负离子添加剂的新作用
负离子的发现与应用是19世纪末的事情，第一个在学术上证明负离子对人体功效的是德国物理学家菲利浦•莱昂纳德博士，他认为地球自然环
境，对人类健康有益的负离子存在最多的地方是瀑布周围。
1903年前苏联学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文。美国发表了负离子的统计数据，21世纪大气中正离子与负离子的比例为1.2：1,
现代社会发展破坏了自然界中离子的平衡。
自然界中空气负离子产生有三大机制：一是大气受紫外线、宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴等因素的影响发生电离，产生负离子；二
是在瀑布冲击、海浪推卷及暴雨跌失等自然过程中的水，在重力作用下高速流动，水分子裂解，产生大量负离子；三是森林的树木、枝叶尖端
放电及绿色植物光合作用形成的光电效应使空气电离，产生空气负离子。
为了改善室内环境，各种负离子发生器被大量地发明出来，仅国内就有近百项技术专利。国内外现有的天然矿物释放负离子的材料主要是
电气石和海底矿石，2002年在李青山教授等人的研究下，燕山大学材料科学与工程学院高分子材料工程系研发的蛋白轻质页岩天然的纳米材料
，通过超细粉碎和精密分级，可以制备成天然矿物纳米材料，进一步可以配成负离子添加剂，并纺制成丙纶长丝，同时也可以用来配制成负离
子功能添加剂涂层，在印染、整理工序上应用，也取得可喜的成绩。负离子添加剂
经过整理的纺织品可以达到保证人们健康的负离子水平；创制成功的负离子纤维在3000个／cm3以上，可以纺织健康的织物。中国化纤工业
协会化纤产品检测中心测试发现，含有蛋白轻质页岩成分的涂层、涂料可以释放负离子，达到3000－5000个／cm3,不亚于人在郊外、田野的大
自然的环境中。
关于负离子功能材料的评价，目前尚未有国际公认的技术标准和测试方法。但在各个国家和地区，从事负离子功能材料研究的专家学者都在努
力探讨，并已逐渐达成共识。日本工业标准《空気中のイオン密度測定方法》已于2006年11月20日制定公布。我国建材行业负离子功能粉体及
建材制品测试方法的行业标准也在讨论制订之中。
因为不同国家、不同行业的研究方法不同，参照的标准和采用的检测仪器差异很大。正如中国建筑材料科学研究院编写的《产生负离子功
能粉体及相关建材制品测试方法》编制说明中所指出的那样：负离子添加剂“不同仪器，不同测试方法，即使是在同一种料所测出的负离子数差别很大，没
有可比性。”同时也指出：“静态法能够准确测试出不同的粉体和制品产生负离子数的差别，对同一种粉体进行重复测量，产生负离子量基本
在同一数量级，准确度、重复性较好。” 目前我国建材行业制定的“负离子测试方法”行业标准采用了“空气离子静态测定法”和“空气
离子动态测定法”两种测试方法进行综合评价。 在权威性的专业技术标准公布实施之前，亚太地区业内人士多以美国和日本一些知名企业
生产的测试仪器作为约定的参照标准。目前我国研制生产负离子功能材料企业的海外客户多数采用日本机能性离子协会开发制造的“协会标准
器”作为评价负离子功能材料品质的参照基准。 桂林新竹公司销往海外的负离子材料均以日本同行业内流行的ECO-HOLISTIC INC.矿物材
料负离子测试仪和空气负离子测试仪的检测数据作为产品的主要技术指标。此外，日本客户还要求对产品的空气负离子数值、远红外辐射率、
波动数值、放射线量、矿物元素溶出量、吸附性能等辅助指标进行检测，负离子添加剂然后综合评价负离子功能材料的品质。 接触式矿物材料负离子测
试仪实际上是一种半导体探测头的脉冲计数器，它综合检测激励空气中的水分子释放出负离子的外界激活能量，经过运算转换为每立方厘米的
负离子数显示出来。仪器的设计考虑了不同种类、不同能级的激活能量与激发的负离子数的对应关系。这种仪器直接探测到的物理量不是负离
