负离子生态硅晶材料、生产方法以及在装饰板材中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑装饰领域，尤其涉及负离子生态硅晶材料及装饰板材，还涉及负 离子生态硅晶材料及装饰板材的生产方法，这种负离子生态硅晶材料可以持续大量地产生 负离子，有效地净化室内空气，可以制作成板材、线条、管材、腻子等建筑材料；也可以制作 成背景墙、隔墙、吊顶等饰面材料；也可以制作成装饰物、工艺品等功能性产品。
【背景技术】
[0002] 在现有的空气净化技术中，主要分为污染吸附技术和光催化技术
[0003] 污染吸附技术是利用多孔性固定吸附剂处理空气，使得空气中的一种或数种物质 吸附于固体吸附剂表面。现在得到广泛应用的吸附剂是粒状活性炭和活性炭纤维，也有利 用硅藻泥作为吸附剂的。它们的共同特点是利用吸附剂将空气中的污染物吸附于固体表 面，而不能将污染物降解。而吸附剂的吸附能力是有限的，当吸附达到饱和，而不进行处理 的话，吸附剂集聚了大量的有害物质，形成了新的污染源。
[0004] 光催化技术是利用光辐射将污染物分解为无毒或毒性较低的物质的过程。在众多 的光催化剂之中，纳米级Ti02以其催化性能优良、化学性能稳定、安全无毒、无副作用、使 用寿命长等优点而被广泛使用。光催化材料催化反应所接触的环境主要是空气环境和水环 境，空气中的氧分子和水分子与半导体光激发所产生的电子结合，可以形成化学性质活泼 的自由基基团，这些基团可以氧化和还原有害物质分子，达到净化空气的目的。光催化技 术的不足之处主要表现在两个方面：一、光催化材料必须要接触到光或者紫外线才能发生 作用，接触不到光线、紫外线的环境下应用不起作用；二、光催化剂中主要利用的是纳米级 Ti02, Ti02添加进材料中后，极易变色泛黄，在对外观要求比较高的场合下，不适宜使用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出负离子生态硅晶材料及装饰 板材，还提供负离子生态硅晶材料及装饰板材的生产方法。
[0006] 本发明采用的是纳米空气净化技术，在生产过程中，高科技纳米材料宝石级原生 矿物质加工而成的负离子粉和改性石膏复合形成的结晶体，能恒久的产生负氧离子。这种 负离子硅晶材料本身具有热和压电两种效应的特性，会永久向外释放电流，虽然这种电流 很弱，但矿物晶之间的电压却高达100万V左右，通过电离空气中的水分子，形成负氧离子。 负氧离子能够破坏甲醛、苯、氨气等有毒气体的分子结构，与之结合集聚沉淀，从而达到净 化空气的目的。而且负氧离子能吸附在空气中的微尘上使其下沉，起到保持室内空气清新 的功效。并且这种负离子硅晶材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌等具有很强的抑菌和 抗菌作用。
[0007] 本发明解决了现有技术上的不足。1、通过负离子降解空气中的有害物质，使空气 中的微尘带上负电荷从而集聚下沉，而不是通过吸附来达到目的，不会在室内形成新的污 染源。2、因为这种负离子硅晶材料本身具有热和压电两种效应的特性，会永久向外释放电 流，所以不需要接触光源和紫外线就可以大量产生负离子，解决了材料应用的局限性。3、这 种负离子硅晶材料利用的是自然界的原生矿物质，是天然无机材料，无毒、无害、无副作用， 不会变色泛黄，其使用范围不受限制。
[0008] 本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
[0009] 一种负离子生态硅晶材料，原材料包括负离子粉、半水石膏膏粉、辅助材料、改性 聚合物。
[0010] 负离子粉
[0011] 负离子粉是含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状结构的硅酸盐类物质，是由天然材料 通过纳米技术精心制成。负离子粉的参数要求如下：
[0012] 负离子发生量5000~80000ions，目数大于1250。
