CN1413737A - 室内空气净化用无源(羟基)负离子发生材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
发明提供了一种用于室内空气净化的无源(羟基)负离子发生材料及其应用领域。该材料是以电气石为主原料，同时添加多种功能材料如沸石、氧化铝、纳米二氧化钛、沸石、钛白粉、卖饭石、碳酸钙(贝壳)等多种非金属材料经采用特殊超细加工技术生产而成的灰白色浆体或粉体。它具有永久释放羟基负离子(H3O2 －)、辐射高的4－18um对人体生命有益的远红外线、抗菌抑菌、消臭除味等功能。它可广泛应用于各种水性和油性涂料、乳胶漆，各种空调机的过滤网、室内装饰用壁纸、室内装饰用人造复合地板中，对室内各种装饰装修材料、家具等释放的甲醛、氨、苯、VOC等有毒、有害气体具有明显的祛除作用，同时对人体的健康有明显的增强作用。
Description
本发明涉及一种室内空气净化用无源(羟基)负离子发生材料及其应用，特别是具有发射对人体有益的羟基负离子和远红外线的对甲醛、氨、苯等有害气体有明显祛除作用的新材料。
现代人每天有五分之四的时间在室内度过，但是70％的城市居民生活在空气被污染的环境中。室内空气污染已经成了危害人体健康的五大因素之一，国际上甚至把它列为继“煤烟污染”和“光化学烟雾污染”之后，人类所经历的第三次污染时期。据加拿大卫生组织调查，68％的疾病起因与室内污染有关，80％的癌症与居住环境有关。因此目前室内空气污染已经成了最受社会关注的热点问题之一。那么造成室内空气污染的主要原因是什么呢？据国内外专家多年的研究发现室内装饰装修材料和新家具是造成室内空气污染的主要原因。因此快速有效地祛除装饰装修材料及家具释放的甲醛、苯、氨等有害气体已成为人们努力的目标。
为此目前市场上出现了各种空气净化产品，但是它们在安全、高效、持久等方面存在着问题和缺陷。
安全性方面表现为在净化空气的同时会产生一些对人体有害的气体，比如有的空气净化器会产生臭氧和氮氧化物；有的空气清新剂本身就带有化学刺激气味；有些光催化材料本身含有放射性的物质，而物理吸附的产品在吸附后会产生二次回放等等。
高效方面目前很多产品的功效是暂时的，净化的有效空间是局部的，效果是不明显的，比如光催化材料受紫外线光源的限制，有的采用紫外光灯照射则受灯泡寿命的影响，使用时间较短。
持久性方面由于室内空气的很多污染物质来自于家具和装修材料，而这些有害物质能持续释放很长时间，有的可长达5-10年，因此在空气净化方面产品的持久性就显得特别重要，但是目前市场上的产品的持久性能很难达到这样的要求；在产品的广泛适应性方面目前市场上产品只对某一种气体起作用，可是对其它气体却无能为力。
本发明的目的是：在克服了目前市场上相关产品缺陷的基础上，提供一种安全、高效、广普、持久、便捷、健康的室内空气净化产品，它是新一代的无源负离子材料。它以涂料、空调网、木地板、壁纸、胶垫等为载体，当其与空气接触后能持久地释放羟基负离子从而通过电性中和、物理吸附、化学反应等综合过程来达到净化室内因装修和家具释放的甲醛、氨、苯等有害气体，同时保持人体的健康。
本发明的技术方案是：通过利用一种天生带电的矿物特性一即电气石的压电性、热电性、离子交换性等特性采用多级粉碎、超细加工的办法使其每个颗粒都变成一个带有正负电极的晶体，同时添加有其它功能的辅助材料，从而使电气石的特性充分地发挥出来达到最大效率净化空气的效果。根据载体的不同其配方有较大的区别，但是最终是通过释放足够多的负离子和强的远红外线，从而达到高效净化室内空气的目的。
电气石是一种资源稀缺的非金属矿资源，这种被称为“改善环境素材”的特殊材料是一种硅酸盐矿物，它的硬度为7.0-7.5，相对密度为3.03-3.25。由于其晶体结构极为复杂，导致两个高电荷的原子在结晶格架排列明显错位，由此导致晶体微粒的一端为电荷正极，另一端为电荷负极，电子永不停息地从负极流向正极，从而形成了电流和静电场。这种晶体结构的特点导致了其具有特殊的性能，如热电性，压电性，远红外性，离子交换性，这是其它矿物所没有的也是无法替代的特性，这也正是其遇到水分子能产生羟基负离子的根本原因，它具体表现为如下特性：1、自身带有静电，形成静电场，永久产生微弱电流；2、把水分子瞬间负离子化，产生羟基负离子该材料由于本身能形成永久电极，永久电极能在材料的表面附近形成永久的静电场。当电气石接触到水分子后会发挥最大效果。水分子(H2O)一旦接触到能释放电子(e-)的该材料后，周围的水分子立即发生轻微的电解，水分子(H2O)就会分解成带有正电的氢离子(H+)和带有负电的羟基，即氢氧基(OH-)。而氢离子(H+)马上与该材料释放出的电子(e-)相结合而成为氢原子(H)放入空气中。剩下的氢氧基(OH-)与周围的水分子结合成为羟基离子(H3O2-或H2O.OH-)，即为带负电荷的碱性羟基负离子。其化学公式如下：
同样即使不放入水中，它接触到空气中的水分子也会产生负离子。因为空气中经常漂浮着(湿度百分之几十)水蒸气。这种特殊的与自然界中海边、瀑布环境一样的羟基负离子是净化空气和对人体有益的最重要的物质基础。
3、发射远红外线的效果该矿石还有一个放射4-18um波长的远红外线的特性。人体是经常释放能量的，它会吸收这种热能并转换成负离子和远红外线反作用于人体。远红外线可以温暖细胞，改善血液循环，促进新陈代谢，加强细胞的活动。
