專利名稱：納米空氣凈化負(fù)離子涂膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種“納米空氣凈化負(fù)離子涂膜”的制備工藝技術(shù)配方。屬于納米/微米復(fù)合環(huán)保功能新材料。
背景技術(shù)：
1、納米TiO2光催化研究已形成一個(gè)熱點(diǎn)，但在空氣凈化治理方面，均追隨日本“光觸媒”單一凈化功能；而負(fù)離子發(fā)生器雖已上市但消耗電能源，功效有局限性。評(píng)價(jià)室內(nèi)空氣潔凈空氣而缺乏負(fù)離子猶如人體缺乏營(yíng)養(yǎng)；污染空氣中負(fù)離子高也沒有意義。只有潔凈的空氣+高濃度負(fù)離子對(duì)人體最有益。本研究從雙功能、高效率入手，發(fā)揮空氣凈化及誘發(fā)負(fù)離子兩種材料的并協(xié)作用。合而為一，相輔相成，相互促進(jìn)。在空氣凈化過程中，最終將吸附的有害氣體分子氧化-還原成二氧化碳及水。此水進(jìn)一步與極性礦物負(fù)離子材料發(fā)生放電反應(yīng)，促進(jìn)負(fù)離子產(chǎn)生。雙向“氧化”與“電解”循環(huán)反應(yīng)。既凈化空氣又誘生負(fù)離子。營(yíng)造室內(nèi)高質(zhì)量空氣環(huán)境，達(dá)到公園水平。這是解決小環(huán)境污染的一個(gè)科學(xué)而完整的方案。
2、負(fù)離子對(duì)人體保健作用已得到醫(yī)學(xué)界認(rèn)同。當(dāng)前由于城市發(fā)展進(jìn)程快、社區(qū)居民集中，高樓大廈，居室裝修。空調(diào)普及+密封，室內(nèi)負(fù)離子濃度相對(duì)較低。據(jù)有關(guān)測(cè)定表明在空調(diào)密封室內(nèi)負(fù)離子只有40-50個(gè)/cm3(公園中負(fù)離子濃度為400-1000個(gè)/cm3)。提高負(fù)離子濃度是一個(gè)不容忽視的問題。

發(fā)明內(nèi)容
1、將納米光催化材料(納米TiO2、ZnO2、AgO等)其中的兩種用稀土氧化物激活進(jìn)行復(fù)合組裝成空氣凈化材料。此材料在陽(yáng)光或燈光(紫外線)照射下產(chǎn)生電子(e-)空穴(h+)對(duì)，具有強(qiáng)氧化-還原功能。在制備過程中作激活、復(fù)合、組裝，有效解決納米粒子團(tuán)聚，增強(qiáng)功能。從而吸附氧化分解空氣中各種有害氣體及破壞細(xì)菌細(xì)胞膜和固化病毒蛋白質(zhì)，進(jìn)一步氧化為二氧化碳和水，達(dá)到凈化空氣、抗菌、除臭目的。安全可靠，無(wú)二次污染。
2、將熱電壓電極性礦物電氣石制備微粒作激活處理，增強(qiáng)功能、形成負(fù)離子材料、此材料表面電場(chǎng)在常溫下發(fā)射波長(zhǎng)為4-16微米的紅外線，在接觸大氣水分子的運(yùn)動(dòng)過程中，發(fā)生電解效應(yīng)，自然持久誘生大量空氣負(fù)離子。
3、將空氣凈化與負(fù)離子材料組裝成“冰山”固溶體，克服沉淀及團(tuán)聚。涂膜呈現(xiàn)雙功能是本產(chǎn)品一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。
4、合理選用輔助材料是本產(chǎn)品制備的重要特點(diǎn)。粘結(jié)成膜材料，選用純丙乳液或水溶樹脂，固載納米粒子；分散劑選用硅溶膠有效解決納米粒子的團(tuán)聚，使之分散均勻；表面活性劑選用OP-O1丙＝醇聚甲基甲稀酸鈉改性，使之形成親水乳化液。噴涂施工常溫干燥固化。形成透明微膜，該涂膜與物體表面結(jié)合牢固、不影響原來色彩。
5、功能驗(yàn)證用負(fù)離子濃度測(cè)定儀可測(cè)定出空氣中負(fù)離子濃度含量，用甲醛測(cè)定儀測(cè)出有害氣體指標(biāo)。本涂膜功能48h甲醛等有害氣體降解率97％；負(fù)離子濃度可達(dá)400-1000個(gè)/cm3。
