專利名稱：具高效釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體及其附著物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為提供一種具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體及其附著物，其為電氣 石粉體添加一預(yù)定量的碳系粉體，即能發(fā)揮相乘的釋放負(fù)離子和除臭與抑菌等 多功能效果。
背景技術(shù)：
竹碳是具有超大表面積的多孔性材料，具有極強的吸附力，同時也具有除臭和釋放負(fù)離子的功能，其效率隨竹碳的粒子大小有關(guān)，但是也有限制；而電 氣石，又稱碧璽的天然礦物，具有釋放負(fù)離子的功能，同時其釋^:負(fù)離子的功 能，也有相同的極限。然而利用該天然礦物藉以釋放負(fù)離子的相關(guān)專利文獻(xiàn)，有如美國專利 US6192949B1、 US5972467、 US5967207、 US6509294、 US6449990、 US6475513 等，其中該US6192949 Bl專利案的主要技術(shù)內(nèi)容在于揭露一種制造竹碳#^ 鹽基材料的方法。該US5972467專利案的主要技術(shù)內(nèi)容在于揭露一種制造竹纖維片的方法包 含利用壓力將竹管分裂成均勻單獨分開的竹片；利用熱溫度充分消滅竹片內(nèi) 的昆蟲蛋；利用樹及點膠劑黏合竹片形成杯狀器材。該US5967207專利案的主要技術(shù)內(nèi)容在于揭露一種竹片制造形成威尼斯窗 簾的方法，該方法系將竹碳片切開后，進(jìn)行漂白氧化，最后制成窗簾。該US6509294專利案的主要技術(shù)內(nèi)容在于揭露一種做成除臭抗菌的食物保 存及建筑用材，以竹石友加入電氣石摻入黏合劑成為載體，再并加入至少一種如 chitosan 、 竹醋、conker acid形成不織布。該US6449990專利案的主要技術(shù)內(nèi)容在于揭露一種置于洗衣槽內(nèi)的圓形凈 化容器，該洗衣機內(nèi)的去除油脂及臟污的凈化容器，其凈化容器內(nèi)的無機材料 為Binclon木碳和電氣石礦石比例大約75:25和95:5，該凈化容器外表為輕量 化的天然橡膠或合成橡膠。該US6475513專利案的主要技術(shù)內(nèi)容在于揭露一種護(hù)膚膠嚢其膠嚢，該護(hù) 膚膠嚢其膠嚢內(nèi)容物含有碳化物及水凍膠狀吸收劑，可用于保濕護(hù)膚去角質(zhì)及 吸收水分。以上所述的習(xí)知專利，其所揭露的技術(shù)內(nèi)容，皆與本案此次所要申請的專 利技術(shù)內(nèi)容有相當(dāng)?shù)牟町愋裕冶景傅膶＠夹g(shù)內(nèi)容不僅創(chuàng)新且具獨特效果， 故為本案申請的目的。發(fā)明內(nèi)容有鑒于上述的習(xí)知專利文獻(xiàn)，在作法上較為復(fù)雜且效果有限，而本案的技 術(shù)內(nèi)容更是在目前尚未有相關(guān)的技術(shù)揭露；因此，發(fā)明人依據(jù)多年來從事此方 面的相關(guān)經(jīng)驗，乃經(jīng)過長久努力研究與實驗，并配合相關(guān)學(xué)理，終于開發(fā)設(shè)計 出本發(fā)明的 一種具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體及其附著物。本發(fā)明的主要目的，在于提供一種具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體及其附 著物，系將電氣石粉體與碳系粉體依最適合的混合比例制成復(fù)合粉體，并可將 該復(fù)合粉體與一附著物(如高分子材料的發(fā)泡材料或化學(xué)纖維材料)摻混熔 融在一起做成產(chǎn)品，使得該產(chǎn)品能藉由電氣石粉體與碳系粉體混合后的相乘特 性，產(chǎn)生高度壓電、熱電或相關(guān)物性，以發(fā)揮釋;^文大量負(fù)離子和除臭與抑菌等 多功能效果。本發(fā)明實施例要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能高效釋放負(fù)離 子的復(fù)合粉體。


