涂層耐沾污性能的污染源、試驗方法以及自動沾污設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種涂層耐沾污性能的污染源、試驗方法以及自動沾污設備，該涂層耐沾污性能的污染源，包括以下物質：黃土塵、有機物質、無機碳和添加劑；一種自動沾污設備，包括污染源放置部件、循環(huán)部件、污染室和控制部件。該試驗方法，包括如下步驟：1)配置污染源；2)污染源放置于污染源放置臺，樣品放置于樣品平臺上方；3)開啟循環(huán)泵和振動裝置，4)關閉循環(huán)泵和振動裝置，開啟加熱裝置；5)關閉加熱裝置；6)采用沖洗裝置沖洗沾污后的樣品；7)測試樣品沾污前后的反射系數(shù)，將沾污前后反射系數(shù)的絕對值與沾污前樣品反射系數(shù)的比值百分數(shù)作為評價涂層耐沾污性試驗方法的參數(shù)。本發(fā)明具有成本低，測試時間短的優(yōu)點。
【專利說明】涂層耐沾污性能的污染源、試驗方法以及自動沾污設備

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂層耐沾污性能測試領域，特別涉及一種涂層耐沾污性能的污染源、 試驗方法以及自動沾污設備。

【背景技術】
[0002] 目前國內對于涂層耐沾污性能的檢測方法依據(jù)GB/T9780-2013《建筑涂料涂層耐 沾污性試驗方法》規(guī)定的方法進行。該方法規(guī)定了污染源采用國家標準樣品《建筑涂料涂層 耐沾污性試驗用灰標準物質》，然而該標準物質中不含有有機物質，與實際空氣污染物成分 不符，難以模擬涂層實際沾污的情況；此外，該標準規(guī)定的沾污方法采用人工沾污的方式， 沾污過程受人為因素影響較大，同時也難以滿足標準中要求涂刷量為每塊試件（0. 7±0. 1) g，因此該方法用于評價涂層的耐沾污性能并不科學，在國外，對于涂層耐沾污性的試驗方 法通常采用自然暴曬的方式，然而，這種方式難以標準化，不同地點及時間試驗結果相差較 大，并且用時較長，試驗成本高。
[0003] 綜上所述，國內外還沒有科學的評價涂層耐沾污性能的污染源、試驗方法以及自 動沾污設備。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明實施例的目的是針對上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種成本低，測試時間短 的涂層耐沾污性能的污染源、試驗方法以及自動沾污設備。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采取的技術方案是：
[0006] 一種涂層耐沾污性能的污染源，包括以下物質：黃土塵、有機物質、無機碳和添加 劑；
[0007]所述有機物質選自正二十烷烴、正二i^一烷烴、正二十二烷烴、正二十三烷烴、正 二十四烷烴、正二十五烷烴、正二十六烷烴、正二十七烷烴、正二十八烷烴、正二十九烷烴或 正三十烷烴；
[0008]所述添加劑選自干洗溶劑油、異構十六燒徑、struktol WB212(德國struktol公 司生產(chǎn)的的一種規(guī)格為WB212的分散劑）或烴類石蠟固體。
[0009]進一步地，包括以下質量百分含量的物質：
[0010] 黃土塵70% -80%、有機物質5% -15%、無機碳3% -15%、添加劑2% -10%。
[0011] 所述黃土塵為中國黃土成分分析標準物質（GBW08305)、土壤成分分析標準物 質-陜西省洛川黃土（GBW07454)、土壤成分分析標準物質-黃土（GBW07408)或大氣試驗粉 塵標準樣品-黃土塵（符合GB13268的規(guī)定）；所述無機碳為色素炭黑或半補強爐法瓦斯 炭黑。
[0012] 本發(fā)明又提供一種自動沾污設備，包括污染源放置部件、循環(huán)部件、污染室、控制 部件；
