CN108484224A - 一种能够使材料表面产生负氧离子组合物及表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够使材料表面产生负氧离子组合物，包括A组份和B组份，按照A组份和B组份按照一定质量配比为2～20:1施于材料表面以使该材料表面释放负氧离子；其中，A组份是由氧化铝质量含量为10~40%配制而成的铝溶胶；所述B组份，由下列组份按质量百分比配制而成：负离子粉10～40%羧甲基纤维素钠0.1～2%激活剂0.1～5%水余量本发明利用铝溶胶作为载体先填充材料表面的毛细孔，然后将B组份分散到材料表面，一方面利用铝溶胶与负离子粉之间相互作用使后者被分散到材料表面；另一方面利用铝溶胶粘性，能够将负离子粉等牢靠地粘固在材料表面或内部有开合的孔内。

Description

一种能够使材料表面产生负氧离子组合物及表面处理方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种能够使材料表面产生负氧离子组合物及表面处理方法。
背景技术
负氧离子目前是旅游景区公园小区等重要的环境参考指标之一，具有抗氧化防衰老的作用，其能够给老化的细胞或血球电子，从而实抗氧化防衰老，消减自由基的作用。负氧离子丰富的环境下，不仅能够消烟除尘改善空气结构，同时能够提高肺功能、心肌功能及促进血液循环和新成代谢，从而增强人体抗病能力。
电气石是各种电气石族矿物的总称，是一种组成成份复杂的环状硅酸盐矿物，以含硼为特征。电气石是兼有压电效应和热电效应的晶体，近年来的研究发现电气石除了可作为探矿指示剂外，还能发射红外线、释放负离子、抗菌、除臭等，并对空气、水等有净化改善作用，应用范围不断扩大。电气石它并不是单一的矿物，而是一组具有相同晶体结构的同形矿物，其种类繁多并且成分复杂。电气石的化学式简写为NaR3Al6Si6B3O27(OH)4,其中Na可局部被K和Ca代替，(OH)可被F代替。其产生负离子的原理是：由于电气石具有压电性和热电性，因此在温度、压力变化的情况下，引起负离子粉晶体的电势差，使周围的空气产生电离，被击中的电子附着于邻近的水和氧分子并使其转化为空气负离子，即负氧离子。
因此，将负离子粉用于建筑材料改性是该领域的技术领域人员的一项重要课题，如何解决负离子粉于建筑材料相容性，同时，又能够释放出负氧离子从而制备出一种环境友好型家居户外生活健康型的建筑材料是现代生活亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种能够使材料表面产生负氧离子组合物及表面处理方法，通过利用铝溶胶作为载体，使得负离子粉能够与建筑材料表面相容，持久保持释放负氧离子，能够广泛应用于陶瓷、石材、人造石材、石膏板和地砖等的表面处理。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种能够使材料表面产生负氧离子组合物，其特征在于，包括A组份和 B组份，按照A组份和B组份按照一定质量配比为2～20:1施于材料表面以使该材料表面释放负氧离子；
其中，A组份是由氧化铝质量含量为10～40％配制而成的铝溶胶；所述B组份，由下列组份按质量百分比配制而成：
使用时，先将A组份分散在材料表面，然后将B组份分散在材料表面，经过抛光工艺即得到改性的能够释放负氧离子的材料。
所述铝溶胶的化学分子式为a(Al2O3·nH2O)·bHCl·cH2O，其中，Al2O3·nH2O 为水合氧化铝，HCl为胶溶剂，系数：b<a、c、n。
进一步地，所述负氧离子组合物，还包括C组份，所述C组份为含有0.1～5％高氢硅油的水溶液。
