負(fù)離子生態(tài)硅晶材料、生產(chǎn)方法以及在裝飾板材中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑裝飾領(lǐng)域，尤其涉及負(fù)離子生態(tài)硅晶材料及裝飾板材，還涉及負(fù) 離子生態(tài)硅晶材料及裝飾板材的生產(chǎn)方法，這種負(fù)離子生態(tài)硅晶材料可以持續(xù)大量地產(chǎn)生 負(fù)離子，有效地凈化室內(nèi)空氣，可以制作成板材、線條、管材、膩子等建筑材料；也可以制作 成背景墻、隔墻、吊頂?shù)蕊椕娌牧?；也可以制作成裝飾物、工藝品等功能性產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的空氣凈化技術(shù)中，主要分為污染吸附技術(shù)和光催化技術(shù)
[0003] 污染吸附技術(shù)是利用多孔性固定吸附劑處理空氣，使得空氣中的一種或數(shù)種物質(zhì) 吸附于固體吸附劑表面?，F(xiàn)在得到廣泛應(yīng)用的吸附劑是粒狀活性炭和活性炭纖維，也有利 用硅藻泥作為吸附劑的。它們的共同特點是利用吸附劑將空氣中的污染物吸附于固體表 面，而不能將污染物降解。而吸附劑的吸附能力是有限的，當(dāng)吸附達(dá)到飽和，而不進(jìn)行處理 的話，吸附劑集聚了大量的有害物質(zhì)，形成了新的污染源。
[0004] 光催化技術(shù)是利用光輻射將污染物分解為無毒或毒性較低的物質(zhì)的過程。在眾多 的光催化劑之中，納米級Ti02以其催化性能優(yōu)良、化學(xué)性能穩(wěn)定、安全無毒、無副作用、使 用壽命長等優(yōu)點而被廣泛使用。光催化材料催化反應(yīng)所接觸的環(huán)境主要是空氣環(huán)境和水環(huán) 境，空氣中的氧分子和水分子與半導(dǎo)體光激發(fā)所產(chǎn)生的電子結(jié)合，可以形成化學(xué)性質(zhì)活潑 的自由基基團(tuán)，這些基團(tuán)可以氧化和還原有害物質(zhì)分子，達(dá)到凈化空氣的目的。光催化技 術(shù)的不足之處主要表現(xiàn)在兩個方面：一、光催化材料必須要接觸到光或者紫外線才能發(fā)生 作用，接觸不到光線、紫外線的環(huán)境下應(yīng)用不起作用；二、光催化劑中主要利用的是納米級 Ti02, Ti02添加進(jìn)材料中后，極易變色泛黃，在對外觀要求比較高的場合下，不適宜使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出負(fù)離子生態(tài)硅晶材料及裝飾 板材，還提供負(fù)離子生態(tài)硅晶材料及裝飾板材的生產(chǎn)方法。
[0006] 本發(fā)明采用的是納米空氣凈化技術(shù)，在生產(chǎn)過程中，高科技納米材料寶石級原生 礦物質(zhì)加工而成的負(fù)離子粉和改性石膏復(fù)合形成的結(jié)晶體，能恒久的產(chǎn)生負(fù)氧離子。這種 負(fù)離子硅晶材料本身具有熱和壓電兩種效應(yīng)的特性，會永久向外釋放電流，雖然這種電流 很弱，但礦物晶之間的電壓卻高達(dá)100萬V左右，通過電離空氣中的水分子，形成負(fù)氧離子。 負(fù)氧離子能夠破壞甲醛、苯、氨氣等有毒氣體的分子結(jié)構(gòu)，與之結(jié)合集聚沉淀，從而達(dá)到凈 化空氣的目的。而且負(fù)氧離子能吸附在空氣中的微塵上使其下沉，起到保持室內(nèi)空氣清新 的功效。并且這種負(fù)離子硅晶材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、霉菌等具有很強(qiáng)的抑菌和 抗菌作用。
[0007] 本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)上的不足。1、通過負(fù)離子降解空氣中的有害物質(zhì)，使空氣 中的微塵帶上負(fù)電荷從而集聚下沉，而不是通過吸附來達(dá)到目的，不會在室內(nèi)形成新的污 染源。2、因為這種負(fù)離子硅晶材料本身具有熱和壓電兩種效應(yīng)的特性，會永久向外釋放電 流，所以不需要接觸光源和紫外線就可以大量產(chǎn)生負(fù)離子，解決了材料應(yīng)用的局限性。3、這 種負(fù)離子硅晶材料利用的是自然界的原生礦物質(zhì)，是天然無機(jī)材料，無毒、無害、無副作用， 不會變色泛黃，其使用范圍不受限制。
[0008] 本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0009] 一種負(fù)離子生態(tài)硅晶材料，原材料包括負(fù)離子粉、半水石膏膏粉、輔助材料、改性 聚合物。
[0010] 負(fù)離子粉
[0011] 負(fù)離子粉是含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽類物質(zhì)，是由天然材料 通過納米技術(shù)精心制成。負(fù)離子粉的參數(shù)要求如下：