[0013] 所述污染源放置部件上方連接污染室，下方通過管道連接循環(huán)部件，所述循環(huán)部 件的末端伸到所述污染室內，所述控制部件分別與污染源放置部件、循環(huán)部件與污染室電 連接。
[0014] 所述污染源放置部件包括倒圓錐柱狀的殼體，所述殼體的內部設有污染源放置 臺，所述污染源放置臺的下方設有過濾網(wǎng)，所述殼體的底部通過管道與循環(huán)泵連接，所述殼 體的外部設有振動裝置。
[0015] 所述循環(huán)部件包括循環(huán)泵、空氣流速傳感器以及末端開口，所述循環(huán)泵通過管道 連接污染室，所述空氣流速傳感器安裝于循環(huán)泵與末端開口之間，所述末端開口呈圓錐柱 狀，所述末端開口伸到所述污染室的上方。
[0016] 所述污染室包括內部設有開口的樣品放置室，所述樣品放置室內設有樣品平臺， 所述樣品平臺設置在所述末端開口的正下方，所述樣品平臺下方設有加熱裝置與溫度傳感 器。
[0017] 所述控制部件與循環(huán)泵電連接，用于控制循環(huán)泵的開啟關閉，所述控制部件與空 氣流速傳感器電連接，用于監(jiān)測空氣流量的大小，所述控制部件與加熱裝置以及溫度傳感 器電連接，用于加熱并控制樣品平臺的溫度。
[0018] 本發(fā)明還提供一種涂層耐沾污試驗方法，包括如下步驟：
[0019] 1)配置污染源；
[0020] 2)污染源放置于污染源放置臺，樣品放置于樣品平臺上方；
[0021] 3)設置循環(huán)泵的轉速、振動的打開時間與關閉時間，開啟循環(huán)泵和振動裝置使得 空氣流速達到l_5m/s，并保持40分鐘-2小時；
[0022] 4)關閉循環(huán)泵和振動裝置，開啟加熱裝置，使得樣品平臺的溫度達到30-50°C，并 保持 0. 5-lh;
[0023] 5)關閉加熱裝置，取出沾污后的樣品，樣品自動沾污完成。
[0024]6)采用沖洗裝置沖洗沾污后的樣品，然后將樣品晾干；
[0025] 7)測試樣品沾污前后的反射系數(shù)，將沾污前后反射系數(shù)的絕對值與沾污前樣品反 射系數(shù)的比值百分數(shù)作為評價涂層耐沾污性試驗方法的參數(shù)。
[0026] 所述配置污染源包括以下步驟：
[0027] 1)將黃土塵置于110°C_120°C的烘箱，12-48小時后取出；
[0028] 2)將有機物質放置在40°C-60°C的恒溫水槽10min-30min;
[0029] 3)將無機碳加入添加劑中攪拌均勻，得到混合物，并將該混合物與黃土塵依次加 入有機物質中，用分散設備以400r/min-600r/min的轉速分散均勻；得到污染源。
[0030] 本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
[0031] 本發(fā)明利用循環(huán)泵和具有加熱恒溫的平臺實現(xiàn)涂層沾污，每次測試的環(huán)境標準一 致，保證了每次測試結果的差異小，和具有成本低，測試時間短的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明實施例提供的自動沾污設備的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0033] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方 式作進一步地詳細描述。
[0034] -種涂層耐沾污性能的污染源，包括以下物質：黃土塵、有機物質、無機碳、添加 劑；
[0035] 所述有機物質選自正二十烷烴、正二^^一烷烴、正二十二烷烴、正二十三烷烴、正 二十四烷烴、正二十五烷烴、正二十六烷烴、正二十七烷烴、正二十八烷烴、正二十九烷烴或 正三十烷烴；
