專利名稱：一種可耐高溫的負(fù)離子抗菌材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用電氣石、無機(jī)抗菌劑、納米二氧化鈦、二氧 化鈰、磷酸鈰進(jìn)行混配，研磨等處理制成一種具耐高溫功能的高效 釋放負(fù)離子，高效抗菌、凈化空氣的復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
離子是指帶電的原子或原子團(tuán)，帶負(fù)電的離子叫負(fù)離子，負(fù)離子 對(duì)人的健康，長壽及生態(tài)的重大影響，已為國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界專家通過臨 床實(shí)踐所驗(yàn)證。
在森林，瀑布等污染較少的地方，人們感到空氣清新，呼吸順暢， 心曠神怡，是因?yàn)樨?fù)離子的數(shù)量比都市高。
一般情況下，在都市住宅
封閉室內(nèi)的空氣負(fù)離子的濃度在100個(gè)/cmS以下，綠化的街道在100-300個(gè)/cr^，曠野郊區(qū)公園500-1000個(gè)/cm3 ，海濱，森林，瀑布等地帶 1000個(gè)/cm3左右。
負(fù)離子對(duì)人體健康有眾多益處，與也稱"空氣維生素"(l)使細(xì)
胞活化，通過對(duì)細(xì)胞膜發(fā)生作用(2)凈化血液，促進(jìn)新陳代謝(3)恢 復(fù)疲勞(4)穩(wěn)定植物神經(jīng)系統(tǒng)(5)增加抗病能力(6)抑制腫瘤細(xì)胞 生長(7)吸收并屏蔽電磁波輻射(8)改善過敏體質(zhì)
目前市場(chǎng)上開發(fā)了多種釋放負(fù)離子的產(chǎn)品，比如通過電暈作用產(chǎn) 生負(fù)離子的空氣凈化機(jī)，通過電和紫外燈照射的負(fù)離子空調(diào)機(jī)以及采 用電氣石簡(jiǎn)單加工或加入某些輔助材料等，它們?cè)诎踩?，空氣凈?效率，產(chǎn)品的廣普，使用周期上都存在缺陷和不足。同時(shí)在高溫(超過1200 °C)環(huán)境，負(fù)離子的釋放效果不理想(有的甚至沒有)。雖然，
負(fù)離子功能材料對(duì)細(xì)菌也有一定的作用，但作用機(jī)理主要是用負(fù)離子
與空氣中帶菌正電荷結(jié)合沉降起到減少空氣含菌量，而未起到殺滅或
抑制細(xì)菌繁殖的抗菌作用。
另目前市面上的抗菌劑比較普通采用的無機(jī)抗菌劑，有的需紫外
線參與下才能實(shí)現(xiàn)，有的在高溫環(huán)境下完全失效，并且不能釋放負(fù)離
子，但無機(jī)抗菌劑的抗菌效果是比較理想。
解決上述存在問題，正是本發(fā)明的突破所在。
本發(fā)明的內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)產(chǎn)生-
本發(fā)明利用表面包覆技術(shù)將無機(jī)抗菌劑，納米二氧化鈦與電氣
石復(fù)合，采用耐高溫材料磷酸鈰為載體，加入激活氧化物二氧化鈰，
按一定的配比共混，超細(xì)研磨等過程制備而成。
電氣石采用市售具有永久性電極的，經(jīng)表面處理后的鐵電氣石粉； 無極抗菌劑采用市售磷酸鹽系，硅酸鹽系，氧化物系等無機(jī)材料 為載體，以銀，銅等金屬為抗菌成分的納米級(jí)抗菌材料粉體； 光催化材料采用市售銳鈦型納米級(jí)二氧化鈦粉體； 耐高溫載體材料采用市售的納米級(jí)磷酸鈰粉體； 激活材料采用市售納米級(jí)二氧化鈰粉體。
