CN103058626A - 一种生态健康功能艺术品及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有持续的空气优化功能的粉料，它由含钙无机类基体、藻类、矿物改性剂按72.5~90:5~20:5~8.5的重量比混合搅拌而制成。本发明还提供一种具有持续的空气优化功能的艺术品，按重量份计，它是由本发明所述的具有持续的空气优化功能的粉料在复配溶液中经混合搅拌、灌注抽真空或压制成型、养护干燥、表面处理制成的。与传统艺术品相比，本发明的艺术品除具有传统艺术品的装饰艺术性、蕴喻性特点外，因特定晶体及功能促进晶体的合成与培养，产品更具有持续的净化甲醛、发生负氧离子、祛除异味抗菌保湿的生态健康功能。
Description
技术领域
本发明属于艺术工艺品制造技术领域，特别涉及一种具有持续的空气优化功能的艺术品。
背景技术
现代科技迅猛发展，城市化进程不断加速，一方面，人们随生活水平的提高，越来越重视生活品质的提高，通过布置一些艺术品，以提升空间环境的艺术装饰性以及表达对生活、对文化的传承寓喻性；而另一方面，大气环境污染日渐严重以及现代建筑材料中不同程度存在的种有害物释放，严重污染了我们每天生活和工作的室内环境，甲醛（甲苯）有害气体、金属微粒、有害浮尘、病菌等污染日趋严重，空气清新指数和负氧离子指标越来越低，白血病，呼吸疾病，亚健康，免疫力下降等疾病时刻危害着我们的身体健康，亟待解决空气质量问题。
而当前，在众多的树脂骨雕、压克力、玻璃、陶瓷、金属、腾编、布艺、木雕、石雕、竹雕、水晶、炭雕中，各种艺术品中琳琅满目。其中，树脂骨雕、亚克力类艺术品在材质上为有机聚合物，不环保、无亲和力、艺术性局限；玻璃、陶瓷类艺术品材质为非金属类，但高温烧结成型工艺苛刻，不具环保性；金属基艺术品主要以收藏价值为主，同上不具艺术性与环保性；而藤编、布艺、木雕、石雕、竹雕以独特的、具有艺术性的天然资源手工精工雕琢或编制而成，以艺术装饰性及收藏为主，不具有环保功能性；其中，仅有水晶、炭雕两类艺术品既有装饰艺术性，又对人体具有一定程度的健康功能，水晶是基于远红外线及电场或磁场效应对人体健康的影响，但资源稀缺及加工工艺复杂。而在CN102555643公开的“一种用于环保炭雕工艺的活性炭工艺制备方法”、CN102756606A公开的“一种能够释放负离子和远红外线的炭雕”、CN201586465U公开的“一种能净化空气的活性炭雕”、CN101734080A公开的“一种活性炭工艺品及其生产方法”都是基于活性炭的物理吸附作用或其在炭块镶嵌或胶粘负离子粉块具有对有害气体的吸附功能以及释放负离子和远红外线，在一定程度上起到净化空气、促进人体健康的保健作用，但是在艺术品装饰性、环保功能性上都有待于进一步的解决提高。在艺术品装饰性角度，基于活性炭以及活性炭粉与有机聚合物乳胶液混合后压制成型的工艺分析，产品因塑性受限而无法表现精致细腻的艺术质感；在环保功能性上，有害气体的净化环保功能性上借助单一的物理吸附作用，吸附周期长、吸附率有限，同时，有害气体易饱和、易脱附。
发明内容
本发明的目的是解决现有艺术产品在材质上环保亲和性、生产工艺温和性、可塑细腻性、生态健康性，将最具人体亲和力的钙质晶体与优越活性炭5000～6000倍环保功能性的藻类晶体复合形成藻钙晶体于常温液相介质浇注或压制成各种艺术造型，因其兼具钙质晶体优异的可塑性及藻类无可比拟的生态健康性，从而提供一种具有持续的空气优化功能的艺术品。
本发明提供一种具有持续的空气优化功能的艺术品及生产方法，由含钙无机材料、藻类、矿物改性剂，经原料预处理，使呈柔性圆盘筛状的藻类晶体与刚性短柱状硫酸钙晶体活性深度激发，再与增强纤维和复配溶液混合搅拌，使其在液相介质下水化硬化，并再度聚合呈整体握裹连续的“硅藻--钙质微晶单元”与局部分散的“硅藻--钙质微孔”的无机网络结构材料。
