彩砂種類及應(yīng)用技術(shù)

彩砂種類及應(yīng)用技術(shù)分析了以生產(chǎn)工藝分類的4種彩砂的生產(chǎn)工藝、特點及應(yīng)用，爭辯了瀝青瓦、卷材用彩砂的主要性能要求，介紹了多種用途的特種彩砂，列舉了彩砂用于屋面及地面的工程實例。關(guān)鍵詞：彩砂；性能；應(yīng)用彩砂通常分為自然和加工兩類，自然彩砂由于顏色品種較少且不耐老化因而大規(guī)模使用受到制約；加工彩砂產(chǎn)品種類繁多、性能好、使用面廣，各國都大量進(jìn)展。本文就加工彩砂的各主要品種、涉及工藝、性能指標(biāo)及應(yīng)用技術(shù)進(jìn)展?fàn)庌q。1彩砂的分類及生產(chǎn)工藝以生產(chǎn)工藝分類，彩砂可分為染色法、粘結(jié)法、?；疤栈?種。1．l染色法礦粒精細(xì)篩分--清洗--烘干--攪拌--烘干--產(chǎn)品│染色法彩砂粒徑較小，一般生產(chǎn)2種規(guī)格的粉砂，粒徑0．2～0．9mm和0．05～0．8mm．使用小型設(shè)備精細(xì)生產(chǎn)，要求顆粒均勻、顏色明媚。主要用于工藝美術(shù)方面〔美國的老人、小孩用于彩砂畫，重要產(chǎn)地為臺灣及美國，估量用量為3萬t左右。粘結(jié)法粘結(jié)法彩砂是以高分子粘結(jié)劑粘結(jié)色料包覆礦粒而成。其生產(chǎn)流程為：色料漿│礦粒--吹風(fēng)去塵--攪拌--枯燥結(jié)膜--成品粘結(jié)法彩砂生產(chǎn)本錢低，但由于高分子材料抗老化性較差，長期暴露使用顏色受到影響。?；ú；ú噬笆窃诘V料外表形成玻璃體制成的彩砂。其生產(chǎn)流程為：成色氧化劑料漿│礦料——清洗——烘干——攪拌——燒成玻化法彩砂一般要選擇白色礦料，生成的彩砂外觀近乎透亮，能夠反射光線，有顏色繽紛的效果。在歐洲及中東使用較多，只能用于室內(nèi)，室外使用易開裂粉化。由于各種氧化劑形成玻璃體的溫度不同，因而每種顏色的玻化法彩砂要求的溫度不同，其變化在600～1100℃之間。實際燒成時，一種顏色的彩砂用—種溫度。陶化法陶化法彩砂是在礦粒外表形成陶瓷體制成的彩砂。其生產(chǎn)流程為：色料漿│礦?！L(fēng)力去塵——攪拌——烘干——燒成陶化法燒成的彩砂耐酸、耐堿、耐老化，性能均優(yōu)于其他方法，目前國際上主要生產(chǎn)廠家均使用這種工藝。2彩砂主要性能探討瀝青瓦彩砂2．l．1抗凍性彩砂顆粒假設(shè)有裂縫，雨水就會進(jìn)人，冰凍時引起體積膨脹，裂縫進(jìn)一步擴展，如此凍融循環(huán)，最終導(dǎo)致彩砂開裂裂開。礦粒在生產(chǎn)過程中有裂縫是很難避開的，但只要陶化層包覆完整就可以避開水和冰凍的影響。一般彩砂是用凍融循環(huán)試驗來判定抗凍性的，方法是-25℃凍、50℃融，以15次或25次為一輪進(jìn)展試驗，用篩分和低倍顯微鏡確定其是否破壞。顏色全都性同一種顏色的彩砂顏色是否均勻全都，是瀝青瓦用戶格外關(guān)注的指標(biāo)，因瀝青瓦在使用過程中受不同強度的光線照耀，很簡潔看出顏色差異。而這種差異在生產(chǎn)時往往不易覺察，特別是分批出廠的產(chǎn)品更要留意顏色全都性。膜強度較高的膜強度才能夠避開彩砂在運輸過程中、瀝青防水材料生產(chǎn)時或使用過程中受到的沖擊影響〔例如冰雹。試驗方法有2種：槍擊法：彩砂放入專用的氣槍中，對2m遠(yuǎn)的陶瓷靶射擊，測定射擊前后的篩分結(jié)果。重力法：彩砂以肯定高度〔1m或2m〕自由落下撞擊在金屬板或陶瓷板上，同樣以篩分結(jié)果作為判定的依據(jù)。槍擊法測定時間短，但要求專用儀器；重力法測定次數(shù)多，自由落下的次數(shù)有50次、100次、200次、500次等，測定時間長?？棺贤饩€在長期〔數(shù)十年〕使用中不能褪色，這是對彩砂的根本要求，國際上1970年開頭做了大量爭辯。最早使用的儀器是人工加速老化儀，最終覺察彩砂的人工加速老化和自然老化建立不起相關(guān)性。經(jīng)大量爭辯，明確褪色的主要因素是紫外光的影響，紫外光對顏色的變化反響極為靈敏。美國幾家主要的瀝青瓦公司都建有自然老化試驗場所，與紫外線老化作出比照?，F(xiàn)今彩砂行業(yè)已承受紫外線照耀作為彩砂褪色性的標(biāo)準(zhǔn)測試方法。通常以肯定強度的紫外光照耀肯定時間〔對顏色反響最靈敏的波段為365nm和420nm，老化的等級分為8級，瀝青瓦或卷材用的彩砂要到達(dá)7以上。地面用彩砂4級以上，粉砂2級以上。儲存和運輸儲存和運輸過程中特別需要留意的是吸水現(xiàn)象和易碎性。