专利名称：一种光触媒电气石晶粒复合实体面材及其制备方法
技术领域：
本发明涉及以天然功能性矿物为主要原料的实体面材(Solid Surface Materrial)，特别是一种光触媒电气石晶粒复合实体面材及其制备方法。
背景技术：
“电气石”(英文名Tourmaline，音译托玛琳)是地球环境中极其稀有的一种具有天然能量的功能性矿物材料。1880年法国物理学家居里兄弟研究“对电气石加上热量或压力会产生电荷”的物理现象，证明了电气石在自然的状态下能够持续发生微弱的电流。一百多年来，日本等国学者通过试验证实了电气石具有压电性、热电性、自发电极、红外辐射等一系列独特而重要的性质，为电气石在工业领域和医疗领域的应用展开了广阔的前景。近年来，随着人们对健康和环境的意识的高涨，世界各国掀起了应用电气石为基本原料制造各种深加工产品的热潮。由于电气石具有特殊的热电性和压电性，在受到热量、压力、撞击、振动、摩擦以及其它外界能量激发时都会产生电荷，释放出大量的负离子和辐射远红外线，具有特别的激发潜在能量和电磁防护功能。因此，电气石矿物材料能广泛应用在环保、电子、日化、纺织、 陶瓷、建材等行业。电气石在宇宙天然能量的激励之下产生的负离子可以使空气中的水分子发生电解作用，在空气中形成的很多负离子团。负离子具有良好的生物活性。它对人体的作用，主要是通过呼吸的途径进入血液后，放出电荷，作用于细胞、蛋白质，反射刺激内感受器官，通过神经系统传导，作用于大脑中枢神经及植物神经系统，影响神经功能。负离子被吸入人体后，可以增加呼吸系统的供氧能力，促进新陈代谢，改善血液循环，增强免疫系统能力，能调节神经中枢的兴奋状态，提高工作效率等等。负离子对高血压、 失眠、气喘、关节炎、皮肤过敏等多种疾病有一定的预防和辅助治疗作用，所以人们把空气中的负离子称为“空气维生素”。电气石是远古年代地球火山爆发形成的一种典型的高温气成矿物，因此也是一种性能优良的远红外辐射功能材料。电气石辐射出波长为4 14μπι的远红外线与人体自然发生的远红外线波长相近，并具有渗透性能，能使人体内细胞的水分子产生最有效的“共振”，促使皮下深层的温度上升，使微血管扩张，促进血液循环，有效地增强细胞的活力，达到活化组织细胞、强化免疫系统的目的。所以远红外线对于血液循环和微循环障碍引起的多种疾病均具有防治和辅助治疗作用，有益于人体健康。因此，人们把这一段波长的远红外线称为“生命光线”。随着当今世界环保和健康潮流的兴起，各种具有潜在能量的功能性矿物材料已经列入生态环境建筑装饰材料的优选范畴。经检索，目前国内外尚未有公开以具有远红外线及负离子功能的高纯度电气石和优质石英砂为主要原料、添加纳米光触媒材料的电气石晶粒复合实体面材的产品
发明内容
本发明的目的为了克服现有普通人造石实体面材的负离子释放能力和远红外辐射能力不足，而提供一种高负离子释放、高远红外辐射、具有保健作用的高强度、抗冲击、抗压、抗折、抗渗透、耐腐蚀、耐高温、阻燃防火、抗菌防霉、无放射性、无毒害的电气石晶粒实体面材及其制备方法。实现本发明目的的技术方案是一种光触媒电气石晶粒复合实体面材，使用EB-15型负离子测试仪对天然电气石矿物原料进行测试筛选，选取静态负离子数值在500ions/cm3以上的电气石原料，经过破碎加工成为电气石晶粒，与石英砂混合，作为实体面材的主要填充材料；再加上纳米级光触媒材料、不饱和聚酯树脂，或者不饱和聚酯树脂和甲基丙烯酸甲脂的混合物，或者甲基丙烯酸甲脂，以及相应的助剂，经混合、浇铸、脱膜、切片、磨面、切边、倒角、养护制成。各原料用料用量重量百分比为
