淺談硅藻泥配方的設計原則

硅藻泥的配方設計應充分考慮作為裝飾材料的施工、使用、裝飾、環(huán)保與健康的要求。依據(jù)要求來選擇原材料，并確定其配比。在設計配比時應各種性能兼顧，不能顧此失彼。硅藻泥的配方組成基本上是要符合無機粉體墻面裝飾涂料設計原則。硅藻泥的配方設計組成應包括四大部分：膠凝材料（或粘結材料）、硅藻土材料、其他顏填料和適量添加劑。（1）常用膠凝材料選擇硅藻泥作為墻面裝飾涂層材料首先要保證其具有較好的粘結性能，這樣才能“上墻”，所以粘接材料是必須的。在乳膠涂料中，粘結材料或成膜物質是高分子樹脂；在硅藻泥產(chǎn)品中粘結材料是無機膠凝材料，包括：石灰、白水泥、石膏或其他活性礦物材料等等。選用石灰或白水泥作為粘結材料具有形成堿性環(huán)境、環(huán)保等特點，但應注意完全硬化時間長、易開裂、施工窗口期短等問題，當然可以通過添加適當?shù)闹鷦﹣斫鉀Q。白水泥是水硬性材料，通過水化反應形成穩(wěn)定的硅酸鹽物質而成型，其水化反應完全硬化，達到最大強度應在28天以上。用其做膠凝材料，優(yōu)點在于環(huán)保性、抗菌防霉性能好。石灰是氣硬性膠凝材料，通過吸收空氣中的二氧化碳、水蒸汽而硬化成型。完全達到硬化需一定時間。其優(yōu)點在于在一定時間內(nèi)能夠吸收空氣中二氧化碳，有益于室內(nèi)環(huán)境的改善；其強堿性也有益于裝飾層的抗菌、防霉性能。石膏是氣硬性膠凝材料，在空氣中吸收水分而硬化。無水石膏和半水石膏在吸收水分結晶形成二水石膏，二水石膏形成針狀結晶體，膠結成型后多孔，本身具有很好的濕度調(diào)節(jié)作用。選擇不同的膠凝材料配制的硅藻泥裝飾壁材性能會有區(qū)別。目前市場品牌較好的企業(yè)多選擇優(yōu)質石灰和優(yōu)質白水泥作為膠凝材料。（2）硅藻土材料硅藻泥裝飾壁材的主要特性來源于硅藻土。硅藻泥裝飾壁材由于其組成中有大量的硅藻土，使其表面和內(nèi)部具有豐富微孔道才使其具備了調(diào)濕特性、空氣凈化功能。在設計硅藻泥的配方時，硅藻土的選用尤為重要。當然多孔礦物材料很多，硅藻土只是其中一種，且由于其綜合性能優(yōu)異，所以被選作墻材配方設計的主要功能材料之一。硅藻土是一種生物成因的硅質沉積巖，主要由古代硅藻遺體組成，其化學成份主要是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有機質。硅藻土中的硅藻有許多不同的形狀，如圓盤狀、針狀、筒狀、羽狀等。松散密度為0.3g/cm3~0.5g/cm3，孔隙率達80%~90%，能吸收其本身重量1.5~4倍的水，是熱、電、聲的不良導體。在選擇硅藻土時應注意其白度、密度、微孔孔徑分布。硅藻土在開采后一般需要進行加工。硅藻土選礦的目的是要除去其中泥砂、碎屑及鐵、鋁等雜質，使硅藻富集。一般是采用重力選礦方法，分為干式和濕式兩種。干式分選是采用空氣分離機等除掉脈石，或采用旋轉式干燥機除掉有機物、易揮發(fā)物和水分，主要用于高品位礦石；濕法分選是采用水力旋流器等除掉密度較大的脈石雜質，主要用于低品位礦。通常硅藻土選礦加工流程為：原礦、一段磨礦及干燥、二段磨礦及干燥、預分選、旋流器分離、粉狀產(chǎn)品。若需要進一步加工則送回轉窯煅燒（加熔劑或不加熔劑）、磨礦冷卻、分選分級—填料級或助濾劑級產(chǎn)品。天然的硅藻土也可用硫酸和鹽酸等進行化學除雜，但成本高、產(chǎn)生廢液需要經(jīng)過處理，防止環(huán)境污染。天然硅藻土經(jīng)過除雜，除去部分金屬后，加入碳酸鈉和氯化鈉在高溫下燒結，表面部分無定形硅生成偏硅酸鈉，三氧化二鐵生成硅酸鈉鐵復鹽，三氧化二鋁生成偏硅酸鈉。除了具有擴孔作用外，還起到改色作用。但是就納米級微孔道在燒結前后的變化研究未見詳細報道。具有發(fā)達的微孔直徑在3nm~6nm的硅藻土更適宜于作為壁材使用。這樣的孔道直徑有利于水分子的吸附和釋放，有利于甲醛等有害物質的吸附。（3）填料和顏料在硅藻泥壁材的配方中，硅藻土是重要的組成部分，是功能性填料。根據(jù)涂層材料的使用性能、施工性能的要求，除了膠凝材料和硅藻材料之外，應有其他填料加入，以調(diào)節(jié)硅藻泥的性能。常用的填料包括適量細度的其他礦物填料，如：灰鈣粉、細彩砂、石英砂等等。這些填料應依據(jù)花色肌理適量加入，不能影響硅藻泥的其他性能，如：觸摸感、調(diào)濕性能、吸附凈化性能等等。填料的細度應依據(jù)所做涂層圖案肌理要求而定。為了滿足視覺的要求依據(jù)花色肌理的不同需要加入適量的粉體顏料，顏料的選擇應注意其環(huán)保性，重金屬不能超標、色彩穩(wěn)定性等。顏料在硅藻泥中應分散均勻、與其他材料的配合合理，防止出現(xiàn)顏色不均、返堿、泛花等問題。（4）其他適量助劑在硅藻泥配方設計中，依據(jù)配方的不同加入適量的助劑是必須的。在硅藻泥配方中如果采用水硬性膠凝材料，涂層較薄，基層沒有封閉易于吸水，會使涂層中的水分很快喪失，水泥不能水化失去強度，出現(xiàn)粉化。為了保證施工性能，延長材料的施工窗口期，還需要加入適量的緩凝劑、保水劑材料等等。在硅藻泥的配方設計中，要求以無機膠凝材料為主，但是為了調(diào)整涂層的一些性能，加入適當?shù)挠袡C助劑是正常的。加入的量應控制防止對涂層