CN104088137A

CN104088137A - 一种利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法

Info

Publication number: CN104088137A
Application number: CN201410279474.4A
Authority: CN
Inventors: 钟明峰; 苏达根; 朱锦辉; 殷文清
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2034-06-20
Also published as: CN104088137B

Abstract

本发明公开了一种利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法。该方法以质量百分比计，将15‐20％聚丙烯酸酯涂层剂、1‐2％聚丙烯酸增稠剂、5‐20％铁镁电气石粉、5-20％坡缕石、10-20％碳酸钙粉、30-40％水混合搅拌均匀，制得涂层涂料；将所述涂层涂料涂覆在涤纶纤维的基布上，再经过印花和烘烤，制得功能型墙纸；所制得墙纸能释放负离子，具有净化空气和调整室内空气湿度的功能。

Description

一种利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法

技术领域

本发明涉及一种墙纸，特别是涉及一种利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法。该方法制备的树脂型人造大理石，所制得墙纸能释放负离子，具有净化空气和调整室内空气湿度的功能。

背景技术

墙纸具有色彩多样，图案丰富，豪华气派、安全环保、施工方便、价格适宜等多种其它室内装饰材料所无法比拟的特点，是一种应用相当广泛的室内装修材料。在环境评价中，空气中负离子浓度被列为衡量空气质量的一个重要参数。空气中适当浓度的负离子对消除悬浮在空气中的粉尘和有毒有害气体，抑制细菌、霉菌生长和净化空气，对人们的健康具有极其重要的作用，被誉为“空气维生素”和“大气中的长寿素”。随着现代生活水平的提高，人们对生存环境的要求也越来越高，特别渴望拥有一个健康环保的生活和工作环境。然而，现代工业污染却在不断影响着这种环境，空气中的正负离子平衡严重失调，负离子数目锐减。因此，研究制备具有释放负离子功能墙纸，用于绿色环保建筑装饰材料中将会深受用户欢迎。中国实用新型专利CN202577056U公开了一种具有防水和净化功能的墙纸的制备方法，该方法的空气净化层采用二氧化钛光触媒和活性炭材料。二氧化钛光催化剂需要紫外光激发才能释放电子，限制了其在家庭装修中的应用。

空气湿度是一个与人们的生活和生产有着密切关系的重要环境参数。目前常用湿度调节较好的硅酸盐矿物有蒙脱石、海泡石、坡缕石等。蒙脱石的吸水膨胀性以及长纤维状晶形的海泡石的对人体危害的可疑性，限制了它们的应用(桂海涛等，硅酸盐矿物和传统吸附型干燥剂，硅酸盐通报，2006(2)：78-81)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法，该方法所所制得墙纸能释放负离子，具有净化空气和调整室内空气湿度的功能。

铁镁电气石作为涂层中空气净化材料，具有不需要外界能量激发永久释放负离子，且释放负离子数量较高。本实施例还以坡缕石作为涂层中调节空气湿度材料，利用特殊的硅酸盐结构导致的吸水性能，且无毒无膨胀性。本发明利用铁镁电气石和坡缕石作为功能涂层材料，赋予墙纸净化空气和调整室内空气湿度的功能。

电气石粉主要化学成分为Fe₂O₃、MgO、SiO₂、Al₂O₃、CaO、K₂O，大概占电气石总量98％以上。其中根据Fe₂O₃、MgO含量不同对电气石粉进行分类，Fe₂O₃含量较大但是含MgO量很小的称之为铁电气石粉；而Fe₂O₃、MgO含量都较大且比例相近，因此称之为铁镁电气石粉。Fe₂O₃和MgO含量两者比例越接近，热释电系数越高且越稳定，粉体周围激发电场强度就越会强，对电气石周围的空气中H₂O电离能力就越强，因此铁镁电气石粉具有更强的负离子释放能力。

坡缕石2∶1层状硅酸盐粘土矿物，其结构单元是2层硅氧四面体夹1层铝氧八面体。其晶体内部孔道大小为0.37nm×0.64nm。结构中的阳离子替换导致坡缕石(Al代替Si)产生电负性,从而极性的水分子更强烈的吸附于坡缕石表面。缕石饱和吸湿量高于4A分子筛，吸湿性都比蓝色硅胶强。坡缕石的无毒无膨胀性，可以应用于制备调节湿度的功能型墙纸。

