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全面认识硅藻泥—净化性能

发布时间:2021-04-08 浏览数:5769
摘要:今天和大家聊聊硅藻泥的重要功能性净化甲醛性能,解答下消费者关心的硅藻泥净化吸饱是否会吐出等问题。

    1.甲醛有害气体对人体的危害及室内空气中来源

    甲醛是室内有机化合物污染的主要成分,甲醛(HCHO)在常温中是无色、达到一定浓度有刺激性气味,对空气比重是1.06,易溶于水、醇和醚。1995年被国际癌症研究机构(IARC)确定为人类第一类致癌物。甲醛的致癌作用主要取决于浓度,当甲醛浓度在每立方空气中达到0.06mg-0.07mg时,儿童就会发生气喘;当达到0.1mg/m3时,就有异味和不适感;当浓度再高时,对人体神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害,更有致畸、致癌作用,严重威胁人体健康安全。


    室内空气中的甲醛主要来自装修使用的复合地板、胶合板、细木工板、中密度板、墙面涂料、壁纸、地板、化纤地毯等装饰材料,以及脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等胶粘剂与饰面浸渍材料。


   2.硅藻泥是如何净化空气的,原理是什么?

    硅藻泥主要以无机胶凝材料(如水泥、石灰、石膏等)为粘结物质,配方组分中含有一定量多孔、大比表面积的硅藻土。对比使用乳液等有机胶凝材料形成连续交联膜的壁材,硅藻泥加水上墙固化成型后表面无机颗粒间存在微细孔道,这些微细孔易于有害气体进入壁材内部。


    主要净化原理包括:


    化学吸附:硅藻泥是属于无机涂层材料。无机涂层具有多孔性,含有硅藻土的无机涂层孔道更加发达,且表面呈碱性。甲醛为弱酸性,甲醛会扩散进入墙面,被硅藻土及其他矿物活性材料吸附而固化。由于其大比表面积和厚度,化学固化甲醛量较大,这是乳胶涂料和壁纸不具备的能力。


    物理吸附:硅藻泥墙面对甲醛会产生物理吸附,即使不降解但在一定条件下也不会散发出来,物理吸附会成为化学演化降解的条件。我们认为,物理吸附利于甲醛自然光化学反应,进而无害化。


    环境作用下的降解吸附:硅藻泥墙面的矿物活性位提供了污染物甲醛自然降解的温床,利于空气中甲醛的氧化,促进甲醛无害化。碳氢化合物是大气中的重要污染物,会参与光化学反应。醛类,尤其是甲醛,既是一次性污染物,也可由大气中的烃氧化而产生,几乎所有的大气污染化学反应都有甲醛参与。大气中存在氢氧自由基HO、HO2等等,都会氧化甲醛,使甲醛产生演化,最终会变为甲酸。具有矿物活性的无机墙面提供着这种变化的“温床”,并加速吸附钙化。


甲醛能与HO2迅速反应:


HOH2COO是一个过氧自由基,比较稳定,可氧化大气中的NO,然后与O2反应生甲酸:


    所以硅藻泥的净化有害气体的原理首先是材料具有多孔性、大表面积,因此有害气体在室内扩散到墙面,与壁材内的硅藻土有充分的接触,基于硅藻土很强的物理吸附、化学吸附作用以及为环境中甲醛的自然降解提供“温床”,从而减少了室内环境中有害气体的总量。


    从生态环境建材分会对所属硅藻泥会员的产品进行净化性能监督测评看,80%以上的企业产品对甲醛的净化性能和净化持久性一次检测均能通过标准指标要求。可见,正规的硅藻泥产品具有很好的净化性能及净化持久性。


    3.硅藻泥吸附了环境中甲醛后,是否会从墙面再释放出来?