电气石10—60%石英砂30—80%不饱和聚酯树脂4. 5-44.光触媒0. 01-0.偶联剂0. 5%所述的电气石平均粒度为0. 05mm，其中粒径为0. 25 5mm的电气石晶粒占电气石总量的60 80% ；粒径为0. 05 0. 25mm的电气石品粒占电气石总量的20 40%，电气石的含量彡95%、电气石结晶度彡95%、静态负离子数值彡500ions/cm3、动态负离子数值彡10000ions/g. s、波长为4 14 μ m远红外线辐射率彡90%。所述的石英砂，平均粒度0.05 5_。所述的不饱和聚脂树脂为不饱和聚脂树脂(UPR)或不饱和聚酯树脂(UPR)与甲基丙烯酸甲脂(MMA)混合的树脂或甲基丙烯酸甲脂(MMA)树脂。所述的光触媒为氧化锌、二氧化钛、氧化锡、氧化钨中的一种纳米级光触媒材料。所述的偶联剂为改性硅烷偶联剂。本发明一种光触媒电气石晶粒复合实体面材的制备方法，包括如下步骤(1)用EB-15型负离子测试仪对天然电气石矿物原料进行测试筛选，选取静态负离子数值彡500ions/cm3的电气石原料备用；(2)用破碎机将经过检测选用的电气石原矿破碎加工成粒径为0. 05 5mm的电气石晶粒,筛分成0. 25 5mm、0. 05 0. 25mm两种规格备用；(3)用破碎机将石英石原矿破碎加工成粒径为0. 5 5mm规格的石英砂备用；(4)按产品规格定义的原材料比例将电气石晶粒、石英砂、纳米光触媒材料与不饱和聚酯树脂、或者不饱和聚酯树脂与甲基丙烯酸甲脂混合的树脂、或者甲基丙烯酸甲脂树脂以及相应的辅助剂放入容器内混合搅拌均勻；(5)将原料混合搅拌后注入模具，在真空箱内抽出原料颗粒间隙中的气体使真空度达-0. IMpa，，再进入烘房加热至120-180°C使原料固化，成为实体面材荒料；(6)用石材加工机械将实体面材荒料切片、磨面、切边、倒角、养护，得到光触媒电气石晶粒复合实体面材。所得产品经检测，该产品静态负离子数值彡500ions/cm3、动态负离子数值彡10000ions/g. s、波长为4 14 μ m远红外线辐射率彡90%。本发明的有益效果是由于电气石具有在常态存在永久的静电场、持续发生负离子和辐射远红外线、能使水分子活性化、溶出有益的矿物元素等独特功能，广泛应用于环境净化和人体保健相关产品行业。本发明选用负离子功能突出的天然电气石原矿，并经过破碎筛分，选取合理的配方比例，并添加纳米级光触媒材料，使本发明制备电气石实体面材具有更突出的负离子远红外功能。本发明制备的光触媒电气石晶粒复合实体面材特别适合用作家庭浴室、厨房、窗台、浴缸、橱柜及室内装饰用材。使用本发明制备的实体面材制成的保健设施，可以改善居室环境条件，对人体产生下列各种健身效果1、改善血液循环，增加血液流量，提高血液的含氧量，促进细胞活性化；2、改善淋巴液循环，促进汗液分泌，加快排除体内有害毒素，提高人体免疫功能；3、促进脂肪代谢，排除人体积累脂肪，降低血脂及胆固醇，达到减肥瘦身效果；4、改善过敏性皮炎，保持皮肤湿润、光滑细腻、增加弹性；5、减缓关节、肌肉、神经疼痛，对关节炎、肩周炎、颈椎病、手足寒冷有辅助疗效；6、消除疲劳，改善睡眠，减缓自律神经失调症状，释放工作紧张的精神压力。