選用高品質(zhì)的，表面經(jīng)理化處理過的鐵電氣石粉，極易與無機(jī) 抗菌劑及二氧化鈦復(fù)合。
電氣石是一種特殊的非金屬礦物資源，其晶體結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，晶 體微粒的一端為電荷正極，另一端為電荷負(fù)極，電子永不停息的從負(fù)極流向正極，從而形成了電流和靜電場(chǎng)。當(dāng)H20分子一旦接觸到 該材料后，H20分子就會(huì)分解成正電的氫離子(H+)和帶有負(fù)電 的羥基(OH —)，羥基(OH—)與周圍的水分子結(jié)合成帶負(fù)電荷的 羥基負(fù)離子(H302_ ):
H2O+e _ —H + +0H — H+ +e "" —H OH _ +H2O—驗(yàn)_
當(dāng)空氣中含有大量的相對(duì)穩(wěn)定而且最接近大自然狀態(tài)的羥基 負(fù)離子時(shí)，它便可以與空氣中有害氣體進(jìn)行物理收附作用，電性 中和等綜合過程來達(dá)到祛除甲醛，氨，苯等有害氣體及產(chǎn)生一定的 抗菌作用。
無極抗菌劑通過金屬離子緩釋，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，并迅速結(jié) 合在一起降低細(xì)胞原生活性酶的活性，從而發(fā)揮抗菌作用。具高效， 廣譜，安全，持久的特點(diǎn)。
二氧化鈦的光催化作用可與水，空氣組成地體系發(fā)生催化反應(yīng)， 產(chǎn)生02 —和0H活性氧自由基，然后活性氧自由基進(jìn)一步與細(xì)菌細(xì)胞 膜作用，達(dá)到殺滅細(xì)菌的目的。同時(shí)活性氧自由基還可與空氣中VOC， 甲醛、苯、氨等發(fā)生作用，達(dá)到凈化空氣的目的。但其作用必須在 紫外光作用下才能實(shí)現(xiàn)。
激活氧化物具變價(jià)特性。其原子結(jié)構(gòu)特是原子的最外層電子 結(jié)構(gòu)相同(都是2個(gè)電子)，次外層電子結(jié)構(gòu)相似，而倒數(shù)的三層f 軌道上有未成對(duì)電子，電子的電離能低。納米二氧化鈦在激活氧化 物的作用下，光活性大大增加，在無光情況下也發(fā)揮作用，對(duì)粉體 的導(dǎo)電能力也大大增加，從而電氣石對(duì)空氣中水分子的電解能力也 大大增加，提高了空氣負(fù)離子的發(fā)射能力，也提高材料的凈化空氣能力。
在耐高溫材料磷酸鈰的擔(dān)載下，結(jié)合無機(jī)抗菌劑的高效抗菌作 用，實(shí)現(xiàn)在高溫下的高效釋放負(fù)離子，高效抗菌，高效凈化空氣的 功能。
本發(fā)明所制備的復(fù)合材料可以建筑內(nèi)墻涂料，陶瓷、塑料、地 板、各種空調(diào)機(jī)出風(fēng)口的過濾網(wǎng)等為載體，廣泛應(yīng)用于家庭，賓館， 飯店、醫(yī)院，實(shí)驗(yàn)室，會(huì)議室，娛樂場(chǎng)所等各類民用建筑工程和公 共場(chǎng)所等。以達(dá)到抗菌及凈化空氣的功能。
制備方法實(shí)例
實(shí)例一
負(fù)離子抗菌材料100公斤的組分配比例(重量比)
電氣石50公斤
無機(jī)抗菌劑15公斤
納米二氧化鈦15公斤
磷酸鈰10公斤
二氧化鈰10公斤
將上述的電氣石，無機(jī)抗菌劑，納米二氧化鈦粉料在混料機(jī)中充 分混合后，再加入磷酸鈰，二氧化鈰粉體依次進(jìn)行超細(xì)研磨一分級(jí) 一烘干一打散一稱量一包裝一成品 實(shí)例二