[0036] 所述添加劑選自干洗溶劑油、異構十六燒徑、struktol WB212(德國struktol公 司生產(chǎn)的一種規(guī)格型號為WB212的分散劑）或徑類石賭固體。
[0037] struktol WB212是一種分散劑，WB212是一種產(chǎn)品的具體規(guī)格型號，主要成分為結 合在無機載體上高分子量脂肪酸酯乳化物。
[0038] 本發(fā)明的污染源中添加有有機物質，污染源接近空氣污染物成分，使得試驗最終 更準確。
[0039] 進一步地，包括以下質量百分含量的物質：
[0040] 黃土塵70% -80%、有機物質5% -15%、無機碳3% -15%、添加劑2% -10%。
[0041] 本發(fā)明的污染源與大氣顆粒物成分相近，從根本上確保試驗能夠真實準確地反映 出試驗樣品的耐沾污性能。
[0042] 優(yōu)選地，黃土塵為中國黃土成分分析標準物質（GBW08305)、土壤成分分析標準物 質-陜西省洛川黃土（GBW07454)、土壤成分分析標準物質-黃土（GBW07408)或大氣試驗粉 塵標準樣品-黃土塵（符合GB13268的規(guī)定）；所述無機碳為色素炭黑或半補強爐法瓦斯 炭黑。
[0043] 現(xiàn)有的大氣顆粒物中無機組分來自于土壤，而本發(fā)明的黃土塵的主要成分與大氣 顆粒物無機組分十分相近，同時這些黃土塵均為標準物質，保證了污染源成分的穩(wěn)定。
[0044]參見圖1，一種自動沾污設備，包括污染源放置部件1、循環(huán)部件2、污染室3、控制 部件4 ;
[0045] 污染源放置部件1上方連接污染室3,下方通過管道連接循環(huán)部件2,循環(huán)部件2 的末端伸到污染室3內，控制部件4分別與污染源放置部件1、循環(huán)部件2與污染室3電連 接。
[0046] 優(yōu)選地，污染源放置部件1包括倒圓錐柱狀的殼體10,殼體10的內部設有污染源 放置臺11，污染源放置臺11的下方設有過濾網(wǎng)12,殼體10的底部通過管道與循環(huán)泵21連 接，殼體10的外部設有振動裝置13。
[0047] 優(yōu)選地，循環(huán)部件2包括循環(huán)泵21、空氣流速傳感器22以及末端開口 23,循環(huán)泵 21通過管道連接污染室3,空氣流速傳感器22安裝于循環(huán)泵21與末端開口 23之間，末端 開口 23呈圓錐柱狀，末端開口 23伸到污染室3的上方。
[0048] 優(yōu)選地，污染室3包括內部設有開口的樣品放置室34,污染室部裝3外形為圓柱 形，樣品放置室34為正方體，樣品放置室34內設有樣品平臺31，樣品平臺31設置在末端開 口 23的正下方，樣品平臺31下方設有加熱裝置32與溫度傳感器33。
[0049] 優(yōu)選地，控制部件4與循環(huán)泵21電連接，用于控制循環(huán)泵21的開啟關閉，控制部 件4與空氣流速傳感器22電連接，用于監(jiān)測空氣流量的大小，控制部件4與加熱裝置32以 及溫度傳感器33電連接，用于加熱并控制樣品平臺的溫度。
[0050] 采用本發(fā)明的自動沾污設備，能夠實現(xiàn)樣品的自動沾污，涂刷量準確并可控，能夠 使得污染源能夠均勻地散落于試驗樣品的表面，避免人為因素對試驗結果的影響，同時使 用加熱裝置將試驗樣品加熱到一定溫度，更為充分地考察樣品表面物質的軟化點對樣品耐 沾污性的影響，以便更為全面科學地反映樣品的耐沾污性能。該設備試驗參數(shù)可調，可根據(jù) 具體產(chǎn)品的要求，調整相關參數(shù)；此外，該設備在整個試驗過程都是密封在設備內，不會影 響環(huán)境以及試驗人員的健康。
[0051] 本發(fā)明還提供一種涂層耐沾污試驗方法，包括如下步驟：
[0052] 1)配置污染源；
[0053] a)將黃土塵置于110°C_120°C的烘箱，12-48小時后取出；
