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电气石负离子涂料的制备及其应用研究
来源:中国粉体技术网    更新时间:2014-08-06 10:09:25    浏览次数:
 
       (中国粉体技术网/远志)众所周知,人们70%的时间在室内渡过,因此室内空气的清洁度将直接影响到人们的健康。近几年,随着人民生活水平不断提高,居住环境不断改善,室内装饰装修日趋豪华、美观的同时,因装修引起的室内污染影响人体健康的问题越来越多,调查表明:68%的疾病起因与室内空气的污染有关,80%的癌症与居住环境有关。因此,高效持久地净化室内有害气体,保持清新健康的生活、工作环境成了人们越来越迫切追求的目标。负离子涂料的问世给人类带来了福音,可以让人们在居室内真正享受到清新健康的空气。这种系列涂料不仅具有装饰保护作用,而且可持续释放负离子,从而增加空气中负离子的浓度,达到改善环境的目的。
1负离子涂料的作用原理和功能
1.1负离子的作用

       当人们漫步在森林、瀑布或海滩的时候,会感觉到空气清新、心情舒畅,这是因为这些场所的负离子浓度较大的缘故。负离子浓度与人体健康的关系见表1。


       由表1可见:当负离子浓度达到10000个/cm3以上时,对疾病有治愈力;在高山海边负离子浓度达到2000~10000个/cm3时,可预防疾病的发生;在城市公园环境中,负离子的浓度只能维持健康所需;在城市住宅就是诱发某些疾病的原因;空调住宅更会引发空调病。因此,负离子涂料必将成为新一代建筑涂料中备受人们青睐的产品。
1.2负离子涂料的作用原理
       负离子涂料就是在普通涂料里添加一种天然矿石(
电气石),其结构是极性结晶体,具有永久电极,常温下能发射4~14μm的远红外线。远红外线的热效应能引起人体一系列生理效应,激活生物大分子的活性,促进和改善血液循环,增强新陈代谢,提高免疫功能,消除疲劳,稳定植物神经系统,能使生物体内的氧自由基无毒化,体液呈弱碱性,延长寿命,被誉为“大气中的长寿素”。该电气石的另一重要特征是能自动地、永久地释放负离子,产生负离子浓度可高达10000个/cm3以上。带负电荷的离子和空气中微小的水分子结合,生成羟基负氧离子(H3O2-)。
1.3负离子涂料的功能
       负离子涂料具有环保和健康功能,其环保功能为通过特种负离子矿物晶体形成的永久电场,持续释放大量负离子,提高室内空气中的负离子浓度;健康功能为负离子涂料能有效祛除空气中甲醛、甲苯、氨、香烟、油烟雾等有害污染;杀灭抑制细菌、病毒,消除异味;辐射有益于人体健康的远红外线,全面持久地净化室内空气,达到增强人体免疫力,预防多种疾病的作用。
       负离子有益人体健康的优点归纳为:(1)活化人体细胞;(2)降低血压,净化血液,增强心肌功能;(3)改善睡眠,恢复体力,促进新陈代谢;(4)稳定植物神经系统,使人体激素趋于平衡;(5)改善肺气管功能,吸入负离子30min后,肺部吸氧能增加20%,多排除二氧化碳15%,可减轻气喘病的痛苦;(6)减少对寒冷和流感的过敏,改善过敏体质及“花粉症”的产生;(7)抑制肿瘤细胞的生长;(8)吸收并屏蔽电磁波辐射等。
2负离子涂料的特点及其制备
2.1负离子涂料的特点

       (1)持久性:负离子涂料取料于天然矿物质,采用高科技的加工方法提炼而成。通过矿物质分子间的磁性产生负离子,这种分子间的磁性长久有效。
       (2)高效性:能持续释放高浓度负离子。
       (3)安全性:由多种纯天然无机矿物质组成,使用安全。
       (4)相容性:对涂料原产品的性能无不良影响。
       (5)放射性:远红外线放射性达到国家标准。
2.2负离子涂料的制备
       负离子涂料的制备过程中添加了负离子粉体。负离子粉体是以天然矿物电气石为主,经超细化粉碎、溶胶-凝胶法包膜改性、离子交换掺杂以及高温激活等方法制备而成。负离子涂料制备中,可在制浆阶段加入负离子粉体,使负离子粉体同其他颜填料充分混合,这样制得的负离子涂料稳定性好,可保证负离子粉体充分发挥作用。也可将负离子粉体和润湿分散剂先制成负离子浆,在制漆的后期加入或直接加到普通成品涂料中,添加比例为占涂料总量的3%~5%,制成具有释放负离子功能的涂料。负离子涂料制备工艺流程见图1。

       将稀土矿2.5kg、电气石2.5kg、长石5kg在湿式球磨机中研磨240h,粉碎成粒径在2μm以下乳液,再将所得乳液加到200kg水性丙烯酸乳液中。然后加入由海平面以下200m以上的深海中所取得的深层海水浓缩液进行混合,制得水性丙烯酸树脂涂料。
      将所得水性丙烯酸涂料涂装在玩具的内墙表面,会使玩具的恶臭消失;如将它涂装在办公室内墙表面,会减轻眼睛疲劳和紧张感;涂布在病房内壁,可抑制抗甲氧基苯青霉素金黄色葡萄球菌的产生;涂布在仓库、平板架、箱盒、冷库、洗衣机干燥器、家用电器、水塔、保管箱等壁面上,可使生鲜食品、生鲜鱼肉、甲壳类、发酵食品、医药品、化妆品、农药等保持新鲜度和白度,使它们能长期存放,从而显示出抗静电性、掩蔽磁性、臭气微生物、霉菌、电磁波等效果。
3结语
       负离子涂料具有广阔的应用前景,它不仅具有常规涂料的基本性能,还具有释放负离子,发射远红外线、抗菌防霉及净化空气的作用,已成为建筑内墙涂料的首选产品,其在工厂厂房、影剧院、大型体育场馆,以及医院、地下室等特殊场合的应用尤其有优势。负离子涂料不仅适用于居室,用负离子涂料制成的印花涂层可用在织物上,犹如随身携带负离子发生器,更能凸显对人体健康的效果。

 
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