圖1為本發(fā)明復(fù)合粉體樣品的掃描式電子顯微鏡分析示意圖。 圖2為本發(fā)明復(fù)合粉體比例含量對負(fù)離子釋放濃度分析示意圖。 圖3為本發(fā)明復(fù)合粉體溶液在不同溫度下的電導(dǎo)率分析示意圖。
圖4為本發(fā)明復(fù)合粉體含量調(diào)整時，其錄在熱塑性彈性體樣品/熱固性彈 性體樣品中的平均粒徑分析示意圖。圖5為本發(fā)明復(fù)合粉體在不同溫度下對負(fù)離子釋放濃度的分析示意圖。
具體實施方式
為便于貴審查委員能對本發(fā)明的技術(shù)手段及運作過程有更進(jìn)一步的認(rèn)識與 了解，茲舉一實施例配合圖式，詳細(xì)說明如下。本發(fā)明系一種具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體及其附著物，本發(fā)明的復(fù)合 粉體包含至少一種礦石組成與其它礦物粉體所組成，該復(fù)合粉體主要成分為電 氣石粉體，添加一預(yù)定比例的碳系粉體為輔助成分，藉以提高電氣石微粒的電 場效應(yīng)，促進(jìn)其負(fù)離子釋放和除臭與抑菌等多功能效果；其中該電氣石粉體可 為鐵電氣石、鋰電氣石、錳電氣石、銫電氣石或鎂電氣石；而該碳系粉體可為 竹碳、椰碳、活性碳或木碳等。在本發(fā)明中，該復(fù)合粉體的配制比例為電氣石粉體與碳系粉體復(fù)合比為 1~20: 99~80;該電氣石粉體的平均粉體粒徑大小為0.3 ju m-l ja m;該碳系粉 體的平均粉體粒徑大小為5 |Li m ~20 p m。以下乃針對該復(fù)合粉體(電氣石粉體/碳系粉體)進(jìn)一步說明，從該復(fù)合粉 體中的碳系(如竹石友)粉體顆粒形態(tài)及其表面的元素分析中得知，竹碳是多 孔狀物質(zhì)，其內(nèi)部的孔隙分布極廣，該等大小孔徑不一的微細(xì)孔道具有超強的 吸附能力。請參閱第 一 圖所示，系為本發(fā)明復(fù)合粉體樣品的掃描式電子顯微鏡 (Scanning Electron Microscopy,簡稱SEM)分析示意圖，由圖中可清楚看出， 該等大小不一的細(xì)孔分布在竹碳J貞粒的表面，透過竹石灰表面上A、 B兩點元素 分析得知，兩點的元素組成各不相同，說明A、 B兩點是兩個不同的物質(zhì)所組 成，進(jìn)一步元素分析(EDX)結(jié)果得知，該電氣石粉體顆粒主要是由氧(0)、 鋁(Al)、硅(Si)、鐵(Fe)和鈉(Na)等元素組成，其中該氧(0)、鋁 (Al)、硅(Si)和鐵(Fe)元素的總和超過了 95重量百分比(wt%)。而該竹碳顆粒中以碳(C)元素含量為主，所占比例超過了 95重量百分比 (wt%),值得注意的是，這應(yīng)該是由于電氣石粉體顆粒塞到了竹碳顆粒表面 上的孔隙中，形成了一個"混合物"。因此，在該電氣石粉體中添加一預(yù)定比例的竹碳粉體，藉由該電氣石粉體 塞進(jìn)該竹^^的網(wǎng)絡(luò)孔狀結(jié)構(gòu)中，以及因為該電氣石粉體具有壓電性與熱電性， 以及因為該竹碳粉體具有良好的導(dǎo)電特性，兩粉體填充在一基材中形成一個三 維微導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，因此得到優(yōu)良的加成作用，促進(jìn)負(fù)離子的釋放效能。又，在該電氣石粉體與該竹碳粉體以一預(yù)定比例混合時，在90。C靜態(tài)測試 條件下測得的平均空氣負(fù)離子的釋放濃度達(dá)到1480個/cc;而當(dāng)該復(fù)合粉體由 該電氣石粉體與竹碳粉體，同樣與該竹碳粉體以一預(yù)定比例混合時，其平均空 氣負(fù)離子的釋放濃度分別為800-1480個/cc，皆為其它比例的復(fù)合粉體高，這可 能是由于該電氣石粉體本身具有熱電特性，因此當(dāng)該復(fù)合粉體中的電氣石粉體 與該竹碳粉體以一預(yù)定比例混合時，該電氣石粉體可均勻適量的^Hi于該竹碳 粉體的孔洞內(nèi)，造成熱/壓電效應(yīng)的產(chǎn)生，而負(fù)離子釋放效能也隨著溫度升高而 增力口。另外，值得注意的是，請參閱第二圖所示，系為本發(fā)明復(fù)合粉體比例含量 對負(fù)離子釋》文濃度分析示意圖，由圖中可清楚看出，該復(fù)合粉體的平均空氣負(fù) 離子的釋放濃度均隨著溫度升高而增加，如在90。