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        木塑活動房外墻掛板自然老化性能的研究

        發布日期:2018-08-13 10:29:14 閱讀量(


        塑料工業木塑活動房外墻掛板自然老化性能的研究田先玲李大綱,吳正元2,徐惠塘3(1.南京林業大學木材工業學院,江蘇南京210037;2.南京聚鋒新材料有限公司,江蘇南京210042;3.江蘇太湖巨豪人造板有限公司,江蘇泗陽223723)各方位墻體掛板(分表面打磨、未打磨材料)8個月戶外自然老化過程中明度值L、色度值a、b及色差4E,分析了不同方位墻體掛板顏色變化及表面打磨、未打磨掛板色差程度的差異。結果表明:8個月自然氣候暴露期間,木塑活動房各方位墻體掛板的L、4E呈上升趨勢,a呈波動趨勢有升有降,b呈下降趨勢。東墻表面打磨木塑掛板色差變化大,南墻表面未打磨木塑掛板色差變化大,北墻表面打磨與未打磨掛板色差變化都是最小的;經過8個月自然老化:色]。

        7、11淺藍色;5、9、13深藍色。

        淺藍色。

        利用CIE(1976)標準色度系統中的L,a,b來表征材料的顏色。采用色差計記錄下每次測試心2+4.2+他2計算出色差4EH:夏季(從2009年7月21曰開始)每隔15d左右測試一次,秋季每隔23d左右測試一次,冬季每隔30d左右測試一次(2010年3月20曰結束)。歷時8個月。

        2結果與討論2.1木塑活動房外墻材料顏色選擇的原則滿足與周圍環境的協調性活動房流動區域的不固定性決定了其建筑外觀設計不可能做到每個都與周邊環境非常的協調。為了滿足其與周圍環境的協調性,此處將該木塑活動房外觀設計成相對中性,使之能較廣泛地適合各種建筑環境。

        考慮熱負荷水平的影響Grana等5研究表明,白天顏色會控制入射太陽輻射的吸收和反射,晚上則會控制紅外輻射的發射。隨著外墻表面顏色明度的增加,太陽吸收率增加,反射率降低。因此,外墻顏色對溫度場有較大的影響,隨外墻顏色的加深而增加,使用淺色的表面(具有較低的吸收率)能大大降低室內最高溫度M.因此,為了降低空調運行的能耗和資金成本,建筑設計中要考慮到熱負荷水平的影響。

        在上述兩項原則的基礎上,設計者給本木塑活動房選用了藍色系列(深藍和淺藍),即以生產配方中添加酞青綠、酞青藍這兩種顏料的木塑桂板作為圍護材料。藍白色的建筑立面色彩給人大方美觀、干凈利落的視覺效果,且可與多種建筑環境相互協調,使其成為一道亮麗的街景。同時,淺藍色外墻能反射太陽光,減少墻體表面的熱量獲取,有利于改善室內熱環境。2.2木塑活動房外墻體掛板顏色的變化由于所布點較多,為了不出01激據置大、g曲線凌亂情況,同時為了更好地說明顏色變化現像,在四面墻上選取了色差變化最大的點來作分析值越大,材料顏色變化越大)。具體點的位置瞞1.表1色差變化最大點的位置(列-行)墻體方位表面打磨木塑掛板4礦變化大的位置表面未打磨木塑掛板變化大的位置西墻南墻東墻北墻表2是該種木塑桂板擠出成型后室內放置時間不長時所測得的初始值。從表2可以看出,表面打磨掉一薄層聚乙烯(PE)層后,木塑掛板明度初始值廣增加,由深藍色變為淺藍色。另外,不論是表面打磨桂板還是未打磨掛板,整體色調偏向于藍綠色(a、值皆為負值),這是由其生產配方中添加的酞育綠酞育藍著色形成的。

        表2初始廣、值材料表面打磨木塑掛板表面未打磨木塑掛板國3是表面打磨木塑掛板最高值的變化。

        可以看出,炻季太陽輻射大,紫外光強,材料光降解程度大,造成最初的木塑掛板色差值變化大,之后變化平緩,有的還有下降趨勢,是由于表面灰塵、雜質堆積的影響。另外發現,其與圉2中明度值f變化稍有不同,從明度值r上看,南墻木塑掛板褪色稍大:從總色差上考慮,東墻木塑掛板顏色變化最嚴重。

        2.2.1四面墻體上表面打磨木塑掛板顏色的變化由2、3可見,8個月自然氣候暴露期間,該木塑活動房備方位墻體材料中表面打磨木塑外墻桂板的廣、ZT呈上升趨勢,且變化幅度大于。

