CN109553959B - 一种负氧离子触发剂的制作方法与应用 - Google Patents
一种负氧离子触发剂的制作方法与应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例公开了一种负氧离子触发剂的制作方法与应用,属于功能材料技术领域。所述制作方法包括将处理后的基础材料、含水富镁硅酸盐和离子型极性材料、非晶形二氧化硅按照特定比例进行混合,并进一步制得白色胶状物。通过本发明实施例公开的方法制得的负氧离子触发剂不仅具有较高的负氧离子释放量,而且其辐射值被严格控制在安全标准范围内,甚至远严于安全标准,大大减少了辐射对身体的潜在伤害,为人们提供更安全有益的负氧离子触发产品,可广泛应用于功能性纺织品、功能性壁纸、墙布以及环保涂料领域,具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明实施例涉及功能材料技术领域,具体涉及一种负氧离子触发剂的制作方法与应用。
背景技术
大气是由氧、氮、二氧化碳、水蒸汽等多种分子组成的气体混合物,分子由原子组成,原子由带正电荷的原子核和带负电荷的电子所组成,其正负电荷相等。当空气分子受到外界电离素如宇宙射线、太阳光线、电磁波、岩石或土壤中的放射线,以及海浪、瀑布、暴雨等各种气象活动所产生的机械能、化学能的作用下,气体分子中某些原子的外层电子会脱离原有轨道,成为呈负电的自由电子;而失去电子的原子和分子呈正电,这一过程是空气的电离。游离的自由电子会与其它中性的分子结合,使得到多余电子的气体分子呈负电,成为空气负离子,简称负离子;而失去电子的气体分子则成为正离子。氧气和二氧化碳“捕获”自由电子的能力较强,而氧气在空气中含量超过20%,二氧化碳在空气中含量仅0.03%,因此空气中的自由电子大部分被氧气“捕获”,负离子也就习惯地被称之为“负氧离子”。
在人们的日常生活中,人们的生活、身心的健康都离不开负氧离子。科学实验表明,被誉为“空气维生素”的负氧离子有利于人体的身心健康。它主要是通过人的神经系统及血液循环能对人的机体生理活动产生影响。负氧离子能使人的大脑皮层抑制过程加强和调整大脑皮层的功能,因此能起到镇静、催眠及降血压作用;负氧离子进入人体呼吸道后,使支气管平滑肌松弛,解除其痉挛;负氧离子进入人体血液,可使红血胞沉降率变慢,凝血时间延长,还能使红血胞和血钙含量增加,白细胞、血钙和血糖下降,疲劳肌肉中乳酸的含量也随之减少。负氧离子能使人体的肾、肝、脑等组织的氧化过程加强,其中脑组织对负氧离子最为敏感。世界卫生组织规定,清新空气的负氧离子标准浓度为每立方厘米空气中不低于1000-1500个。
空气中负氧离子有自然和人为产生两种方式。其中,自然产生的途径之一是利用自然界的材料的自身静电场作用,从而使空气发生电离,被击中的电子附着于邻近的水和氧气分子并使它转化为负氧离子。目前现有的具备释放负氧离子的材料,虽然具有较高的负氧离子释放量,但与此同时也会产生放射性微量元素,如果量超标,将可能对人体造成伤害。
发明内容
为此,本发明实施例提供一种负氧离子触发剂的制作方法与应用,通过本发明实施例公开的方法制得的负氧离子触发剂不仅具有较高的负氧离子的释放量,而且其辐射值被严格控制在安全标准范围内,甚至远远严于安全标准,大大减少了辐射对身体的潜在伤害,从而为人们提供更安全有益的负氧离子,用以解决现有技术存在的问题。
为了实现上述目的,本发明的实施方式提供如下技术方案:
在本发明的实施方式的第一方面中,提供了一种负氧离子触发剂的制作方法,包括以下步骤:
步骤一、将基础材料置于1000-1200℃的熔炉中加热10-30分钟,趁热粉碎,加工成粒径不低于500目的均匀颗粒物,得到的颗粒物在180-220℃下进行烘培,烘培时间不低于30小时,直至所述颗粒物彻底变成黄褐色,并有酥脆的手感。
步骤二、将重量比为1:3的含水富镁硅酸盐和离子型极性材料混合,加酸,搅拌,使含水富镁硅酸盐和离子型极性材料在溶液中分散成颗粒状,搅拌时间不低于8小时,工作温度不低于25℃,过滤,用蒸馏水洗涤成中性,高温烘烤,温度不低200℃,烘烤时间不少于24小时直至形成灰白色颗状物。本步骤中的矿物原料在酸的作用下,能够有效去除矿物原料含有的镭,钍,钾等放射性元素,通过检测,放射性元素的去除率达到80%以上;