电气石具有压电性和热释电效应的物理特性，当电气石周围在温度及表面压力发生变化的情况下，即能引起电气石晶体内部结构偏离而产生电势差，粉体表面形成电场，使周围的空气水分子在电场作用下发生电离，被击中的电子附着于邻近的水和氧分子并使它转化为空气负离子，即负氧离子。在墙纸涂料中加入适量的坡缕石可吸收空气中的水分，从而使得墙纸涂料层中保持较高的水分含量，有利于电气石电离水分子，释放更多的负离子。现有的研究都针对电气石改性，如添加稀土元素、煅烧等，来增加电气石释放负离子的能力。本发明发现，可从提高墙纸功能层中的湿度来提高电气石电离水分子的机理，来增加负离子释放量，并取得了非常好的效果。

本发明在涤纶纤维的基布上涂覆含有5-20％(重量百分比)铁镁电气石粉和5-20％(重量百分比)坡缕石粉的涂层涂料，再经过印花和烘烤，制得功能型墙纸。所制得墙纸能释放负离子，具有净化空气和调整室内空气湿度的功能。所述铁镁电气石是指Fe₂O₃含量12-16％(重量百分比)、MgO含量12-16％(重量百分比)，且两者比例相近的铁镁电气石粉。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法，包括如下步骤和工艺条件：

(1)以质量百分比计，将15-20％聚丙烯酸酯涂层剂、1-2％聚丙烯酸增稠剂、5-20％铁镁电气石粉、5-20％坡缕石、10-20％碳酸钙粉、30-40％水混合搅拌均匀，制得涂层涂料；

(2)将所述涂层涂料涂覆在涤纶纤维的基布上，再经过印花和烘烤，制得功能型墙纸；所制得墙纸能释放负离子，具有净化空气和调整室内空气湿度的功能。

优选地，以质量百分比计，所述铁镁电气石的Fe₂O₃含量为12-16％、MgO含量为12-16％，平均粒径为1-2微米。

所述坡缕石是一种层状硅酸盐矿物，平均粒径为1-2微米。

以质量百分比计，所述坡缕石的含量为8-15％。

以质量百分比计，所述铁镁电气石粉的含量为8-15％。

以质量百分比计，所述碳酸钙粉的含量为12-15％。

本发明具有如下优点和有益效果：

(1)本发明利用铁镁电气石作为涂层中空气净化材料，具有不需要外界能量激发永久释放负离子，且释放负离子数量较高。

(2)本发明利用了坡缕石作为涂层中调节空气湿度材料，其特殊的硅酸盐结构导致其吸水能力较强，且无毒无膨胀性。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1

本实施例铁镁电气石中Fe₂O₃含量12％(重量百分比)、MgO含量12％(重量百分比)，平均粒径为2微米；坡缕石的平均粒径为2微米。

一种利用铁镁电气石粉与坡缕石制备功能型墙纸的方法，包括如下步骤和工艺条件：

(1)将15％(重量百分比)聚丙烯酸酯涂层剂、1％(重量百分比)聚丙烯酸增稠剂、5％(重量百分比)铁镁电气石粉、20％(重量百分比)坡缕石、20％(重量百分比)碳酸钙粉、39％(重量百分比)水混合搅拌均匀，制得涂层涂料；

(2)将上述涂层涂料涂覆在涤纶纤维的基布上，再经过印花和烘烤，制得功能型墙纸。所制得墙纸能释放负离子量，具有净化空气和调整室内空气湿度的功能。负离子数采用KEC‐900负离子检测仪检测，负离子释放量为515个/cm3；饱和吸湿量8％、完全放湿量6％。饱和吸湿量和完全放湿量的测试方法：取10g墙纸，放入在恒温25℃和相对湿度为70％的调湿箱中，饱和吸湿，称重计算吸湿量。再放入湿相对湿度降至40％的调湿箱中，完全放湿，称重计算放湿量。

对比样涂层材料中不含坡缕石，其配比为：15％(重量百分比)聚丙烯酸酯涂层剂、1％(重量百分比)聚丙烯酸增稠剂、5％(重量百分比)铁镁电气石粉、40％(重量百分比)碳酸钙粉、39％(重量百分比)水，所制得的墙纸在相同测试条件下，负离子释放量为248个/cm3，明显低于实施例1的测试结果。

本实施例以铁镁电气石作为涂层中空气净化材料，具有不需要外界能量激发永久释放负离子，且释放负离子数量较高，同时以坡缕石作为涂层中调节空气湿度材料，利用特殊的硅酸盐结构导致的吸水性能，且无毒无膨胀性。在墙纸涂料中加入适量的坡缕石可吸收空气中的水分，从而使墙纸涂料层较周围的空气含有较高的水分含量，有利于电气石电离水分子，释放更多的负离子。本发明利用铁镁电气石和坡缕石作为功能涂层材料，赋予墙纸净化空气和调整室内空气湿度的功能。下面实施例中功能墙纸具体的负离子释放量、饱和吸湿量、完全放湿量与本实施例接近。

