一種可釋放空氣負離子的內(nèi)墻乳膠漆

利用空氣負離子就可以很好的凈化室內(nèi)空氣。空氣負離子具有殺菌、除塵、除臭的作用,負離子對人體的健康非常有益。世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定,清新空氣的標準為每立方厘米空氣中負離子不低于1000 - 1500個。涂刷能釋放負離子的乳膠漆是改善室內(nèi)負離子濃度的有效方法。

1　試驗

1. 1　原料

叔醋乳液:自制。經(jīng)特殊工藝加工的叔醋乳液粒徑較大,粒度分布均勻,穩(wěn)定性好,漆膜柔韌性好,抗干縮能力強。

電氣石工業(yè)級。負離子激發(fā)劑。工業(yè)級銳鈦型鈦白粉。滑石粉工業(yè)級, 1250 目。輕質(zhì)碳酸鈣:選用工業(yè)級, 1250目。硅藻土: 325目。其它助劑:選用工業(yè)級。水:自來水。

1. 2　生產(chǎn)工藝:

將電氣石、負離子激發(fā)劑、表面活性劑按一定比例倒入球磨機中共同研磨0. 5 h后,加入硅藻土再混合0. 5 h,即可制得以硅藻土為載體的負離子復合體。將水、分散劑、顏填料和負離子復合體加入到分散機中高速分散30min后,進入砂磨機中研磨至細度在50μm以下,再加入乳液和其余助劑,將乳膠漆調(diào)整到合適狀態(tài),最后過濾包裝后即可制得能釋放空氣負離子的內(nèi)墻乳膠漆。

2　乳膠漆性能

空氣負離子檢測方法:選擇一間約20 m2 的房間,在房間內(nèi)按正常施工程序涂刷可釋放負離子乳膠漆,測試在乳膠漆干燥1個月后進行。密閉24 h,用空氣負離子分析儀測定室內(nèi)空氣負離子的濃度。乳膠漆的其它指標按GB /T9756 - 2001和GB18582- 2001執(zhí)行。乳膠漆主要性能見表1。

3　結果與討論

3. 1　電氣石添加量對負離子濃度的影響

在乳膠漆基本配方中,不添加負離子激發(fā)劑,僅添加電氣石粉取代乳膠漆中的惰性材料,對漆膜進行測試,結果見表2。在乳膠漆配方中加入電氣石,成膜后能產(chǎn)生負離子,隨著電氣石添量的增加,負離子濃度增加,但是,當電氣石添加量超過12%后,單純增加電氣石的用量,對負離子濃度的影響逐漸減小,材料成本卻在大幅度增加,漆膜的其它性能也會受到影響。

3. 2　負離子激發(fā)劑添加量對負離子濃度的影響

固定電氣石添加量為12% ,測定不同激發(fā)劑用量時負離子濃度,結果見表3。

由以上結果可知,負離子激發(fā)劑可以促使負離子粉產(chǎn)生更多的負離子。隨著負離子激發(fā)劑用量的增加,負離子濃度在逐漸加大,在激發(fā)劑添加量為4%時,負離子濃度趨于穩(wěn)定。

3. 3　乳液用量對空氣負離子濃度的影響

固定電氣石和激活劑的用量,測試不同乳液用量時乳膠漆漆膜的性能,結果見表4。

由以上結果可以看出,在電氣石和激發(fā)劑用量不變的情況下,隨著乳液用量的增加,漆膜釋放負離子的能力減小。這是由于乳液用量增加后,漆膜的致密性增加,通透性降低,漆膜中電氣石與水蒸氣的接觸減少,釋放負離子的能力就會減小。但是,如果乳液用量太少,漆膜的使用性能就會下降。由試驗得知,當乳液添加量為25%時,漆膜的綜合性能較好。我們經(jīng)過特殊工藝加工的叔醋乳液粒徑較大,粒度分布均勻,穩(wěn)定性好,使水蒸氣“進出”漆膜更為方便,可大大提高電氣石釋放空氣負離子的能力。

3. 4　乳膠漆干膜釋放負離子能力隨時間的變化在乳膠漆漆膜干燥2個月、3個月、4個月和12個月后,再測試試驗房內(nèi)負離子濃度,結果見表5。

由以上結果可以看出,乳膠漆干膜釋放負離子的能力隨時間的變化很小,漆膜在1年后,釋放負離子的能力僅減少7% ,并且,隨時間的發(fā)展,負離子濃度的變化越來越小。這說明漆膜具有長期可持續(xù)釋放負離子的能力。

4　分析

電氣石是一種以硼為主,含有少量鋁、鎂、鐵、鋰等成分的環(huán)狀結構的硅酸鹽,電氣石微粒周圍存在著靜電場現(xiàn)象,具有天然的**性自發(fā)電極,可與空氣中的水分子作用,將水分子電離成H+和OH- 離子。由于H+移動速度很快(H+的移動速度是OH―的18倍) ,迅速移向**電極的負極,吸收一個電子,變?yōu)?/span>H2 逸散到空氣中,而OH―則與另外的水分子形成H3O-2 。H3O-2 即為空氣負離子。負離子激發(fā)劑是幾種稀土氧化物和光催化半導體材料在一定溫度和壓力下活化而成,可以激發(fā)負離子粉更多、更快地釋放負離子。負離子激發(fā)劑能提高電氣石產(chǎn)生負離子能力的原因是:

(1)負離子激發(fā)劑能有效地將電氣石分散開來,減少了電氣石顆粒之間的磁場干擾。

(2)稀土元素中的同位素能產(chǎn)生一定量的電子,可促進電氣石顆粒對水分子的電離,從而產(chǎn)生更多的空氣負離子。

硅藻土是一種微孔礦物。硅藻土具有大量的、有序排列的微孔,從而使硅藻土具有很大的比表面積,能吸附自身質(zhì)量3 - 4倍的雜質(zhì)。將電氣石、負離子激發(fā)劑和硅藻土一起混合,使硅藻土將電氣石和激發(fā)劑吸附在微孔中,避免在后續(xù)分散過程中將它們分散開來,使負離子激發(fā)劑始終作用在電氣石上,更有效的發(fā)揮電氣石和負離子的作用。

5　結論

(1)通過添加負離子激發(fā)劑,可以提高電氣石釋放負離子得能力。

(2)以硅藻土為載體,可以將電氣石和激發(fā)劑始終結合在一起,更有效的發(fā)揮電氣石和激發(fā)劑的作用。

(3)添加電氣石和激發(fā)劑的內(nèi)墻乳膠漆,在密封狀態(tài)下,可使室內(nèi)空氣負離子濃度達到1000個/cm3 以上。

(4)在乳膠漆配方中加入適量的電氣石和負離子激發(fā)劑,不會影響乳膠漆的基本性能。

(5)涂刷可釋放負離子的乳膠漆能營造一個健康舒適的室內(nèi)環(huán)境。