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從硅藻涂料看多孔填料的優勢
2019年06月11日 發布 分類:粉體應用技術 點擊量:325
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硅藻泥起源于日本,在日本叫“硅藻礦物壁材”,是硅藻涂料中的一種,以硅藻土為主要原料添加多種助劑制備而成。在2003年,硅藻泥開始被引人中國,由于貼上了“純天然”的標簽,因此毫不意外在國內一炮而紅。

“純天然”“無污染”只是它身上的部分特質,得益于硅藻泥的主要成分“硅藻土”,一種生物成因的硅質沉積巖——由古代硅藻死后的骨骼經歷了億萬年累積和地質變遷而成,在電子顯微鏡下,你可以觀察到硅藻土上由于藻類前身所具有的特殊多孔構造,它們呈規則整齊的圓形或針形排列,在單位面積上的微孔數量達活性炭的數千倍。

硅藻是最早在地球上出現的一種單細胞藻類生物,被稱為海洋的“草原”

一、硅藻土的性質及提純

托多孔結構的福,硅藻土堆密度可小于0.65g/cm3,孔隙率達85%以上,比表面積在20.0~80.0m2/g之間,吸水率是自身體積的1~3倍,吸附液體的能力極強。但在我國,硅藻土儲量雖然豐富,大多數礦床卻為二、三級硅藻土,SiO2含量較低,因此必須經提純處理后,才能達到使用要求,常見的提純方法如下:

方法

操作

要點

酸浸法

通過使用酸性溶液將礦石中的某些可溶性組分與酸溶液發生化學反應,去除硅藻土中的砂礫雜質,得到純度較高的硅藻土

需要計算確定酸處理溫度、酸處理時間、酸處理的濃度用酸量、酸處理液固比等

焙燒法

6008000℃鍛燒溫度下去除硅藻土中的有機質和結構水,硅藻土在焙燒過程中要保持焙燒溫度的穩定

溫度太高會破壞硅藻土的微觀結構;溫度太低、時間太短,孔道又不會得到良好的疏通

擦洗法

擦洗法將硅藻土原料顆粒打細,根據各礦物性質和顆粒粒度不同,添加助劑增加懸浮性和分散性,使碎屑礦物和黏土礦物與硅藻分離,經過反復攪拌擦洗去除雜質

擦洗的次數越多,精選的效果越好,特別是蒙脫石含量較高的硅藻土

 

二、硅藻土的多功能性

拋卻各種花里胡哨的裝飾,硅藻土制成的粉體涂料“硅藻泥”的上墻效果,在小編看來頗有一點返樸歸真的感覺。再結合現代人所追崇的“自然”、“環保”,由于多孔結構所以具備了凈化空氣、調節濕度、防火阻燃、吸音降噪、保溫隔熱、保護視力、墻面自潔、超長壽命等諸多特性和功能的硅藻土,有著乳膠漆和壁紙等傳統裝飾材料無法比擬的優勢。

低調上檔次,有一種樸素的美感

1.凈化功能

凈化功能應該是硅藻泥的頭號招牌,但它本身并沒有分解甲醛的功能,它只負責吸附有害氣體。上文提到,硅藻泥之所以有強大的吸附功能,是因為它具有天然的“分子篩”狀孔隙結構,比表面積比活性炭高幾千倍。

但是因為每一種硅藻的孔隙率不同,在墻體施工中硅藻泥的摻量也不同所以吸附的有害氣體會有一個飽和狀態,為了更好地化學分解甲醛,往往還會將可以分解甲醛的化學催化劑負載到硅藻土上,如納米二氧化鈦光觸媒材料。同時光觸媒還能夠抑制細菌生成和病毒活性,以達到凈化空氣的作用。

光觸媒原理

2.調濕功能

硅藻泥因孔隙率高致使不僅可以吸附有害氣體還可以隨著不同季節和室內空氣溫濕度的變化來吸收或釋放空氣中的水汽,自動調節室內空氣濕度,避免室內太干燥或是太潮濕。想必在更多人認識到硅藻泥的優點后,它將有希望成為南方繼抽濕機后的第二大神器,畢竟梅雨天氣帶來的痛苦,大家都很懂的。

墻面不吸濕的后果

3.防火阻燃保溫隔熱功能

多孔隔熱材料大多是由固相和氣相(氣孔)構成的,在熱傳遞過程中,當熱量Q從物體高溫部分傳向低溫部分時,由于傳遞過程中會碰到氣孔,因此熱量的傳遞路線分為兩條:一條依然通過固體傳遞,但其傳熱方向發生了變化,促使其總的傳遞路線變長,從而使熱量的傳遞速度減緩。另一條路線是通過氣孔內氣體的傳遞,在以氣體熱傳導為熱量主要傳遞方式的多孔復合隔熱材料的氣孔中,氣體的導熱系數非常低,大大小于固體的導熱系數,所以熱量通過氣孔的阻力較大,這樣就減緩的熱量的傳遞速度。

硅藻土的多孔結構

因此,硅藻土的熱導率很低,通常在0.008-0.02W/(m.K)之間,導熱率與氣體相當,而它的熔點可達1000℃以上,而且不產生任何有毒有害氣體,因此具有良好的保溫隔熱性能,隔熱效果是同等厚度水泥砂漿的6倍。

4.其他功能

因硅藻泥孔隙率高,所以具有很強的降低噪音的功能,可以有效地吸收吵雜的高頻音段,并衰減低頻噪聲。防霉菌功能;另外,硅藻泥的pH值對霉菌生長有很大影響,弱堿性環境對霉菌生長有一定的抑制作用,強堿性環境能夠有效防防止霉菌滋生。而且硅藻泥的色彩柔和,不容易使人產生視覺疲勞,可以保護視力。同時硅藻泥墻面顏色持久、不易褪色、墻面長期如新,增加了墻面的壽命,減少墻面裝飾次數,節約了居室成本。

硅藻泥墻面的視覺效果更柔和

資料來源:

硅藻泥在新墻體材料中的應用,周漢章,周銳智,張志會,邱茂生。

硅藻泥涂料的現狀和發展趨勢。

多孔隔熱材料的研究現狀與進展,王慧利,鄧建國,舒遠杰。

粉體圈 作者:小榆

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