C靜態(tài)測試條件下，當(dāng)該復(fù) 合粉體中的電氣石粉體和竹碳粉體以一預(yù)定比例混合時，其空氣負(fù)離子的釋放 濃度最高約為1480個/cc,并為35。C靜態(tài)測試條件下所測得的2.8倍左右。請參閱第三圖所示，系為本發(fā)明復(fù)合粉體溶液在不同溫度下的電導(dǎo)率分析 示意圖，由圖中可清楚看出，該復(fù)合粉體中的竹碳溶液在透過和水分子相互間 的接觸，有效地在水中解離水分子成負(fù)離子而提升電導(dǎo)率，且其隨溫度提升電 導(dǎo)率的趨勢，與前述復(fù)合粉體樣品的平均空氣負(fù)離子的釋放濃度隨溫度變化的 趨勢是一致的。此結(jié)論進(jìn)一步地證實，該復(fù)合粉體在液態(tài)水或空氣中均具備明
顯的熱電特性。除此之外，本發(fā)明系進(jìn)一步地可將該復(fù)合粉體摻混在一附著物內(nèi)，該附著 物可為一高分子材料，且該高分子材料泛指所有熱塑性及/或熱固性的彈性體材料(如聚丙烯(PP)或三元乙丙橡膠(EPDM)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU) 等)；該高分子材料可為發(fā)泡材料所做成的發(fā)泡型產(chǎn)品，以利用發(fā)泡體本身彈性 及受到擠壓時的壓縮特性，使電氣石發(fā)揮自身的壓熱電效能，而達(dá)到大量的負(fù) 離子釋放量及除臭與抑菌等多功能效果；另高分子材料可為化學(xué)纖維材料(如 聚乙烯對苯二曱酸酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)、 聚丙烯(PP)等)做成的紡織產(chǎn)品，以釋放負(fù)離子及除臭與抑菌等多功能效果。以下乃針對該復(fù)合粉體(電氣石粉體/碳系粉體)摻混在高分子材料的熱塑 性及/或熱固性的彈性體材料最適合平均含量的進(jìn)一步說明。請參閱第四圖所示，當(dāng)該復(fù)合粉體含量由0.5重量百分比(wt%)增加到 IO重量百分比(wt%)時，其分散在該熱塑性彈性體樣品中的平均粒徑會由8.5 jum增大到38.8jum,約是原先粒徑的2~ 13倍左右；又，當(dāng)該復(fù)合粉體含量 由0.5 wt。/。增加到10 wt。/。時，M在該熱塑性/熱固性彈性體樣品中的平均粒徑, 則大約由5.7iLim增加至15.7pm范圍，約是原先粒徑的1 ~ 6倍左右，明顯較 同等條件下的熱塑性彈性體樣品中的平均粒徑要小些。另外，值得注意的是，在該熱塑性彈性體樣品中，當(dāng)該復(fù)合粉體含量由0.5 wt。/。增加到5 wt。/。時，其分散在該熱塑性彈性體樣品中的平均粒徑只是緩慢地 由8.5jam增加到18.6 jam;而當(dāng)該復(fù)合粉體含量由5 wt。/。增加到10wt。/。時，其 分散在該熱塑性彈性體樣品中的平均粒徑，卻快速由18.6nm顯著地提升到 38.8jam。在熱塑性/熱固性彈性體樣品中,也有類似的趨勢當(dāng)該復(fù)合粉體含量由0.5 wt。/。增加到5 wt。/。時，其分散在該熱塑性/熱固性彈性體樣品中的平均粒徑只是 緩慢地由5.7 ia m增加到8.5 ju m;而當(dāng)該復(fù)合4分體含量由5 wt。/。增加到10 wt% 時，其分散在該熱塑性/熱固性彈性體樣品中的平均粒徑，則由8.5jam顯著增
加到15.7 |nm。由以上結(jié)果可以推斷，在加工過程中，當(dāng)該復(fù)合粉體含量低于5 wt。/。時， 其可以較好地^:在該熱塑性彈性體(如PP)和熱塑性/熱固性的彈性體(如 EPDM/PP)塑料中；但當(dāng)該復(fù)合粉體含量高于5 wt。/。時，則產(chǎn)生了明顯的團(tuán)聚 現(xiàn)象。以下乃針對純熱塑性/熱固性彈性體樣品及含復(fù)合粉體的熱塑性/熱固性彈 性體樣品，在各測試條件下的平均空氣負(fù)離子的釋放濃度的進(jìn)一步說明。請參閱第五圖所示，該純熱塑性/熱固性彈性體樣品在25匸靜置測試條件下 的平均空氣負(fù)離子的釋放濃度分別僅為30個/cc;當(dāng)該復(fù)合粉體混入到該純熱 塑性/熱固性彈性體樣品塑料后，其平均空氣負(fù)離子的釋放濃度明顯隨其內(nèi)復(fù)合 粉體含量、溫度與壓力的增加而增加；值得注意的是，當(dāng)復(fù)合粉體混入的含量 接近一最適合值時，其平均空氣負(fù)離子的釋放濃度均達(dá)到最大值，如在25。