    对于化学吸附的污染物甲醛,不会从墙面再释放出来。按照硅藻泥的净化甲醛机理,吸附进入硅藻土孔道的甲醛气体与矿物表面接触一定时间后会发生演化分解,即被硅藻土材料表面的硅羟基、表面活性位化学演化分解,易生成二氧化碳和甲酸,所成的略酸性也会与涂层表面的弱碱性中和,所以不是我们想象的吸附进入硅藻泥里的甲醛只是储存在孔里,合适的温湿度还会散发出来。


    对于形成物理吸附在墙面存在的甲醛,释放是有条件的。首先,物理吸附角度讲,吸附和脱附是一个动态平衡。这个平衡是由室内空气中甲醛浓度和墙面吸附甲醛浓度的容量决定的。在环境条件不变的情况下,处于一种平衡态,即吸附量和释放量是相等的。只有在室内环境浓度突然降低或环境条件发生改变时墙面中的甲醛才有可能再释放出。


    如果材料的表面积大、孔道丰富,进入孔道内的甲醛分子达到动态平衡时物理吸附量也是很大的,只有在温、湿度增高的条件下,随着温度的升高而释放出来,当然达不到一定条件不会完全释放。物理吸附作用也是对室内环境有益处的。因为一般情况下,昼夜存在温差,夜间温度下降物理吸附增强;白天温度回升脱附会增加,白天开窗的概率增大、通风增强,有利于污染物分子的排出室外。所以,即使物理吸附,一定程度上也有利于室内环境的改善。


    另一方面,如果环境中温湿度升高,室内装饰材料(胶粘剂、木质板材、木家具等含醛类物质高的产品)中的甲醛会加速释放,导致室内甲醛浓度增高,而气体分子的运动规律是从高浓度向低浓度方向扩散运动,室内的甲醛分子会扩散运动到室内各个地方,运动到墙面的甲醛分子会向低浓度的孔道内扩散,而不会相反运动。从这个角度讲,温度升高导致室内甲醛浓度升高的根本原因还是污染源的释放。


    所以,综合分析“硅藻泥吸附了环境中甲醛后,当环境温湿度改变,吸附的甲醛是否会从墙面释放出”应具体问题具体分析,一般不会出现这种情况。


    4.硅藻泥对甲醛的吸附是否存在吸附饱和问题?

    对于化学吸附的污染物甲醛,不会从墙面释放出来,存在饱和的问题,但吸附量的大小决定于硅藻泥的品质,饱和时间要看硅藻泥的吸附容量和环境中甲醛浓度的大小。


    对于物理吸附,饱和量和环境条件相关。重要的是甲醛在环境中进行光化学反应降解过程中,硅藻泥的矿物活性会促进这种作用,且应该是长期有效的。


    事实上,在低甲醛浓度范围内,硅藻泥的甲醛净化量很大。


    硅藻泥的净化作用是几种作用的综合效果。所以,笼统的讲“硅藻泥吃饱了不消化”是偏面的。


    对硅藻泥产品24小时净化甲醛的测试一般依据JC/T1074《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》建材行业标准中的方法,即在放有涂刷了1m2样品板的1m3密闭仓中注入超标10倍左右的甲醛,24h后测试甲醛浓度的变化。通过对几十个硅藻泥产品进行测试统计,用上面的方法1m2样品24h平均对甲醛净化0.5mg/m2,以一个100平米的房间计算,墙面和顶面面积约400m2,都使用硅藻泥则对甲醛24h的净化达到200mg,按照GB/ T18883《室内空气质量》中对室内甲醛浓度限量0.08 mg/m3的要求,超标10倍为0.8 mg/m3,按层高2.5m计算房间体积250m3,则房间内甲醛浓度正好为200mg。也就是说对于100平米的房间墙面顶棚都使用硅藻泥产品24h可完全净化超标10倍的甲醛。这反映了硅藻泥的净化能力。


    但对于长期处于高浓度甲醛环境的硅藻泥,是会出现吸附后分解跟不上而达到饱和的情况的。持续高浓度甲醛环境不能仅依靠硅藻泥进行净化了,需要通风、加速挥发、净化器等多种手段共同处理。