彩砂生產(chǎn)完后是枯燥的，但是在儲存和運輸過程中，尤其是在空氣濕度較大的季節(jié)簡潔吸潮，含水量會增加，嚴(yán)峻的會直接影響到彩砂和瀝青的粘結(jié)力，解決的方法是將生產(chǎn)完后的彩砂進(jìn)展外表處理。易碎性不好的彩砂會在儲存和運輸過程中產(chǎn)生裂開，直接影響了彩砂質(zhì)量，解決的方法是必需選用品質(zhì)優(yōu)良的礦料。2．l．6粒徑分布合理的粒徑分布的目的就是在瀝青瓦的外表形成良好的彩砂掩蓋層。好的掩蓋層應(yīng)當(dāng)是在干刷合格的前提下瓦外表看不到瀝青的析出，只看到顏色全都的彩砂。影響粒徑分布的緣由有很多，包括彩砂的供貨、瀝青瓦生產(chǎn)線供砂系統(tǒng)的構(gòu)造和落砂器的構(gòu)造。供砂系統(tǒng)的設(shè)計原則上應(yīng)有使粗細(xì)砂子均勻分布的導(dǎo)向板或安排板，落砂器的設(shè)計原則上應(yīng)使砂子沿橫向面均勻落砂。2．l．7包裹質(zhì)量包裹質(zhì)量是衡量彩砂質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，不同的廠家有不同的檢測方法，通過顯微鏡的觀看可以看到，包裹不好的彩砂存在不同程度的開裂和掉皮現(xiàn)象。有的廠家通過抗凍性試驗來測試，有的廠家通過水煮來測試，有的廠家則通過吸水率來測試。原則上說，開裂和掉皮現(xiàn)象越嚴(yán)峻，吸水率也越高。卷材彩砂卷材彩砂的礦粒使用頁巖或板巖，一般以綠色居多，其次為灰色、白色、紅色。國內(nèi)目前卷材彩砂使用中存在以下問題：褪色很多卷材彩砂使用染色法或粘結(jié)法生產(chǎn)，因而褪色問題不好解決，應(yīng)當(dāng)使用陶化法生產(chǎn)較為可靠。淚線某些卷材使用后受到雨水影響有黃色液體流淌下來，污染墻面，形成黃色條紋，稱為淚線。其緣由為承受的頁巖礦不適宜及包覆不嚴(yán)，因頁巖礦中含硫量高，所以極易產(chǎn)生淚線。解決方法是選擇含硫量低的礦源，并解決包覆的完整性。粘結(jié)性這是指彩砂和卷材外表的粘結(jié)性，國內(nèi)卷材用頁巖彩砂有些在使用一段時期后簡潔脫落，成為用戶投訴的主要緣由。這個問題較早時候在國外也同樣有發(fā)生。因卷材的根底材料已從氧化瀝青發(fā)展為改性瀝青，改性瀝青的內(nèi)聚力遠(yuǎn)大于氧化瀝青，因此對彩砂的粘結(jié)性要求更高解決的方法是彩砂要經(jīng)過外表處理以增加粘結(jié)性，直至到達(dá)要求。粘結(jié)性的測定有專用設(shè)備。其原理是用特定的刷子，刷規(guī)定的次數(shù)〔干刷泡在固定溫水中肯定時間后再刷〔濕刷，用這2個指標(biāo)判定是否合格。3特種彩砂抗菌彩砂用于醫(yī)院手術(shù)室及無菌操作的工廠。這些環(huán)境都要求極強的抗菌性，細(xì)菌接觸到地面墻面即滅cm2為1．l萬～6．8萬個，滅活率指標(biāo)為95％，但實際上滅菌要求期望到達(dá)99％?？咕噬坝?種生產(chǎn)方法：一種是涂層抗菌，即彩砂另加透亮抗菌涂層，這種方法工藝簡潔、本錢低，但涂層簡潔磨損失效。另一種是抗菌劑加人色料漿中與礦粒攪拌后燒成，彩砂包覆層均具有抗菌效果，產(chǎn)品使用年限很長。但這種方法對抗菌劑的要求很高，須能經(jīng)受900℃以上高溫，這種抗菌劑主要起作用的是銀離子。抗靜電彩砂主要用于電器件加工的無塵車間墻面及地面。生產(chǎn)方法也是將抗靜電劑參加涂層或參加陶化層中?？轨o電有很多種類可以選擇。耐磨彩砂用于車庫、停車場、停機坪等，具有防滑、耐磨的功能。生產(chǎn)方法是在色料漿中參加耐磨材料或彩砂外表使用薄膜納米金剛石。隔熱彩砂能源緊急，各國對節(jié)能要求日益提高，屋面是建筑物節(jié)能重點。就瀝青瓦或卷材而言，除了做成白色外表，其他顏色的外表層會吸取太陽光大局部的紅外線，起不到隔熱效果。2022年美國加州能源委員會邀請伯克利國家試驗室和橡樹嶺國家試驗室，共同研發(fā)隔熱屋面材料，稱為“非白色冷屋面”。目前，一種“冷黑色瀝青瓦”已進(jìn)人工程試驗階段，其反射率比一般瀝青瓦提高4倍。熱瀝青瓦，起重要作用的是隔熱彩砂，用納米散射顏料代替一般顏料是主要的途徑。熒榮耀砂主要用于庭院、道路、機場等天黑時需要大面積顯示或需特別指示的場合。一般是使用貯光材料加人彩砂中，通常使用晶體貯光材料或高分子貯光材料。這種彩砂在白天吸取光能貯存，晚上放出熒光。將物體〔例如樓梯、欄桿〕顯示出來。熒榮耀砂由于夜間發(fā)光不必消耗能