优选地，所述A组份PH值为3～7。
优选地，所述铝溶胶为氧化铝含量为20％的水溶液。
优选地，所述铝溶胶的胶体直径选为10～100nm，优选20～50nm。
优选地，所述负离子粉的粒径选为1000～4000目，优选3000～4000目。
优选地，所述A组份和B组份加工工艺温度为10～40℃。
优选地，所述激活剂为钍族激活剂。
一种表面能够产生负氧离子的建筑材料，该建筑材料经上述的组合物进行表面处理，所述建筑材料包括陶瓷、石材、人造石材、石膏板和地砖。
一种表面能够产生负氧离子的建筑材料的表面处理方法，按如下方法进行表面处理：
a.材料表面的预处理工艺
通过不同目数的磨块对材料表面进行粗磨、中磨及精磨以使材料表面毛细孔张开；
b.分散组合物
将A组份的铝溶胶分散到材料表面，然后利用磨块对材料表面进行融合打磨，直至铝溶胶融入陶瓷表面的毛细孔内；然后再将B组份分散到材料表面，通过磨机在该表面进行打磨直到融合至陶瓷表面的毛细孔内；
c.检测，入库
将上述步骤b中表面处理后的陶瓷再进行一步精抛后，检测，合格入库。
另一种表面能够产生负氧离子的建筑材料的表面处理方法，按如下方法进行表面处理：
a.材料表面的预处理工艺
通过不同目数的磨块对材料表面进行粗磨、中磨及精磨以使材料表面毛细孔张开；
b.分散组合物
将A组份的铝溶胶分散到材料表面，然后利用磨块对材料表面进行融合打磨，直至铝溶胶融入陶瓷表面的毛细孔内；然后再将B组份分散到材料表面，通过磨机在该表面进行打磨直到融合至陶瓷表面的毛细孔内；
c.分散C组份
将上述分散的陶瓷表面进行再次抛光处理，然后将C组份分散在该陶瓷表面，分散完成，热风烘干；
d.检测，入库
将上述步骤c中表面处理后的陶瓷再进行一步精抛后，检测，合格入库。本发明的有益效果为：
(1)本发明利用铝溶胶作为载体先填充材料表面的毛细孔，然后将B组份分散到材料表面，一方面利用铝溶胶与负离子粉之间相互作用使后者被分散到材料表面；另一方面利用铝溶胶粘性，能够将负离子粉等牢靠地粘固在材料表面或内部有开合的孔内。
(2)本发明所提供的组合物制备的材料，能够快速与材料表面毛细孔渗透，防止了负离子粉脱落，使其不仅能够永久产生负氧离子，而且光泽度好，在改善周围空气质量，同时增强人体免疫力。
(3)本发明所提供的组合物制备的材料能够产生1800～4000个负氧离子，极大的改善了周围空气质量。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施方式的一种能够使建筑材料表面产生负氧离子的组合物，按下列各组份制备：
表1
其中，B组份按如下步骤制备而成：将5g负离子粉利用气研磨成2000～3000目的微粉，常温下，加入到水中，分散质量比为10％，加入含量为0.5％的羧甲基纤维素钠0.25g、将经研磨至粒径为2000～4000目的含钍化合物激活剂微粉0.5g，在高速搅拌机的搅拌，直到形成悬浮液，然后在常温下贮存备用。
实施例2
本实施方式的一种能够使建筑材料表面产生负氧离子的组合物，按下列各组份制备：
表2
其中，B组份按如下步骤制备而成：将10g负离子粉利用气研磨成3000～ 4000目的微粉，常温下，加入到水中，分散质量比为10％，加入含量为1％的羧甲基纤维素钠0.5g、将经研磨至粒径为2000～4000目的含钍化合物激活剂微粉1g，在高速搅拌机的搅拌，直到形成悬浮液，然后在常温下贮存备用。
实施例3
本实施方式的一种能够使建筑材料表面产生负氧离子的组合物，按下列各组份制备：
表3