全面认识硅藻泥—净化性能

发布时间:2021-04-08     浏览:5769

    1.甲醛有害气体对人体的危害及室内空气中来源

    甲醛是室内有机化合物污染的主要成分,甲醛(HCHO)在常温中是无色、达到一定浓度有刺激性气味,对空气比重是1.06,易溶于水、醇和醚。1995年被国际癌症研究机构(IARC)确定为人类第一类致癌物。甲醛的致癌作用主要取决于浓度,当甲醛浓度在每立方空气中达到0.06mg-0.07mg时,儿童就会发生气喘;当达到0.1mg/m3时,就有异味和不适感;当浓度再高时,对人体神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害,更有致畸、致癌作用,严重威胁人体健康安全。


    室内空气中的甲醛主要来自装修使用的复合地板、胶合板、细木工板、中密度板、墙面涂料、壁纸、地板、化纤地毯等装饰材料,以及脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等胶粘剂与饰面浸渍材料。


   2.硅藻泥是如何净化空气的,原理是什么?

    硅藻泥主要以无机胶凝材料(如水泥、石灰、石膏等)为粘结物质,配方组分中含有一定量多孔、大比表面积的硅藻土。对比使用乳液等有机胶凝材料形成连续交联膜的壁材,硅藻泥加水上墙固化成型后表面无机颗粒间存在微细孔道,这些微细孔易于有害气体进入壁材内部。


    主要净化原理包括:


    化学吸附:硅藻泥是属于无机涂层材料。无机涂层具有多孔性,含有硅藻土的无机涂层孔道更加发达,且表面呈碱性。甲醛为弱酸性,甲醛会扩散进入墙面,被硅藻土及其他矿物活性材料吸附而固化。由于其大比表面积和厚度,化学固化甲醛量较大,这是乳胶涂料和壁纸不具备的能力。


    物理吸附:硅藻泥墙面对甲醛会产生物理吸附,即使不降解但在一定条件下也不会散发出来,物理吸附会成为化学演化降解的条件。我们认为,物理吸附利于甲醛自然光化学反应,进而无害化。


    环境作用下的降解吸附:硅藻泥墙面的矿物活性位提供了污染物甲醛自然降解的温床,利于空气中甲醛的氧化,促进甲醛无害化。碳氢化合物是大气中的重要污染物,会参与光化学反应。醛类,尤其是甲醛,既是一次性污染物,也可由大气中的烃氧化而产生,几乎所有的大气污染化学反应都有甲醛参与。大气中存在氢氧自由基HO、HO2等等,都会氧化甲醛,使甲醛产生演化,最终会变为甲酸。具有矿物活性的无机墙面提供着这种变化的“温床”,并加速吸附钙化。


甲醛能与HO2迅速反应:


HOH2COO是一个过氧自由基,比较稳定,可氧化大气中的NO,然后与O2反应生甲酸:


    所以硅藻泥的净化有害气体的原理首先是材料具有多孔性、大表面积,因此有害气体在室内扩散到墙面,与壁材内的硅藻土有充分的接触,基于硅藻土很强的物理吸附、化学吸附作用以及为环境中甲醛的自然降解提供“温床”,从而减少了室内环境中有害气体的总量。


    从生态环境建材分会对所属硅藻泥会员的产品进行净化性能监督测评看,80%以上的企业产品对甲醛的净化性能和净化持久性一次检测均能通过标准指标要求。可见,正规的硅藻泥产品具有很好的净化性能及净化持久性。


    3.硅藻泥吸附了环境中甲醛后,是否会从墙面再释放出来?