实施例2

所述铁镁电气石是指Fe₂O₃含量16％(重量百分比)、MgO含量16％(重量百分比)，平均粒径为1微米；坡缕石的平均粒径为1微米。

(1)将18％(重量百分比)聚丙烯酸酯涂层剂、2％(重量百分比)聚丙烯酸增稠剂、20％(重量百分比)铁镁电气石粉、5％(重量百分比)坡缕石、15％(重量百分比)碳酸钙粉、40％(重量百分比)水混合搅拌均匀，制得涂层涂料；

(2)将上述涂层涂料涂覆在涤纶纤维的基布上，再经过印花和烘烤，制得功能型墙纸。所制得墙纸能释放负离子，具有净化空气和调整室内空气湿度的功能。负离子数采用KEC‐900负离子检测仪检测，负离子释放量为615个/cm³；饱和吸湿量5％、完全放湿量3％。

对比样涂层材料中不含坡缕石，其配比为：18％(重量百分比)聚丙烯酸酯涂层剂、2％(重量百分比)聚丙烯酸增稠剂、20％(重量百分比)铁镁电气石粉、20％(重量百分比)碳酸钙粉、39％(重量百分比)水，所制得的墙纸在相同测试条件下，负离子释放量为376个/cm³，明显低于实施例2的测试结果。

实施例3

所述铁镁电气石是指Fe₂O₃含量14％(重量百分比)、MgO含量14％(重量百分比)，平均粒径为1.5微米；坡缕石的平均粒径为1.5微米。

(1)将20％(重量百分比)聚丙烯酸酯涂层剂、1.5％(重量百分比)聚丙烯酸增稠剂、10％(重量百分比)铁镁电气石粉、10％(重量百分比)坡缕石、20％(重量百分比)碳酸钙粉、38.5％(重量百分比)水混合搅拌均匀，制得涂层涂料；

(2)将上述涂层涂料涂覆在涤纶纤维的基布上，再经过印花和烘烤，制得功能型墙纸。所制得墙纸能释放负离子，具有净化空气和调整室内空气湿度的功能。负离子数采用KEC‐900负离子检测仪检测，负离子释放量为543个/cm³；饱和吸湿量7％、完全放湿量5％。

对比样涂层材料中不含坡缕石，其配比为：20％(重量百分比)聚丙烯酸酯涂层剂、1.5％(重量百分比)聚丙烯酸增稠剂、10％(重量百分比)铁镁电气石粉、30％(重量百分比)碳酸钙粉、38.5％(重量百分比)水，所制得的墙纸在相同测试条件下，负离子释放量为278个/cm³，明显低于实施例3的测试结果。

实施例4

所述铁镁电气石是指Fe₂O₃含量14％(重量百分比)、MgO含量14％(重量百分比)，平均粒径为2微米；坡缕石的平均粒径为2微米。

(1)将17％(重量百分比)聚丙烯酸酯涂层剂、1.7％(重量百分比)聚丙烯酸增稠剂、15％(重量百分比)铁镁电气石粉、15％(重量百分比)坡缕石、20％(重量百分比)碳酸钙粉、31.3％(重量百分比)水混合搅拌均匀，制得涂层涂料；

(2)将上述涂层涂料涂覆在涤纶纤维的基布上，再经过印花和烘烤，制得功能型墙纸。所制得墙纸能释放负离子，具有净化空气和调整室内空气湿度的功能。负离子数采用KEC‐900负离子检测仪检测，负离子释放量为585个/cm³；饱和吸湿量8％、完全放湿量6％。

对比样涂层材料中不含坡缕石，其配比为：17％(重量百分比)聚丙烯酸酯涂层剂、1.7％(重量百分比)聚丙烯酸增稠剂、15％(重量百分比)铁镁电气石粉、35％(重量百分比)碳酸钙粉、31.3％(重量百分比)水，所制得的墙纸在相同测试条件下，负离子释放量为325个/cm³，明显低于实施例4的测试结果。

Claims

1.一种利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：

2.根据权利要求1所述的利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法，其特征在于：以质量百分比计，所述铁镁电气石的Fe₂O₃含量为12-16％、MgO含量为12-16％，平均粒径为1-2微米。

3.根据权利要求1所述的利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法，其特征在于：所述坡缕石是一种层状硅酸盐矿物，平均粒径为1-2微米。

4.根据权利要求1所述的利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法，其特征在于：以质量百分比计，所述坡缕石的含量为8-15％。

5.根据权利要求1所述的利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法，其特征在于：以质量百分比计，所述铁镁电气石粉的含量为8-15％。

6.根据权利要求1所述的利用铁镁电气石与坡缕石制备功能型墙纸的方法，其特征在于：以质量百分比计，所述碳酸钙粉的含量为12-15％。