杜美娜,蔡小翠,任 梁,謝紅璐
(寧德師范學院 化學與材料學院,福建 寧德 352100)
稻草墻衣是以稻草、棉纖維和海泡石粉為主要原料制備的一種內墻裝飾材料。在消費升級背景下,內墻裝飾材料市場加速優(yōu)勝劣汰[1],一些傳統(tǒng)涂料淡出市場,墻衣以其良好品質和生態(tài)性能獲得營銷推廣[2],顯示出較強的市場競爭力。在配方組成上,墻衣主要原料是木質纖維及天然纖維[3],既環(huán)保安全,又光滑柔軟,改變了傳統(tǒng)涂料美化墻面生硬的感覺。稻草是理想的造型肌理材料[4],加入稻草及上色處理,將會凸顯墻衣的紋理和質感。采用海泡石粉,質地細膩,易于刻畫,具有復合性能和吸附性能[5],較滑石粉等傳統(tǒng)黏土礦物更適宜與植物纖維混合。將稻草墻衣在內墻表面進行涂裝,改變環(huán)境條件,研究其調溫、調濕以及除甲醛性能,以期獲得稻草墻衣的多功能化。
稻草墻衣,基料是稻草、棉纖維和海泡石粉;滑石粉涂料,基料是滑石粉、重鈣和輕鈣。二者均為實驗室自制。
涂裝:按內墻涂裝施工常規(guī),以大小相同的兩間房間做測試對比,分別涂裝稻草墻衣(1#)與滑石粉涂料(2#)。
性能檢測:初始兩待測房間條件為相同條件,連續(xù)測定24h,記錄待測房間的溫度、相對濕度或甲醛含量等相關參數的變化。
測試稻草墻衣與對比樣滑石粉涂料在24h內的溫度變化,結果如圖1所示。稻草墻衣和滑石粉涂料對外界溫度變化均表現出緩沖作用,其中涂裝稻草墻衣的房間高低溫差為7.2℃,涂裝滑石粉涂料的房間溫差為9.7℃,表明稻草墻衣抗外界溫度變化效果更為明顯,具有較好調溫性能。稻草墻衣主要原料稻草、棉纖維及海泡石,皆為較好的保溫材料,導熱系數低于混凝土,因而能夠抵抗外界溫度變化的沖擊。
圖1 稻草墻衣的調溫性能
海泡石和滑石粉在粒度200目以上時,具有較大比表面積,對水分子產生一定的吸附性。盡管二者有類似的組成成分,但吸濕能力有差異,海泡石平衡濕含量更高。此外,稻草的吸放濕速率較棉纖維更快,稻草的加入也改善了墻衣吸濕性。圖2給出了室內濕度較高時稻草墻衣的調濕性能。當環(huán)境濕度較高時,涂裝兩種材料的房間相對濕度在6h內出現了一定下降。含有海泡石的稻草墻衣吸濕較快,相對濕度較滑石粉涂料下降更多。隨著時間延長,二者相對濕度基本變化不大,可認為吸附趨于平衡。
圖2 稻草墻衣的調濕性能
圖3 稻草墻衣的除甲醛性能
活化后的海泡石具有類似分子篩的有效孔徑,可以吸附甲醛分子。在除甲醛的測試(圖3)中,涂裝滑石粉涂料的房間甲醛濃度保持在原有水平,說明滑石粉涂料對甲醛分子沒有吸附能力;而涂裝稻草墻衣的房間在12h內甲醛濃度有一定下降,此時海泡石較大的比表面具有較強吸附性,之后甲醛濃度基本穩(wěn)定,可能是接近或達到飽和吸附。
在內墻涂裝稻草墻衣,可調節(jié)室內環(huán)境的溫度和濕度,并在較長時間內保持相對恒定,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)滑石粉涂料。同時,稻草墻衣具有較好的除甲醛性能,能夠在較短時間內有效降低室內甲醛濃度。稻草墻衣所具備的調溫、調濕及除醛性能,將有助于提高其市場價值并拓寬應用。