4、抑菌抗菌、消臭除味、净化空气主材料电气石本身具有上述性能，但是其作用的效果是有限的，所以如何发挥并强化它原有的功能，这就是本发明的关键所在。一方面是通过对材料的特殊的超细加工，同时辅之以添加其它种类的多种辅助材料，目的是强化电气石的功能和作用，特别是提高负离子的发射能力，增强其远红外线的发射强度和抗菌性能，从而达到高效净化空气的结果。
添加的辅助材料有起隔离作用的氧化铝，起抗菌作用的碳酸钙(贝壳)、纳米二氧化钛，起增强负离子激活作用的有卖饭石，提高吸附作用的有沸石，起增加白度作用的钛白粉等。根据不同的载体和使用需要，它们所添加的比例会有较大的不同。
通过电气石的超细和有关辅助材料的添加，可以使产品的负离子发生能力达到3000个/cm3以上，远红外线的发射强度为0.93；对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑制菌和抗菌浓度为；对甲醛、氨、苯的祛除效率高达90％以上。
实施例三以室内装饰用各种壁纸内为载体的室内空气净化用无源负离子发生材料，其组分配比(重量百分比)为：电气石60％，其它辅助材料为40％，其中金属氧化锌2％，碳酸钙8％，卖饭石10％，沸石20％。将上述材料经超细加工至5000目以上，最后形成浅灰色的浆体。然后在各种壁纸生产过程中添加，其比例为壁纸重量的20％，从而制得了以室内装饰用各种壁纸内为载体的室内空气净化的无源负离子发生材料。在面对国家标准10倍浓度的情况下5-7天的情况下对甲醛、氨、苯的祛除效率达90％以上。
实施例四以装饰用各种复合木地板为载体的室内空气净化用无源负离子发生材料，其组分配比(重量百分比)为：电气石70％，其它辅助材料为30％，其中，三氧化二铝15％，碳酸钙5％，沸石10％。将上述材料经超细加工至5000目以上，最后形成浅灰色的粉体或浆体。然后将其均匀喷涂于复合木地板的耐磨层之上，每平方米为40克。接着在一定的温度和压力下随着耐磨层的固化该无源负离子发生材料自然也就固着在地板的表面，经与空气接触后，加之对表面的摩擦，其释放负离子的速度很快。从而制得的以室内装饰用各种壁纸内为载体的室内空气净化的无源负离子发生材料。在面对国家标准5-10倍浓度的情况下二周内可将室内因装修造成的甲醛、氨、苯的污染进行有效的祛除。
Claims (10)
1.一种用于室内空气净化的无源负离子发生材料，主要由宝石级电气石组成，同时添加有其它多种非金属材料，其特征在于：其组分为粒度2500目以上浅灰色粉体或浆体。
2.根据权利要求1所述的室内空气净化用无源负离子发生材料，其特征在于：(1)它具有永久释放对人体健康有益的羟基负离子(H3O2-)、(2)辐射高的4-18μm波长的易于为人体所吸收的远红外线、(3)明显的抗菌、抑菌作用、(4)消臭除味、净化室内空气的作用等功能.
3.根据权利要求2所述的室内空气净化用无源负离子发生材料，其特征在于：利用其特有的性能能够高效祛除室内因装饰装修材料、家具等释放的甲醛、氨、苯、VOC等有毒、有害气体，其净化效率高大90％以上。
4.根据权利要求1所述的室内空气净化的无源负离子发生材料，其特征在于：其组分主要由电气石、钛白粉、卖饭石、沸石等组成，其组分配比(重量百分比)为：电气石40-80％，其它辅助材料为20-50％，其中钛白粉10-40％，沸石5-10％，卖饭石5-10％。
5.根据权利要求1所述的室内空气净化的无源负离子发生材料，其特征在于：其组分主要由电气石、钛白粉、氧化铝、碳酸钙等组成，其组分配比(重量百分比)为：电气石50-90％，其它辅助材料为10-50％，其中钛白粉20-40％，氧化铝10-30％，碳酸钙5-10％。
6.根据权利要求1所述的室内空气净化的无源负离子发生材料，其特征在于：其组分主要由电气石、钛白粉、氧化铝、碳酸钙、沸石、纳米二氧化钛等组成，其组分配比(重量百分比)为：电气石40-70％，其它辅助材料为30-60％，其中钛白粉15-30％，氧化铝10-20％，碳酸钙5-10％，沸石5-10％、纳米二氧化钛5-10％。
7.根据权利要求4或5或6所述的室内空气净化用无源负离子发生材料，以内墙水性涂料、油性涂料为载体来净化室内空气，其特征在于：每公斤涂料中含有该材料5-50克；
8.根据权利要求4或5或6所述的室内空气净化用无源负离子发生材料，以各种空调机的进风和出风的过滤网为载体来净化室内空气，其特征在于：通过空气的流通使含有该材料的各种网可以不断地释放羟基负离子从而达到净化空气的目的。在该空调网中含有比例为网体重量的40-70％。
9.根据权利要求4或5或6所述的室内空气净化用无源负离子发生材料，以室内装饰用各种壁纸为载体通过与室内空气接触来净化室内空气，其特征在于：其含有比例为壁纸重量10-40％。
10.根据权利要求4或5或6所述的室内空气净化用无源负离子发生材料，可以室内装饰用人造复合木地板为载体，含有该材料的地板表层通过摩擦与室内空气接触释放负离子来净化室内空气，其特征在于：添加比例为每平方米添加10-40克。
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| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |