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超細活性電氣石功能粉體材料

  1、概述
  電氣石是一種以含硼為特征的硅酸鹽礦物,其特點是具有壓電性和熱電性,在溫度、壓力變化的情況下,能引起電氣石晶體的電勢差,使周圍的空氣發生電離,被擊中的電子附著于鄰近的水和氧分子并使它轉化為空氣負離子。此外,因其熱電性,隨著溫度的變化,礦物結晶體兩端可產生電壓,其極性離子在平衡位置振動而引起偶極距變化產生遠紅外波段的電磁輻射,紅外輻射可使人體產生熱效應和共振吸收效應,對人體有保健作用。電氣石的上述特性,使其可作為一種新型環境材料在環境保護或改善環境質量以及提高人類的健康和生活質量等方面有廣泛的應用前景。近年來,漸漸興起了一股在涂料或涂層材料、功能纖維、織物、室內空氣凈化、美容保健、電器等領域研究應用電氣石的熱潮;經過超細微粉碎、表面處理等深加工后的電氣石產品的價格從幾萬元/噸到幾十萬元/噸不等;應用研究成果大多以發明專利公開。

  2、成果技術特點及主要指標
  采用濕法分散、濕式超細粉碎、濕法表面處理和干燥工藝制取超細活性電氣石功能粉體材料。其技術特點是:(1)采用濕式超細攪拌研磨機連續生產、二段循環粉碎的作業方式,每段采用不同的研磨介質制度(后段粉碎作業的介質直徑小于前一段);(2)根據不同的應用領域選擇表面改性劑,選擇范圍包括有機表面改性劑和無機表面改性劑;(3) 用兼具干燥和打散功能的多功能干燥機進行干燥,干燥后的超微細粉體團聚體少。主要技術指標如下:d50£0.5mm、d901.0~1.5mm、d97:2.0~3.0mm、緊堆密度£0.5 g/cm3、分散性和表面活性好,負離子濃度³1500個/cm3,靜態最大值大于6000個/cm3,本項目還可以對超細電氣石粉體進行表面包覆增白處理,使電氣石的白度大于65,負離子濃度進一步增大。

  3、成熟程度及技術鑒定情況
  本項目已在四川綿陽仁智奇微新材料有限公司建立了年產500噸的中試生產線,生產線所選用的超細粉碎、表面處理(改性)及干燥解聚設備都是成熟的工業化設備,工藝路線和工藝流程簡單,參數可控性好,產品主要技術指標穩定。本項目申請了兩項發明專利:(1)超細電氣石粉體材料的制備方法(申請號02134181.8);(2)電氣石粉體的表面TiO2包覆改性增白方法(申請號021567638)。同時,于2003年10月通過了四川省經貿委組織的新產品新技術鑒定。鑒定意見認為:“工藝先進,屬國內首創”;“產品質量指標達到國際先進水平”;“該產品附加值高,應用范圍廣,市場前景好,推光應用后具有良好的經濟效益、環境效益和社會效益”。

  4、應用領域及市場前景
  主要應用領域為環保型涂料或涂層材料(釋放負離子、吸附室內有毒有害氣體、抗菌、自清潔等);功能化學纖維(釋放負離子、遠紅外輻射、保暖、除臭和異味等);廢水處理與水體凈化(光催化作用);美容保健商品等領域。這些領域與環境保護、提高人類的健康和生活質量密切相關,隨著人類環保意識的增強和生活水平的提高,市場前景看好。

  5、經濟效益和社會效益
  目前,電氣石粉體的市場價格從10元/kg 到100多元/kg不等,日本市場巴西白色電氣石粉的價格高達5000多日元/kg;超細活性電氣石粉體的價格一般高于45元/kg。本項目技術方法生產超細活性電氣石功能材料的直接成本為26~36元/kg,實現預期技術指標后,售價在50元/kg以上。因此,實現產業化后有顯著的經濟效益。由于這是一種新型的環境功能材料,產業化后其環境效益顯著,將對環境保護和人民生活質量的改善和提高起正面作用。


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