本发明涉及造纸领域，具体涉及具有负离子发生作用的纸品及其制造工艺。
背景技术：
负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，它能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动。20世纪30年代，德国Dissuader开创了大气正、负离子(负氧离子)生物的研究。大量论文、研究和实验报告，证明了负离子(负氧离子)对人体有明显的有益作用；在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段；空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，可促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡。
根据科学界已有的认知，一种以含硼为主的环状硅酸盐矿物【化学式为：Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6<Si6O18><BO3>3<OH,F>4】，具备自动释放负离子及发射远红外线的功能，这类物质通称为电气石。它是天然的矿物，是以含硼为主特征的包括铝、钠、铁、锂等的环状结构的硅酸盐物质。因其本身具有的热电性和压电性，使其极性离子在平衡位置振动引起偶极矩变化而产生远红外波段的电磁辐射，形成了较强的辐射宽带。20世纪80年代，日本学者T.Kubo对电气石的电极性进行了深入研究，首次提出了存在自发电极、颗粒存在静电场现象，并对微粉的电场效应展开了一系列应用研究。此后，日本、欧美等国学者纷纷开始对这一方面的应用性研究，陆续申请了诸多专利。然而我国对其研究却起步较晚，落后于日本、欧美等国家。
人类发展历史表明，纸张的发明对人类的进步及文化的传播起到了巨大的作用。进入现代，通过新材料和新技术研发，可以赋予纸品新的功能。电气石是目前已知自然界中唯一可自行释放负离子的天然矿物，将其与纸品制造工艺相结合，通过新工艺赋予普通纸品效果可控的负离子释放功能，可避免单纯采用高压或强射线激发产生负离子带来的能耗和安全等潜在风险。纸品具有负离子释放功能后，不仅能传播文化，也能调节或改善区域空气质量，兼具应用价值和环保效益。目前此类物质的自极化性较弱，释放的负离子量不太稳定，且在纸品制造领域尚无应用。
首先，具备负离子释放功能的纸品的组分、配比、工艺是目前亟待解决的问题之一。现有纸张制造技术中尚无在纸品中添加相关成分的方案，使得纸品充分释放负离子，负离子浓度达到最佳，同时又很好的适应纸品自身的品质需求。
同时，超细粒度和粒径选择的超细负离子粉的制造是亟待解决的问题之二。负离子粉是把原矿经过去除杂质后,经过机械粉碎得到的粉体。因经过加工提纯的粉体具有较高的负离子产生量，又称负离子粉。据测试，负离子粉体对远红外的发射率为90％以上。负离子粉中产生的负氧离子具有较高的活性，有很强的氧化还原作用，能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性，有优良的抗菌杀菌功能。已知的技术表明，由于粉末化后，其表面积提高，粉末的粒径越小，其负离子释放能力越强。因此，获得超细粒径的负离子粉是本领域的技术难点之一。
此外，纸品制作成本的控制是亟待解决的问题之三。众所周知，随着粉粒径的减小，粉末加工成本则显著上升。然而，通过我们的研究进一步发现，随着粒径减小至某一范围，其负离子释放能力提高的幅度明显减缓。因此，在生产加工选择粉末超细粒径的合理范围，是保证纸品质量，确保负离子释放的合理浓度，同时控制纸品制造成本的关键。
技术实现要素：
本发明提供一种具有负离子发生作用的纸品及制造工艺，主要目的有两个：一是通过在环状硅酸盐类矿物中合理添加其他成份的元素，激发加强其自极化的强度，并使释放的负离子量趋于稳定；二是在此基础上制备具有释放负离子功能的纸品，通过其配方的改变，实现在纸品制造领域的应用。
