本发明涉及环境友好材料技术领域，更具体地，涉及一种高白度、高效释放负离子、无辐射负离子粉的制备方法。
背景技术：
电气石是一种以含硼为特征的钠、镁、铁、铝、锂环状结构的硅酸盐矿物，不仅具有较好的热电和压电效应，还具有释放负离子、辐射远红外线、抗菌、除臭等功能，这对人类和环境都很有益处。其中，负离子能调节人体离子平衡，活化细胞，抑制菌类感染，提高人体自愈能力；在空气中还可以吸附粉尘，净化空气。因此，电气石已经作为一种健康、环保的负离子释放材料被广泛应用于建筑材料、纺织用品和环境等诸多领域，为提高人类生活质量作出了巨大贡献。
但是，电气石原矿的白度很低，严重制约了其在建筑材料和环境材料等领域的应用，因此在不影响其负离子释放的前提下，提升其白度有着重大意义。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种高白度负离子粉的制备方法，该制备方法可以将低白度的电气石转化为高白度、高效释放负离子、无辐射负离子粉，提高电气石的利用价值。
该制备方法包括如下步骤：
1）将电气石原矿球磨成电气石粉，将所述电气石粉与分散剂和水按质量比为1：（0.01~0.1）：（0.8~1.5）混合均匀，加入平均粒径为0.2mm~0.4mm的研磨介质，所述研磨介质与电气石粉质量比为（3~10）：1，研磨时间为150min~300min，所述研磨速度为2000~3000转/分钟；
2）向步骤1）的体系中加入表面改性剂，所述表面改性剂与所述电气石粉的质量比为（1~8）：1，继续研磨1~2h，研磨速度为2000~3000转/分钟，反应完全后得到高白度负离子粉浆料，干燥即得高白度负离子粉体。
在本发明一个优选实施方式中，步骤1）中，电气石粉的粒径小于0.07mm，优选小于0.05mm。
在本发明一个优选实施方式中，可以使用如下方法从电气石原矿直接球磨得到电气石粉，即所述电石气粉的制备方法包括如下步骤：
以电气石原矿为原料，使用球磨介质进行球磨，所述球磨介质与电气石质量比为（4~6）：1，装填量为60%，球磨时间为120min~150min，球磨转速为180~240转/分钟，所述球磨介质的平均粒径为0.5cm~1.5cm。其中，球磨介质可以为钢球或氧化锆球，优选为氧化锆球。
在本发明一个优选实施方式中，步骤1）中，所述分散剂为聚丙烯酸盐和/或硅烷偶联剂，优选为聚丙烯酸钠。
在本发明一个优选实施方式中，步骤1）中，所述电气石粉与分散剂和水的质量比为1：（0.01~0.04）：（0.8~1.2），优选为1：（0.03~0.04）：（1.0~1.2）。
在本发明一个优选实施方式中，步骤1）中，所述研磨介质与电气石粉质量比为（4~6）：1，研磨时间为180min~240min，所述研磨速度为2100~2500转/分钟。进一步优选地是，研磨时间为210~240min，所述研磨速度为2300~2500转/分钟。
在本发明一个优选实施方式中，步骤2）中，所述表面活性剂为钛白粉、重晶石、硅灰石中的一种或多种，优选为钛白粉。
在本发明一个优选实施方式中，步骤2）中，所述表面改性剂与所述电气石粉的质量比为（1~4）：1，优选为（3~4）：1。
在本发明一个优选实施方式中，步骤2）中，所述研磨速度为2100~2500转/分钟。步骤2）中研磨速度与步骤1）中研磨速度相同，研磨介质也相同。具体的操作为向步骤1）中的体系中加入表面改性剂，继续研磨1~2h。
在本发明中，步骤2）中的研磨介质为钢球、氧化锆球、玻璃珠中的一种或多种，优选为氧化锆球。
其中，在本发明中，优选使用喷雾或者闪蒸设备干燥。
在本发明一个优选实施方式中，高白度负离子粉的制备方法包括如下步骤：
（1）以电气石原矿为原料，通过球磨设备，球磨介质与电气石质量比为（4~6）：1，装填量为60%，球磨时间为120min~150min，研磨转速为180~240转/分钟，所述球磨介质的平均粒径为0.5cm~1.5cm；
（2）以步骤（1）中获得的电气石粉为原料，与分散剂聚丙烯酸钠和水按质量比为1：（0.01~0.04）：（0.8~1.2）混合均匀，置于纳米研磨罐体中，研磨介质与电气石粉质量比为（4~6）：1，研磨时间为180min~240min，所述研磨速度为2100~2500转/分钟，所述研磨介质为平均粒径为0.2mm~0.4mm的氧化锆球；
（3）向步骤（2）的体系中加入表面改性剂钛白粉，所述表面改性剂钛白粉与所述电气石粉的质量比为（1~4）：1，保持原研磨速度继续研磨1~2h，充分改性后得到高白度负离子粉浆料；
（4）将上述浆料通过喷雾或者闪蒸设备干燥，即可得到高白度负离子粉体。