图1为本发明纳米光触媒电气石晶粒复合实体面材的制造工艺流程框图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的阐述，但不是对本发明内容的限定。实施例1 亚光聚脂型光触媒电气石晶粒复合实体面材1)用EB-15型负离子测试仪对天然电气石矿物原料进行测试筛选，选取静态负离子数值彡500ions/cm3的电气石矿物原料备用；2)用破碎机将经过检测选用的电气石原矿破碎加工成电气石晶粒，筛分为 0. 25 5mm(占电气石晶粒重量的60% )、0· 05 0. 25mm(占电气石晶粒重量的40% )两种规格，电气石原矿晶粒重量占产品总重量的60% ；3)用破碎机将石英石原矿破碎加工成石英砂，筛分为0. 25 5mm规格，石英砂重量占产品总重量的30% ；4)在电气石晶粒与石英砂的混合物中加入纳米二氧化钛(占产品重量的0. 1%), 不饱和聚酯树脂(占产品重量的9. 4% )、改性硅烷偶联剂(占树脂重量的0. 5% )以及相应的辅助剂；5)将以上种类原料混合搅拌后注入模具，在真空箱内抽出原料颗粒间隙中的气体，再进入烘房加热使原料固化，成为实体面材荒料；6)用石材加工机械将实体面材荒料切片，表面磨光到18度，然后切边、倒角、养护，得到各种尺寸规格的电气石晶粒板材。实施例2 亮光聚脂型光触媒电气石晶粒复合实体面材1)用EB-15型负离子测试仪对天然电气石矿物原料进行测试筛选，选取静态负离子数值彡500ions/cm3的电气石矿物原料备用；2)用破碎机将经过检测选用的电气石原矿破碎加工成电气石晶粒，筛分为 0. 25 5mm(占电气石晶粒重量的60% )、0· 05 0. 25mm(占电气石晶粒重量的40% )两种规格，电气石原矿晶粒重量占产品总重量的；3)用破碎机将石英石原矿破碎加工成石英砂，筛分为0. 25 5mm规格，石英砂重量占产品总重量的35% ；4)在电气石晶粒与石英砂的混合物中加入纳米二氧化钛(占产品重量的 0.01%)、不饱和聚酯树脂(占产品重量的9. 4% )、改性硅烷偶联剂(占树脂重量的0. 5%) 以及相应的辅助剂；5)将以上种类原料混合搅拌后注入模具，在真空箱内抽出原料颗粒间隙中的气体，再进入烘房加热使原料固化，成为实体面材荒料；6)用石材加工机械将实体面材荒料切片，表面磨光到68度，然后切边、倒角、养护，得到各种尺寸规格的电气石晶粒板材。实施例3 亚光复合亚克力型光触媒电气石晶粒复合实体面材1)用EB-15型负离子测试仪对天然电气石矿物原料进行测试筛选，选取静态负离子数值彡500ions/cm3的电气石矿物原料备用；2)用破碎机将经过检测选用的电气石原矿破碎加工成电气石晶粒，筛分为 0. 25 5mm(占电气石晶粒重量的60% )、0· 05 0. 25mm(占电气石晶粒重量的40% )两种规格，电气石原矿晶粒重量占产品总重量的50% ；3)用破碎机将石英石原矿破碎加工成石英砂，筛分为0. 25 5mm规格，石英砂重量占产品总重量的40% ；4)在电气石晶粒与石英砂的混合物中加入纳米氧化锌(占产品重量的0. )、不饱和聚酯树脂(占产品重量5% )、甲基丙烯酸甲脂(占产品重量的4. 4% )以及改性硅烷偶联剂(占树脂重量的0.5%)；5)将以上种类原料混合搅拌后注入模具，在真空箱内抽出原料颗粒间隙中的气体，再进入烘房加热使原料固化，成为实体面材荒料；6)用石材加工机械将实体面材荒料切片，表面磨光到18度，然后切边、倒角、养护，得到各种尺寸规格的电气石晶粒板材。实施例4、抛光复合亚克力光触媒电气石晶粒复合实体面材1)用EB-15型负离子测试仪对天然电气石矿物原料进行测试筛选，选取静态负离子数值彡500ions/cm3的电气石矿物原料备用；2)用破碎机将经过检测选用的电气石原矿破碎加工成电气石晶粒，筛分为 0. 25 5mm(占电气石晶粒重量的60% )、0· 05 0. 25mm(占电气石晶粒重量的40% )两种规格，电气石原矿晶粒重量占产品总重量的45% ；3)用破碎机将石英石原矿破碎加工成石英砂，筛分为0. 25 5mm规格，石英砂重量占产品总重量的45% ；
