qiáng)力、耐化學(xué)腐蝕性能都十分理想，具有國(guó)際先進(jìn)水平的英特萊防火耐火布系列產(chǎn)品。它是在耐火纖維布基礎(chǔ)上涂一層特殊的織物耐火涂料。這種特殊涂料不僅能避免火苗產(chǎn)生，而且它充滿布面空隙并在高溫下體積（volume)急劇膨脹，增加了簾面的厚度，大大減少了熱對(duì)流，一定程度上了降低了熱傳導(dǎo)與熱輻射，提高了布的高溫強(qiáng)力、尺寸穩(wěn)定性、抗折皺性和抗疲勞性。在主要材料突破的基礎(chǔ)上，我們與清華大學(xué)、中國(guó)紡織科學(xué)研究院合作，運(yùn)用新型軟件設(shè)計(jì)了第二代全耐火纖維復(fù)合防火隔熱，即全無機(jī)纖維特級(jí)防火（專利號(hào)為：2L00234256.1），從根本上克服了第一代全無機(jī)纖維防火的缺陷。數(shù)十次試驗(yàn)表明，全無機(jī)纖維特級(jí)防火完全能達(dá)到《高規(guī)》第544條新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，而不需水幕保護(hù)。
 全無機(jī)纖維特級(jí)防火簾面，基本結(jié)構(gòu)為雙軌雙簾，兩個(gè)簾面之間設(shè)有50～400mm的空氣層，以便充分利用空氣良好的隔熱性能，減少材料，降低成本。每幅簾面由三層基本結(jié)構(gòu)組成：受火層面采用英特萊防火耐火布，背火層面采用防熱輻射布或其它耐高溫布，中間隔熱層選用經(jīng)特殊處理的增強(qiáng)型硅酸鋁耐火纖維毯。
       在全無機(jī)纖維特級(jí)防火設(shè)計(jì)中，受火面材料選擇是關(guān)鍵。從表2可知，英特萊防火耐火布不僅能承受GB9978《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》規(guī)定的耐火極限4小時(shí)爐內(nèi)1163℃的高溫，而且價(jià)格遠(yuǎn)比其它耐1100℃以上的材料要低，其隔熱性能和耐高溫性能十分優(yōu)良，重量較輕，耐磨性與抗折皺性都較好，是理想的受火面材料。能起到防火、耐火、隔熱、擋煙及固定簾芯、增強(qiáng)簾芯強(qiáng)力的作用