本发明的另一目的在于提供由上述制备方法得到的高白度负离子粉。
本发明提供的方法可以将低白度的电气石转化为高白度、高效释放负离子、无辐射负离子粉，提高电气石的利用价值。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
其中电气石原矿原样白度为25.38，负离子释放数值为448。
实施例1
本实施例提供了一种高白度负离子粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）以电气石原矿为原料，通过球磨介质进行球磨得到电气石粉，球磨介质与电气石质量比为4：1，装填量为60%，球磨时间为120min，球磨转速为180转/分钟，球磨介质为平均粒径为0.5cm~1.5cm的氧化锆球；
（2）将步骤（1）的电气石粉与分散剂聚丙烯酸钠和水按质量比为1：0.04：1混合均匀，置于纳米研磨罐体中，使用研磨介质进行研磨，研磨介质与电气石粉质量比为4：1，研磨时间为180min，研磨速度2500转/分钟，研磨介质为平均粒径为0.2mm~0.4mm的氧化锆球；
（3）向步骤（2）的体系中加入表面改性剂钛白粉，表面改性剂与所述电气石粉的质量比为1：1，以步骤（2）中相同的条件继续研磨2h，充分改性后得到所述高白度负离子粉浆料；
（4）将该高白度负离子粉浆料通过喷雾或者闪蒸设备干燥，即可得到高白度负离子粉粉体，测试结果为白度为60.52，负氧离子释放数值为798。
实施例2
本实施例提供了一种高白度负离子粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）以电气石原矿为原料，通过球磨介质进行球磨得到电气石粉，球磨介质与电气石质量比为5：1，装填量为60%，球磨时间为140min，球磨转速为210转/分钟，球磨介质为平均粒径为0.5cm~1.5cm的氧化锆球；
（2）将步骤（1）的电气石粉与分散剂聚丙烯酸钠和水按质量比为1：0.03：1.2混合均匀，置于纳米研磨罐体中，使用研磨介质进行研磨，研磨介质与电气石粉质量比为5：1，研磨时间为210min，研磨速度2100转/分钟，研磨介质的平均粒径为0.2mm~0.4mm的氧化锆球；
（3）向步骤（2）的体系中加入表面改性剂钛白粉，所述表面改性剂与所述电气石粉的质量比为2：1，以步骤（2）中相同的条件继续研磨2h，充分改性后得到所述高白度负离子粉浆料；
（4）将该高白度负离子粉浆料通过喷雾或者闪蒸设备干燥，即可得到粉体，测试结果为白度为65.63，负氧离子释放数值为779。
实施例3
本实施例提供了一种高白度负离子粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）以电气石原矿为原料，通过球磨介质进行球磨得到电气石粉，球磨介质与电气石质量比为6：1，装填量为60%，球磨时间为150min，球磨转速为210转/分钟，球磨介质为平均粒径为0.5cm~1.5cm的氧化锆球；
（2）将步骤（1）的电气石粉与分散剂聚丙烯酸钠和水按质量比为1：0.04：1.2混合均匀，置于纳米研磨罐体中，使用研磨介质进行研磨，研磨介质与电气石粉质量比为6：1，研磨时间为210min，研磨速度2500转/分钟，所述研磨介质为平均粒径为0.2mm~0.4mm的氧化锆球；
（3）向步骤2）的体系中加入表面改性剂钛白粉，所述表面改性剂与所述电气石粉的质量比为4：1，以步骤2）中相同的条件继续研磨2h，充分改性后得到所述高白度负离子粉浆料；
（4）将上述浆料通过喷雾或者闪蒸设备干燥，即可得到粉体，测试结果为白度为74.67，负氧离子释放数值为747。
实施例4
本实施例提供了一种高白度负离子粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）以电气石原矿为原料，通过球磨介质进行球磨得到电气石粉，球磨介质与电气石质量比为4：1，装填量为60%，球磨时间为120min，球磨转速为210转/分钟，球磨介质为平均粒径为0.5cm~1.5cm的氧化锆球；
（2）将步骤（1）的电气石粉与分散剂聚丙烯酸钠和水按质量比为1：0.01：0.8混合均匀，置于纳米研磨罐体中，使用研磨介质进行研磨，研磨介质与电气石粉质量比为3：1，研磨时间为150min，研磨速度2000转/分钟，所述研磨介质为平均粒径为0.2mm~0.4mm的氧化锆球；
（3）向步骤2）的体系中加入表面改性剂钛白粉，所述表面改性剂与所述电气石粉的质量比为1：1，以步骤2）中相同的条件继续研磨2h，充分改性后得到所述高白度负离子粉浆料；