負(fù)離子抗菌材料100公斤的組分配比例(重量比)-電氣石65公斤 無機(jī)抗菌劑10公斤納米二氧化鈦10公斤 磷酸鈰7.5公斤 二氧化鈰7.5公斤
將上述的電氣石，無機(jī)抗菌劑，納米二氧化鈦粉料在混料機(jī)中充 分混合后，再加入磷酸鈰，二氧化鈰粉體依次進(jìn)行超細(xì)研磨一分級(jí) —烘干一打散一稱量一包裝一成品 實(shí)例三
負(fù)離子抗菌材料100公斤的組分配比例(重量比)
電氣石80公斤
無機(jī)抗菌劑5公斤
納米二氧化鈦5公斤
磷酸鈰5公斤
二氧化鈰5公斤
將上述的電氣石，無機(jī)抗菌劑，納米二氧化鈦粉料在混料機(jī)中充 分混合后，再加入磷酸鈰，二氧化鈰粉體依次進(jìn)行超細(xì)研磨一分級(jí) 一烘干一打散一稱量一包裝一成品
按上述方法制備而成的負(fù)離子抗菌材料，經(jīng)測(cè)試，經(jīng)過120(TC 溫度環(huán)境后，負(fù)離子發(fā)生量達(dá)到10000個(gè)/cm3以上，對(duì)大腸桿菌、金 黃色葡萄球菌等細(xì)菌的抗菌率達(dá)到99%以上，對(duì)甲醛，苯，氨等的 凈化率在90%以上(24小時(shí))。負(fù)離子發(fā)生量、抗菌、空氣凈化等 各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到很好效果。
權(quán)利要求
1、一種可耐高溫功能的負(fù)離子抗菌材料，其特征在所述材料的配方組合(按重量計(jì))電氣石 50—80％無機(jī)抗菌劑 5—15％納米二氧化鈦(TiO2)5—15％磷酸鈰(CePO4) 5—10％二氧化鈰(CeO2)5—10％
2、 如權(quán)利一所述，電氣石是采用經(jīng)過表面處i的高品質(zhì)鐵電氣石粉；無機(jī)抗菌劑是采用以磷酸鹽系，硅酸鹽系，氧化物系等無機(jī)材料為載體，以銀、銅等金 屬離子為抗菌成分的納米無機(jī)抗菌材料;納米二氧化鈦是采用銳鈦型納米二氧 化鈦粉；磷酸鈰，二氧化鈰均采用納米級(jí)粉體。
3、 如權(quán)利一至二所述，本發(fā)明的制備方法，其特征在于不同材料的按比例稱量一不同的物料混料機(jī)中充分混配一機(jī)械精 細(xì)研磨一分級(jí)一烘干一打散一秤重一包裝等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種負(fù)離子與抗菌復(fù)合功能材料，抗菌及凈化功能的實(shí)現(xiàn)，采用納米無機(jī)抗菌劑及納米二氧化鈦；負(fù)離子功能的實(shí)現(xiàn)采用極性礦物電氣石；并以耐高溫材料磷酸鹽擔(dān)載，稀土氧化物激活，通過混配，超細(xì)研磨等工序制備成一種具耐高溫功能的高效釋放負(fù)離子，高效抗菌，凈化空氣的復(fù)合材料，可用于建筑、陶瓷、涂料、地板、塑料等，對(duì)室內(nèi)各種裝飾裝修材料，家具等釋放的甲醛，苯、氨等有毒、有害氣體具明顯的祛除作用。對(duì)室內(nèi)人類活動(dòng)形成的生物型污染，如各類細(xì)菌具有顯著的殺滅作用，同時(shí)對(duì)人體的健康有較好的促進(jìn)作用。
文檔編號(hào)A01P1/00GK101433209SQ20071012446
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者吳少勇 申請(qǐng)人:吳少勇