[0013] 半水石膏膏粉
[0014] 既可以选择天然半水石膏粉料、也可以选择经过处理的工业废渣石膏。半水石膏 膏粉需要达到的技术指标要求：白度多75度；标准用水量在60%~75%之间；初凝时间 彡6分钟；终凝时间< 30分钟；湿强彡3. 0兆帕。
[0015] 辅助材料
[0016] 辅助材料包括：增强玻璃纤维短切丝、白色硅酸盐水泥。
[0017] 增强玻璃纤维短切丝的技术指标为：长度在15mm~20mm之间；可分散性良好。
[0018] 白色硅酸盐水泥的技术指标为：细度（比表面积）彡380m2/kg;容积密度 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、有机硅石膏防水剂、有机硅消泡剂。
[0021] 聚乙烯醇：采用完全醇解型，细度彡120目。
[0022] 有机硅石膏防水剂：外观：无色或淡黄色透明液体；二甲基硅氧烷的质量多10% ; 相对密度（20°C ) 1. 05-1. 1 (相对于水）；含固量：20-30% ;游离碱NaOH的质量彡10% ;硅 含量彡4%。
[0023] 有机硅消泡剂：外观为乳白色稠液体；类型为有机硅类；甲基硅油含量多20% ;
[0024] 离子型要求为非离子型；稳定性要求不分层。
[0025]负离子粉是含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状结构的硅酸盐类物质。在生产过程中， 负离子粉体与原材料中的有机硅类物质、白色硅酸盐水泥等形成立体网状结构，充分与半 水石膏胶凝后形成的CaSO 4 CH2O晶体复合，不仅极大的增加了材料的强度、耐水性，而且使 得负离子粉体得以均匀分散，负离子的发生性能充分发挥，负离子的释放效率高。
[0026] 本发明技术方案原材料按照质量配比为：
[0027] 负离子生态硅晶材料：
[0028] 预混合粉料：水：改性聚合物溶液：有机硅石膏防水剂：玻璃纤维短切丝=1000 : (750 ~825):(27 ~60):(30 ~90):(10 ~20);
[0029] 其中，预混合粉料原料质量配比为：
[0030] 半水石膏粉料：负离子粉：白色硅酸盐水泥=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机硅消泡剂组成，改性聚合物溶 液中水：聚乙烯醇水溶液：有机硅消泡剂=1000:500: (0. 3~5);
[0032] 聚乙烯醇水溶液由6质量份聚乙烯醇在1000质量份（90_100°C )的热水中醇解制 得。
[0033] 负离子生态硅晶材料的生产方法：
[0034] 包括以下步骤：
[0035] (1)预混合粉料预处理步骤：将半水石膏粉料、负离子粉和白色硅酸盐水泥按照 质量比100: (3~30) : (2. 5~5. 0)的比例预混合后得到预混合粉料。
[0036] (2)聚乙烯醇水溶液制备步骤：将聚乙烯醇按照热水与聚乙烯醇1000:6的质量 比，用90~100°C的高温热水完全醇解为聚乙烯醇水溶液，
[0037] (3)改性聚合物溶液制备步骤：按照如下质量比制取改性聚合物溶液。改性聚合 物溶液制备步骤中水：聚乙烯醇水溶液：有机硅消泡剂（质量比）=1000:500: (0. 3~5)
[0038] (4)搅拌水化步骤：将搅拌水化步骤中水、预混合粉料、改性聚合物溶液、有机硅 石膏防水剂、玻璃纤维短切丝分别计量。
[0039] 按照预混合粉料：搅拌水化步骤中水：改性聚合物溶液：有机硅石膏防水剂：玻璃 纤维短切丝=1000 : (750~825) : (27~60) : (30~90) : (10~20)的质量比例计量。将 计量好的各部分原料倒入搅拌器中，搅拌转速为280~350转/分，搅拌时间为16~25秒， 使得各部分原材料均匀，得到充分水化的浆料。
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