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超细活性电气石功能粉体材料

  1、概述
  电气石是一种以含硼为特征的硅酸盐矿物,其特点是具有压电性和热电性,在温度、压力变化的情况下,能引起电气石晶体的电势差,使周围的空气发生电离,被击中的电子附着于邻近的水和氧分子并使它转化为空气负离子。此外,因其热电性,随着温度的变化,矿物结晶体两端可产生电压,其极性离子在平衡位置振动而引起偶极距变化产生远红外波段的电磁辐射,红外辐射可使人体产生热效应和共振吸收效应,对人体有保健作用。电气石的上述特性,使其可作为一种新型环境材料在环境保护或改善环境质量以及提高人类的健康和生活质量等方面有广泛的应用前景。近年来,渐渐兴起了一股在涂料或涂层材料、功能纤维、织物、室内空气净化、美容保健、电器等领域研究应用电气石的热潮;经过超细微粉碎、表面处理等深加工后的电气石产品的价格从几万元/吨到几十万元/吨不等;应用研究成果大多以发明专利公开。

  2、成果技术特点及主要指标
  采用湿法分散、湿式超细粉碎、湿法表面处理和干燥工艺制取超细活性电气石功能粉体材料。其技术特点是:(1)采用湿式超细搅拌研磨机连续生产、二段循环粉碎的作业方式,每段采用不同的研磨介质制度(后段粉碎作业的介质直径小于前一段);(2)根据不同的应用领域选择表面改性剂,选择范围包括有机表面改性剂和无机表面改性剂;(3) 用兼具干燥和打散功能的多功能干燥机进行干燥,干燥后的超微细粉体团聚体少。主要技术指标如下:d50£0.5mm、d901.0~1.5mm、d97:2.0~3.0mm、紧堆密度£0.5 g/cm3、分散性和表面活性好,负离子浓度³1500个/cm3,静态最大值大于6000个/cm3,本项目还可以对超细电气石粉体进行表面包覆增白处理,使电气石的白度大于65,负离子浓度进一步增大。

  3、成熟程度及技术鉴定情况
  本项目已在四川绵阳仁智奇微新材料有限公司建立了年产500吨的中试生产线,生产线所选用的超细粉碎、表面处理(改性)及干燥解聚设备都是成熟的工业化设备,工艺路线和工艺流程简单,参数可控性好,产品主要技术指标稳定。本项目申请了两项发明专利:(1)超细电气石粉体材料的制备方法(申请号02134181.8);(2)电气石粉体的表面TiO2包覆改性增白方法(申请号021567638)。同时,于2003年10月通过了四川省经贸委组织的新产品新技术鉴定。鉴定意见认为:“工艺先进,属国内首创”;“产品质量指标达到国际先进水平”;“该产品附加值高,应用范围广,市场前景好,推光应用后具有良好的经济效益、环境效益和社会效益”。

  4、应用领域及市场前景
  主要应用领域为环保型涂料或涂层材料(释放负离子、吸附室内有毒有害气体、抗菌、自清洁等);功能化学纤维(释放负离子、远红外辐射、保暖、除臭和异味等);废水处理与水体净化(光催化作用);美容保健商品等领域。这些领域与环境保护、提高人类的健康和生活质量密切相关,随着人类环保意识的增强和生活水平的提高,市场前景看好。

  5、经济效益和社会效益
  目前,电气石粉体的市场价格从10元/kg 到100多元/kg不等,日本市场巴西白色电气石粉的价格高达5000多日元/kg;超细活性电气石粉体的价格一般高于45元/kg。本项目技术方法生产超细活性电气石功能材料的直接成本为26~36元/kg,实现预期技术指标后,售价在50元/kg以上。因此,实现产业化后有显著的经济效益。由于这是一种新型的环境功能材料,产业化后其环境效益显著,将对环境保护和人民生活质量的改善和提高起正面作用。


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