步骤三、将非晶形二氧化硅在300-320℃加热6-8小时,使其成为晶体状。处理后的非晶形二氧化硅中所含有的可溶性硅酸减少至30%,具有pH呈中性、无毒、悬浮性能好,吸附性能强的特点,并且对α射线及放射性射线的半衰期延长35%;
步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三得到的物质按照重量比为3:5:7的比例进行充分混合后,研磨粉碎,粉碎的粒度为500-1500目,然后将以上粉碎的混合粉料与聚氨酯树脂按3:7的质量比,在不低于25℃的条件下混合搅拌,直至形成白色胶状物,静止24小时没有沉淀物为合格。
进一步地,步骤一中,所述基础材料包括以下重量份数的原料:离子型极性材料18-25份、纤维状的含水硅酸镁18-22份、黄金丝玉石12-18份、红碧玉石7-10份、萤石12-16份、白水晶2-5份、红熔炼石6-10份、雪花石7-10份、青金石12-16份。
进一步地,步骤二中,所述酸选自硫酸、盐酸、磷酸中的任一种,所述酸的浓度为2-3mol/L,所述酸的用量为所述含水富镁硅酸盐和离子型极性材料的总重量为5-8%wt。
进一步地,步骤四中,搅拌速率为800转/分钟,搅拌时间不少于1小时。
在本发明的实施方式的第二方面中,提供了一种由任一上述方法制得的负氧离子触发剂。
在本发明的实施方式的第三方面中,提供了上述的负氧离子触发剂在功能性纺织品领域中的应用。
在本发明的实施方式的第四方面中,提供了上述的负氧离子触发剂在功能性壁纸及墙布领域中的应用。
在本发明的实施方式的第五方面中,提供了上述的负氧离子触发剂在环保涂料领域中的应用。
本发明实施例选用的材料的作用介绍如下:
离子型极性材料:用高精度电流测试设备在材料两极进行检测,当检测电流达到0.02-0.04mA时,即为离子型极性材料,如独居石、氟碳铈矿等。
红碧玉石:该岩石主要成分为各色的硅质矿物如玉髓、石英等,颗粒微小,结构紧密,折射率为1.54,摩氏硬度为6.5-7.0,相对密度为2.7-2.95克/立方厘米。其优点在于:因为它是高价位的氧化铁显色,所以在空气中氧化环境下是永不变色的。比鸡血石稳定得多。另外主要是硅质矿物,硬度大,不易风化,不易磨损,也不怕酸碱侵蚀。
萤石:又称氟石,是一种矿物,其主要成分是氟化钙(CaF2),含杂质较多。其中的钙常被钇和铈等稀土元素替代,此外还含有少量的Fe2O3、SiO2和微量的Cl、O3和He等。自然界中的萤石常显鲜艳的颜色,硬度比小刀低。
白水晶:白水晶就是石英,通常把不透明的叫做石英,而透明石英的就称为白水晶,天然的结晶形状为六角柱形,它是所有水晶家庭中最具代表性、功能最多、应用最广,对人的贡献最大的宝石,称为“晶王”。白水晶透明无色,晶莹通透。
红熔炼石:又称熔炼石英,其主要的工业技术要求为二氧化硅的纯度高,有害杂质含量少,具有一定的透明度的水晶晶体或碎块,但其中不允许含有矿物包裹体,表面不允许粘附矿物和杂质,或带有紫色、黄色。晶体最小厚度应大于3毫米。
雪花石:矿物成分是黑曜石,硬度为5,属于火成岩的一种。是一种表面上长有犹如雪花般花纹的原生观赏石。为石灰质岩,属单矿物沉积岩。
青金石:指的为以青金石矿物为主的岩石,含有少量的黄铁矿、方解石等杂质的隐晶质集合体。解理不发育,断口参差状,条痕呈浅蓝色。在长波紫外光照射下发橙色点光,在短波紫外线照射下发白色荧光。滤色镜下呈淡红色。玻璃光泽至蜡状光泽,折射率N=1.502~1.505,相对密度2.7~2.9。
本发明实施例具有如下优点:
本发明实施例对上乘优质的矿物原料进行不同的处理工艺,大大减少了矿物原料中含有的放射性元素,制得的负氧离子触发剂不仅具有较高的负氧离子的释放量,同时其辐射值被严格控制在安全标准范围内,甚至远严于安全标准,大大减少了辐射对身体的潜在伤害,从而为人们提供更安全有益的负氧离子。
本发明实施例制得的负氧离子触发剂安全性高,可广泛应用于功能性纺织品、功能性壁纸、墙布以及环保涂料,市场前景广阔。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步说明本发明,但是,应当理解为,这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用,而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
