关键词：硅藻土 调湿 吸附
一 前言
环境空气质量一直是人们关注的焦点之一，特别是办公和家居的环境空气质量更受到重视。各地也针对居住环境的空气质量出台了相关的标准规范，对一些重要指标（如Tvoc、有害气体、放射性物质等）作了严格的规定，限制部分装饰装修材料的使用。为满足室内装饰装修材料的要求，人们相继研究开发了多种新型生态环保材料，硅藻土类材料就是其中的一类。
硅藻土（SiO2?H2O）是由海河中的单细胞低等水生植物硅藻的遗骸经过几百万年的沉积矿化作用而形成的矿物材料，本质是无定形的非晶质SiO2，还含有少量其它物质。硅藻土经过酸液处理、煅烧、后处理等，可得到有独特有序排列的微孔结构，其具有孔隙率高、孔体积大、比表面积大、吸附性强等特点，因此被应用在建材中，可制备新型生态环保材料。
二 主要实验材料及设备
2.1 主要实验材料
硅藻土为市场销售品，在实验室进行再加工，以满足材料性能要求。
添加剂均为市场销售品，经实验复配，选择效果最佳配比。
2.2 主要实验设备
拉拔仪――中国建筑材料科学研究总院生产的LBY-Ⅲ型。
气相色谱仪――上海科创色谱仪器有限公司生产的GC7890型。
三 实验结果及讨论
3.1 基本性能实验
硅藻土内墙装饰壁材主要应用于室内装饰装修，是新出现的一类材料，目前国内尚无相关的分类和标准，其基本性能实验项目1～6按照《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》JG/T24-2000、实验项目9～11按照《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》GB18582-2001和实验项目7～8按照《建筑物纹理精整用涂层材料》JISA6909－2003一些相关实验方法进行。具体实验结果见表1。
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硅藻土壁材是由无机天然材料和有机天然材料复合，经特殊工艺处理而成的新型内装饰材料，其不仅要具有良好的装饰性能，还要具有优异的健康环保功能。从表1实验结果可以看出，硅藻土壁材环保性能和一些基本性能完全满足现行国家相关标准。
3.2 吸放湿性能实验
硅藻土壁材吸湿性实验参照《建筑物纹理精整用涂层材料》JISA6909－2003进行。将硅藻土壁材涂抹在300mm＊300mm＊10mm的水泥石棉板上，养护室养护12天后，将试件4侧面及底面用用环氧树脂涂刷密封，再养护48h，进行吸放湿性实验，实验结果按下面公式进行计算。
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其中：A――吸放湿量，g/m2
W1――将干燥密封后的试件在温度23±2℃、湿度90±5％放置24h后得到的质量差，g
W2――将W1测定后的试件在温度23±2℃、湿度45±5％放置24h后得到的质量差，g
W3――将W2测定后的试件在温度23±2℃、湿度90±5％放置24h后得到的质量差，g
W4――将W3测定后的试件在温度23±2℃、湿度45±5％放置24h后得到的质量差，g
经实验，硅藻土内墙装饰壁材的吸放湿量为74.8g/m2，高于标准要求。
研究发现，硅藻土处理后具有的独特结构，本身存在大量微孔，制备成壁材涂抹在墙面后，形成大量毛细孔道。当空气中湿度增大，湿度梯度增大，水分子便向墙面扩散，在毛细管效应和湿度梯度差作用下，水分子被大量吸附到硅藻土孔洞中，使其具有很好的吸湿性能。当空气中湿度降低，产生反向湿度梯度差，使得硅藻土壁材墙壁中水份向空气中释放，就出现放湿现象。从而，涂抹了硅藻土壁材的墙面具有良好的吸放湿性。
3.3 吸附性能实验
硅藻土壁材吸附性实验是制样1m2，置于1m3密闭舱内，再分别向密闭舱内通入一定量的苯、甲醛、TVOC气体，利用气相色谱仪，分别测试一定时间间隔后密闭舱中空气中相应的苯、甲醛、TVOC的含量，与未放入硅藻土壁材试件样的空白舱对比。实验结果如表2和图1。
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从实验结果可以看出，硅藻土壁材对甲醛、苯和TVOC的吸附非常有效，能明显降低空气中存在的有害气体含量。这主要是硅藻土壁材形成的孔洞尺寸与这些有机分子尺寸相匹配，再加上毛细孔效应，使得有机分子很容易吸附到孔洞中去，而硅藻土的内比表面面积非常大，使得硅藻土壁材能够吸附大量的分子附着在孔洞的内壁上。在硅藻土壁材中添加改善空气某些特殊激发剂，使有机分子在孔洞中得到分解，从而使得硅藻土壁材能够长期吸附有机分子而不饱和，如图2。
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从图2可以看出，硅藻土壁材在对有害气体吸附时，在开始阶段存在最大值，之后对有害气体的吸附率基本保持为一常数。这主要是在吸附早期，硅藻土壁材的孔洞中未吸入有害气体，随着有害气体分子向壁材表面扩散时，由于毛细孔效应，很快被吸附到孔洞中。而当孔洞中存在大量有害气体分子时，壁材对甲醛、苯、TVOC等的分子吸附就出现“排队上车现象”。前面的分子分解后，后面的分子又被吸附到孔洞中，出现匀速现象。
四 结论
从上面的实验结果可以看到，利用硅藻土制备的内墙装饰壁材具有优异的环保性能：
1、硅藻土壁材原材料均为天然材料，本身不存在对使用环境的污染现象，对室内装修是安全的装饰材料。
2、硅藻土壁材具有很好的吸放湿性，能有效降低室内空气因湿度剧烈变化带来不适，使室内生活更加舒适。
3、硅藻土壁材可有效吸附室内空气中有害气体，能长期改善室内空气质量，降低因使用其他装饰装修材料给室内空气造成的污染。
参考文献
1、杨宇翔等.硅藻土比表面的研究［J］.南京大学学报,1991年10月,第27卷,第4期.
2、扬宇翔,陈荣三.硅藻土的结构特征及其应用[J].江苏化工,1989年第3期.
3、赵洪石等.硅藻土应用及研究进展[J].山东轻工业学院学报,2007年3月.
4、钱晓倩,金南国.硅藻土墙体材料试验研究[J].硅酸盐建筑制品,1994年5月.