一方面，本发明提供了一种具有负离子发生作用的纸品的组成，包括的组分：阔叶或针叶木浆，国废或美废浆，脱墨浆，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，改性超微硼类环状硅酸盐矿物，激发剂，稳定剂。
优选的，该纸品包括的组分按照质量比为：阔叶或针叶木浆45－55份，国废或美废浆20—25份，脱墨浆5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，改性超微硼类环状硅酸盐矿物5—10份，激发剂1－2份，稳定剂1－2份。
优选的，所述激发剂为稀土元素、磁性粉或玉石粉中的一种或几种。
优选的，所述改性超微硼类环状硅酸盐矿物的粉末的粒径d50为0.3μm～1.0μm。
另一方面，本发明提供了一种具有负离子发生作用的纸品的制造工艺，具体包括如下步骤：
步骤1：将硼类环状硅酸盐矿物用粉碎机粉碎，形成硼类环状硅酸盐矿物碎料；
步骤2：将硼类环状硅酸盐矿物用球磨机进行球磨，形成硼类环状硅酸盐矿物粉末；
步骤3：取上述步骤2中获得硼类环状硅酸盐矿物粉末，采用流化床高速气流磨进行超细粉碎，获得改性的超微硼类环状硅酸盐矿物粉末；
步骤4：按重量比，阔叶或针叶木浆45－55份，国废或美废浆20—25份，脱墨浆5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，步骤3获得的改性超微硼类环状硅酸盐矿物5—10份，激发剂1—2份，稳定剂1—2份，在搅拌机中混合均匀，进行搅拌，搅拌速度1800r/min，加热至95摄氏度左右，然后进行冷却；
步骤5：抄纸、丝网滤水、压榨、焙纸、复卷，制成成品。
优选的，在所述步骤3中将硼类环状硅酸盐矿物粉末粉碎，获得改性的超微硼类环状硅酸盐矿物粉末的粒径d50约为0.3μm。
优选的，所述激发剂为稀土元素、磁性粉或玉石粉中的一种或几种。
又一方面，本发明提供了一种具有负离子发生作用的纸品，其采用如上述制造工艺制造而成。
基于上述方案，在纸品制造加工中，通过纸品的组成成分、配比、抄造工艺优化，进一步解决了如何兼顾负离子释放浓度和纸品品质的技术问题；
基于上述方案，通过制造工艺的优化，获得了超细粒径的粉末，使得负离子充分释放，进一步解决了负离子粉的超细粉碎加工技术问题；
基于上述方案，通过合理选择负离子粉粒径范围，将粉末粒径选择为0.3μm左右，进一步解决兼顾负离子释放浓度和造纸成本控制的技术问题。
具体实施方式
本发明的纸品制备工艺，具体包括如下步骤：
步骤1)：将硼类环状硅酸盐矿物用粉碎机粉碎，形成硼类环状硅酸盐矿物碎料；
步骤2)：将硼类环状硅酸盐矿物用球磨机进行球磨，形成硼类环状硅酸盐矿物粉末；
步骤3)：取上述步骤2)中获得硼类环状硅酸盐矿物粉末，采用流化床高速气流磨进行超细粉碎，获得改性的超微硼类环状硅酸盐矿物粉末，将粉末粒径d50加工至0.3μm～1.0μm左右(d50在本领域有明确的定义)；
步骤4)：按重量比，阔叶或针叶木浆45－55份，国废或美废浆20—25份，脱墨浆5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，步骤3)获得的改性超微硼类环状硅酸盐矿物5—10份，激发剂1—2份，稳定剂1—2份，在搅拌机中混合均匀，进行搅拌，搅拌速度1800r/min，加热至95摄氏度左右，然后进行冷却；
步骤5)：抄纸、丝网滤水、压榨、焙纸、复卷，制成成品。
上述工艺中，纸浆为纤维成分混合纸浆。
首先，上述工艺中，通过不断试验，调整，最终设置出纸品的最佳组分配比，使得纸品充分释放负离子，同时又很好的适应纸品的质量需求。经过上述工艺制备的纸品，负离子释放浓度达到600ions/m3以上；同时，通过对纸张表面平滑度、均匀度、紧度、含水量、拉力长等性能指标的综合测试，上述组分配比数值范围内的纸品性能明显优于数值范围之外的试验对比例，能够同时满足负离子释放浓度和纸品品质的需求。