本部分对本发明试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的,但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚,在上下文中,如果未特别说明,本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
实施例1
本实施例的一种负氧离子触发剂的制作方法,包括以下步骤:
步骤一、将包括以下重量份数的原料:离子型极性材料24份、纤维状的含水硅酸镁21份、黄金丝玉石16份、红碧玉石10份、萤石13份、白水晶2份、红熔炼石8份、雪花石7份、青金石16份置于1000℃的熔炉中加热25分钟,趁热粉碎,加工成粒径不低于500目的均匀颗粒物,得到的颗粒物在200℃下进行烘培,烘培时间不低于30小时,直至所述颗粒物彻底变成黄褐色,并有酥脆的手感;
步骤二、将重量比为1:3的含水富镁硅酸盐和离子型极性材料混合,加入浓度为2mol/L的硫酸,硫酸的用量为含水富镁硅酸盐和离子型极性材料的总重量为6%wt,搅拌,使含水富镁硅酸盐和离子型极性材料在溶液中分散成颗粒状,搅拌时间不低于8小时,工作温度不低于25℃,过滤,用蒸馏水洗涤成中性,高温烘烤,温度不低200℃,烘烤时间不少于24小时直至形成灰白色颗状物;
步骤三、将非晶形二氧化硅在300℃加热8小时,使其成为晶体状;
步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三得到的物质按照重量比为3:5:7的比例进行充分混合后,研磨粉碎,粉碎的粒度为1400目,然后将以上粉碎的混合粉料与聚氨酯树脂按3:7的质量比,在不低于25℃的条件中混合,以800转/分钟的速率搅拌时间不少于1小时,直至形成白色胶状物,静止24小时没有沉淀物为合格。
实施例2
本实施例的一种负氧离子触发剂的制作方法,包括以下步骤:
步骤一、将包括以下重量份数的原料:离子型极性材料18份、纤维状的含水硅酸镁18份、黄金丝玉石17份、红碧玉石10份、萤石16份、白水晶4份、红熔炼石10份、雪花石8份、青金石13份置于1200℃的熔炉中加热10分钟,趁热粉碎,加工成粒径不低于500目的均匀颗粒物,得到的颗粒物在220℃下进行烘培,烘培时间不低于30小时,直至所述颗粒物彻底变成黄褐色,并有酥脆的手感;
步骤二、将重量比为1:3的含水富镁硅酸盐和离子型极性材料混合,加入浓度为2.8mol/L的盐酸,盐酸的用量为含水富镁硅酸盐和离子型极性材料的总重量为7%wt,搅拌,使含水富镁硅酸盐和离子型极性材料在溶液中分散成颗粒状,搅拌时间不低于8小时,工作温度不低于25℃,过滤,用蒸馏水洗涤成中性,高温烘烤,温度不低200℃,烘烤时间不少于24小时直至形成灰白色颗状物;
步骤三、将非晶形二氧化硅在310℃加热6小时,使其成为晶体状;
步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三得到的物质按照重量比为3:5:7的比例进行充分混合后,研磨粉碎,粉碎的粒度为600目,然后将以上粉碎的混合粉料与聚氨酯树脂按3:7的质量比,在不低于25℃的条件中混合,以800转/分钟的速率搅拌时间不少于1小时,直至形成白色胶状物,静止24小时没有沉淀物为合格。
实施例3
本实施例的一种负氧离子触发剂的制作方法,包括以下步骤:
步骤一、将包括以下重量份数的原料:离子型极性材料20份、纤维状的含水硅酸镁22份、黄金丝玉石12份、红碧玉石8份、萤石15份、白水晶5份、红熔炼石6份、雪花石10份、青金石15份置于1050℃的熔炉中加热20分钟,趁热粉碎,加工成粒径不低于500目的均匀颗粒物,得到的颗粒物在180℃下进行烘培,烘培时间不低于30小时,直至所述颗粒物彻底变成黄褐色,并有酥脆的手感;
步骤二、将重量比为1:3的含水富镁硅酸盐和离子型极性材料混合,加入浓度为2.2mol/L的硫酸,该硫酸的用量为含水富镁硅酸盐和离子型极性材料的总重量为5%wt,搅拌,使含水富镁硅酸盐和离子型极性材料在溶液中分散成颗粒状,搅拌时间不低于8小时,工作温度不低于25℃,过滤,用蒸馏水洗涤成中性,高温烘烤,温度不低200℃,烘烤时间不少于24小时直至形成灰白色颗状物;
步骤三、将非晶形二氧化硅在310℃加热7小时,使其成为晶体状;
