隨著人們環境與健康意識的增強,人們對室內環境凈化的需求越來越大。已發現的室內空氣污染物有300 多種。其中對人體容易造成傷害、甚至致癌的就有20 多種,極大地威脅著人類的健康生活?諝庳撾x子是空氣中的中性分子結合電子而形成的帶負電荷的氣體離子。當空氣中負離子濃度較高時,能抑制多種病菌的繁殖,降低血壓和消除疲勞,促進人體的生長和發育,因而人們將空氣負離子比喻為“空氣中的維生素”。在環境評價中,空氣負離子已成為衡量空氣質量的一個重要參數。為了增加居住環境的負離子濃度,人們采用了各種各樣的方法( 負離子發生器、人造瀑布、負離子織物) 等。目前采用最普遍和最有效的方法是涂刷負離子內墻乳膠漆。
1 負離子的作用
當人們漫步在森林、瀑布或海灘的時候,會感覺到空氣清新、心情舒暢。這是因為這些場所負離子濃度較大的緣故。經過人們多年的研究,總結出了負離子濃度同人體健康的關系( 見表1) 。
負離子濃度與人體健康關系
負離子涂料是指成分中含有特種負離子礦物晶體的涂料。通過礦物晶體形成的永久電場,對空氣中的水分子發生電解而產生負離子。負離子涂料不僅具備普通內墻涂料優等品的所有功能,最重要的是可持續釋放負離子。
2. 2 負離子涂料的工作原理
2. 2. 1 負離子乳膠漆釋放負離子的機理
負離子涂膜在宏觀上表面光潔致密,但在微觀上是高分子纖維網結成的多孔膜。正是這種孔隙的存在,使得空氣分子可以與乳膠漆中的填料顆粒作用。負離子具體釋放機理為: 空氣中的水蒸氣通過
孔隙與涂層中的負離子粉體相接觸,在負離子粉體的作用下發生如下反應:
2. 2. 2 負離子涂料去除裝修污染的原理
室內裝修污染源( 家俱、板材、油漆等) 會不斷釋放甲醛、TVOC 等有害氣體,時間最長可持續15年左右,負離子涂料永久持續釋放的負離子與這些有害氣體( 帶正電荷) 不斷中和、降解,長期保持室內空氣清新。
2. 2. 3 負離子涂料除臭作用機理
①導致空氣異味的臭氣、細菌和煙霧等均帶正電荷,因此釋放出的負離子可以對其中和,直到無電荷沉降。②帶有氧自由基的煙霧、有害氣體能夠被負離子中和。③礦物晶體顆粒皺紋形成一個電場并具有0. 06 mA 的微電流,細菌、有機物在電場電流下進行分解。
綜上,去除異味是由于負離子包覆沉降、負離子中和、電場電流分解及某些化學反應的綜合結果。
2. 2. 4 負離子涂料抗菌抑菌的機理
①細菌在負離子礦物晶體形成的電場中受微電流作用,被殺死或抑制其分裂增生。②細菌大都帶正電荷,在空氣或水中被大量H + 包覆或被H + 中和,使其失去增生與繁殖的條件。③遠紅外線作用: 負離子涂料具有很強的遠紅外線輻射能力,靠遠紅外線輻射的電磁波能量滅殺細菌。
3 負離子乳膠漆的研制
3. 1 負離子乳膠漆色生產工藝
負離子乳膠漆的主要特征是在其制作過程中添加了負離子粉體。負離子粉體是以天然礦物電氣石為主,經過超細粉化粉碎,溶膠—凝膠法包覆改性,離子交換摻雜以及高溫激活等手段制作而成。具有負離子釋放能量高、釋放遠紅外線、無放射性及抗菌凈化空氣的作用。試驗中,在制漿階段加入負離子粉體,使負離子粉體同其他顏填料充分混合。這樣制得的負離子乳膠漆穩定性好,可保證負離子粉體充分發揮作用。在實際應用過程中,也可將負離子粉體和潤濕分散劑先制成負離子漿,在制漆的后期加入或直接加到成品普通乳膠漆中,制成具有釋放負離子功能的乳膠漆。
3. 2 負離子涂料生產配方
負離子涂料配方
4 負離子乳膠漆的應用及發展趨勢
負離子乳膠漆具有廣闊的應用前景,它不僅具有常規涂料的基本性能,還具有釋放負離子、發射遠紅外、抗菌防霉及凈化空氣的作用,正成為建筑內墻乳膠漆的首選產品。其在工廠廠房、影劇院、大型體育場館以及醫院、地下室、禽養殖場等特殊場合也有潛在的優勢。因此,應大力開展負離子乳膠漆的研發工作,開發具有自主知識產權的負離子產品,促進我國負離子產業的發展。