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彩砂檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-03-28 14:32:23 更新時(shí)間：2025-03-27 14:33:55

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

一、檢測目的與標(biāo)準(zhǔn)

彩砂（Colored Sand）廣泛應(yīng)用于建筑裝飾、涂料、環(huán)氧地坪及工藝品，需驗(yàn)證其顏色穩(wěn)定性、粒度分布、耐久性、化學(xué)成分及環(huán)保性能，確保產(chǎn)品滿足美觀、安全及功能性要求。核心依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：

中國標(biāo)準(zhǔn)：
- GB/T 14684-2022《建筑用砂》
- GB/T 23986-2021《色漆和清漆涂層耐人工氣候老化性測定》
- HJ 2537-2014《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求水性涂料》（環(huán)保指標(biāo)）
國際標(biāo)準(zhǔn)：
- ASTM C33/C33M-2023（混凝土骨料標(biāo)準(zhǔn)，含染色砂）
- ISO 787-24:2020（顏料顏色穩(wěn)定性測試）
- EN 71-3:2019（歐盟玩具安全-重金屬遷移限值）

二、核心檢測項(xiàng)目與方法

1. 顏色與外觀檢測

檢測項(xiàng)	方法及工具	合格標(biāo)準(zhǔn)
色差（ΔE）	色差儀（D65光源，CIE Lab色空間）	ΔE≤1.5（同一批次），ΔE≤3.0（不同批次）
耐光色牢度	紫外老化箱（UVA-340燈，500h）	灰度卡評級≥4級（ISO 105-B02）
目視均勻性	標(biāo)準(zhǔn)光源箱（比對標(biāo)準(zhǔn)色板）	無肉眼可見色斑、色差

2. 物理性能檢測

檢測項(xiàng)	方法及工具	合格標(biāo)準(zhǔn)
粒度分布（mm）	激光粒度儀或振動(dòng)篩分法（GB/T 14684）	主要粒徑范圍：0.1-2.5mm（定制需求可調(diào)）
含泥量（%）	淘洗法（篩分后烘干稱重）	≤1.0%（高純度彩砂）
耐磨性（g/m²）	落砂磨耗儀（ASTM D968-2021）	質(zhì)量損失≤5g/m²（涂料用彩砂）

3. 化學(xué)與環(huán)保檢測

檢測項(xiàng)	方法及工具	合格標(biāo)準(zhǔn)
重金屬含量（ppm）	ICP-MS（鉛、鎘、鉻、汞等）	鉛≤90ppm，總重金屬≤100ppm（EN 71-3）
可溶性鹽分（%）	電導(dǎo)率法（水浸液電導(dǎo)率測定）	≤0.1%（防止涂層返堿）
VOC釋放量	氣相色譜法（HJ 2537）	≤50mg/kg（環(huán)保型彩砂）

4. 耐久性檢測

檢測項(xiàng)	方法及工具	合格標(biāo)準(zhǔn)
耐酸堿性	浸泡試驗(yàn)（5% H?SO?/NaOH，24h）	顏色變化ΔE≤2.0，無粉化、脫落
耐凍融性	高低溫箱（-20℃→25℃，循環(huán)20次）	無開裂、剝落（GB/T 1766-2020）
抗紫外線老化	QUV老化儀（UVA-340，1000h）	色差ΔE≤3.0，保光率≥80%

三、檢測流程與操作規(guī)范

1. 取樣與預(yù)處理

取樣方法：
- 散裝彩砂：按四分法縮分，取500g混合樣。
- 包裝彩砂：隨機(jī)抽取3包，每包取中部樣品。
預(yù)處理：
- 顏色檢測：自然光下風(fēng)干，避免高溫烘干導(dǎo)致褪色。
- 化學(xué)分析：研磨至100目以下，去除雜質(zhì)。

2. 色差檢測（示例）

操作步驟：
- 校準(zhǔn)色差儀（白板校準(zhǔn)），選擇D65光源和10°視角。
- 測量標(biāo)準(zhǔn)樣品與待測樣品的Lab*值，計(jì)算ΔE： ΔE=(L1−L2)2+(a1−a2)2+(b1−b2)2ΔE=(L1?−L2?)2+(a1?−a2?)2+(b1?−b2?)2?。
判定：ΔE≤1.5為合格。

3. 耐磨性測試（ASTM D968）

操作步驟：
- 將彩砂均勻鋪于標(biāo)準(zhǔn)涂層（厚度100μm）表面。
- 啟動(dòng)落砂儀（磨料為標(biāo)準(zhǔn)硅砂），500g砂流沖擊后稱重。
判定：質(zhì)量損失≤5g/m²為合格。

四、檢測設(shè)備與工具

設(shè)備/工具	功能要求	示例型號
激光粒度分析儀	量程0.1-3000μm，干濕法測量	Malvern Mastersizer 3000、Horiba LA-960
紫外老化箱	UVA-340燈管，輻照強(qiáng)度0.8W/m²	Q-LAB QUV、Atlas Ci4000
色差儀	精度±0.1ΔE，支持多孔徑測量	Konica Minolta CR-410、X-Rite SP62
ICP-MS光譜儀	檢測限≤0.01ppb，多元素同步分析	Thermo iCAP RQ、Agilent 7900

五、常見問題與解決方案

問題	原因分析	解決方案
顏色褪色	染料耐候性差或紫外線防護(hù)不足	改用無機(jī)顏料（如氧化鐵），添加UV吸收劑
粒度分布不均	篩分工藝缺陷或混料不均	優(yōu)化振動(dòng)篩參數(shù)（振幅、頻率），增加混料時(shí)間
重金屬超標(biāo)	原料污染或染色工藝引入	嚴(yán)格篩選原料，采用環(huán)保染色工藝（水性染料）
涂層剝落	彩砂含泥量高或表面處理不足	增加水洗工序，表面硅烷偶聯(lián)劑改性

六、認(rèn)證與維護(hù)建議

認(rèn)證要求：
- 中國環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證（十環(huán)認(rèn)證，HJ 2537）。
- 歐盟CE認(rèn)證（EN 71-3玩具安全指令，重金屬限值）。
生產(chǎn)控制：
- 每批次檢測色差、粒度及重金屬，關(guān)鍵產(chǎn)品增加耐老化測試。
- 建立原料供應(yīng)商審核制度，確保礦物原料無放射性污染。
設(shè)備維護(hù)：
- 定期校準(zhǔn)色差儀、粒度儀（每年一次），清潔光學(xué)部件。
- 更換紫外老化箱燈管（壽命≥1500h），記錄輻照強(qiáng)度數(shù)據(jù)。

通過系統(tǒng)性檢測與工藝優(yōu)化，彩砂產(chǎn)品的色彩持久性、環(huán)保性及力學(xué)性能可顯著提升，滿足建筑、藝術(shù)及工業(yè)領(lǐng)域的多樣化需求。建議企業(yè)結(jié)合應(yīng)用場景（如戶外地坪、兒童玩具）選擇檢測項(xiàng)目，并優(yōu)先選用通過ISO 9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證的供應(yīng)商，確保產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量可控。