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木塑活动房外墙挂板自然老化性能的研究

发布日期:2018-08-13 10:29:14 阅读量(


塑料工业木塑活动房外墙挂板自然老化性能的研究田先玲李大纲,吴正元2,徐惠塘3(1.南京林业大学木材工业学院,江苏南京210037;2.南京聚锋新材料有限公司,江苏南京210042;3.江苏太湖巨豪人造板有限公司,江苏泗阳223723)各方位墙体挂板(分表面打磨、未打磨材料)8个月户外自然老化过程中明度值L、色度值a、b及色差4E,分析了不同方位墙体挂板颜色变化及表面打磨、未打磨挂板色差程度的差异。结果表明:8个月自然气候暴露期间,木塑活动房各方位墙体挂板的L、4E呈上升趋势,a呈波动趋势有升有降,b呈下降趋势。东墙表面打磨木塑挂板色差变化大,南墙表面未打磨木塑挂板色差变化大,北墙表面打磨与未打磨挂板色差变化都是最小的;经过8个月自然老化:色]。

7、11浅蓝色;5、9、13深蓝色。

浅蓝色。

利用CIE(1976)标准色度系统中的L,a,b来表征材料的颜色。采用色差计记录下每次测试心2+4.2+他2计算出色差4EH:夏季(从2009年7月21曰开始)每隔15d左右测试一次,秋季每隔23d左右测试一次,冬季每隔30d左右测试一次(2010年3月20曰结束)。历时8个月。

2结果与讨论2.1木塑活动房外墙材料颜色选择的原则满足与周围环境的协调性活动房流动区域的不固定性决定了其建筑外观设计不可能做到每个都与周边环境非常的协调。为了满足其与周围环境的协调性,此处将该木塑活动房外观设计成相对中性,使之能较广泛地适合各种建筑环境。

考虑热负荷水平的影响Grana等5研究表明,白天颜色会控制入射太阳辐射的吸收和反射,晚上则会控制红外辐射的发射。随着外墙表面颜色明度的增加,太阳吸收率增加,反射率降低。因此,外墙颜色对温度场有较大的影响,随外墙颜色的加深而增加,使用浅色的表面(具有较低的吸收率)能大大降低室内最高温度M.因此,为了降低空调运行的能耗和资金成本,建筑设计中要考虑到热负荷水平的影响。

在上述两项原则的基础上,设计者给本木塑活动房选用了蓝色系列(深蓝和浅蓝),即以生产配方中添加酞青绿、酞青蓝这两种颜料的木塑桂板作为围护材料。蓝白色的建筑立面色彩给人大方美观、干净利落的视觉效果,且可与多种建筑环境相互协调,使其成为一道亮丽的街景。同时,浅蓝色外墙能反射太阳光,减少墙体表面的热量获取,有利于改善室内热环境。2.2木塑活动房外墙体挂板颜色的变化由于所布点较多,为了不出01激据置大、g曲线凌乱情况,同时为了更好地说明颜色变化现像,在四面墙上选取了色差变化最大的点来作分析值越大,材料颜色变化越大)。具体点的位置瞒1.表1色差变化最大点的位置(列-行)墙体方位表面打磨木塑挂板4矿变化大的位置表面未打磨木塑挂板变化大的位置西墙南墙东墙北墙表2是该种木塑桂板挤出成型后室内放置时间不长时所测得的初始值。从表2可以看出,表面打磨掉一薄层聚乙烯(PE)层后,木塑挂板明度初始值广增加,由深蓝色变为浅蓝色。另外,不论是表面打磨桂板还是未打磨挂板,整体色调偏向于蓝绿色(a、值皆为负值),这是由其生产配方中添加的酞育绿酞育蓝着色形成的。

表2初始广、值材料表面打磨木塑挂板表面未打磨木塑挂板国3是表面打磨木塑挂板最高值的变化。

可以看出,炻季太阳辐射大,紫外光强,材料光降解程度大,造成最初的木塑挂板色差值变化大,之后变化平缓,有的还有下降趋势,是由于表面灰尘、杂质堆积的影响。另外发现,其与圉2中明度值f变化稍有不同,从明度值r上看,南墙木塑挂板褪色稍大:从总色差上考虑,东墙木塑挂板颜色变化最严重。

2.2.1四面墙体上表面打磨木塑挂板颜色的变化由2、3可见,8个月自然气候暴露期间,该木塑活动房备方位墙体材料中表面打磨木塑外墙桂板的广、ZT呈上升趋势,且变化幅度大于。

