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用物理吸附與化學(xué)分解法 去除墻面和飾涂料甲醛
發(fā)布時(shí)間:2010-09-20 作者:ccy 瀏覽:46

概要:   隨著國人生活健康水平的不斷提高,以及國內(nèi)建筑裝飾行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)日益完善,民用涂料中VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)已經(jīng)成為了涂料也是居室環(huán)境的污染源,對于大多數(shù)普通消費(fèi)者來說,這句話聽上去有些聳人聽聞;但是在涂料從業(yè)人員的角度看來,這的的確確是一個(gè)現(xiàn)實(shí),并且日漸得到更多人的了解。

  隨著國人生活健康水平的不斷提高,以及國內(nèi)建筑裝飾行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)日益完善,民用涂料中VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)已經(jīng)成為了涂料也是居室環(huán)境的污染源,對于大多數(shù)普通消費(fèi)者來說,這句話聽上去有些聳人聽聞;但是在涂料從業(yè)人員的角度看來,這的的確確是一個(gè)現(xiàn)實(shí),并且日漸得到更多人的了解。VOC這三個(gè)字母,是英文VolatileOrganicCompounds 揮發(fā)性有機(jī)化合物的簡寫,也是涂料造成環(huán)境污染的重要源頭。而在VOC中,首當(dāng)其沖的就是甲醛。

  其實(shí)在涂料工業(yè)和涂料科技的發(fā)展歷史中,甲醛一直扮演著十分重要的角色。甲醛可以作為涂料有機(jī)溶劑使用,有效的幫助涂料體系中基料/添加劑/填料充分的混合分散;賦予涂層表面出色的光澤度和光滑的手感,進(jìn)而增強(qiáng)涂層的耐劃痕和耐摩擦性能;確保涂料在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中的化學(xué)穩(wěn)定性,延長涂料的儲存時(shí)間...,這樣看來甲醛也是涂料原料中的先進(jìn)積極分子。但是非常不幸的一點(diǎn),就是涂料游離態(tài)的甲醛會隨著涂料的干燥成膜,以VOC的形式釋放到環(huán)境中,對環(huán)境體系中活動的人類和其他生物造成極大的健康威脅。長期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病,及出現(xiàn)鼻腔、口腔、咽喉、皮膚和消化道癌癥等嚴(yán)重疾病。在所有接觸者中,兒童和孕婦對甲醛尤為敏感,危害也就更大。濃度更高時(shí)可引起惡心嘔吐,咳嗽胸悶,氣喘、肺水腫、甚至?xí)⒓粗氯怂劳觥?nbsp; 

  于是,去除甲醛就成了整個(gè)涂料工業(yè),尤其是建筑墻面涂料和其他裝飾涂料領(lǐng)域急需解決的問題。從中國國內(nèi)來看,自2006年下半年以來,越來越多的去除甲醛涂料相繼問世。隨著近段時(shí)間立邦“醛凈全效”、多樂士“抗甲醛”、和民族品牌美涂士“凈味雙核”等產(chǎn)品的相繼問世,一場去甲醛涂料大戰(zhàn)已經(jīng)在中國建筑裝飾市場拉開了序幕。聽上去有些神秘的各種除甲醛技術(shù),究竟幾何高端呢?本期的主編在線,我就用我有限的行業(yè)知識,給大家作個(gè)簡單的介紹,拋磚引玉,期望得到涂料工程師的指點(diǎn)和批評。  

  據(jù)我了解的資料和信息來看,商業(yè)化的去除甲醛手段無外乎有兩種基本方法,一是物理吸附,二是化學(xué)分解,要么兩者兼而有之,目前來看更多的建筑涂料或者說是乳膠漆,更青睞兩者并用的方式。  

