陶瓷磚耐污染性檢測(cè)技術(shù)

一、檢測(cè)原理

陶瓷磚的耐污染性主要取決于其表面結(jié)構(gòu)（如孔隙率、粗糙度）和化學(xué)穩(wěn)定性。污染物通過(guò)物理吸附、化學(xué)鍵合或機(jī)械嵌塞等方式附著于磚體表面或滲入內(nèi)部。檢測(cè)的核心原理是模擬污染物與磚面接觸的過(guò)程，并通過(guò)特定的清洗程序來(lái)評(píng)估污染物被去除的難易程度，從而量化其抗污染能力。

• 物理吸附原理： 表面能高、開放孔隙多的磚體，通過(guò)毛細(xì)作用更易吸附液態(tài)污染物。檢測(cè)通過(guò)測(cè)量吸水率間接評(píng)估此傾向。

• 化學(xué)穩(wěn)定性原理： 釉面磚的釉層是致密的玻璃相，能有效阻擋污染物滲透。檢測(cè)使用酸、堿、化學(xué)品檢驗(yàn)釉面是否被腐蝕，從而判斷其抵抗化學(xué)污染的能力。

• 機(jī)械嵌塞原理： 對(duì)于凹凸不平的粗糙表面（如浮雕磚），污染物易滯留于凹槽內(nèi)。檢測(cè)使用膏狀污染物檢驗(yàn)其清洗后殘留情況。

二、檢測(cè)項(xiàng)目

陶瓷磚耐污染性檢測(cè)是一個(gè)系統(tǒng)化過(guò)程，主要分為以下幾類：

1. 耐污染性核心測(cè)試：

   • 輕程度污染測(cè)試： 使用低粘度、易清除的污染物（如綠茶、紅酒、咖啡）。

   • 重程度污染測(cè)試： 使用高粘度、易著色或含染料的污染物（如碘酒、橄欖油、標(biāo)記筆墨水）。

   • 膏狀污染物測(cè)試： 使用特定成分的污染膏（通常含炭黑等著色劑），涂抹于表面，在規(guī)定條件下養(yǎng)護(hù)后清洗，評(píng)估殘留。

2. 關(guān)聯(lián)性能測(cè)試：

   • 吸水率測(cè)定： 吸水率直接關(guān)聯(lián)開口氣孔數(shù)量，是預(yù)測(cè)耐污染性的關(guān)鍵間接指標(biāo)。低吸水率通常意味著高耐污染性。

   • 釉面化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試：

     • 耐家庭化學(xué)試劑和游泳池鹽類： 測(cè)試釉面在接觸氯化銨、鹽酸、檸檬酸、氫氧化鉀等溶液后的表面光澤度變化和可見缺陷。

     • 耐酸堿性： 分別使用低濃度酸、堿溶液檢驗(yàn)表面腐蝕情況。

   • 耐磨性與耐污染性關(guān)聯(lián)測(cè)試： 經(jīng)耐磨性試驗(yàn)后的樣品，再接受耐污染性測(cè)試，以評(píng)估表面磨損后抗污染能力的變化。

三、檢測(cè)范圍

不同應(yīng)用領(lǐng)域的陶瓷磚，其耐污染性要求各異：

• 室內(nèi)地磚/墻磚：

  • 住宅： 廚房、衛(wèi)生間需抵抗油污、化妝品、皂垢等。

  • 商業(yè)/公共： 機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院、餐廳等人流密集區(qū)，需抵抗鞋印、飲料、食物污漬、清潔劑等，要求極高。

• 室外地磚： 需抵抗藻類、霉菌、塵土、大氣污染物、凍融循環(huán)帶來(lái)的污染。

• 工業(yè)地坪磚： 需抵抗機(jī)油、潤(rùn)滑油、化學(xué)溶劑、金屬碎屑等強(qiáng)污染和腐蝕性物質(zhì)。

• 特殊場(chǎng)所：

  • 實(shí)驗(yàn)室/手術(shù)室： 要求無(wú)菌、易消毒，耐強(qiáng)化學(xué)消毒劑。

  • 食品加工區(qū)： 需抵抗有機(jī)酸、糖類、脂肪，且易于清潔消毒。

  • 游泳池周邊： 需耐氯鹽、防滑并抵抗藻類。

四、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)耐污染性的測(cè)試方法和分級(jí)有詳細(xì)規(guī)定，核心標(biāo)準(zhǔn)包括：

• 標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)：

  • ISO 10545-14: Ceramic tiles - Part 14: Determination of resistance to stains: 此為基準(zhǔn)方法。將污染物分為輕程度和重程度兩類，測(cè)試后根據(jù)清洗效果進(jìn)行5級(jí)評(píng)定（1級(jí)差，5級(jí)佳）。

  • EN 14411: 引用了ISO 10545-14的方法，并整合進(jìn)CE認(rèn)證體系。

• 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：

  • GB/T 4100-2015《陶瓷磚》: 等效采用ISO 13006系列標(biāo)準(zhǔn)，其耐污染性測(cè)試方法基本與ISO 10545-14一致。