通过借助无机“硅藻--钙质”类晶体特有的可塑性赋予细腻的表面质感，可以保证各种表面浮雕、立体浮雕、镂空雕饰、肌理纹饰等的高度保真表现力；其空气优化的原理是物理吸附与化学降解的协同作用，通过硅藻--钙质微孔将各类有害气体如甲醛、甲苯等吸附后，再借由形成的功能促进晶体氧化还原反应形成·OH（氢氧自由基），·O2 -（过氧自由基）而具有很强的氧化分解能力进行破坏有机物中的C—C键、C—H键、C—N键、C—O键、O—H键、N—H键，经过形成中间产物甲酸HCOOH，而最终被氧化为CO2和H2O，从而达到持续分解净化环境的作用，95%的净化率指标，使有害气体无处藏身，90.1%的持续率指标，形成不留存、不饱和、不再次释放的独特品质。其负离子发生机理为通过藻类、环境矿物类组分中的变价原子发生氧化还原反应产生微电场，并在内部组分的催化作用下持续稳定进行，当空气中的水分子进入材料内部结构微孔时，水分子被电离成带正电的氢离子和带负电的氢氧根离子，带正电的氢离子相互结合成氢气，释放到空气中，不断释放大量的负氧离子，达到840个/cm3的释放量，大大提高了空间中负氧离子含量，这种类似森林中释放负氧离子的现象，具有天然仿生态特性，无任何负面产物滋生，能不断给你的环境制造有空气维持之称的负氧离子，保障环境的清新洁净，改善生活环境，提高身体素质。
本发明技术方案之一是提供一种具有持续的空气优化功能的粉料，由含钙无机类基体、藻类、矿物改性剂，按72.5~90:5~20:5~8.5的重量比混合搅拌而制成。
所述的含钙无机类基体为：半水硫酸钙、磷酸钙、或铝酸钙中的一种或多种；优选半水硫酸钙；优选的形式为天然形成的粉料、或化学合成的粉料、或工业副产脱硫形成的粉料经高温煅烧后的粉料的一种或多种。
所述的藻类为：硅藻土或海藻土中的一种或两种；优选粉状市售硅藻土，其粒度达到300~800目。
所述的矿物改性剂是硅酸钙、电气石、海泡石按5.0~8.5:0~2.0:0~1.5的重量份比例复配形成的粉状矿物改性剂。
本发明所述的具有持续的空气优化功能的粉料的制备方法是将含钙无机类基体、藻类改性剂按所述比例预混合后在陈化仓中陈化3~15天即得。
本发明技术方案之二是提供一种具有持续的空气优化功能的艺术品，按重量份计，它是由粉状原料在复配溶液中经混合搅拌、灌注抽真空或压制成型、养护干燥、表面处理制成；所述的粉状原料由58~76份本发明技术方案之一所述的粉料和辅料组成；所述的辅料是0.08~0.12份增强纤维或15~20份填充料中的一种或者两种的混合物；所述的复配溶液用量为24~40份；所述的复配溶液由清水、聚乙烯醇、转晶剂、防水剂、消泡剂和植物花萃取液以100:8~24:0.15~0.2:0.4~0.5:0.4~0.5:0.008~0.012的重量比混合而成。
所述的增强纤维为植物纤维、玻璃纤维或矿物纤维中的一种或多种；所述的填充料为各种轻质、多孔的无机颗粒；所述的转晶剂为柠檬酸钠、硫酸铝或硫酸铝钾中的一种或多种；所述的防水剂是甲基硅醇钠或硅氧烷中的一种或两种；所述的消泡剂是磷酸三丁酯、正丁醇或异戊醇中的一种或多种。所述的植物花萃取液是由具有芳香味的花朵通过微波萃取得到的有芳香味的液体。
本发明优选的具有持续的空气优化功能的艺术品，由以下几组原料制备而成：
含钙无机类基体、藻类、矿物改性剂、增强纤维和复配溶液的重量份比例为：52~54:3.6~12:3.6~5:0.08~0.12:24~40；
含钙无机类基体、藻类、矿物改性剂、填充料、复配溶液的重量份比例为：52~54:3.6~12:3.6~5:15~20:24~40；
或者
含钙无机类基体、藻类、矿物改性剂、增强纤维、填充料、复配溶液的重量份比例为：52~54:3.6～12:3.6~5:0.08~0.12:15~20:24~40。
本发明技术方案之三是提供所述的具有持续的空气优化功能的艺术品的生产方法，生产方法按如下步骤完成：
