一种可释放空气负离子的内墙乳胶漆
利用空气负离子就可以很好的净化室内空气。空气负离子具有杀菌、除尘、除臭的作用,负离子对人体的健康非常有益。世界卫生组织(WHO)规定,清新空气的标准为每立方厘米空气中负离子不低于1000 - 1500个。涂刷能释放负离子的乳胶漆是改善室内负离子浓度的有效方法。
1 试验
1. 1 原料
叔醋乳液:自制。经特殊工艺加工的叔醋乳液粒径较大,粒度分布均匀,稳定性好,漆膜柔韧性好,抗干缩能力强。
电气石工业级。负离子激发剂。工业级锐钛型钛白粉。滑石粉工业级, 1250 目。轻质碳酸钙:选用工业级, 1250目。硅藻土: 325目。其它助剂:选用工业级。水:自来水。
1. 2 生产工艺:
将电气石、负离子激发剂、表面活性剂按一定比例倒入球磨机中共同研磨0. 5 h后,加入硅藻土再混合0. 5 h,即可制得以硅藻土为载体的负离子复合体。将水、分散剂、颜填料和负离子复合体加入到分散机中高速分散30min后,进入砂磨机中研磨至细度在50μm以下,再加入乳液和其余助剂,将乳胶漆调整到合适状态,最后过滤包装后即可制得能释放空气负离子的内墙乳胶漆。
2 乳胶漆性能
空气负离子检测方法:选择一间约20 m2 的房间,在房间内按正常施工程序涂刷可释放负离子乳胶漆,测试在乳胶漆干燥1个月后进行。密闭24 h,用空气负离子分析仪测定室内空气负离子的浓度。乳胶漆的其它指标按GB /T9756 - 2001和GB18582- 2001执行。乳胶漆主要性能见表1。
3 结果与讨论
3. 1 电气石添加量对负离子浓度的影响
在乳胶漆基本配方中,不添加负离子激发剂,仅添加电气石粉取代乳胶漆中的惰性材料,对漆膜进行测试,结果见表2。在乳胶漆配方中加入电气石,成膜后能产生负离子,随着电气石添量的增加,负离子浓度增加,但是,当电气石添加量超过12%后,单纯增加电气石的用量,对负离子浓度的影响逐渐减小,材料成本却在大幅度增加,漆膜的其它性能也会受到影响。
3. 2 负离子激发剂添加量对负离子浓度的影响
固定电气石添加量为12% ,测定不同激发剂用量时负离子浓度,结果见表3。
由以上结果可知,负离子激发剂可以促使负离子粉产生更多的负离子。随着负离子激发剂用量的增加,负离子浓度在逐渐加大,在激发剂添加量为4%时,负离子浓度趋于稳定。
3. 3 乳液用量对空气负离子浓度的影响
固定电气石和激活剂的用量,测试不同乳液用量时乳胶漆漆膜的性能,结果见表4。
由以上结果可以看出,在电气石和激发剂用量不变的情况下,随着乳液用量的增加,漆膜释放负离子的能力减小。这是由于乳液用量增加后,漆膜的致密性增加,通透性降低,漆膜中电气石与水蒸气的接触减少,释放负离子的能力就会减小。但是,如果乳液用量太少,漆膜的使用性能就会下降。由试验得知,当乳液添加量为25%时,漆膜的综合性能较好。我们经过特殊工艺加工的叔醋乳液粒径较大,粒度分布均匀,稳定性好,使水蒸气“进出”漆膜更为方便,可大大提高电气石释放空气负离子的能力。
3. 4 乳胶漆干膜释放负离子能力随时间的变化在乳胶漆漆膜干燥2个月、3个月、4个月和12个月后,再测试试验房内负离子浓度,结果见表5。
由以上结果可以看出,乳胶漆干膜释放负离子的能力随时间的变化很小,漆膜在1年后,释放负离子的能力仅减少7% ,并且,随时间的发展,负离子浓度的变化越来越小。这说明漆膜具有长期可持续释放负离子的能力。
4 分析
电气石是一种以硼为主,含有少量铝、镁、铁、锂等成分的环状结构的硅酸盐,电气石微粒周围存在着静电场现象,具有天然的**性自发电极,可与空气中的水分子作用,将水分子电离成H+和OH- 离子。由于H+移动速度很快(H+的移动速度是OH―的18倍) ,迅速移向**电极的负极,吸收一个电子,变为H2 逸散到空气中,而OH―则与另外的水分子形成H3O-2 。H3O-2 即为空气负离子。负离子激发剂是几种稀土氧化物和光催化半导体材料在一定温度和压力下活化而成,可以激发负离子粉更多、更快地释放负离子。负离子激发剂能提高电气石产生负离子能力的原因是:
(1)负离子激发剂能有效地将电气石分散开来,减少了电气石颗粒之间的磁场干扰。
(2)稀土元素中的同位素能产生一定量的电子,可促进电气石颗粒对水分子的电离,从而产生更多的空气负离子。
硅藻土是一种微孔矿物。硅藻土具有大量的、有序排列的微孔,从而使硅藻土具有很大的比表面积,能吸附自身质量3 - 4倍的杂质。将电气石、负离子激发剂和硅藻土一起混合,使硅藻土将电气石和激发剂吸附在微孔中,避免在后续分散过程中将它们分散开来,使负离子激发剂始终作用在电气石上,更有效的发挥电气石和负离子的作用。
5 结论
(1)通过添加负离子激发剂,可以提高电气石释放负离子得能力。
(2)以硅藻土为载体,可以将电气石和激发剂始终结合在一起,更有效的发挥电气石和激发剂的作用。
(3)添加电气石和激发剂的内墙乳胶漆,在密封状态下,可使室内空气负离子浓度达到1000个/cm3 以上。
(4)在乳胶漆配方中加入适量的电气石和负离子激发剂,不会影响乳胶漆的基本性能。
(5)涂刷可释放负离子的乳胶漆能营造一个健康舒适的室内环境。