  • JC/T 897-2014《抗菌陶瓷磚》: 對(duì)具有抗菌功能的陶瓷磚，其耐污染性有附加要求。

• 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：

  • ANSI A137.1: 對(duì)耐污染性有自身規(guī)定，測(cè)試污染物和分級(jí)與ISO略有差異，更側(cè)重于北美市場(chǎng)常見的污染物。

• 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析：

  • 共性： ISO、GB/T、EN均采用類似的污染物清單和5級(jí)分級(jí)法，原理相通。

  • 差異：

    • 污染物種類： 不同標(biāo)準(zhǔn)所列的具體測(cè)試試劑可能根據(jù)地區(qū)生活習(xí)慣有所不同。

    • 測(cè)試流程細(xì)節(jié)： 如污染物的作用時(shí)間、清洗劑類型、擦拭次數(shù)等可能存在細(xì)微差別。

    • 分級(jí)表述： 雖然均為5級(jí)，但描述性文字可能不同。

五、檢測(cè)方法

以ISO 10545-14和GB/T 4100為核心方法：

1. 試樣準(zhǔn)備： 樣品必須清潔、干燥。通常使用整磚或具有代表性的切割部分。

2. 污染物施加：

   • 將選定的污染物（液體或膏體）足量施加于磚面，并用表面皿或薄膜覆蓋，防止揮發(fā)。

   • 在室溫下靜置規(guī)定時(shí)間（通常為24小時(shí)）。

3. 清洗程序：

   • 初步清洗： 用流水沖洗并軟布擦拭去除大部分污染物。

   • 精細(xì)清洗：

     • 方法A（常規(guī)清洗）： 使用指定的清洗劑（如中性清潔劑），在機(jī)械清洗裝置上用軟刷往復(fù)擦洗規(guī)定次數(shù)。

     • 方法B（強(qiáng)力清洗）： 對(duì)于難清除的污漬，可使用有機(jī)溶劑（如乙醇、丙酮）或弱鹽酸溶液，但需注明所用試劑。

4. 干燥與觀察： 清洗后的試樣在110±5°C的烘箱中烘干1小時(shí)，或在室溫下干燥至少24小時(shí)。于規(guī)定的光照條件下（如300 lux以上的漫射自然光或人造光），距試樣25~30cm處觀察殘留污跡。

六、檢測(cè)儀器

1. 耐污染性測(cè)試裝置：

   • 核心設(shè)備： 機(jī)械式往復(fù)擦洗機(jī)。其技術(shù)特點(diǎn)包括：

     • 行程與頻率可調(diào)： 模擬人工擦拭，確保測(cè)試的重復(fù)性和再現(xiàn)性。

     • 恒定壓力： 通過(guò)配重或彈簧對(duì)刷子施加恒定壓力，保證每次測(cè)試力度一致。

     • 計(jì)數(shù)器： 精確控制擦洗次數(shù)。

2. 配套設(shè)備：

   • 干燥箱： 用于試樣前期干燥和后期烘干，要求溫控精確。

   • 光澤度計(jì)： 用于化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試前后測(cè)量釉面光澤度變化。

   • 吸水率測(cè)試裝置： 包括煮沸裝置、真空裝置、天平，用于測(cè)定吸水率。

七、結(jié)果分析

1. 視覺(jué)評(píng)級(jí)法：

   • 5級(jí)制： 這是通用的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

     • 5級(jí)： 表面無(wú)任何可見污染痕跡。

     • 4級(jí)： 表面有輕微變色，但無(wú)不悅目的視覺(jué)差異。

     • 3級(jí)： 表面有部分可見污染痕跡，但整體外觀可接受。

     • 2級(jí)： 有明顯污染痕跡，對(duì)外觀有顯著影響。

     • 1級(jí)： 污染嚴(yán)重，無(wú)法清除，外觀被嚴(yán)重破壞。

   • 報(bào)告需注明所使用的污染物和清洗方法。

2. 儀器輔助分析：

   • 色差儀： 定量測(cè)量測(cè)試區(qū)域與潔凈區(qū)域的色差值（ΔE）?？稍O(shè)定一個(gè)ΔE閾值（如根據(jù)協(xié)議定為2.0或更低）作為合格判據(jù)，使結(jié)果更客觀。

   • 顯微鏡： 觀察污染物是否已滲入微裂紋或氣孔內(nèi)部。

3. 綜合判定：

   • 根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)宣稱的等級(jí)（如廠商聲稱為“4級(jí)”或“5級(jí)”），將所有測(cè)試污染物的低評(píng)級(jí)作為該產(chǎn)品的終耐污染性等級(jí)。

   • 對(duì)于關(guān)聯(lián)測(cè)試，如耐磨后耐污染性測(cè)試，需對(duì)比磨損前后的污染等級(jí)變化，評(píng)估產(chǎn)品的耐久性能。