C 靜置狀態(tài)下，其平均空氣負(fù)離子的釋放濃度分別約為270及400個/cc,是同樣 測量條件下純熱塑性/熱固性彈性體樣品平均空氣負(fù)離子釋放濃度的6倍多。由于電氣石粉體本身具有熱電性和壓電性兩特性，所以在混入有復(fù)合粉體 的熱塑性/熱固性彈性體樣品與純熱塑性/熱固性彈性體樣品，其在溫度升高和壓 力變化下的平均空氣負(fù)離子的釋放濃度，都較常溫靜置狀態(tài)下的結(jié)果要高一些； 此外，也可能是當(dāng)溫度超過5(TC時，加速了復(fù)合粉體的熱塑性/熱固性彈性體樣 品附近的水分的蒸發(fā)運動，從而更有利于電氣石粉體對空氣中水的電離作用， 因此平均空氣負(fù)離子的釋放濃度也來的更高一些。另，由于電氣石粉體具有壓電效應(yīng)，因此造成在相同電氣石粉體含量下的 熱塑性/熱固性彈性體樣品，均較純熱塑性/熱固性彈性體樣品具備較佳的釋放負(fù) 離子的效果；而竹碳粉體本身也有釋放負(fù)離子效果，藉以適量的添加作為輔助 成分來提高電氣石粉體的電場效應(yīng)，因此電氣石粉體與竹碳粉體產(chǎn)生加成效果， 進(jìn)而提升負(fù)離子釋放效果。此外，本發(fā)明所產(chǎn)生的復(fù)合粉體，系可混摻一附著物，該附著物為可具抽 絲或發(fā)泡級條件的高分子材料，且該高分子材料系指熱塑性及/或熱固性的彈性體材料及其它可做為纖維或發(fā)泡材料(包含聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)，三 元乙丙橡膠(EPDM)，醋酸乙烯酯(EVA)及人造橡膠，如丁苯橡膠(SBR), 酚曱醛樹脂可增新戊二烯(Ne叩rene)等高分子材料)的高分子材料，并使成 為母粒型式的方式形成，以在特定溫度的條件下使欲混摻的高分子材料熔融 (如尼龍、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚胺酯等)，經(jīng)由特定混摻方式所產(chǎn)生； 其中該特定混摻方式，包含噴灑、機械混合或利用其它氣、液流體將該復(fù)合物 與高分子材料混合的加工方式；又，該成為母粒型式形成方式的高分子材料， 系可附著于經(jīng)由才齊壓及延伸能量所形成的線性形狀的纖維物；再者，該成為母 粒型式形成方式的高分子材料，系可附著于經(jīng)由擠壓及延伸能量所形成的片狀 結(jié)構(gòu)物，再經(jīng)一特定溫度使的發(fā)泡成型。前述發(fā)泡材料產(chǎn)品應(yīng)用包含運動墊，裝飾壁紙，地板內(nèi)襯，地毯內(nèi)襯， 鞋材內(nèi)墊或中底，防護(hù)墊，室內(nèi)保溫材等。前述高分子材料可為化學(xué)纖維材料(包含人造纖維(如Rayon等)，合 成纖維，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丙烯睛纖維(PAN)、尼龍纖 維(Nylon)、聚乙烯對苯二曱酸酯(PET))等做成的紡織產(chǎn)品。前述化學(xué)纖維材料產(chǎn)品應(yīng)用包含窗簾布，沙發(fā)，地毯，服飾，傘布，被單， 壁飾布，汽車座椅，內(nèi)襯裝璜布等。上述詳細(xì)說明為針對本發(fā)明的一種較佳的可行實施例說明而已，惟該實施 例并非用以限定本發(fā)明的申請專利范圉，舉凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的技藝 精神下所完成的均等變化與修飾變更，均應(yīng)包含于本發(fā)明所涵蓋的專利范圍中。
權(quán)利要求
1、一種具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體，系包含至少一種礦石組成與其它礦物粉體所組成的復(fù)合粉體，其為電氣石粉體成分添加碳系粉體為輔助成分，且該電氣石粉體與該碳系粉體的復(fù)合配制比為1～2099～80。