（1）原材料预处理：将含钙无机类基体、藻类、改性剂按72.5~90:5~20:5~8.5的重量份比例预混合后在陈化仓中陈化3~15天，制备成本发明技术方案之一所述的粉料；
（2）混合料搅拌：按所述比例，将辅料与步骤（1）的粉料缓慢加入所述的复配溶液，待其液相介质充分浸润粉料后强制搅拌，搅拌转速为280~400转/分，搅拌时间为15~32秒；使混合料浆形成半湿膏状或浆状物料；
（3）将步骤（2）得到的物料经压制成型或振动浇注到各艺术成型模具内；
（4）待其固化后脱模、养护干燥、表面打磨及上色处理得。
步骤（3）所述的成型，优选下列四种方式中的任意一种：
第一种为：将搅拌均匀的半湿膏状混合料通过压制成型方式，待料浆终凝后上下模脱模形成形状各异的实体半成品；
第二种为：将搅拌均匀的混合料浆通过挤压浇注方式注入成型模具，待料浆终凝后脱模可形成任意平面及立体、镂空、雕饰造型的半成品；
步骤（4）所述的干燥可以采用自然干燥3~5天，或者干燥窑50~65℃干燥10~12小时的烘干方式中的一种或两种；直至物料含水量小于3.5%。
步骤（4）所述的后处理方式为采用300～1000目砂纸将其表面打磨光滑后，采用涂料、烤漆、UV镀膜、丝印、烫金或其他材质贴面中的一种或多种表面处理方式，待其表面固化后形成所述具有持续的空气优化功能的工艺品的系列产品。
本发明的具有持续空气优化功能的工艺品与现有技术中的工艺品相比，具有如下优点：
第一，本发明的主要原材料为最具人体亲和力的钙质晶体与优于活性炭5000～6000倍环保功能性的藻类晶体，其产品的主要材质为无机藻钙晶体，通过借助无机“硅藻--钙质”类晶体特有的可塑性，赋予产品细腻的表面质感，可以保证各种表面浮雕、立体浮雕、镂空雕饰、肌理纹饰等的高度保真表现力，同时其“硅藻--钙质”微孔及功能促进晶体赋予材料独特的生态健康功能。
第二，本发明在工艺技术上为常温压制及浇注成型、在自然及低温（50~65℃）下干燥，无高温、高能耗苛刻条件，其搅拌、振动浇注、抽真空、压制等工序皆为设备生产线作业，无大量的人工操作作业难度，可实现批量规模化、重复化作业形式，不受资源、作业难度等限制。
第三，本发明产品持续的空气优化功能是借由“硅藻--钙质”微孔及功能促进晶体的物理吸附及化学反应自内而外表现出包括有害气体持续净化性、负氧离子发生、祛除异味抗菌保湿性等多种特点在内的生态健康功能。
其中，有害气体的净化原理是物理吸附与化学降解的协同作用，通过“硅藻--钙质”微孔将各类有害气体如甲醛、甲苯等吸附后，再借由形成的功能促进晶体氧化还原反应形成·OH（氢氧自由基），·O2 -（过氧自由基）而具有很强的氧化分解能力进行破坏有机物中的C-C键、C-H键、C-N键、C-O键、O-H键、N-H键，经过形成中间产物甲酸HCOOH，而最终被氧化为CO2和H2O，从而达到持续分解净化环境的作用，95%甲醛的净化率指标，使有害气体无处藏身，90.1%的甲醛持续率指标，形成不留存、不饱和、不再次释放的独特品质。
其负离子发生机理为藻钙晶体组分及环境矿物类组分中的变价原子发生氧化还原反应产生微电场，并在内部组分的催化作用下持续稳定进行，当空气中的水分子进入材料内部结构微孔时，水分子被电离成带正电的氢离子和带负电的氢氧根离子，带正电的氢离子相互结合成氢气，释放到空气中，不断释放大量的负氧离子，达到840个/cm3的释放量，大大提高了空间中负氧离子含量，这种类似森林中释放负氧离子的现象，具有天然仿生态特性，无任何负面产物滋生，能不断给你的环境制造有空气维持之称的负氧离子，保障环境的清新洁净，改善生活环境，提高身体素质。
其祛除异味抗菌保湿性是基于“硅藻--钙质”微孔强大的呼吸功能及捕捉功能将异味捕捉过滤，葡萄球菌抗细菌率为97.97%，大肠杆菌抗菌率为99.99%，吸湿率为12%、解湿率为8%，具有优异的调湿保湿性，此外，具有芳香的植物萃取液伴随反复的吸放湿过程也能够按照吸放速率释放出各种清醇芳香。