[0054] b)將有機物質放置在40°C-60°C的恒溫水槽10min-30min;
[0055] c)將無機碳加入添加劑中攪拌均勾，得到混合物，并將該混合物與黃土塵依次加 入有機物質中，用分散設備以400r/min-600r/min的轉速分散均勻；得到污染源。
[0056] 2)污染源放置于污染源放置臺，樣品放置于樣品平臺上方；
[0057] 3)設置循環(huán)泵的轉速、振動的打開時間與關閉時間，振動頻率為10-30HZ，優(yōu)選 20Hz，使得空氣流速達到l-5m/s，并保持40分鐘-2小時；
[0058] 4)關閉循環(huán)泵和振動裝置，開啟加熱裝置，使得樣品平臺的溫度達到30-50°C，并 保持 0. 5-lh;
[0059] 5)關閉加熱裝置，取出沾污后的樣品，樣品自動沾污完成。
[0060] 6)采用沖洗裝置沖洗沾污后的樣品，然后將樣品晾干；
[0061] 7)測試樣品沾污前后的反射系數(shù)，將沾污前后反射系數(shù)的絕對值與沾污前樣品反 射系數(shù)的比值百分數(shù)作為評價涂層耐沾污性試驗方法的參數(shù)。
[0062] 采用本發(fā)明的方法具有以下的優(yōu)點：1.污染源與大氣顆粒物成分相近，保證了試 驗的科學性；2.能夠實現(xiàn)樣品的自動沾污，污染源均勻而且可控地散落于樣品表面，避免 試驗人員對試驗的影響；3.該方法全面考慮到了大氣顆粒物沾污到物體表面的方式，同時 也考慮到對環(huán)境與實驗人員的健康，科學合理；4.該設備參數(shù)可調，自動化程度高。
[0063] 下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明：
[0064] 實施例1
[0065] -種白色涂層耐沾污性能的檢測：
[0066] 利用自動沾污設備對樣品進行沾污，操作步驟如下：
[0067]1)?配置污染源；
[0068] 按照以下配比稱取原料：
[0069] 黃土塵75%、正二十三烷10%、色素炭黑10%、干洗溶劑油5% ;
[0070] a、將黃土塵置于110°C-120°c的烘箱，12-48小時后取出；
[0071] b、將有機物質放置在40°C-60°C的恒溫水槽10min-30min;
[0072] c、將色素炭黑加入干洗溶劑油中攪拌均勻，得到混合物，并將該混合物與黃土塵 依次加入有機物質中，用分散設備以400r/min-600r/min的轉速分散均勻；得到污染源。
[0073] 2).測試樣品的反射系數(shù)，再將污染源放置于污染源放置臺，樣品放置于樣品平臺 上方；
[0074] 3).開啟循環(huán)泵和振動裝置，設置循環(huán)泵的轉速與振動頻率，使得空氣流速達到 3m/s，并保持lh;
[0075] 4).lh后，關閉循環(huán)泵和振動裝置，開啟加熱裝置，使得樣品平臺的溫度達到 40°C，并保持 0. 5h;
[0076] 5).關閉加熱裝置，取出沾污后的樣品，樣品自動沾污完成。
[0077] 經(jīng)沾污后，將樣品置于GB/T9780-2013規(guī)定的沖洗裝置進行沖洗，測試沾污后樣 品的反射系數(shù)；依據(jù)下列公式進行計算：

【權利要求】
1. 一種涂層耐沾污性能的污染源，其特征在于，包括以下物質：黃土塵、有機物質、無 機碳、添加劑； 所述有機物質選自正二十烷烴、正二十一烷烴、正二十二烷烴、正二十三烷烴、正 二十四烷烴、正二十五烷烴、正二十六烷烴、正二十七烷烴、正二十八烷烴、正二十九烷烴或 正三十烷烴； 所述添加劑選自干洗溶劑油、異構十六燒徑、struktol WB212(德國struktol公司生 產(chǎn)的的一種規(guī)格為WB212的分散劑）或烴類石蠟固體。