  先說說物理吸附。要吸附就需要選擇具有物理吸附作用的填料,添加在涂料配方體系中,在經(jīng)過研磨等工藝之后均勻的分散在涂料中,并且在涂料涂裝成膜之后,利用吸附填料的表面結(jié)構(gòu)吸收環(huán)境中釋放出來的游離態(tài)甲醛,并將其儲藏在填料中。目前國際流行的吸附填料,包括活性炭、硅藻土、麥飯石等填料,都是這樣的吸附原理,并且通過涂料加工中的特殊工藝,使其充分分散,常時(shí)間保持吸附功能。硅藻土作為一種天然材料,它在涂料中的應(yīng)用越來越多。硅藻土是一種屬于藻類的植物性浮游生物,在海洋湖泊經(jīng)沉淀而生成的堆積巖。該種單細(xì)胞植物性生物藻類,能夠非同尋常地吸取水份中的硅酸鹽,并形成多孔質(zhì)的細(xì)胞壁,其遺骸沉淀石化后便形成了以硅鹽酸為主要成分的“硅藻土”。這樣的微孔結(jié)構(gòu)使得硅藻土對濕度和甲醛等有害氣體有很好的吸收作用。而且取材天然,綠色環(huán)保,深得消費(fèi)者的喜愛。而近年來在日本異軍突起的竹炭涂料,是活性炭的升級版,同樣是物理吸附的原理,也贏得了很多消費(fèi)者的傾心。  

  但是物理吸附的最大問題,就是存在飽和度,如何解決吸附材料在吸收甲醛等有害氣體之后的處理,就成了涂料工程師們需要解決的問題,也引出了化學(xué)分解材料的登場。  

  同物理吸附相比,化學(xué)分解對甲醛等有害氣體的處理方式更加徹底。同樣是通過添加劑的形式,將能夠化學(xué)分解甲醛的化學(xué)助劑添加進(jìn)涂料體系,并確保在涂料成膜后該組分可以起到捕捉甲醛,吸收分解成無害組分的作用。原理很簡單,但是找到合適的添加劑就不是簡單的事情了。添加劑必須與涂料體系有很好的相容性和混合性,其次涂料中的其他組分不能破壞化學(xué)分解助劑的結(jié)構(gòu),不影響它正常的發(fā)揮作用,這就不是所有的涂料配方都可以做到的。目前我們可以找到更多的是各種觸媒添加劑,包括銀離子觸媒、負(fù)離子觸媒等不同觸媒材料。從觸媒產(chǎn)生的原理上看,光觸媒是最合適涂料的產(chǎn)品。尤其是可以反復(fù)使用的光觸媒材料,在光線輻射下產(chǎn)生觸媒作用,吸收分解甲醛,并且和植物的光合作用一樣,具有可循環(huán)性,這是最理想的添加劑了,目前國內(nèi)建筑涂料中采用觸媒的比較多,我就不一一介紹了。  

  如果能把物理和化學(xué)的方式結(jié)合起來,去除甲醛的效果就會更加出色。這也是目前各個(gè)大型涂料制造商所潛心研發(fā)的技術(shù),據(jù)我所知,立邦的“醛凈全效”就是這樣的產(chǎn)品,吸附和分解相輔進(jìn)行,取長補(bǔ)短,環(huán)保效果會更加明顯。因?yàn)橥苛献鳛榧彝パb飾的材料之一,不僅僅要考慮自身不排放甲醛,還需要考慮到如何消除其他材料所產(chǎn)生的甲醛氣體,可以說這種設(shè)計(jì)思路是把涂料當(dāng)成一種空氣凈化的功能性材料進(jìn)行設(shè)計(jì)的。復(fù)合型的配方設(shè)計(jì),在民用涂料領(lǐng)域尤顯重要,因?yàn)樗冉鉀Q了實(shí)際問題,而且可以作為產(chǎn)品的一大技術(shù)特點(diǎn),迅速打開終端消費(fèi)市場??梢哉f立邦、多樂士等國際品牌走在了民族企業(yè)的前面。  

  除了以上,我還想說一下涂料基料、溶劑和助劑的零VOC研發(fā),這是一種從根本上去除甲醛和其他有害物質(zhì)的方法。國際流行的零VOC設(shè)計(jì)理念有兩個(gè)方向,一是涂料是高固含量,沒有揮發(fā);二是水性化所有原料,杜絕有機(jī)溶劑的參與。但是建筑涂料有些特殊,不可能采用高固涂料,這主要應(yīng)用在工業(yè)和汽車等領(lǐng)域,所以水性建筑涂料就成為了發(fā)展方向。從目前的趨勢來看,只要水性技術(shù)能夠找到性能和成本之間的平衡點(diǎn),我們的消費(fèi)者就會迎來真正的水性涂料產(chǎn)品,甲醛,自然也就消失的無影無蹤了。