总之，本发明的艺术品具有多种空气优化功能，且生产工艺简单、资源丰富、生产周期短、可批量稳定生产，可广泛应用于办公室、家居、酒店会所及车内、衣柜、冷库、冰箱等小空间的艺术摆件与挂件。
附图说明
图1是本发明所述的具有持续的空气优化功能的艺术品的生产方法的工艺流程图。
图2是本发明实施例1的工艺品的微观结构料图，其中，2A是硅藻--钙质微晶单元的结合界面；2B是硅藻--钙质微晶单元中钢性晶体的交叉穿插示意图；2C是硅藻--钙质微孔单元。
具体实施方式
本发明可以通过发明内容中说明的技术方案具体实施，通过下面的实施例对本发明进行进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。
实施例1
一种具有持续的空气优化功能的粉料，它由以下重量份的组分组成：
半水硫酸钙天然粉料 80份
300-500目的市售硅藻土 15份
硅酸钙、电气石、海泡石按7:1:1的重量比复配形成的粉状矿物改性剂 5份
将上述原料按所述比例预混合后在陈化仓中陈化15天即得。
实施例2
一种具有持续的空气优化功能的粉料，它由以下重量份的组分组成：
磷酸钙天然粉料 75份
500-800目的海藻土 20份
粉状硅酸钙 5份
将上述原料按所述比例预混合后在陈化仓中陈化15天即得。
实施例3
一种具有持续的空气优化功能的粉料，它由以下重量份的组分组成：
铝酸钙天然粉料 90份
500-800目的海藻土 5份
硅酸钙和电气石按5:2的重量比复配形成的粉状矿物改性剂 8份
将上述原料按所述比例预混合后在陈化仓中陈化15天即得。
实施例4
一种具有持续的空气优化功能的粉料，它由以下重量份的组分组成：
半水硫酸钙与铝酸钙混合的粉料 73份
500-800目的硅藻土 20份
硅酸钙和海泡石按8.5:1.5的重量比复配形成的粉状矿物改性剂 7份
将上述原料按所述比例预混合后在陈化仓中陈化15天即得。
实施例5
一种生态健康功能艺术品，它由以下原料制备而成：
1、配方组成（物质计量单位均为重量份）：
（1）天然铝酸钙52份；
（2）海藻土：粒度400~800目经粉磨的海藻土粉体10份；
（3）矿物改性剂：4.8份硅酸钙、0.2份电气石粉；
（4）增强纤维短切丝：长度在15~18mm植物纤维0.1份。
（5）复配溶液：清水、聚乙烯醇、柠檬酸钠、甲基硅醇钠、磷酸三丁酯和丁香花萃取液以100:15:0.1:0.4:0.5:0.01的重量比混合而成的；
2、生产制备工艺，如图1所示，包括以下步骤：
（1）原材料预处理：铝酸钙、海藻土、硅酸钙、电气石粉按上52:10:4.8:0.2的重量份分别精确计量、预混合后在陈化仓中陈化3~15天制备混合粉体；
（2）混合料搅拌：32.9份复配溶液单独准确计量后，再将步骤（1）制得的混合粉体和0.1份植物纤维缓慢加入，待其液相介质充分浸润粉料后强制搅拌，搅拌转速为280~400转/分，搅拌时间为15~32秒；
（3）振动浇注成型：在振动状态下将搅拌均匀的料浆注入成型模具内，料浆注满后将注浆模移入真空内腔抽真空；
（4）养护干燥：脱模后自然放置2小时定型养护后采用自然干燥或者干燥窑烘干方式中的一种或两种，自然干燥3~5天，干燥窑干燥温度为50~65℃，干燥10~12小时，当含水重量小于3.5%时成为半成品；
（5）后处理：将干燥后的半成品用300~1000目砂纸打磨光滑，采用涂料、烤漆、UV镀膜、丝印、烫金或其他材质贴面中的一种或多种表面处理方式，待其表面固化后形成一种具有生态健康功能的艺术品。
实施例6.一种生态健康功能艺术品及生产方法
1、配方组成（物质计量单位均为重量份）：
（1）天然磷酸钙54份；
（2）硅藻土：粒度400~800目经粉磨的硅藻土粉体3.6份；
（3）矿物改性剂：5份硅酸钙粉；
（4）无机颗粒填充料15份。
（5）复配溶液：清水、聚乙烯醇、硫酸铝、硅氧烷、正丁醇和茉莉花萃取液以100:15:0.1:0.4:0.5:0.01的重量比混合搅拌均匀而得的复配溶液25份。