2. 根據(jù)權利要求1所述的涂層耐沾污性能的污染源，其特征在于，包括以下質量百分 含量的物質： 黃土塵70% -80%、有機物質5% -15%、無機碳3% -15%、添加劑2% -10%。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的涂層耐沾污性能的污染源，其特征在于，所述黃土塵為中 國黃土成分分析標準物質、土壤成分分析標準物質-陜西省洛川黃土、土壤成分分析標準 物質-黃土或大氣試驗粉塵標準樣品-黃土塵；所述無機碳為色素炭黑或半補強爐法瓦斯 炭黑。
4. 一種自動沾污設備，其特征在于，包括污染源放置部件、循環(huán)部件、污染室、控制部 件； 所述污染源放置部件上方連接污染室，下方通過管道連接循環(huán)部件，所述循環(huán)部件的 末端伸到所述污染室內，所述控制部件分別與污染源放置部件、循環(huán)部件與污染室電連接。
5. 根據(jù)權利要求4所述的自動沾污設備，其特征在于，所述污染源放置部件包括倒圓 錐柱狀的殼體，所述殼體的內部設有污染源放置臺，所述污染源放置臺的下方設有過濾網(wǎng)， 所述殼體的底部通過管道與循環(huán)泵連接，所述殼體的外部設有振動裝置。
6. 根據(jù)權利要求5所述的自動沾污設備，其特征在于，所述循環(huán)部件包括循環(huán)泵、空氣 流速傳感器以及末端開口，所述循環(huán)泵通過管道連接污染室，所述空氣流速傳感器安裝于 循環(huán)泵與末端開口之間，所述末端開口呈圓錐柱狀，所述末端開口伸到所述污染室的上方。
7. 根據(jù)權利要求6所述的自動沾污設備，其特征在于，所述污染室包括內部設有開口 的樣品放置室，所述樣品放置室內設有樣品平臺，所述樣品平臺設置在所述末端開口的正 下方，所述樣品平臺下方設有加熱裝置與溫度傳感器。
8. 根據(jù)權利要求7所述的自動沾污設備，其特征在于，所述控制部件與循環(huán)泵電連接， 用于控制循環(huán)泵的開啟關閉，所述控制部件與空氣流速傳感器電連接，用于監(jiān)測空氣流量 的大小，所述控制部件與加熱裝置以及溫度傳感器電連接，用于加熱并控制樣品平臺的溫 度。
9. 一種涂層耐沾污試驗方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 配置污染源； 2) 污染源放置于污染源放置臺，樣品放置于樣品平臺上方； 3) 設置循環(huán)泵的轉速、振動的打開時間與關閉時間，開啟循環(huán)泵和振動裝置使得空氣 流速達到l_5m/s，并保持40分鐘-2小時； 4) 關閉循環(huán)泵和振動裝置，開啟加熱裝置，使得樣品平臺的溫度達到30-50°C，并保持 0.5-lh ； 5) 關閉加熱裝置，取出沾污后的樣品，樣品自動沾污完成。 6) 采用沖洗裝置沖洗沾污后的樣品，然后將樣品晾干； 7) 測試樣品沾污前后的反射系數(shù)，將沾污前后反射系數(shù)的絕對值與沾污前樣品反射系 數(shù)的比值百分數(shù)作為評價涂層耐沾污性試驗方法的參數(shù)。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種涂層耐沾污試驗方法，其特征在于，所述配置污染源包 括以下步驟： 1) 將黃土塵置于110°C _120°C的烘箱，12-48小時后取出； 2) 將有機物質放置在40°C -60°C的恒溫水槽10min-30min ; 3) 將無機碳加入添加劑中攪拌均勻，得到混合物，并將該混合物與黃土塵依次加入有 機物質中，用分散設備以400r/min-600r/min的轉速分散均勻；得到污染源。
【文檔編號】G01N1/44GK104458395SQ201410717336
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權日:2014年12月1日
【發(fā)明者】蔣荃, 劉順利, 任世偉, 劉翼 申請人:中國建材檢驗認證集團股份有限公司