其中，B组份按如下步骤制备而成：将17.5g负离子粉利用气研磨成 4000～5000目的微粉，常温下，加入到水中，分散质量比为35％，加入含量为1％的羧甲基纤维素钠0.75g、将经研磨至粒径为2000～4000目的含钍化合物激活剂微粉1g，在高速搅拌机的搅拌，直到形成悬浮液，然后在常温下贮存备用；C组份配制过程：将高氢硅油5g,加入995ml水，然后加入少量分散剂，高速搅拌成乳状即得。
实施例4
本实施方式的一种能够使建筑材料表面产生负氧离子的组合物，按下列各组份制备：
表4
其中，B组份按如下步骤制备而成：将20g负离子粉利用气研磨成5000～ 6000目的微粉，常温下，加入到水中，分散质量比为40％，加入含量为2％的羧甲基纤维素钠1g、将经研磨至粒径为2000～4000目的含钍化合物激活剂微粉g，在高速搅拌机的搅拌，直到形成悬浮液，然后在常温下贮存备用。 C组份配制过程：将高氢硅油30g,加入970ml水，然后加入少量分散剂，高速搅拌成乳状即得。
上述表中A组份购自淄博硕仁氧化铝科技有限公司，A组份的物化指标如下：
对比例1
本实施方式的一种能够使建筑材料表面产生负氧离子的组合物，按下列各组份制备：
其中，B组份按如下步骤制备而成：将12.5g负离子粉利用气研磨成 3000～5000目的微粉，常温下，加入到水中，分散质量比为25％，加入含量为0.8％的羧甲基纤维素钠0.4g、将经研磨至粒径为2000～4000目的含钍化合物激活剂微粉0.5g，在高速搅拌机的搅拌，直到形成悬浮液，然后在常温下贮存备用。
上述实施方式1～4中，各组份中所选用的负离子粉为电气石。
将上述实施方式1～2所得到的组合物按照A组份和B组份之比为10:1 的比例施于陶瓷表面及对比例1亦施于陶瓷表面，按下列方法进行：
通过不同目数的磨块对材料表面进行粗磨、中磨及精磨以使材料表面毛细孔张开；然后，将A组份的铝溶胶分散到材料表面，利用磨块对材料表面进行融合打磨，直至铝溶胶融入陶瓷表面的毛细孔内；然后再将B组份分散到材料表面，通过磨机在该表面进行打磨直到融合至陶瓷表面的毛细孔内，然后经过精抛，得到表面处理后的陶瓷。
上述方法中，磨制融合时，控制温度在10～40℃。
上述实施方式3～4所得到的组合物按照A组份、B组份及C组份之比为10:1:1之比施于陶瓷表面，按下列方法进行：
通过不同目数的磨块对材料表面进行粗磨、中磨及精磨以使材料表面毛细孔张开；分散：将A组份的铝溶胶分散到材料表面，然后利用磨块对材料表面进行融合打磨，直至铝溶胶融入陶瓷表面的毛细孔内；然后再将B组份分散到材料表面，通过磨机在该表面进行打磨直到融合至陶瓷表面的毛细孔内；将上述分散的陶瓷表面进行再次抛光处理，然后将C组份分散在该陶瓷表面，分散完成，热风烘干。
上述方法中，磨制融合时，控制温度在10～40℃。
实施方式1～4及对比例1检测结果如下：
实施例 光泽度① 负氧离子数② 防污能力③
1 98 1500～2050 强
2 98 2326～2500 强
3 98 3000～3600 强
4 98 3500～4200 强
对比例1 60 600 弱
周围环境 － 535 －
①该光泽度是由光泽度仪检测得出
②该负氧离子数是由离子检测仪测出
③防污能力是通过用水泥浸泽结果得出。
由上表可以看出，负离子粉的粒径越细小，其激发的表面能越大，产生负离子的效果越明显，稳定性越理想。而铝溶胶本身具备胶粘性，能够保障负离子粉稳定地持续产生负离子。最后实际使用中利用建筑陶瓷在烧制过程中表面会产生毛细孔及细小溶洞，在抛光机的作用下使建筑陶瓷表面温度在 10～40℃左右，将本发明的铝溶胶均匀的涂在建筑陶瓷表面毛细管力的作用下，迅速填充到毛细孔内。之后将负离子粉激发分散液分散在该表面上，然后抛光，即得到具有负氧离子的建筑陶瓷。