    对于化学吸附的污染物甲醛,不会从墙面再释放出来。按照硅藻泥的净化甲醛机理,吸附进入硅藻土孔道的甲醛气体与矿物表面接触一定时间后会发生演化分解,即被硅藻土材料表面的硅羟基、表面活性位化学演化分解,易生成二氧化碳和甲酸,所成的略酸性也会与涂层表面的弱碱性中和,所以不是我们想象的吸附进入硅藻泥里的甲醛只是储存在孔里,合适的温湿度还会散发出来。


    对于形成物理吸附在墙面存在的甲醛,释放是有条件的。首先,物理吸附角度讲,吸附和脱附是一个动态平衡。这个平衡是由室内空气中甲醛浓度和墙面吸附甲醛浓度的容量决定的。在环境条件不变的情况下,处于一种平衡态,即吸附量和释放量是相等的。只有在室内环境浓度突然降低或环境条件发生改变时墙面中的甲醛才有可能再释放出。


    如果材料的表面积大、孔道丰富,进入孔道内的甲醛分子达到动态平衡时物理吸附量也是很大的,只有在温、湿度增高的条件下,随着温度的升高而释放出来,当然达不到一定条件不会完全释放。物理吸附作用也是对室内环境有益处的。因为一般情况下,昼夜存在温差,夜间温度下降物理吸附增强;白天温度回升脱附会增加,白天开窗的概率增大、通风增强,有利于污染物分子的排出室外。所以,即使物理吸附,一定程度上也有利于室内环境的改善。


    另一方面,如果环境中温湿度升高,室内装饰材料(胶粘剂、木质板材、木家具等含醛类物质高的产品)中的甲醛会加速释放,导致室内甲醛浓度增高,而气体分子的运动规律是从高浓度向低浓度方向扩散运动,室内的甲醛分子会扩散运动到室内各个地方,运动到墙面的甲醛分子会向低浓度的孔道内扩散,而不会相反运动。从这个角度讲,温度升高导致室内甲醛浓度升高的根本原因还是污染源的释放。


    所以,综合分析“硅藻泥吸附了环境中甲醛后,当环境温湿度改变,吸附的甲醛是否会从墙面释放出”应具体问题具体分析,一般不会出现这种情况。


    4.硅藻泥对甲醛的吸附是否存在吸附饱和问题?

    对于化学吸附的污染物甲醛,不会从墙面释放出来,存在饱和的问题,但吸附量的大小决定于硅藻泥的品质,饱和时间要看硅藻泥的吸附容量和环境中甲醛浓度的大小。


    对于物理吸附,饱和量和环境条件相关。重要的是甲醛在环境中进行光化学反应降解过程中,硅藻泥的矿物活性会促进这种作用,且应该是长期有效的。


    事实上,在低甲醛浓度范围内,硅藻泥的甲醛净化量很大。


    硅藻泥的净化作用是几种作用的综合效果。所以,笼统的讲“硅藻泥吃饱了不消化”是偏面的。


    对硅藻泥产品24小时净化甲醛的测试一般依据JC/T1074《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》建材行业标准中的方法,即在放有涂刷了1m2样品板的1m3密闭仓中注入超标10倍左右的甲醛,24h后测试甲醛浓度的变化。通过对几十个硅藻泥产品进行测试统计,用上面的方法1m2样品24h平均对甲醛净化0.5mg/m2,以一个100平米的房间计算,墙面和顶面面积约400m2,都使用硅藻泥则对甲醛24h的净化达到200mg,按照GB/ T18883《室内空气质量》中对室内甲醛浓度限量0.08 mg/m3的要求,超标10倍为0.8 mg/m3,按层高2.5m计算房间体积250m3,则房间内甲醛浓度正好为200mg。也就是说对于100平米的房间墙面顶棚都使用硅藻泥产品24h可完全净化超标10倍的甲醛。这反映了硅藻泥的净化能力。


    但对于长期处于高浓度甲醛环境的硅藻泥,是会出现吸附后分解跟不上而达到饱和的情况的。持续高浓度甲醛环境不能仅依靠硅藻泥进行净化了,需要通风、加速挥发、净化器等多种手段共同处理。

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