其次，为了使超细负离子粉达到超微粒度要求，本发明中采用了机械粉碎/球磨/高速气流磨的工艺步骤，有效避免了超细粒径物质在研磨过程中的再聚合效应，使得矿物粉末既能达到超细粒度要求，同时能非常均匀的分布。通过球磨和气流磨加工过程的控制，粉末粒径d50可小于1.0μm。
此外，试验发现，随着粉末粒径d50减小至0.3μm左右，其负离子释放量提高的幅度明显减缓。上述工艺中，在生产加工选择粉末超细粒径的合理范围，保证d50加工至0.3μm左右，既确保负离子释放的合理浓度，同时又控制了造纸工艺的成本。
本发明经过上述工艺，提供的具有负离子发生作用的纸品，包括的组分按照质量比为：阔叶或针叶木浆45－55份，国废或美废浆20—25份，脱墨浆5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，改性超微硼类环状硅酸盐矿物5—10份，激发剂1—2份，稳定剂1—2份。
优选的，改性超微硼类环状硅酸盐矿物粉末的粒径d50为0.3μm左右。
优选的，所述激发剂为稀土元素、磁性粉、玉石粉等。
结合实施例进一步对本发明进行描述。
实施例1：本发明提供的具有负离子发生作用的纸品，包括的组分按照质量比为：阔叶或针叶木浆45-55份，国废或美废浆20—25份，脱墨浆5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，改性超微硼类环状硅酸盐矿物10份，激发剂1份，稳定剂1份。负离子释放浓度达到1600ions/m3以上；纸张表面平滑度、均匀度、紧度、含水量，拉力长等性能指标优。
实施例2：本发明提供的具有负离子发生作用的纸品，包括的组分按照质量比为：阔叶或针叶木浆45-55份，国废或美废浆15—20份，脱墨浆5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，改性超微硼类环状硅酸盐矿物8份，激发剂2份，稳定剂1份。负离子释放浓度达到1700ions/m3以上；纸张表面平滑度、均匀度、紧度、含水量，拉力长等性能指标优。
实施例3：本发明提供的具有负离子发生作用的纸品，包括的组分按照质量比为：阔叶或针叶木浆50-60份，国废或美废浆10—15份，脱墨浆5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，改性超微硼类环状硅酸盐矿物10份，激发剂1份，稳定剂2份。负离子释放浓度达到1800ions/m3以上；纸张表面平滑度、均匀度、紧度、含水量，拉力长等性能指标优。
实施例4：本发明提供的具有负离子发生作用的纸品，包括的组分按照质量比为：阔叶或针叶木浆55-65份，国废或美废浆5—10份，脱墨浆2—5份，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，改性超微硼类环状硅酸盐矿物12份，激发剂1份，稳定剂1份。负离子释放浓度达到1800ions/m3以上；纸张表面平滑度、均匀度、紧度、含水量，拉力长等性能指标优。
实施例5：作为对比例的纸品，包括的组分按照质量比为：阔叶或针叶木浆60-65份，国废或美废浆20—25份，脱墨浆5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，改性超微硼类环状硅酸盐矿物15份，激发剂3份，稳定剂3份。负离子释放浓度达到1300ions/m3；纸张均匀度差、紧度差。
实施例6：作为对比例的纸品，包括的组分按照质量比为：阔叶或针叶木浆65-70份，国废或美废浆15—20份，脱墨浆2—5份，染料，滑石粉，淀粉，助留剂，杀菌剂，增强剂若干，改性超微硼类环状硅酸盐矿物15份，激发剂4份，稳定剂2份。负离子释放浓度达到1100ions/m3；纸张表面平滑度差、紧度中、均匀度差。
本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。