涂覆量對負離子建材涂料的影響研究

曾艷玲

(上海建科檢驗有限公司(國家建筑工程材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心)，上海 201108)

0 前 言

空氣負離子主要是由空氣中含氧負離子與若干個水分子結(jié)合形成的原子團的總稱[1]，可以沉降空氣中的懸浮顆粒物，空氣負離子被公認具有明顯的醫(yī)療保健作用[2-4]，當C負離子高于10 000 ions/CC時，人就會神清氣爽，被美稱為“空氣生長素和維生素”，是評價環(huán)境空氣清潔程度的重要指標之一。近些年，在新材料領(lǐng)域中，一些能增加空氣中有益健康的負離子量的材料被廣泛應用于建材、日用、紡織制品等行業(yè)上，能產(chǎn)生負離子的功能產(chǎn)品已逐漸進入到人們生活中，產(chǎn)生負離子的建材產(chǎn)品及負離子涂料的研究也已經(jīng)被列入國家863計劃[5]。在國內(nèi)，現(xiàn)已出臺的建材行業(yè)標準 《負離子功能建筑室內(nèi)裝飾材料》(GB/T 28628-2012)、《材料誘生空氣離子量測試方法》(JC/T 2040-2010)和《負離子功能涂料》 (HG/T 4109-2009)。這三個行業(yè)內(nèi)的標準均采用靜態(tài)法測試，規(guī)定涂覆量為(70±2)g 水性涂料或(250±2)g粉末涂料，施涂于50 cm×50 cm的木質(zhì)試驗板上，單位為個/cm2，不能客觀地反映負離子建材產(chǎn)品的現(xiàn)場實際情況。動態(tài)法測試空氣負離子濃度，能反映現(xiàn)場實際負離子情況，單位為個/cm3(ions/CC)，但未提到涂覆量多少來測試空氣負離子濃度，因此，探討涂覆量的變化對負離子建材涂料中空氣負離子濃度的影響的研究很有價值。

本研究通過控制房間內(nèi)溫濕度恒定，將距離、高度固定，實時監(jiān)測并記錄動態(tài)負離子濃度及其穩(wěn)定性，探討涂覆量與負離子建材涂料中空氣負離子濃度之間的關(guān)系，為動態(tài)法檢測負離子建材涂料的空氣離子性能提供了技術(shù)依據(jù)，進而推動了負離子建材產(chǎn)品市場的穩(wěn)健發(fā)展。

1 實 驗

1.1 實驗設(shè)備

空氣離子檢測儀(COM-3600F，COM SYSTEM，INC)、自動采樣器、分析天平、除濕機、加濕機、三角架和測距儀等。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣板制備

參照標準《負離子功能涂料》(HG/T 4109-2009(2017))和《材料誘生空氣離子量測試方法》(JC/T 2040-2010)，分別將70、100、180、250 g的水性涂料(粉末涂料需加入水混合均勻)，施涂于50 cm×50 cm的木質(zhì)試驗板上，室溫自然條件下養(yǎng)護7 d。

1.2.2 樣品測試

溫度為(23±5)℃和相對濕度為(60±10) %條件下，采樣點位于距離墻面0.3 m，試驗高度為1.0 m的位置，將制備好的試驗板放入房間內(nèi)，采用空氣負離子測定儀進行測試，記錄測試值及溫濕度。

1.2.3 結(jié)果計算

根據(jù)式(1)計算空氣負離子濃度：

(1)

式中，Ni,j為第j次，第i個點的動態(tài)負離子濃度；n為第i個測試點的測試次數(shù)。

2 結(jié)果分析

2.1 負離子建材粉末涂料

將負離子建材產(chǎn)品粉末涂料分別稱量70、100、180、250 g，加水混合均勻后，均勻涂抹于規(guī)格為50 cm×50 cm的木質(zhì)試驗板上，按照《涂料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的溫濕度》(GB/T 9278-2008)的條件規(guī)定養(yǎng)護7 d后，置于房間中測試。在溫度為(23±5) ℃和相對濕度為(60±10) %的條件下，距離和高度固定，空氣負離子濃度分別為1 043、1 025、998、953 ionsCC-1，如圖1所示。

圖1 涂覆量對負離子建材粉末涂料的影響

由圖1可知，涂覆量從70 g增至250 g，負離子濃度波動不大，變化率分別為4.1%、2.3%、0.4%和4.9%。由此可知，涂覆量的增加，負離子建材粉末涂料中空氣中負離子濃度幾乎不變。

2.2 負離子建材水性涂料

將負離子建材產(chǎn)品水性涂料分別稱量70、100、180、250 g，均勻涂抹于規(guī)格為50 cm×50 cm的木質(zhì)試驗板上，按GB/T 9278的條件規(guī)定養(yǎng)護7 d后，置于房間中測試。在溫度為(23±5) ℃和相對濕度為(60±10) %的條件下，距離和高度固定，空氣負離子濃度分別為2 011、2 115、1 983、1 896 ions CC-1，如圖2所示。

圖2 涂覆量對負離子建材水性涂料的影響

由圖2可知，隨著涂覆量從70 g增加至250 g，空氣負離子濃度波動不大，變化率分別為0.4%、5.6%、1.0%和5.3%。由此可知，涂覆量增加，負離子建材水性涂料中空氣負離子濃度幾乎不變。

3 驗證實驗

溫度為(23±5) ℃和相對濕度為(60±10) %的條件下，采樣點位于距離墻面0.3 m、試驗高度為1.0 m的位置，涂覆量分別為70、100、180、250 g時，在一個相對較長的時間段內(nèi)，持續(xù)監(jiān)測72 min負離子建材涂料中空氣負離子濃度的動態(tài)數(shù)據(jù)見表1。

表1 不同涂覆量持續(xù)測試60 min負離子建材涂料中空氣負離子濃度

從表1可看出，涂覆量增加，負離子建材涂料中空氣負離子濃度幾乎不變，變化率不超過5.7%，相對偏差范圍為0 ～13.3%，少于15%(儀器誤差)，說明測試結(jié)果穩(wěn)定性好。另外，相對標準偏差RSD≤7.2%，說明試驗結(jié)果精密度好。

4 結(jié) 論

涂覆量增加，負離子建材涂料中空氣負離子濃度幾乎不變，變化率不超過5.7%。如果現(xiàn)場負離子建材涂料檢測的話，可以不予考慮涂覆量。如果實驗室測試送檢樣品的話，建議可參《負離子功能涂料》(HG/T4109-2009)，將(70±2) g的負離子建材水性涂料，或(250±2) g的負離子建材粉末涂料，按《漆膜一般制備方法》(GB/T 1727-1992)規(guī)定的刮涂或刷涂方法，將樣品全部均勻施涂于50 cm×50 cm的試板上，按GB/T 9278的條件規(guī)定養(yǎng)護7 d再去測試。

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