2、生产制备工艺，如图1所示，包括以下步骤：
（1）原材料预处理：磷酸钙、硅藻土、硅酸钙按上述重量份分别精确计量、预混合后在陈化仓中陈化3~15天制备混合粉体；
（2）混合料搅拌：25份复配溶液单独准确计量后，再将步骤（1）制得的混合粉体和5份无机颗粒填充料缓慢加入，待其液相介质充分浸润粉料后强制搅拌，搅拌转速为280~400转/分，搅拌时间为15~32秒；
（3）振动浇注成型：在振动状态下将搅拌均匀的料浆注入成型模具内，料浆注满后将注浆模移入真空内腔抽真空；
（4）养护干燥：脱模后自然放置2小时定型养护后采用自然干燥或者干燥窑烘干方式中的一种或两种，自然干燥3~5天，干燥窑干燥温度为50~65℃，干燥10~12小时，当含水重量小于3.5%时成为半成品；
（5）后处理：将干燥后的半成品用300~1000目砂纸打磨光滑，采用涂料、烤漆、UV镀膜、丝印、烫金或其他材质贴面中的一种或多种表面处理方式，待其表面固化后形成一种具有生态健康功能的艺术品。
效果例
1.将实施例5制备的艺术品进行电镜扫描，结果显示其结构如图2所示，形成呈整体握裹连续的“硅藻--钙质微晶单元”与局部分散的“硅藻--钙质微孔”的无机网络结构材料。
2.净化甲醛功能测试结果：
测试结果见表1。
表1实施例5制备的艺术品的生态健康性
Claims (9)
1.一种具有持续的空气优化功能的粉料，其特征在于：它由含钙无机类基体、藻类、矿物改性剂按72.5~90:5~20:5~8.5的重量比混合搅拌而制成。
2.权利要求1所述的粉料，其特征在于：所述的含钙无机类基体为半水硫酸钙、磷酸钙、或铝酸钙中的一种或多种的混合物。
3.权利要求1或2所述的任意一种粉料，其特征在于：所述的含钙无机类基体粒度达到120~300目。
4.权利要求1所述的粉料，其特征在于：所述的藻类为硅藻土或海藻土中的一种或两种的混合物。
5.权利要求1或4所述的任意一种粉料，其特征在于：所述的藻类粒度达到300~800目。
6.权利要求1所述的粉料，其特征在于：所述的矿物改性剂是由硅酸钙、电气石、海泡石按5.0~8.5:0~2.0:0~1.5的重量比复配形成的粉状矿物改性剂。
7.一种具有持续的空气优化功能的艺术品，其特征在于：按重量份计，它是由粉状原料在复配溶液中经混合搅拌、灌注抽真空或压制成型、养护干燥、表面处理制成；所述的粉状原料由58~76份权利要求1所述的粉料和辅料组成；所述的辅料是0.08~0.12份增强纤维或15~20份填充料中的一种或者两种的混合物；所述的复配溶液用量为24~40份；所述的复配溶液由清水、聚乙烯醇、转晶剂、防水剂、消泡剂和植物花萃取液以100:8~24:0.15~0.2:0.4~0.5:0.4~0.5:0.008~0.012的重量比混合而成。
8.权利要求7所述的艺术品，其特征在于：所述的增强纤维为植物纤维、玻璃纤维或矿物纤维中的一种或多种；所述的转晶剂为柠檬酸钠、硫酸铝或硫酸铝钾中的一种或多种；所述的防水剂是甲基硅醇钠或硅氧烷中的一种或两种；所述的消泡剂是磷酸三丁酯、正丁醇或异戊醇中的一种或多种。
9.权利要求7所述的艺术品的制备方法，包括以下步骤：
（1）原材料预处理：将含钙无机类基体、藻类、改性剂按72.5~90:5~20:5~8.5的重量份比例预混合后在陈化仓中陈化3~15天，制备成粉料；
（2）混合料搅拌：按所述比例，将辅料与步骤（1）的粉料缓慢加入所述的复配溶液，待其液相介质充分浸润粉料后强制搅拌，搅拌转速为280~400转/分，搅拌时间为15~32秒；使混合料浆形成半湿膏状或浆状物料；
（3）将步骤（2）得到的物料经压制成型或振动浇注到各艺术成型模具内；
（4）待其固化后脱模、养护干燥、表面打磨及上色处理得。
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