稻草墙衣调温、调湿及除甲醛性能研究

2020-06-24杜美娜蔡小翠谢红璐

山东化工 2020年10期

杜美娜，蔡小翠，任梁，谢红璐

(宁德师范学院化学与材料学院，福建宁德 352100)

稻草墙衣是以稻草、棉纤维和海泡石粉为主要原料制备的一种内墙装饰材料。在消费升级背景下，内墙装饰材料市场加速优胜劣汰[1]，一些传统涂料淡出市场，墙衣以其良好品质和生态性能获得营销推广[2]，显示出较强的市场竞争力。在配方组成上，墙衣主要原料是木质纤维及天然纤维[3]，既环保安全，又光滑柔软，改变了传统涂料美化墙面生硬的感觉。稻草是理想的造型肌理材料[4]，加入稻草及上色处理，将会凸显墙衣的纹理和质感。采用海泡石粉，质地细腻，易于刻画，具有复合性能和吸附性能[5]，较滑石粉等传统黏土矿物更适宜与植物纤维混合。将稻草墙衣在内墙表面进行涂装，改变环境条件，研究其调温、调湿以及除甲醛性能，以期获得稻草墙衣的多功能化。

1 实验部分

1.1 实验原料

稻草墙衣，基料是稻草、棉纤维和海泡石粉；滑石粉涂料，基料是滑石粉、重钙和轻钙。二者均为实验室自制。

1.2 测试方法

涂装：按内墙涂装施工常规，以大小相同的两间房间做测试对比，分别涂装稻草墙衣(1#)与滑石粉涂料(2#)。

性能检测：初始两待测房间条件为相同条件，连续测定24h，记录待测房间的温度、相对湿度或甲醛含量等相关参数的变化。

2 结果与讨论

2.1 调温性能

测试稻草墙衣与对比样滑石粉涂料在24h内的温度变化，结果如图1所示。稻草墙衣和滑石粉涂料对外界温度变化均表现出缓冲作用，其中涂装稻草墙衣的房间高低温差为7.2℃，涂装滑石粉涂料的房间温差为9.7℃，表明稻草墙衣抗外界温度变化效果更为明显，具有较好调温性能。稻草墙衣主要原料稻草、棉纤维及海泡石，皆为较好的保温材料，导热系数低于混凝土，因而能够抵抗外界温度变化的冲击。

图1 稻草墙衣的调温性能

2.2 调湿性能

海泡石和滑石粉在粒度200目以上时，具有较大比表面积，对水分子产生一定的吸附性。尽管二者有类似的组成成分，但吸湿能力有差异，海泡石平衡湿含量更高。此外，稻草的吸放湿速率较棉纤维更快，稻草的加入也改善了墙衣吸湿性。图2给出了室内湿度较高时稻草墙衣的调湿性能。当环境湿度较高时，涂装两种材料的房间相对湿度在6h内出现了一定下降。含有海泡石的稻草墙衣吸湿较快，相对湿度较滑石粉涂料下降更多。随着时间延长，二者相对湿度基本变化不大，可认为吸附趋于平衡。

图2 稻草墙衣的调湿性能

2.3 除甲醛性能

图3 稻草墙衣的除甲醛性能

活化后的海泡石具有类似分子筛的有效孔径，可以吸附甲醛分子。在除甲醛的测试(图3)中，涂装滑石粉涂料的房间甲醛浓度保持在原有水平，说明滑石粉涂料对甲醛分子没有吸附能力；而涂装稻草墙衣的房间在12h内甲醛浓度有一定下降，此时海泡石较大的比表面具有较强吸附性，之后甲醛浓度基本稳定，可能是接近或达到饱和吸附。