具體實(shí)施實(shí)例1、甲組份罐裝品納米催化空氣凈化材料6-10％。輔助材料粘結(jié)成膜劑4.5％，分散劑0.2％，表面活性劑0.2％，懸浮劑3％，去離子水84％，引發(fā)劑3-30％。
實(shí)例2、乙組分罐裝品微米負(fù)離子材料6-10％，輔助材料粘結(jié)成膜劑4.5％，分散劑0.2％，表面活性劑0.2％，懸浮劑2-3％，去離子水84％以上，引發(fā)劑3-30％。
本涂層功能功率由“國(guó)家建材檢測(cè)中心”進(jìn)行檢測(cè)、認(rèn)證。功能確切可靠。
負(fù)離子實(shí)驗(yàn)溫度20℃，相對(duì)濕度40-60％，15次檢測(cè)平均值964個(gè)/cm3增值600個(gè)/cm3；甲醛48h降解率97％。
權(quán)利要求
1.一種高效凈化空氣，同時(shí)產(chǎn)生負(fù)離子的涂膜。其主要特征為甲組份中納米空氣凈化材料占6-10％，輔助材料占94-90％；乙組份中熱電壓電微米級(jí)極性礦物微粒占6-10％，輔助材料占94-90％。制備成“冰山”固溶體。功能粒子構(gòu)相分散均勻，無(wú)團(tuán)聚，不沉淀。
2.根據(jù)權(quán)利1所述甲組份納米空氣凈化材料選自納米TiO2、ZnO2、SiO2、Fe2o3、AgO中的兩種或幾種。納米TiO2為銳鈦礦，粒徑1-100nm，優(yōu)選10-20nm；粒徑10-20nm，經(jīng)稀土激活復(fù)合，形成一種納米/微米光催化復(fù)合材料。
3.據(jù)權(quán)利1所述乙組份微米負(fù)離子材料選自硼酸極性礦物鐵、鎂、鋰電氣石中的一種或兩種，并加工成微米級(jí)粉末，粒徑1-10微米。用酸(HF、H2SO4、Hee)及堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀)的一種或兩種溶液，對(duì)極性礦物微粒做表面脫色處理。
4.根據(jù)權(quán)利2-3所述對(duì)納米空氣凈化材料和熱電壓電極性礦物微粒負(fù)離子材料，均單項(xiàng)分別進(jìn)行熱處理稀土激活。溫度控制甲組份為400-500℃，乙組份為200-400℃，處理時(shí)間0.5-2h。
5.根據(jù)權(quán)利1所述甲乙組份的輔助材料，均選自稀土氧化物CeO3、NdO3中的一種或兩種，作為激活組裝材料；納米層狀粘土、羥甲基纖維素、硅溶膠中的一種或兩種作為懸浮劑；op-01、丙二醇、聚甲基甲稀酸鈉作為分散劑及表面活性劑；環(huán)氧樹脂(改性水溶)或純丙乳液作為粘結(jié)成膜劑；去離子水為溶劑。按適當(dāng)比例混合均質(zhì)，制成乳狀液。在引發(fā)劑作用下形成“冰山”固溶體。搖晃振動(dòng)即成液體。使功能粒子不團(tuán)聚不沉淀，分散均勻。
6.根據(jù)權(quán)利1-5所述甲乙組份引發(fā)劑選擇甲組份添加負(fù)離子材料加入量3-30％；乙組份添加空氣凈化材料，加入量3-30％；混合制備分散均勻，達(dá)到溶膠-凝膠固溶體。分別罐裝甲乙組份成品。使用時(shí)只需將甲乙組份等量混合，一倍水稀釋，均勻進(jìn)行噴涂施工。1000克噴涂面積為150-200m2。經(jīng)自然干燥固化即形成既凈化室內(nèi)空氣又產(chǎn)生負(fù)離子的透明微膜。該膜層在光及空氣動(dòng)力催動(dòng)下發(fā)揮功能，適用于室內(nèi)墻壁天花板或物體表面。對(duì)甲醛NOx、SO2、VOCS等有害氣體48h凈化率達(dá)97％，負(fù)離子誘生量為400-1000個(gè)/cm3。
全文摘要
本發(fā)明提供一種甲乙雙組份混合而成的“納米空氣凈化負(fù)離子涂膜”的制備工藝及配方。該膜載納米TiO
文檔編號(hào)B01D35/00GK1861251SQ20051006949
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2005年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
發(fā)明者馬變?nèi)?申請(qǐng)人:馬變?nèi)?br>