[发明专利]负离子装饰纸印刷水性油墨及其制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及水性油墨及其制备方法，具体涉及一种能释放负离子的装饰纸印刷水性油墨及其制备方法。

(二)背景技术

电气石(tourmaline)是一种含硼的带有附加阴离子的环状硅酸盐类矿物，主要化学成分为SiO₂、Fe₂O₃、B₂O₃，、A1₂O₃、Na₂O、MgO、Li₂O、MnO₂等。电气石的晶体结构为三方晶系，即硅氧四面体组成的复三方环，由于晶体结构特别，导致两个高电荷的原子在结晶格子架上排列明显错位，由此致使晶体一端为电荷正极，另一端为电荷负极，电子永不停歇地从负极流向正极，从而形成电流和静电场。1989年，日本学者Kubo首次发现了电气石的这一独特现象，并展开了有关电气石微粉电场效应的一系列研究。根据Kubo的理论，电气石存在永久性电极，与水分子作用，将水分子电离生成OH^-和H⁺。H⁺会形成水合氢离子(H₃O⁺)或形成H₂，OH^-与水分子结合形成(H₃O₂)^-，(H₃O₂)^-散发到空气中即为空气负离子。

如果空气中的水分、人类身体的汗液等其它水分子接触到电气石，也会发生上述反应，产生负离子进入人体。众多研究结果表明，引入电气石等负离子添加剂的内墙涂料或墙纸油墨可以显著地提高室内空气负离子浓度。然而目前市场上的大部分含负离子添加剂的功能内墙涂料、墙纸油墨等均为溶剂型体系，对环境不利；且溶剂型体系形成的涂膜较为致密，不利于电气石与空气中水分子的接触，故不能产生更多的负离子。另外，部分内墙涂料、墙纸油墨采用光激活方式产生空气负离子，必须在光照条件下才能产生负离子，这极大地限制了其推广应用。由此可见，电气石周围空气中负离子产生的必要条件在于电气石晶体与空气充分接触，即当将电气石粉体涂抹于某一表面时，该电气石涂层必须要有一定的透气性，为负离子生成后的扩散提供渠道。

另一方面，目前空气中的负离子浓度已被列为一项衡量环境、空气质量的重要指标。空气负离子是指在宇宙射线、太阳光线、岩石和土壤发射的射线、海浪瀑布以及各种气象活动所产生的能量作用下，空气中某些原子的外层电子离开轨道，成为自由电子，这些自由电子与空气中的氧气或者水蒸气等中性分子结合呈 负电性，成为空气负离子。医学研究表明，空气中的负离子含量与人体健康有密切关系，如下表所示：

表1.环境中负离子浓度与人体健康关系(引自《国际医学杂志》报导)

由表1可见，住宅、办公室等密闭空间内空气中的负离子浓度远远达不到维持人体健康的基本要求。由于人们的大部分时间都是在室内度过的，室内环境质量的好坏直接影响人们的身体健康。而装饰纸作为很多建材产品中必不可少的原料，其广泛应用在室内家具、橱柜低压板、高压板，以及地板等。用于这些室内家具、地板等的装饰墙纸由于其所占室内的面积较大，因此若能在装饰纸油墨中引入电气石等负离子添加剂，使其具备释放空气负离子的功能，则必将受到广大消费者的欢迎。

然而，目前市场上的墙纸、装饰纸印刷油墨多为溶剂型油墨，其含有大量的有机挥发物(含量通常在40％以上)，这些有机挥发物质在印刷和施工过程中排向大气，对印刷、施工工人及墙纸、装饰纸装饰建筑内居住人员的健康都造成了较大的毒害；另一方面，溶剂型油墨形成的印刷层较为致密，不利于电气石晶体与空气的充分接触，大大影响了装饰纸的负离子释放功能。