负离子与负离子健康型涂料
王广勇 (山东省济宁市建委阜桥房管所，272000)
陈荣坤 (北京天之岩健康科技有限公司，100080)

人类生活环境中负离子的含量与人体健康水准直接相关,目前空气负离子已被当作评价环境和空气质量的一个重要指标,室内空气污染对人类健康的危害已经成了目前受社会关注的热点问题之一。而室内装饰装修材料和家具释放的甲醛等有害气体是造成室内空气污染的主要原因之一，其对人体的呼吸系统、造血机能、神经系统和生殖系统有非常严重的毒害作用，因此高效持久地净化室内有害气体保持清新健康环境成为了人们追求的目标。

1 空气负离子的种类
空气中的气体分子或水分子在外界因素和能量的作用下，外层电子摆脱原子核的束缚，从轨道中跃出后即呈正电，成为空气正离子所跃出的电子被空气中的其它气体分子或水分子俘获结合而带负电，成为空气负离子。空气中常见的离子见表1。
　
2 空气负离子的形成及赋存状态
空气负离子的产生首先要有来自于大自然的能量作用，其次就是要与空气中气体分子和水分子充分接触，其形成归纳起来有如下能量作用形式:放射性物质的作用，宇宙射线的照射作用，紫外线辐射及光电效应，水空气能量电离作用及材料自身静电场作用。自然界在不断地形成和产生新的负离子，但空气中负离子的浓度不会无限增多，因为粒子在产生的同时伴随着粒子消失的过程。主要是因为：异性电荷相吸；与空气中的尘粒、烟雾、粉尘的表面附着在一起形成重离子而沉降；负离子被各种换气系统排出；离子被抑制。

3 负离子对大气和室内空气的净化效应
多年来的邻床医学研究表明正负离子对人体生理功能的影响完全相反，负离子对人体的健康具有重大的作用和影响，一个富含负离子的环境，将会对人体健康产生明显的促进作用。其对大气和室内空气具有净化效应。
3.1 吸附和电性中和作用
建筑装修材料和家具中释放的有害微量气体漂浮在空气中，它的赋存状态和形式是复杂而多样的，有的以游离的气体分子形式存在，有的被空气中漂浮的大量的正电荷吸附所包围形成正离子，有的微量气体分子在已存在的粒子表面上沉积、凝聚形成气溶胶体系等。当它们与空气中负离子相遇时，由于负离子本身带有静电，具有吸附和电性中和作用，所以漂浮在空气中的一部分游离的微量气体分子被负离子吸附后由于自重降落到地面上。另一部分带正电的污染气体与负离子相遇时二者发生电性中和，形成无电荷中性分子沉降核沉降到地面上从而达到使其净化、消除有害气体的目的。
3.2 化学反应
负离子除了可以中和正离子，祛除空气中的飘尘，同时还可除去因室内装修和装饰材料释放的如甲醛等许多有毒、有害气体。比如羟基负离子（H3O2-）可通过化学、催化反应的形式来净化空气。羟基自由基（H 3O 2-）实际上是以H 2O ·O H- 存在的，通过化学反应，氢氧根自由基将有毒有害气体反应生成无害的成分。图1简要显示了它的重要作用,图2为祛除有毒、有害气体效果图。与普通涂料比较，负离子健康型涂料去除效率达94％,且使空气中甲醛含量从高于国家标准10倍至达标仅需4d 时间。

由图1 可以看出产品对空气中有害气体的净化是一个复杂而综合的作用过程，是通过发挥产品的负离子、远红外、微弱电流、吸附、抗菌抑菌等的特性而经过化学反应、电性中和、物理吸附等综合作用来完成的。

4 负离子健康型涂料基本配方及性能指标
负离子健康型涂料是精选自然界天生带电的高品位的天然矿物材料、采用溶胶离心粉碎、离子交换掺杂、物理气相沉积复合，高能束流激活等涂料生产技术复合而成的高性能、多功能负离子空气净化涂料。具有持久释放羟基负离子、高效抗菌的特性；该涂料通过负离子对有害气体的物理吸附、化学分解、电性中和等综合作用而净化室内装修材料和家具中释放的甲醛等有害气体。并能消除空气中的各种异味，同时对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有明显的抗菌和抑菌作用。 其基本配方及性能指标见表2、表3。


5 负离子健康型涂料的检验
负离子健康型涂料检验除要满足G B / T 9 7 5 6 -2001合成树脂乳液内墙涂料和GB18582-2001室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量的基本要求外，还需满足“健康住宅建设技术要求”、“室内空气质量标准”（GB/T18883-2002）、“民用建筑工程室内环境污染控制规范“（GB50325-2001）等国家标准，才能从污染源头、建筑施工过程验收等环节来控制污染物质，以提供有益于身心健康的居住环境。负离子浓度的检测还需依据① Q/JCJJT030-2002检验空气负离子的发生量，即将2块涂有负离子涂料样品的0.3m3 的玻璃板密封在1m3 密封仓中12h，用中国建筑材料科学研究院研制的静态法负离子测试仪连续测试空气负离子平均增加量即为该涂料的负离子含量; ②也可依据《空气离子浓度测试方法》（HY01-1998）将(50 × 40)cm 样品放置于D2Y-3 空气离子测量仪前，测定测试样品的负离子浓度，即为涂料产品的负离子含量。

6 结束语
负离子健康型涂料是环保和健康的空气净化材料之一，它的适时研发推广，是室内涂饰装修材料的变革，能为人们提供一个清新、健康的居住环境。