子数值，但是经过传感器取样、模/数转换、运算放大之后，以负离子数值的计量单位显示出来。这是常用的非电量的电气测量方法之一。
值得注意的是，这种负离子测试仪所检测到的物理量，也可能包含放射线和正离子的影响，因此不能以仪器的读数作为评价负离子材料功能的
唯一依据。也就是在本文前面提出负离子材料同时也具有远红外辐射和波动功能以及微量放射线的道理，要进行综合的检测和分析，才能得出
正确品质评价结果。 如下所示图表，即是桂林新竹公司使用日本制造的各种仪器对本公司的GB-1型负离子功能材料进行综合测试取得的数
据。概括地说，要检测到负离子、远红外、波动数值高，放射线量低的材料，才是品质良好的负离子功能材料。
必须指出，有些用户对负离子功能材料的应用原理还不甚了解，在选购材料时往往片面地追求负离子数“越高越好”，很容易进入只顾有益作
用而不顾有害作用的误区。如果片面地追求超强激活力，就会忽视了“在有害剂量以下的有害作用原引起生物体的刺激性反应”的基本原则。
在这里要特别提示：使用接触式矿物材料负离子测试仪来检测材料的静态负离子数值很高的矿物材料，再检测它的放射线量以及正离子数值也
可能比较高，以至有益和有害的两种效果互相抵消，有时甚至会出现相反的效果。如果我们在材料的选择和配伍的时候很够兼顾这两方面的影
响，才能得到比较理想的负离子功能产品。 桂林新竹公司根据使用日本制造的矿物材料静态负离子测试仪(M)和中国建筑材料科学研究院
使用美国制造的动态空气负离子测试仪(A)、中国研制的静态空气负离子测试仪(C)分别检测本公司各种规格的负离子粉体料得到的数据，对不
同成分和不同激活程度所产生的负离子效果进行分析比较：表1：不同激活力的电气石基材复合负离子粉检测数据比较
注：（1）表中数据单位：M、A测试法的负离子单位为ions/cm3、C测试法的负离子单位为ions/s.g)。 （2）编号A3、C5为电气石基材复合
负离子粉。 （3）C测试法为中国建筑材料科学研究院编写《产生负离子功能粉体及相关建材制品测试方法》研究和验证报告使用的空气离
子静态测试法。 根据检测结果，我们研究探索到这样的规律：负离子添加剂电气石等天然负离子功能矿物在宇宙射线的激励之下，具有一定的负离子激
发能力；在具有激活力的天然矿物添加剂的激励之下，使用静态和动态方法测量负离子数值都会大幅度增加，以电气石为基材的负离子材料增
加的幅度最大；在激活力增加到一定程度时，复合负离子材料的空气负离子数值增加的幅度小于激活力增加的幅度。通过使用不同种类的测试
仪器进行各个项目的综合测试和分析比较，可以归纳出几条负离子功能材料的评价方法和使用经验： 1、使用接触式矿物材料负离子测试
仪来检测材料的静态负离子功能，是一种直观简便的检测方法。但是要配合检测空气负离子、远红外线辐射、波动和放射线量等数值综合分析
，才能正确评价材料的负离子功能。不能片面地以测试仪显示数值的高低来判断材料的优劣。 2、在天然矿物材料或复合材料的放射线量
不超过国家标准规定的安全限量的前提下，材料的负离子数值、远红外线辐射率、波动数值越高，材料的负离子的性能越好。 3、对于在室
内使用或者直接与人体接触的负离子材料制品，使用矿物材料负离子测试仪来检测材料的静态负离子数值时，建议负离子数值在
500~800ions/cm3为适合范围。 4、对于作为其他复合材料的添加剂使用的负离子粉体材料，使用矿物材料负离子测试仪来检测材料的静态
负离子数值时，建议负离子数值在2000~5000ions/cm3为适合范围。 5、建议要求使用矿物材料负离子测试仪检测静态负离子数在
2000ions/cm3以上的负离子材料作为添加剂的用户，负离子添加剂应该控制终端产品的负离子数在800ions/cm3以下，以保证负离子材料制品的放射线量在安
全剂量限度之内。
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