2中明度T值波动大小为南墙>东墙>西墙>北墙。我们知道造成材料色的主要原因包括紫外光(占太阳辐射的6%)、水分,其中高能量的紫外光通过破坏聚合物链和材料表面的其他有机化合物来达到导致材料降解的目的;而水是一种导致复合材料氧化降解的催化剂,它能促进氧化降解°3.因此,历经8个月自然老化后,该木塑活动房木塑外墙挂板明度广值皆有不同程度的增加(北墙几乎不变)。另外,由于太阳辐射存在着方向性,实验期间正好是朝南墙面接受太阳辐射最多的时候,特别是冬季时的南墙整天都处于太阳辐射下,东、西墙分别在早上和下午接受到太阳辐射,受光照时间相对短些,而北墙整天几乎没有太阳照射。这就导致了总体实验结果中南墙木塑桂板广值上升幅度最快,东墙次之。

2.2.2三面墙体上表面未打磨木塑挂板颜色的变化从4、5可看出,8个月自然气候暴露期间,该木塑活动房备方位墙体木塑拮板中表面未打磨挂板的明度值i'色差a矿呈上升趋势,且增长幅度都表3表面未打磨木塑挂板的各色差值日期南墙东墙北墙ALAaAbAEALA比表面打磨木塑桂板大,其中L在最初的2个月内显著增加,之后增加缓慢。另外北墙AL变化也是比较大的(见表3);而AE在实验结束时仍不断增加,南墙色差变化最明显。

表面未打磨木塑挂板色度值a的变化显示,色度值a呈波动趋势,有升有降,Aa时正时负。总体上而言,两色度点之间的距离与表面打磨木塑桂板相比有所减小;显示,经历8个月自然气候的暴露,另一色度值b呈下降趋势,Ab皆为负,说明了表面打磨木塑桂板蓝色部分逐渐加深。这与08中18种铺板加速老化(紫外光+喷水)后b值皆下降的结果一致。而有关中39所述的“木质素(经历光降解)遭受破坏后生成水溶性产品,最终导致发色官能团的形成,是木材褪色(主要是发黄)的主要原因‘无疑不是木塑复合材料褪色的主要原因。

度差(Aa、Ab),以及公式AE=东墙、北墙上木塑桂板色差的主要因素是AL、Ab,Aa的影响较小,在计算中可忽略。另外,造成南墙、东墙桂板褪色的主要原因是光照(紫外光),北墙上桂板褪色的主要原因则是水分。

2.2.3表面打磨、未打磨木塑桂板色差的比较>北墙;表面未打磨PE/稻壳复合桂板的AE大小是:南墙>东墙>北墙。造成这一顺序排列的主要原因是:实验期间,各墙体接受太阳辐射强弱有差异(南墙最大、东墙和西墙次之、北墙几乎无太阳辐射);水分影响也不同。

表面未打磨木塑挂板色度值b的变化除西墙外,其他三面墙体上表面未打磨木塑桂板的色差变化程度大于表面打磨木塑桂板。造成这一现象的原因是:未打磨木塑桂板明度值偏低,比表面打磨木塑桂板更容易吸收太阳辐射及热量。同时未打磨木塑桂板表面含有一薄层聚乙烯塑料,而通常情况下木塑复合产品的褪色是由塑料降解引起的08. <0.5,人的视觉感觉为痕迹;4E=0.5~1.5,人的视觉感觉为轻微;4E=1.5~3,人的视觉感觉为可察觉;4E=3~6,人的视觉感觉为可识别;4E=6~12,人的视觉感觉为大;4E>12,人的视觉感觉为非常大。

将获得的4E值与这些参数进行比较,发现该木塑活动房外墙木塑桂板中表面打磨桂板色差介于可识别和视觉感觉为大之间,表面未打磨桂板色差为视觉偏大,部分超出了非常大,偏向于显著。

3结论生产配方中添加的酞青蓝、酞青绿造成木塑桂板整体色调偏向于蓝绿色。表面打磨掉一薄层聚乙烯塑料(PE)层后,木塑桂板的明度初始值广增加了,由深蓝色变为浅蓝色。

8个月自然气候暴露期间,该木塑活动房各外向墙体木塑桂板中表面打磨木塑复合材料的L、4E呈上升趋势;表面未打磨木塑复合材料的明度值L、色差4E呈上升趋势,且增长趋势都比表面打磨的木塑桂板大。色度值a呈波动趋势有升有降,4a时正时负。另一色度值b呈下降趋势,4b皆为负,说明表面打磨木塑桂板蓝色部分逐渐加深。

经过8个月的自然气候老化实验,该木塑活动房发生了褪色,表面未打磨木塑桂板的颜色变化程度大于表面打磨木塑桂板。而造成南墙、东墙、西墙上桂板褪色的主要原因是光照(紫外光),北墙上桂板褪色的主要原因则是水分。各墙体色差变化超过了可识别的程度,其中受到太阳直射的墙体桂板的褪色偏向于明显。因此,为保证材料美观,生产配方中需添加足够的抗紫外线吸收剂、抗氧剂、颜料等。