本发明颠覆传统在釉料中添加矿物元素而产生负离子的方法，本发明利用铝溶胶的渗透能力从而填充在陶瓷或其他建筑材料表面，同时利用铝溶胶胶粘性及其负载性，使负离子粉族微晶材料与空气接触，因其表面超强的表面能，颗粒越细比表面能越大，负离子粉族微晶表面的断键越多，从而束缚电子的能力越差，电子流失到空气中，与空气接触从而产生对人体有益的负离子，这就是本发明的负离子产生的原理。本发明在研发过程中通过2000～6000目实验对比，随细度的增加每立方厘米负离子的数目显著增多。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能够使材料表面产生负氧离子组合物，其特征在于，包括A组份和B组份，按照A组份和B组份按照一定质量配比为2~20:1施于材料表面以使该材料表面释放负氧离子；
其中，A组份是由氧化铝质量含量为10~40%配制而成的铝溶胶 ；所述B组份，由下列组份按质量百分比配制而成：
负离子粉 10~40%
羧甲基纤维素钠 0.1～2%
激活剂 0.1～5%
水 余量
使用时，先将A组份分散在材料表面，然后将B组份分散在材料表面，经过抛光工艺即得到改性的能够释放负氧离子的材料。
2.如权利要求1所述的一种能够使材料表面产生负氧离子组合物，其特征在于，所述负氧离子组合物，还包括C组份，所述C组份为含有0.1~5%高氢硅油的水溶液。
3.如权利要求1或2所述的一种能够使材料表面产生负氧离子组合物，其特征在于，所述A组份PH值为3~7。
4.如权利要求1或2所述的一种能够使材料表面产生负氧离子组合物，其特征在于，所述铝溶胶为氧化铝含量为20%的水溶液。
5.如权利要求1或2所述的一种能够使材料表面产生负氧离子组合物，其特征在于，所述铝溶胶的胶体直径选为10~100nm，优选20~50nm。
6.如权利要求1或2所述的一种能够使材料表面产生负氧离子组合物，其特征在于，所述负离子粉的粒径选为1000~4000目，优选3000~4000目。
7.如权利要求1或2所述的一种能够使材料表面产生负氧离子组合物，其特征在于，所述A组份和B组份加工工艺温度为10～40℃。
8.一种表面能够产生负氧离子的建筑材料，其特征在于，所述建筑材料使用上述权利要求1~7任一项所述的组合物进行表面处理，所述建筑材料包括陶瓷、人造石材、石材、石膏板和地砖。
9.如权利要求1所述的一种表面能够产生负氧离子的建筑材料的表面处理方法，其特征在于，按如下步骤进行表面处理：
a.材料表面的预处理工艺
通过不同目数的磨块对材料表面进行粗磨、中磨及精磨以使材料表面毛细孔张开；
b.分散组合物
将A组份的铝溶胶分散到材料表面，然后利用磨块对材料表面进行融合打磨，直至铝溶胶融入陶瓷表面的毛细孔内；然后再将B组份分散到材料表面，通过磨机在该表面进行打磨直到融合至陶瓷表面的毛细孔内；
c.检测，入库
将上述步骤ｂ中表面处理后的陶瓷再进行一步精抛后，检测，合格入库。
10.如权利要求2所述的一种表面能够产生负氧离子的建筑材料的表面处理方法，其特征在于，按如下步骤进行表面处理：
a.材料表面的预处理工艺
通过不同目数的磨块对材料表面进行粗磨、中磨及精磨以使材料表面毛细孔张开；
b.分散A组份和B组份
将A组份的铝溶胶分散到材料表面，然后利用磨块对材料表面进行融合打磨，直至铝溶胶融入陶瓷表面的毛细孔内；然后再将B组份分散到材料表面，通过磨机在该表面进行打磨直到融合至陶瓷表面的毛细孔内；
c.分散C组份
将上述分散的陶瓷表面进行再次抛光处理，然后将C组份分散在该陶瓷表面，分散完成，热风烘干；
d.检测，入库
将上述步骤c中表面处理后的陶瓷再进行一步精抛后，检测，合格入库。
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