4)在电气石晶粒与石英砂的混合物中加入纳米氧化锌(占产品重量的0. 01% )、 不饱和聚酯树脂(占产品重量5% )、甲基丙烯酸甲脂(占产品重量的4. 4% )以及改性硅烷偶联剂(占树脂重量的0.5%)；5)将以上种类原料混合搅拌后注入模具，在真空箱内抽出原料颗粒间隙中的气体，再进入烘房加热使原料固化，成为实体面材荒料；6)用石材加工机械将实体面材荒料切片，表面磨光到68度，然后切边、倒角、养护，得到各种尺寸规格的电气石晶粒板材。
权利要求
1. 一种光触媒电气石晶粒复合实体面材，其特征是它由下述按重量百分比计的原料经混合、搅拌、注入成型模具中抽真空并加热使之固化，再经裁切磨光制成
2.根据权利要求1所述的一种光触媒电气石晶粒复合实体面材，其特征是所述的电气石平均粒度为0. 05mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种光触媒电气石晶粒复合实体面材，其特征是所述的电气石中粒径为0. 25 5mm的电气石晶粒占电气石总量的60 80% ；粒径为0. 05 0. 25mm的电气石晶粒占电气石总量的20 40%。
4.根据权利要求1所述的一种光触媒电气石晶粒复合实体面材，其特征是所述电气石的含量彡95%、电气石结晶度彡95%、静态负离子数值彡500ions/cm3、动态负离子数值彡10000ions/g. s、波长为4 14 μ m远红外线辐射率彡90%。
5.根据权利要求1所述的一种光触媒电气石晶粒复合实体面材，其特征是所述的石英砂,平均粒度0. 05 5mm。
6.根据权利要求1所述的一种光触媒电气石晶粒复合实体面材，其特征是所述的不饱和聚脂树脂为不饱和聚脂树脂或不饱和聚酯树脂与甲基丙烯酸甲脂混合的树脂或甲基丙烯酸甲脂树脂。
7.根据权利要求1所述的一种光触媒电气石晶粒复合实体面材，其特征是所述的光触媒为氧化锌、二氧化钛、氧化锡、氧化钨中的一种纳米级光触媒材料。
8.根据权利要求1所述的一种光触媒电气石晶粒复合实体面材，其特征是所述的偶联剂为改性硅烷偶联剂。
9.权利要求1所述的一种光触媒电气石晶粒复合实体面材的制备方法，包括如下步骤(1)用EB-15型负离子测试仪对天然电气石矿物原料进行测试筛选，选取静态负离子数值彡500ions/cm3的电气石原料备用；(2)用破碎机将经过检测选用的电气石原矿破碎加工成粒径为0.05 5mm的电气石晶粒，筛分成0. 25 5mm、0. 05 0. 25mm两种规格；(3)用破碎机将石英石原矿破碎加工成粒径为0.5 5mm规格的石英砂；(4)按产品规格定义的原材料比例将电气石晶粒、石英砂、纳米光触媒材料与不饱和聚酯树脂、或者不饱和聚酯树脂与甲基丙烯酸甲脂混合的树脂、或者甲基丙烯酸甲脂树脂以及相应的辅助剂放入容器内混合搅拌均勻；(5)将原料混合搅拌后注入模具，在真空箱内抽出原料颗粒间隙中的气体使真空度达-0. IMpa，，再进入烘房加热至120-180°C使原料固化，成为实体面材荒料；(6)用石材加工机械将实体面材荒料切片、磨面、切边、倒角、养护，得到各种尺寸规格的电气石晶粒复合实体面材。电气石