（4）将上述浆料通过喷雾或者闪蒸设备干燥，即可得到粉体，测试结果为白度为54.67，负氧离子释放数值为647。
实施例5
本实施例提供了一种高白度负离子粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）以电气石原矿为原料，通过球磨介质进行球磨得到电气石粉，球磨介质与电气石质量比为6：1，装填量为60%，球磨时间为150min，球磨转速为240转/分钟，球磨介质为平均粒径为0.5cm~1.5cm的钢球；
（2）将步骤（1）的电气石粉与分散剂聚丙烯酸钠和水按质量比为1：0.1：1.5混合均匀，置于纳米研磨罐体中，使用研磨介质进行研磨，研磨介质与电气石粉质量比为10：1，研磨时间为300min，研磨速度3000转/分钟，所述研磨介质为平均粒径为0.2mm~0.4mm的钢球；
（3）向步骤2）的体系中加入表面改性剂钛白粉，所述表面改性剂与所述电气石粉的质量比为8：1，以步骤2）中相同的条件继续研磨2h，充分改性后得到所述高白度负离子粉浆料；
（4）将上述浆料通过喷雾或者闪蒸设备干燥，即可得到粉体，测试结果为白度为56.80，负氧离子释放数值为653。
实施例6
本实施例提供了一种高白度负离子粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）以电气石原矿为原料，通过球磨介质进行球磨得到电气石粉，球磨介质与电气石质量比为6：1，装填量为60%，球磨时间为120min，球磨转速为180转/分钟，球磨介质为平均粒径为0.5cm~1.5cm的钢球；
（2）将步骤（1）的电气石粉与分散剂聚丙烯酸钠和水按质量比为1：0.01：1.5混合均匀，置于纳米研磨罐体中，使用研磨介质进行研磨，研磨介质与电气石粉质量比为3：1，研磨时间为150min，研磨速度3000转/分钟，所述研磨介质为平均粒径为0.2mm~0.4mm的玻璃珠；
（3）向步骤2）的体系中加入表面改性剂钛白粉，所述表面改性剂与所述电气石粉的质量比为1：1，以步骤2）中相同的条件继续研磨2h，充分改性后得到所述高白度负离子粉浆料；
（4）将上述浆料通过喷雾或者闪蒸设备干燥，即可得到粉体，测试结果为白度为54.50，负氧离子释放数值为633。
实施例7
本实施例提供了一种高白度负离子粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）以电气石原矿为原料，通过球磨介质进行球磨得到电气石粉，球磨介质与电气石质量比为6：1，装填量为60%，球磨时间为150min，球磨转速为210转/分钟，球磨介质为平均粒径为0.5cm~1.5cm的氧化锆球；
（2）将步骤（1）的电气石粉与分散剂硅烷偶联剂8090和水按质量比为1：0.04：1.2混合均匀，置于纳米研磨罐体中，使用研磨介质进行研磨，研磨介质与电气石粉质量比为6：1，研磨时间为210min，研磨速度2500转/分钟，所述研磨介质为平均粒径为0.2mm~0.4mm的氧化锆球；
（3）向步骤2）的体系中加入表面改性剂硅灰石，所述表面改性剂与所述电气石粉的质量比为4：1，以步骤2）中相同的条件继续研磨2h，充分改性后得到所述高白度负离子粉浆料；
（4）将上述浆料通过喷雾或者闪蒸设备干燥，即可得到粉体，测试结果为白度为50.78，负氧离子释放数值为648。
对比例1
本对比例提供了一种高白度负离子粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）以电气石原矿为原料，通过球磨介质进行球磨得到电气石粉，球磨介质与电气石质量比为3：1，装填量为60%，球磨时间为160min，球磨转速为250转/分钟，球磨介质为平均粒径为0.5cm~1.5cm的钢球；
（2）将步骤（1）的电气石粉与分散剂聚丙烯酸钠和水按质量比为1：0.01：0.5混合均匀，置于纳米研磨罐体中，使用研磨介质进行研磨，研磨介质与电气石粉质量比为6：1，研磨时间为150min，研磨速度3500转/分钟，所述研磨介质为平均粒径为0.2mm~0.4mm的氧化锆球；
（3）向步骤2）的体系中加入表面改性剂钛白粉，所述表面改性剂与所述电气石粉的质量比为1：1，以步骤2）中相同的条件继续研磨2h，充分改性后得到所述高白度负离子粉浆料；
（4）将上述浆料通过喷雾或者闪蒸设备干燥，即可得到粉体，测试结果为白度为40.85，负氧离子释放数值为599。
最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。