[0012] 負(fù)離子發(fā)生量5000~80000ions，目數(shù)大于1250。
[0013] 半水石膏膏粉
[0014] 既可以選擇天然半水石膏粉料、也可以選擇經(jīng)過處理的工業(yè)廢渣石膏。半水石膏 膏粉需要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)要求：白度多75度；標(biāo)準(zhǔn)用水量在60%~75%之間；初凝時間 彡6分鐘；終凝時間< 30分鐘；濕強(qiáng)彡3. 0兆帕。
[0015] 輔助材料
[0016] 輔助材料包括：增強(qiáng)玻璃纖維短切絲、白色硅酸鹽水泥。
[0017] 增強(qiáng)玻璃纖維短切絲的技術(shù)指標(biāo)為：長度在15mm~20mm之間；可分散性良好。
[0018] 白色硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)為：細(xì)度（比表面積）彡380m2/kg;容積密度 彡llOOkg/m 3;密度彡3100kg/m 3;白度彡87度。
[0019] 改性聚合物
[0020] 改性聚合物包含：聚乙烯醇、有機(jī)硅石膏防水劑、有機(jī)硅消泡劑。
[0021] 聚乙烯醇：采用完全醇解型，細(xì)度彡120目。
[0022] 有機(jī)硅石膏防水劑：外觀：無色或淡黃色透明液體；二甲基硅氧烷的質(zhì)量多10% ; 相對密度（20°C ) 1. 05-1. 1 (相對于水）；含固量：20-30% ;游離堿NaOH的質(zhì)量彡10% ;硅 含量彡4%。
[0023] 有機(jī)硅消泡劑：外觀為乳白色稠液體；類型為有機(jī)硅類；甲基硅油含量多20% ;
[0024] 離子型要求為非離子型；穩(wěn)定性要求不分層。
[0025]負(fù)離子粉是含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽類物質(zhì)。在生產(chǎn)過程中， 負(fù)離子粉體與原材料中的有機(jī)硅類物質(zhì)、白色硅酸鹽水泥等形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，充分與半 水石膏膠凝后形成的CaSO 4 CH2O晶體復(fù)合，不僅極大的增加了材料的強(qiáng)度、耐水性，而且使 得負(fù)離子粉體得以均勻分散，負(fù)離子的發(fā)生性能充分發(fā)揮，負(fù)離子的釋放效率高。
[0026] 本發(fā)明技術(shù)方案原材料按照質(zhì)量配比為：
[0027] 負(fù)離子生態(tài)硅晶材料：
[0028] 預(yù)混合粉料：水：改性聚合物溶液：有機(jī)硅石膏防水劑：玻璃纖維短切絲=1000 : (750 ~825):(27 ~60):(30 ~90):(10 ~20);
[0029] 其中，預(yù)混合粉料原料質(zhì)量配比為：
[0030] 半水石膏粉料：負(fù)離子粉：白色硅酸鹽水泥=100: (3~30) : (2. 5~5. 0);
[0031] 所述改性聚合物溶液由水、聚乙烯醇水溶液和有機(jī)硅消泡劑組成，改性聚合物溶 液中水：聚乙烯醇水溶液：有機(jī)硅消泡劑=1000:500: (0. 3~5);
[0032] 聚乙烯醇水溶液由6質(zhì)量份聚乙烯醇在1000質(zhì)量份（90_100°C )的熱水中醇解制 得。
[0033] 負(fù)離子生態(tài)硅晶材料的生產(chǎn)方法：
[0034] 包括以下步驟：
[0035] (1)預(yù)混合粉料預(yù)處理步驟：將半水石膏粉料、負(fù)離子粉和白色硅酸鹽水泥按照 質(zhì)量比100: (3~30) : (2. 5~5. 0)的比例預(yù)混合后得到預(yù)混合粉料。
[0036] (2)聚乙烯醇水溶液制備步驟：將聚乙烯醇按照熱水與聚乙烯醇1000:6的質(zhì)量 比，用90~100°C的高溫?zé)崴耆冀鉃榫垡蚁┐妓芤海?br>[0037] (3)改性聚合物溶液制備步驟：按照如下質(zhì)量比制取改性聚合物溶液。改性聚合 物溶液制備步驟中水：聚乙烯醇水溶液：有機(jī)硅消泡劑（質(zhì)量比）=1000:500: (0. 3~5)
[0038] (4)攪拌水化步驟：將攪拌水化步驟中水、預(yù)混合粉料、改性聚合物溶液、有機(jī)硅 石膏防水劑、玻璃纖維短切絲分別計量。
[0039] 按照預(yù)混合粉料：攪拌水化步驟中水：改性聚合物溶液：有機(jī)硅石膏防水劑：玻璃 纖維短切絲=1000 : (750~825) : (27~60) : (30~90) : (10~20)的質(zhì)量比例計量。將 計量好的各部分原料倒入攪拌器中，攪拌轉(zhuǎn)速為280~350轉(zhuǎn)/分，攪拌時間為16~25秒， 使得各部分原材料均勻，得到充分水化的漿料。
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