        2中明度T值波動大小為南墻>東墻>西墻>北墻。我們知道造成材料色的主要原因包括紫外光(占太陽輻射的6%)、水分,其中高能量的紫外光通過破壞聚合物鏈和材料表面的其他有機化合物來達到導致材料降解的目的;而水是一種導致復合材料氧化降解的催化劑,它能促進氧化降解°3.因此,歷經8個月自然老化后,該木塑活動房木塑外墻掛板明度廣值皆有不同程度的增加(北墻幾乎不變)。另外,由于太陽輻射存在著方向性,實驗期間正好是朝南墻面接受太陽輻射最多的時候,特別是冬季時的南墻整天都處于太陽輻射下,東、西墻分別在早上和下午接受到太陽輻射,受光照時間相對短些,而北墻整天幾乎沒有太陽照射。這就導致了總體實驗結果中南墻木塑桂板廣值上升幅度最快,東墻次之。

        2.2.2三面墻體上表面未打磨木塑掛板顏色的變化從4、5可看出,8個月自然氣候暴露期間,該木塑活動房備方位墻體木塑拮板中表面未打磨掛板的明度值i'色差a礦呈上升趨勢,且增長幅度都表3表面未打磨木塑掛板的各色差值日期南墻東墻北墻ALAaAbAEALA比表面打磨木塑桂板大,其中L在最初的2個月內顯著增加,之后增加緩慢。另外北墻AL變化也是比較大的(見表3);而AE在實驗結束時仍不斷增加,南墻色差變化最明顯。

        表面未打磨木塑掛板色度值a的變化顯示,色度值a呈波動趨勢,有升有降,Aa時正時負??傮w上而言,兩色度點之間的距離與表面打磨木塑桂板相比有所減??;顯示,經歷8個月自然氣候的暴露,另一色度值b呈下降趨勢,Ab皆為負,說明了表面打磨木塑桂板藍色部分逐漸加深。這與08中18種鋪板加速老化(紫外光+噴水)后b值皆下降的結果一致。而有關中39所述的“木質素(經歷光降解)遭受破壞后生成水溶性產品,最終導致發色官能團的形成,是木材褪色(主要是發黃)的主要原因‘無疑不是木塑復合材料褪色的主要原因。

        度差(Aa、Ab),以及公式AE=東墻、北墻上木塑桂板色差的主要因素是AL、Ab,Aa的影響較小,在計算中可忽略。另外,造成南墻、東墻桂板褪色的主要原因是光照(紫外光),北墻上桂板褪色的主要原因則是水分。

        2.2.3表面打磨、未打磨木塑桂板色差的比較>北墻;表面未打磨PE/稻殼復合桂板的AE大小是:南墻>東墻>北墻。造成這一順序排列的主要原因是:實驗期間,各墻體接受太陽輻射強弱有差異(南墻最大、東墻和西墻次之、北墻幾乎無太陽輻射);水分影響也不同。

        表面未打磨木塑掛板色度值b的變化除西墻外,其他三面墻體上表面未打磨木塑桂板的色差變化程度大于表面打磨木塑桂板。造成這一現象的原因是: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陽輻射及熱量。同時未打磨木塑桂板表面含有一薄層聚乙烯塑料,而通常情況下木塑復合產品的褪色是由塑料降解引起的08. <0.5,人的視覺感覺為痕跡;4E=0.5~1.5,人的視覺感覺為輕微;4E=1.5~3,人的視覺感覺為可察覺;4E=3~6,人的視覺感覺為可識別;4E=6~12,人的視覺感覺為大;4E>12,人的視覺感覺為非常大。

        將獲得的4E值與這些參數進行比較,發現該木塑活動房外墻木塑桂板中表面打磨桂板色差介于可識別和視覺感覺為大之間,表面未打磨桂板色差為視覺偏大,部分超出了非常大,偏向于顯著。

        3結論生產配方中添加的酞青藍、酞青綠造成木塑桂板整體色調偏向于藍綠色。表面打磨掉一薄層聚乙烯塑料(PE)層后,木塑桂板的明度初始值廣增加了,由深藍色變為淺藍色。

        8個月自然氣候暴露期間,該木塑活動房各外向墻體木塑桂板中表面打磨木塑復合材料的L、4E呈上升趨勢;表面未打磨木塑復合材料的明度值L、色差4E呈上升趨勢,且增長趨勢都比表面打磨的木塑桂板大。色度值a呈波動趨勢有升有降,4a時正時負。另一色度值b呈下降趨勢,4b皆為負,說明表面打磨木塑桂板藍色部分逐漸加深。

        經過8個月的自然氣候老化實驗,該木塑活動房發生了褪色,表面未打磨木塑桂板的顏色變化程度大于表面打磨木塑桂板。而造成南墻、東墻、西墻上桂板褪色的主要原因是光照(紫外光),北墻上桂板褪色的主要原因則是水分。各墻體色差變化超過了可識別的程度,其中受到太陽直射的墻體桂板的褪色偏向于明顯。因此,為保證材料美觀,生產配方中需添加足夠的抗紫外線吸收劑、抗氧劑、顏料等。

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