负离子生态板的产业化研究

陈建新 徐 俊 田茂华

1 背景

国民经济迅速发展，人民生活水平不断提高，为了追求现代化的生活，居住在乡村的人口不断向城市迁移，城市的房子越建越多，车子普及率越来越广，绿色植被覆盖率相对下降，给城市的空气环境带来了巨大的压力。结合城市房价高、空间有限的现状和需要营造一个良好居住环境氛围的事实，将改变空气质量的切入点转向室内建材。

室内建材有多种，优先考虑改性板材，原因有二：首先，将人造板安装在室内可以调节室内温湿度环境，让人感觉温暖舒适；其次，人造板是装修中使用最多的材料，改性人造板既可以改善空气环境，又可以满足装修需要，性价比极高。人造板的改性方向是赋予地板净化空气的能力，将乡村气息“搬回家”。

乡村气息源自原生态的大自然，那里绿色植被覆盖率高，空气中污染物含量低，负离子含量适中，让人心旷神怡。研究负离子产生的机理，将负离子产生的机理与板材生产的工艺相结合，生产出具有释放负离子能力的人造板，制造成家具、地板、墙板和吊顶，可在一定程度上提高密闭环境中负离子的浓度，提高居住环境质量。

2 负离子相关研究

室内负离子浓度的提高主要依赖纳米负离子基元材料。纳米负离子基元材料是一种自带永久电极的矿物材料，自身可以形成微观的静电场，在遇到空气中的水分子时，可以发生特有的电解反应，生成的OH-与空气中的H2O结合为H3O2-，伴随着呼吸进入人体内循环系统，可有效改善人体感受和内循环系统。

余养伦等人分析了负离子保健的优势，结合我国人造板发展的现状，认为负离子材料将会给人造板带来闪光点，将为人造板行业带来突破。随着人们生活水平的提高，环保意识的增强，负离子改性人造板拥有广阔的市场前景[1]。康文杰研究了影响空气中负离子浓度的因素，得出结论：空气流动和水流冲击的影响最明显；宏观的温度和湿度与空气负离子浓度成正比；空气中的悬浮物极大地消耗空气中的负离子，与空气悬浮物量成反比；负离子材料与空气接触面积越大，负离子释放量越大[2]。刘权等人研究了负离子材料对可降解塑料PBAT的改性，加入量为PBAT质量3%时具有良好的分散稳定性，当加入量为PBAT质量7%时，改性复合材料具有良好的释放负离子的功能，负离子释放量可达460个/cm3[3]。2017年3月，关于负离子功能人造板及制品通用技术的行标正式启动制定[4]。

笔者所做的研究主要是利用负离子基元材料改性三聚氰胺浸渍纸，将改性后的纸应用于人造板，再进行相关的检验检测，分析改性试验结果。

3 负离子改性产品试验和检测分析

3.1 试验材料种类

1）负离子基元材料：由某厂家提供负离子粉末，目数1 200～2 000，结合笔者所在企业现有工艺和需要加入其他辅料改性；

2）浸渍胶膜纸：由杭州余杭某厂家提供；3）改性板材种类：细木工板和胶合板。

3.2 压制复合工艺

1）改性后的负离子粉交由杭州余杭某专业生产三聚氰胺浸渍纸的厂家，同厂家沟通后将改性后的负离子粉与生产浸渍纸的工艺相结合，让负离子粉均布在三聚氰胺浸渍纸背面或表面；

2）改性后的浸渍纸同细木工板和胶合板工艺相结合，生产三聚氰胺浸渍纸饰面板；

图1 负离子板材Fig.1 Negative ion panel

3）板材养生7d，随机抽样板材送检。

3.3 检测方法和结论

表1 改性三聚氰胺浸渍纸胶合板负离子诱生量检测结果Tab.1 Modif i ed melamine impregnated paper plywood anion induced test results

表2 放射性核素比活度（Bq/kg）Tab.2 Specif i c activity of radionuclide (Bq/kg)

表3 产品等级判定Tab.3 Product grade judgment

表4 改性三聚氰胺浸渍纸细木工板负离子诱生量检测结果Tab.4 Modif i ed melamine impregnated paper blockboard anion induced test results

表5 放射性核素比活度（Bq/kg）Tab.5 Specif i c activity of radionuclide (Bq/kg)

表6 产品等级判定Tab.6 Product grade judgment

改性三聚氰胺浸渍纸饰面的胶合板以及细木工板的负离子释放量检测均参照JC/T 2040—2010《负离子功能建筑室内装饰材料》中关于空气负离子诱生量的试验方法；两种板的放射性核素检测均参照GB 6566—2010《建筑材料放射性核素限量》第4章有关建筑放射性核素限量进行。送样试件尺寸均为500 mm×500 mm，分别送样3块，取自不同位置。

改性三聚氰胺浸渍纸饰面的胶合板负离子释放量检测结果见表1，放射性核素检测结果见表2、3；改性三聚氰胺浸渍纸饰面的细木工板负离子释放量检测结果见表4，放射性核素检测结果见表5、6。

负离子改性实验板材检测表明：负离子改性饰面板放射性物质的检测均达到GB 6566—2010规定A类产品的指标，产品是环保的；负离子粉改性的三聚氰胺浸渍纸饰面人造板，赋予了人造板释放负离子的能力，产品是健康的。此类负离子产品可广泛地应用于家具、室内装修，改善室内密闭空气环境，营造一个健康舒适的居住环境。

4 结论

负离子改性三聚氰胺饰面人造板，可以提高板材整体的负离子释放量，增加室内空间负离子浓度，试验产品检测得出以下结论：

1）改性产品中各类放射性指标经检测均能达到GB 6566—2010规定A类产品的相关指标，属于A类健康产品；

2）改性三聚氰胺浸渍纸胶合板诱生的负离子增量平均值为2 460 ions/s·cm2，改性三聚氰胺浸渍纸细木工板诱生的负离子增量的平均值为1 344 ions/s·cm2，均达到JC/T 2040—2010 规定的大于500 ions/s·cm2。

负离子系列产品的研发顺应市场发展的主流方向，在未来的发展中仍具有很大的发挥空间，传统的板材产品必将被新型环保型板材产品替代，新型板材产品将会被推向新的高度。

[1] 余养伦, 于文吉, 秦莉.负离子材料应用于人造板制造的前景分析与展望[J].林产工业, 2010, 37(1):12-15.

[2] 康文杰.电气石负离子释放材料的制备及性能研究[D].西安:陕西科技大学, 2013.

[3] 刘权, 胡应模, 李梦灿, 等.负离子释放型PBAT功能复合材料的研究[J].工程塑料应用, 2016(7):68-72.

[4] 安鑫.“负离子功能人造板及制品通用技术”行标启动制定[J].木材工业, 2017(2):62.