“負離子”陶瓷墨水的作用及應用

林海浪

摘 要：負離子陶瓷墨水數碼技術是將負離子材料研制成陶瓷墨水并應用陶瓷噴墨機打印在陶瓷磚表面，經燒成后能夠永久產生負離子的技術。它具有成本低廉、不影響磚面圖案效果、負離子發生量高、放射性達到A類合格水平、應用方便等優點。經建筑材料工業環境監測中心按照負離子陶瓷磚的檢測標準檢測得到的報告，空白樣品負離子濃度（本底負離子濃度）平均值為230個/s·cm2，而負離子磚的負離子濃度平均值為2022個/s·cm2，負離子增量為1792個/s·cm2。本文將從負離子墨水的性能，負離子產生原理，負離子墨水的應用，負離子磚的作用，負離子的檢測，負離子磚的應用等幾個方面介紹其研究成果。

關鍵詞：負離子陶瓷墨水；數碼技術；研究成果；應用

1 負離子墨水的性能與指標

負離子墨水是將負離子材料與溶劑、分散劑、助劑等原料按照一定的配比，經研磨達到合適性能的墨水。筆者前期經過長達六個月的上機測試，以及目前在幾個大陶瓷廠的上機應用，表明負離子陶瓷墨水能夠兼容不同型號的打印機與噴頭，不會影響釉的性能，產品燒出后無色、無痕。同時，不會影響其他顏色的發色，及圖案的設計。在使用過程中不會堵塞噴頭，具有負壓穩定、不滴墨、不滲墨、不掛墨、不飛墨等優點。負離子墨水的技術指標如表1所示。

2 負離子的產生原理

什么叫負離子？原子失去或獲得電子后所形成的帶電粒子叫離子，而負離子就是帶一個或多個負電荷的離子。例如，氧的離子狀態為陰離子，也叫負氧離子。

負離子的產生原理是在自然狀態下，空氣分子的極性呈中性，即不帶電荷。但在宇宙射線、紫外線、微量元素輻射、雷擊閃電、放電、光合作用的光電效應等作用下，空氣分子會失去部分圍繞原子核旋轉的最外層電子，使空氣發生電離，逃逸原子核束縛的電子稱為自由電子，帶負電荷。當自由電子與其它中性氣體分子結合后，就形成帶負電荷的空氣負離子。

所謂負離子磚就是使用數碼噴墨打印技術將負離子材料打印在磚面上，再經燒成得到的功能陶瓷磚。磚面上的負離子材料通過微元素的輻射和放電作用，使得空氣發生電離產生自由離子，自由電子與其它中性氣體分子結合后，就形成帶負電荷的空氣負離子。磚面上的負離子材料通過高溫熔入到磚面，通過技術處理后，不會被磨掉，并且具有永久激發空氣產生負離子的功效。空白樣品也能檢測到能釋放一些負離子的原因就是陶瓷磚配方本身就有一些能夠釋放負離子的材料。

3 負離子墨水的應用

由于負離子墨水的特色之一就在于打印在磚的表面上達到負離子高發生量且能有效降低成本。所以，負離子墨水要在瓷磚上完圖案后才噴印，有六通道以上的可以直接在最后一個通道上墨水。如果只有4通道的，可以把不常用的粉色通道或者黑色通道讓出來上負離子墨水。負離子墨水不一定只用在噴墨磚上，采用輥筒或者網版印花的磚，也可以用噴墨機把負離子墨水噴上去。

目前，負離子墨水已經在賽爾噴頭、柯尼卡噴頭、北極星、精工、東芝、星光等噴頭上應用，打印效果不受影響。而采用Kerajet、System、希望、泰威、精陶、新景泰、美嘉等機器上應用，打印效果也不受影響。

目前，負離子墨水已在瓷片、木紋磚等瓷磚裝飾上得到大規模應用，技術已經很成熟。負離子墨水數碼噴印的參數如表2所示。

4 “負離子”磚的檢測

目前，已經有負離子的檢測標準（GB/T28628-2012），然而，負離子的標準檢測方法相對復雜，在環境濕度和環境溫度等方面都有要求，一般的生產廠家和銷售終端沒有必要應用這種方法。日本有一款專門用來檢測負離子發生量的儀器，這款儀器使用便捷，在測量準確度和重復性上都有一定的保障。針對這兩種方法，筆者做了對比研究，其研究成果如表3所示。

從表3可以看出，權威機構檢測的數據相對穩定，數據重復性很好，說明負離子磚的負離子功能。而采用便捷儀器檢測，其數據有一定的波動性，為了排除數據波動帶來的影響，我們使用多次測量取平均值的方法來表示數據。

5 負離子磚的作用

負離子磚顧名思義，就是能夠產生負離子的磚，它具有以下幾個方面的作用：

首先，它能夠補充人們每天所需要的負離子數量。人們為什么需要負離子？據科學家研究結論，人每天需要約130億個負離子，而我們的居室、辦公室、娛樂場所等環境，只能提供約1～20億個。而鋪貼了負離子瓷磚的空間，每天能夠多釋放30～70億個負離子。

其次，負離子磚釋放的負離子能讓人精力充沛，提高人們的工作效率。在不同地區，空氣中存在的負離子數目相當大。經研究工作者測定，按每立方厘米空氣中所含負離子的個數計算，在農村有1000個左右，海濱有4000個，噴泉、瀑布附近則可達5000以上。由于這些地方空氣中負離子的含量較高，所以使人感到精力充沛?？墒窃谝恍┤丝诔砻艿拇蟪鞘?，由于空氣污染比較嚴重，負離子濃度比較低。相關環境部門進行過檢測，在城市中，每立方厘米含有的負離子在室外只有幾百個，室內就更少了，不超過1000個。特別是在電視機和計算機旁邊幾乎沒有什么負離子，長期在這種環境中學習和工作，往往比較疲勞，不利于健康。

第三，負離子磚產生的負離子還可以改善神經衰弱、失眠，通暢心腦血管，降低血液粘稠度，提高人體免疫力，對改善失眠、哮喘，緩解高血壓、糖尿病等頑疾具有顯著的療效，相關研究在陳景藻主編的《現代物理治療學》以及清華大學林金明教授主編的《環境、健康與負氧離子》等著作中都有詳細闡釋。

第四，負離子磚產生的負離子還可以凈化空氣，它通過還原來自大氣的污染物質、氮氧化物、香煙等產生的活性氧（氧自由基）、減少過多活性氧對人體的危害；中和帶正電的空氣飄塵無電荷后沉降，使空氣得到凈化。