李溫溫 蓋廣清
吉林建筑大學(xué)吉林省建筑節(jié)能技術(shù)工程實驗室(130018)
隨著科技進步和人們環(huán)保意識的增強,綠色環(huán)保涂料被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝修,這些涂料可有效吸附室內(nèi)有害物質(zhì),但是目前還缺少與之配套的環(huán)保膩子。作為一種具有呼吸調(diào)濕性、阻燃、殺菌抑菌、環(huán)保無毒、儲量豐富的無機礦物材料,貝殼粉不添加任何有害物質(zhì),具有貝殼粉材料的性能優(yōu)勢,是一種功能性綠色環(huán)保的貝殼粉膩子,能吸收和分解甲醛、苯等有害揮發(fā)物質(zhì),可與貝殼粉涂料、硅藻泥和其他綠色環(huán)保涂料配套使用。
白色硅酸鹽水泥,吉林亞泰水泥有限公司生產(chǎn);滑石粉、重質(zhì)碳酸鈣,沈陽順豐實業(yè)公司生產(chǎn);貝殼粉,青島萬源生物科技有限公司生產(chǎn);纖維素醚(HPMC),石家莊凱特精細化工有限公司生產(chǎn);氯化鎂、溴化鈉、氯化鈉、無水乙醇,北京化工廠生產(chǎn);硝酸鉀,國藥集團化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn);水,試驗用水為自來水[1]。
1.2.1 影響因素的選擇
貝殼粉膩子的主要材料有水泥、重鈣、貝殼粉和滑石粉。為更好地研究分析組成材料對黏結(jié)強度、調(diào)濕性能及甲醛凈化率的影響,選用正交試驗的方法確定影響因素。本次試驗考查三個因素分別為水泥與復(fù)合料比、重鈣與貝殼粉比、用水量。
1.2.2 正交試驗方案及各組分配比(見表1)
表1 正交試驗因素水平安排表
根據(jù)試驗結(jié)果表分析(見表2),對黏結(jié)強度,吸放濕性,甲醛凈化率做出極差分析,結(jié)果分別如圖1、2、3 所示。
圖1 黏結(jié)強度圖表分析
由圖1 可以清晰地看出,水泥與復(fù)合料的比值對膩子的黏結(jié)強度的影響呈直線上升趨勢,并在A3的時候達到最大黏結(jié)強度。隨著重鈣與貝殼粉的比值的增大,膩子的黏結(jié)強度先增加后減小,并在B2的時候黏結(jié)強度到達最大值。伴隨用水量的增加,膩子的黏結(jié)強度先下降后上升,在C1 的時候膩子的黏結(jié)強度最大[3]。
表2 正交試驗結(jié)果表
圖2 24 h 吸放濕量圖表分析
圖2 是各因素對24 h 的吸放濕量的影響情況。水泥與復(fù)合料的比值對膩子的吸放濕量的影響隨著水泥含量的增加逐漸降低,隨著重鈣與貝殼粉的比值的增大而逐漸減小,隨用水量的增加而先上升后下降,在C2 的時候膩子的24 h 吸放濕量最大。
圖3 甲醛凈化率圖表分析
由圖3 可以清晰地看出,水泥與復(fù)合料比值的增大使膩子的甲醛凈化率呈下降趨勢且在A2~A3影響最大。同樣,隨著重鈣與貝殼粉的比值的增大,膩子的甲醛凈化率逐漸減小。用水量對膩子甲醛凈化率的影響是甲醛凈化率上升后下降,并在C2 的時候膩子的甲醛凈化率最大[4]。
白水泥的摻量能有效提高貝殼粉膩子的黏結(jié)強度。膩子的吸放濕量和甲醛凈化率的影響隨著摻量的增多呈現(xiàn)下降的趨勢。研究表明,白水泥的摻量控制在30%時,貝殼粉膩子的黏結(jié)強度較理想。
重鈣和貝殼粉的比值為1∶1 時,膩子的黏結(jié)強度最大,之后比值增大,黏結(jié)強度下降,但對吸放濕量和甲醛凈化率的影響都是隨著比值的增加逐步降低。綜合可知,重鈣量控制雜40%較合適。
貝殼粉的摻量主要影響貝殼粉膩子的吸放濕性能。隨著貝殼粉摻量的增多,膩子的吸濕量和放濕量增加。貝殼粉的摻量對膩子的甲醛凈化率影響也較大,摻量越多,甲醛凈化率越高,凈化性能越好。綜合考慮,貝殼粉量控制在60%較合適
綜合考慮,A2、B1、C1 是最為合適的方案,即水泥∶復(fù)合料為30%∶70%,重鈣∶貝殼粉為40%∶60%,用水量為50%。