刻的位置坐标；Ogs度表示全局坐标系中原点0处的经度值；Oas表示全局坐标系 中原点0处的纬度值。
在本发明中，利用全局坐标系O-XY对自主跟随机器人(后车)的位置进行量化， 便于不同位置在同一坐标基准下进行解算。
(三)第三预处理単元3O
第三预处理単元30对接收的D3= (D3ijD32jD33)依据航向角关系A ^ =D33XtsS 行处理，得到自主跟随机器人(后车)当前航行的角度相对前ー时刻t'的角度増量A旦， ts表示陀螺仪的采样时间。
在本发明中，前进夹角关系A日=D33Xts.指当前时刻t与前ー时刻t'的自主 跟随机器人(后车)前进方向之间的夹角。
(四)第四预处理単元40
第四预处理単元40对接收的距离信息D4利用脉冲-距离关系AS =E D4XM进 行处理，得到自主跟随机器人(后车)在采样时间间隔At = t-t'内前进的位移AS ;M为 自主跟随机器人(后车)在码盘每输出ー个脉冲间隔内前进的距离；
(五)第二运动状态检测単元8
第二运动状态检测単元8第一方面依据航位推算方法L+A^cosU+Ml ^ =対、,/ A日和行处理，来更新自主机器人在全局坐标系O-XY下的当前位置坐标；
f表示自主跟随机器人(后车)前一时刻的位置坐标；L J
表示自主跟随机器人(后车)前ー时刻的航向角度大小；
第二运动状态检测単元8第二方面利用位移与速度的关系ル=^^对A S进行处理，得到当前时刻自主跟随机器人(后车)的速度信息Vf ；然后利用速度与加速度的关系 求出当前时刻自主跟随机器人(后车)的加速度信息％ ；ゲF表示前一时刻自 At主跟随机器人(后车)的速度信息；
第二运动状态检测単元8第三方面进行位移A S的累积，即ち=E AS,
在本发明中，第二运动状态检测単元8输出给虚拟柔杆自主跟踪系统6的信息包 括有当前时刻自主跟随机器人(后车)的速度信息Vf、当前时刻自主跟随机器人(后车) 的加速度信息％和累积位移も，采用数学集合形式表达为D82 = {vF，aF，も}，同时第二运动 状态检测単元8输出给第一运动状态检测単元7的信息D81为自主跟随机器人(后车)当前时刻在全局坐标系O-XY下的位置坐标，表示为Ail =逆_ygp _
(六)第一运动状态检测単元7
第一运动状态检测単元7首先依据位姿转换关系式电气石10—60% 石英砂30—80%；不饱和聚酯树脂4. 5-44. 5%光触媒； ； ； 0. 01-0. 1%偶联剂 0. 5% O
全文摘要
本发明公开了一种光触媒电气石晶粒复合实体面材及其制备方法，它是利用EB-15型负离子测试仪对天然电气石矿物原料进行测试筛选，选取静态负离子数值在500ions/cm3以上的电气石原料，经过破碎加工成为电气石晶粒，与石英砂混合，作为实体面材的主要填充材料；再加上纳米级光触媒材料、不饱和聚酯树脂，或者不饱和聚酯树脂和甲基丙烯酸甲脂的混合物，或者甲基丙烯酸甲脂，以及相应的助剂，经混合、浇铸、脱膜、切片、磨面、切边、倒角、养护制成。这种实体面材可高负离子释放、高远红外辐射，具有保健作用的高强度、抗冲击、抗压、抗折、抗渗透、耐腐蚀、耐高温、阻燃防火、抗菌防霉、无放射性、无毒害。
文档编号C04B26/04GK102320777SQ201110124838
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者韦仲华, 韦宇洪 申请人:韦仲华, 韦宇洪