步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三得到的物质按照重量比为3:5:7的比例进行充分混合后,研磨粉碎,粉碎的粒度为800目,然后将以上粉碎的混合粉料与聚氨酯树脂按3:7的质量比,在不低于25℃的条件中混合,以800转/分钟的速率搅拌时间不少于1小时,直至形成白色胶状物,静止24小时没有沉淀物为合格。
测试例
分别将实施例1-3制得的负氧离子触发剂30g涂抹于样板(长宽均为30cm)上,待样板干燥后,分别放入1m3测试舱中,密闭2h后,用空气负离子测试仪测量测试舱中心点处的空气中负离子浓度。用于对照,空白舱为未放入任何样品的测试舱,密封2h后测量测试舱中心点处空气中负离子浓度。测试依据:JC/T 2110-2012《室内空气离子浓度测试方法》。测试结果见表1。
表1
组别 | 空气中负离子浓度(ions/cm<sup>3</sup>) |
实施例1 | 11240 |
实施例2 | 13350 |
实施例3 | 12480 |
空白舱 | 470 |
按照CTC305A-02DSA1000型γ能谱仪操作规程和CTC305A-04放射性检测作业指导书检测实施例1-3中放射性核素226Ra、232Th、40K的比活度,计算内照射指数和外照射指数。测试依据GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》、GB/T 11713-2015《高纯锗γ能谱分析通用方法》。放射性测试结果见表2。
表2
组别 | 内照射指数 | 外照射指数 |
实施例1 | 未检出 | 1.2 |
实施例2 | 未检出 | 1.1 |
实施例3 | 未检出 | 1.0 |
本发明实施例中负离子诱生浓度达到11000ions/cm3,说明本发明实施例制得的负氧离子触发剂具有优异的负离子释放率,同时内照射指数均未检出,外照射指数不超过1.2,说明本发明实施例制得的负氧离子触发剂具有可靠的安全性,可以广泛地应用于功能性纺织品、功能性壁纸、墙布以及环保涂料,市场前景广阔。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种负氧离子触发剂的制作方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤一、将基础材料置于1000-1200℃的熔炉中加热10-30分钟,趁热粉碎,加工成粒径不低于500目的均匀颗粒物,得到的颗粒物在180-220℃下进行烘培,烘培时间不低于30小时,直至所述颗粒物彻底变成黄褐色,并有酥脆的手感;
步骤二、将重量比为1:3的含水富镁硅酸盐和离子型极性材料混合,加酸,搅拌,使含水富镁硅酸盐和离子型极性材料在溶液中分散成颗粒状,搅拌时间不低于8小时,工作温度不低于25℃,过滤,用蒸馏水洗涤成中性,高温烘烤,温度不低200℃,烘烤时间不少于24小时直至形成灰白色颗状物;
步骤三、将非晶形二氧化硅在300-320℃加热6-8小时,使其成为晶体状;
步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三得到的物质按照重量比为3:5:7的比例进行充分混合后,研磨粉碎,粉碎的粒度为500-1500目,然后将以上粉碎的混合粉料与聚氨酯树脂按3:7的质量比,在不低于25℃的条件中混合搅拌,直至形成白色胶状物,静止24小时没有沉淀物为合格;
步骤一中,所述基础材料包括以下重量份数的原料:离子型极性材料18-25份、纤维状的含水硅酸镁18-22份、黄金丝玉石12-18份、红碧玉石7-10份、萤石12-16份、白水晶2-5份、红熔炼石6-10份、雪花石7-10份、青金石12-16份;
所述离子型极性材料的检测电流为0.02-0.04mA。
2.根据权利要求1所述的负氧离子触发剂的制作方法,其特征在于,步骤二中,所述酸选自硫酸、盐酸、磷酸中的任一种,所述酸的浓度为2-3mol/L,所述酸的用量为所述含水富镁硅酸盐和离子型极性材料的总重量为5-8%wt。
3.根据权利要求1所述的负氧离子触发剂的制作方法,其特征在于,步骤四中,搅拌速率为800转/分钟,搅拌时间不少于1小时。
4.一种负氧离子触发剂由权利要求1-3任一所述的方法制得。
5.权利要求4所述的负氧离子触发剂在功能性纺织品领域中的应用。
6.权利要求4所述的负氧离子触发剂在功能性壁纸及墙布领域中的应用。
7.权利要求4所述的负氧离子触发剂在环保涂料领域中的应用。
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