2、 如權(quán)利要求1所述的具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體，其中該電氣石粉 體可為鐵電氣石、鋰電氣石、錳電氣石、銫電氣石或4美電氣石，該碳系粉體可 為竹碳、椰碳、活性碳或木炭。
3、 如權(quán)利要求2所述的具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體，其中該電氣石粉 體的平均粉體粒徑大小為0.3jum lum,該碳系粉體的平均粉體粒徑大小為5 |u m~20 jit m。
4、 一種具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體的附著物，系包含 至少一種礦石組成與其它礦物粉體所組成的復(fù)合粉體，其主要成分為電氣石粉體添加碳系粉體為輔助成分，且該電氣石粉體與該碳系粉體的復(fù)合配制比 為卜20: 99~80;一附著物，其系與該復(fù)合粉體摻混在一起。
5、 如權(quán)利要求4所述的具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體的附著物，其中該 附著物為一高分子材料，且該高分子材料系指熱塑性A/或熱固性的彈性體材料 及其它可做為纖維或發(fā)泡材料的高分子材料。
6、 如權(quán)利要求5所述的具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體的附著物，其中該 高分子材料可為發(fā)泡材料做成的發(fā)泡型產(chǎn)品。
7、 如權(quán)利要求5所述的具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體的附著物，其中該 高分子材料可為化學(xué)纖維材料^t成的紡織產(chǎn)品。
8、 如權(quán)利要求6所述的具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體的附著物，其中該 發(fā)泡材料包含聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),三元乙丙橡膠(EPDM),醋酸 乙烯酯(EVA)及人造橡膠等高分子材料。
9、 如權(quán)利要求6所述的具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體的附著物，其中該 發(fā)泡材料產(chǎn)品應(yīng)用包含運動墊，裝飾壁紙，地板內(nèi)襯，地毯內(nèi)襯，鞋材內(nèi)墊或 中底，防護(hù)墊，室內(nèi)保溫材。
10、 如權(quán)利要求7所述的具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體的附著物，其中 該化學(xué)纖維材料包含人造纖維，合成纖維，聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP),聚 丙烯睛纖維(PAN)，尼龍纖維(Nylon),聚乙烯對苯二曱酸酯(PET)。
11、 如權(quán)利要求7所述的具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體的附著物，其中 該化學(xué)纖維材料產(chǎn)品應(yīng)用包含窗簾布，沙發(fā)，地毯，服飾，傘布，被單，壁飾 布，汽車座椅，內(nèi)襯裝璜布。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種具高效率釋放負(fù)離子的復(fù)合粉體及其附著物，其是將電氣石粉體與碳系粉體依最適合的混合比例制成復(fù)合粉體，并可將該復(fù)合粉體與一附著物(如高分子材料的發(fā)泡材料或化學(xué)纖維材料)摻混熔融在一起做成產(chǎn)品；藉此，藉由該復(fù)合粉體的相乘特性產(chǎn)生高度壓電、熱電或相關(guān)物性，以發(fā)揮釋放大量負(fù)離子和除臭與抑菌等多功能效果。
文檔編號B01J20/20GK101391203SQ20071007723
公開日2009年3月25日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者葉正濤, 尤利春, 熊漢興, 陳干男 申請人:葉正濤;良澔科技企業(yè)股份有限公司